XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Закулисье Иркутских фонтанов
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Кто не любовался фонтаном в жаркую летнюю погоду, чувствуя, как в воздухе летают холодные иголочки водяной пыли? Фонтаны – это красиво, интересно и немного волшебно. Увидеть фонтаны в Иркутске может каждый! Фонтаны и фонтанные комплексы есть практически в каждом городе России. Зачастую они представляют собой не только конструкцию для манипулирования водой под давлением, но и художественный объект или даже вариацию стрит-арта. Особенно органично фонтаны смотрятся в парковых зонах. На крупных площадях устанавливают «музыкальные» фонтаны или фонтаны с подсветкой. Что знает рядовой иркутянин о городских фонтанах, у которых с таким удовольствием любит отдыхать в летние погожие деньки? Пожалуй, что немного. Какой из городских фонтанов самый высокий, самый старый, самый известный? Кто включает и выключает фонтаны, где находятся их центры управления и в чем главная беда чудо-водопадов?
Меня всегда интересовал вопрос, как работает фонтан, как и почему жидкость поднимается вверх. Ещё интересно было узнать, историю Иркутских фонтанов, как они устроены, какие фонтаны бывают. Всё это побудило меня к созданию макета фонтана, который можно использовать дома или на даче.
Цель проекта: Познакомиться с принципом работы фонтана. Изучить историю создания фонтанов в г. Иркутск. Используя свойства сообщающихся сосудов, построить модель фонтана.
Задачи проекта:
• Углубить знание законов физики о свойствах и движении воды, найти интересную информацию о фонтанах г. Иркутск, используя различные источники информации;
• Спроектировать и создать модель фонтана;
Гипотеза:
Я предположила, что возможно создать фонтан в домашних условиях
Объект и предмет исследования:
Технология изготовления комнатного фонтана.
Методы исследования:
Изучение литературы и интернет источников;
Синтез полученной информации; Экспериментирование.
Основная часть
История возникновения фонтанов
Появление первых фонтанов относится ко времени расцвета Древнего Египта и Месопотамии. Там, в царстве засушливых пустынь, сооружение фонтанов было обусловлено в первую очередь практической необходимостью — они выполняли функцию полива тенистых садов, и лишь второй причиной их установки становилась эстетическая составляющая. Сохранившиеся до наших дней древнеегипетские фрески свидетельствуют о широком распространении фонтанов. Как правило, они находились в центре небольших водоемов.
Строительство фонтанов не обошло стороной и другие страны Древнего Востока. Например, в Персии вода являлась обязательным атрибутом любого сада, что делало фонтаны, водоемы и другие водные сооружения необычайно популярными. Уже тогда фонтан не только выполнял функцию полива растений, но и служил местом уединения и отдыха древних монахов.
Фонтаны можно было увидеть и в Древней Индии, Китае и Японии, где вода по сей день является важнейшим элементом культуры. Подтверждение тому служат фонтаны Тадж-Махала, а также небольшие сооружения в традиционных японских садах.
1.2 Разновидности фонтанов
В настоящее время существуют сотни видов различных фонтанов и столько же технологий, создающих их. Естественные, декоративные, музыкальные... Всех и не перечислить!
Естественные фонтаны
Естественным фонтаном, или гейзером, принято называть источник природного происхождения, выбрасывающий горячие струи воды из земли. Крупнейшим действующим гейзером считается Пароход, он расположен в Йеллоустонском национальном парке. В России же наиболее крупные естественные фонтаны расположены на Камчатке, в так называемой Долине Гейзеров.
Техногенные фонтаны
Техногенный фонтан получил такое название из-за своего искусственного происхождения. Чаще всего они образуются на месте нефтяных скважин, созданных человеком.
Декоративные фонтаны
Декоративные фонтаны по праву считаются настоящими произведениями искусства. Часто фонтан представляет собой архитектурную или скульптурную композицию, построенную с целью украшения ландшафта. Декоративные фонтаны делятся на уличные и интерьерные, скульптурные и природные, статические и динамические и чаще всего создаются мастерами из таких материалов, как мрамор, бронза или гранит.
Фонтан-шутиха
Особого внимания заслуживает и фонтан-шутиха. Такое сооружение призвано создать эффект неожиданности для окружающих — поток водных струй непостоянен, и прохожих может облить водой в любой момент. Такие фонтаны получили широкое применение во времена культуры барокко и были созданы с целью создания шутливого и приподнятого настроения высоких гостей.
Музыкальные фонтаны
Основная идея музыкального фонтана полностью соответствует своему названию. Такое сооружение предоставляет зрителям возможность насладиться не только шумом водяных струй, но и их удивительным танцем, воспроизводимым в такт музыки. Такой эффект достигается при помощи соединения водных струй со светом лазерных прожекторов. Итог — удивительное представление, соединяющее в себе танец воды и света под звуки музыки.
1.3 История Иркутских фонтанов
В Иркутске много красивых и просторных площадей и скверов, где можно прогуляться с родными и друзьями, отдохнуть после трудовых будней. На самых популярных из них установлены фонтаны, которые и привлекают жителей города. Ведь любовь к фонтанам у иркутян появилась давно. Историки рассказывают, что уже в 19 веке для иркутян во время одного из больших праздников открыли временный фонтан - в один из парков пригнали пожарные машины и запустили из труб воду Сегодня в Иркутске действует 16 фонтанов. Первым большим городским фонтаном в городе стал фонтан в сквере им. Кирова, построенный в 1959 году в Санкт-Петербурге. Это, наверное, самое памятное и любимое место у всех иркутян. Каждый хоть раз назначал здесь свидание, деловую встречу или просто отдыхал вместе с друзьями
Губернатору Николаю Трескину так хотелось произвести впечатление на гостей городского бала, что он велел подогнать к городскому саду пожарную установку с водой. Её рукава протянули сквозь решётку сада, а наконечники скрыли в деревьях. Когда стали собираться посетители, импровизированные фонтаны были пущены, и привели в восторг зрителей своей неожиданностью.
Первый настоящий фонтан в Иркутске появился после открытия водопровода в Александровском саду, где-то возле первого памятника Александру 3. Согласно описаниям, это был роскошный фонтан в классическом стиле. Его струи воды стекали по скульптурной композиции, как в фонтанах Рима или Петергофа.
Но самый интересный период в истории фонтанов был во времена сталинизма и в период великих строек, когда в России был бум фонтаностроения. В 1951 году только на улице Карла Маркса власти установили 13 фонтанов! Два из них – у завода им. Куйбышева, один – у драмтеатра. Были фонтаны и на территории детского сада № 30, во дворах жилых домов и т.д. Все они почти не работали, потому что мало было специалистов в этой области, не умели делать. Часто засорялись, или забирали в фонтаны всю водопроводную воду из-за неправильного подключения. У воды есть одно нехорошее свойство: бежать в подвалы ближайшего здания, а там ведь может быть склад промтоваров или продуктов.
В Иркутске под землей расположены десятки бункеров. Все они хорошо скрыты от горожан, и мало кто догадывается об их местонахождении.
Сверху фонтаны, а под землёй — специальные бункеры.
Здесь находится шкаф управления фонтанами. Это частотные преобразователи, которые управляют двигателями. Здесь же находится контроллер, который даёт сигнал на частотный преобразователь и, собственно говоря, формирует картинку фонтана.
Лёгким движением руки, точнее, одним нажатием кнопки меняется программа. Оказывается, у каждого фонтана есть рисунок. И вот простые «домики» превращаются в изящные «солнышки» и «пирамиды».
Ещё один любимый иркутянами объект - Площадь Конституции на улице Декабрьских событий. Четыре чаши, вода циркулирует из нижней чаши в верхнюю благодаря дренажному насосу, и переливается каскадом.
В девять часов вечера включается подсветка. Здесь, у фонтана находится 64 галогеновых светильника, которые работают через трансформаторы.
Вручную регулируется работа фонтанов, расположенных у драматического и музыкального театров, на Центральном рынке. Остальные городские муниципальные гидроустановки оснащены по последнему слову техники. Их работа автоматизирована от и до. Это фонтаны у Дворца бракосочетания, Дворца спорта, у цирка, у Дома художника, на площади 50-летия образования СССР в районе остановки «Кинотеатр «Баргузин». К примеру, центр управления последнего расположен не под землей, а в помещении для охраны, которое находится в нескольких метрах от фонтана. Размером центр управления с небольшой шкафчик. С десяток кнопочек и рычажков отвечают за регулировку заданной компьютеру программы. В числе параметров — высота струй, огни подсветки, напор подачи воды, время запуска и выключения фонтана.
Площадь Кирова в Иркутске можно с легкостью назвать визитной карточкой города, так как на ее территории расположено немало городских достопримечательностей. Одной из таких достопримечательностей является фонтан, который стал первым, возведенным на территории Иркутска. Это был первый фонтан, который приводился в действие электронасосом, и имевший самую высокую струю среди тогдашних фонтанов. Он появился в 1961 году к 300-летию города Иркутска. Спроектировали этот фонтан ленинградские архитекторы. Создавали его в Санкт-Петербурге, затем по частям перевозили в Иркутск. И тут уже монтировали. Говорят, что таким фонтаном сибиряки
В условной номинации «Самый большой» (а точнее «Самый высокий») лидирует фонтан на «Баргузине». Максимальная высота его струи достигает 14 метров.
Самый сложный с точки зрения обслуживания — светомузыкальный фонтан на Ангаре, в котором одних лишь светильников 730 штук, а количество водных струй — 1100. И хотя его работа также автоматизирована, летом в его обслуживании занято порядка 20 специалистов-мастеров. Этот же фонтан можно внести и в номинацию «Самый нашумевший». В 2001 году его открытие стало для Иркутска событием. В день запуска светомузыкального чуда на набережную съехались тысячи горожан и жителей окрестностей. Однако еще больший общественный резонанс вызвала история его затопления, ставшая предметом сенсационных публикаций и оживленных слухов. Прослужив один сезон, чудо-фонтан таинственным образом ушел на дно. Его реанимация потребовала немалых усилий.
Самый новый — фонтан у Дома художника, который открылся лишь осенью 2018 г.
В Дендропарке Академгородка на центральной площади открыли фонтан. Новое сооружение представляет собой арку в стиле советского модернизма, также впервые в Иркутске в отделке применен современный, экологичный, погодоустойчивый материал – сталь Кортен.
Фонтан у Музея истории - бьющий из-под земли, он то замирает, то вырастает во всю мощь, норовя облить каждого, кто к нему приблизится.
Фонтан у цирка
Фонтан «У цирка» в Иркутске – достопримечательное гидротехническое сооружение, которое находится на территории площади Труда. Уникальность этого водного объекта состоит в том, что он имеет необычную форму и через него проложен небольшой мост.
Высота струй фонтана «У цирка» достигает 2.5 метра. Вечером здесь включается красивая подсветка.
II. Практическая часть
2.1 Работа фонтана
Сделать фонтан - это проблема, или задача, которую необходимо решить. Фонтан – это сообщающийся сосуд, имеющий между собой сообщение или общее дно. Устройство фонтана основано на принципе сообщающихся сосудов известного нам из физики. Воду собирают в емкость, расположенную выше бассейна фонтана. При этом давление воды на выходе из фонтана будет равно разнице высот воды H1. Соответственно, чем больше разница этих высот, тем сильнее давление и выше бьет струя фонтана. Так же на высоту струи фонтана влияет диаметр выходного отверстия фонтана. Чем оно меньше, тем выше бьет фонтан.
В абсолютном большинстве фонтанов представляет собой устройство, которое работает по принципу круговорота воды: она выходит из источника (как правило, под напором), затем опадает в чашу, стекает в специальный резервуар, где очищается и снова направляется к источнику.
Изучив принцип действия и работу фонтана, я создала свои макеты фонтанов.
III. Заключение
В современном мире у нас практически не остаётся времени на общение с природой. Может быть, потому мы стараемся устроить в пустыне своего жилища маленький оазис из сверкающей глади бассейна или пенящихся струй фонтана. И делаем это с той любовью и благоговением, на которую по праву претендует величайшая из стихий – ВОДА.
Изготовив комнатный фонтан своими руками в домашних условиях, можно не только сэкономить достаточно крупную сумму денег, но и приобрести полезное украшение интерьера.
В ходе исследования я получила новые знания:
Я узнала, работая над данной темой, много нового из истории Иркутских фонтанов.
Я узнала, когда появились первые фонтаны и для чего нужны фонтаны?
Я узнала о том, что можно самой в домашних условиях соорудить макет фонтана.
Таким образом, моя гипотеза: «Возможно, ли создать фонтан в домашних условиях?» нашла подтверждение.
Практическим результатом проекта является создание макета фонтана, который можно поставить в комнате для увлажнения воздуха, следующей моей задачей будет создать композиционный и эстетический фонтан для установления его в актовом зале школы.
Литература
1.Кабардин О.Ф., Кабардина С.И., Шеффер Н.И. Факультативный курс физики /Москва, «Просвещение», 1982г.
2. http://baik-info.ru/sm/2010/18/013005.html Закулисье городских фонтанов
3.https://vestiirk.ru/news/city/189369/ Как устроены Иркутские фонтаны
4.https://www.liveinternet.ru/community/3299606/post353768943/ Древний перекресток дорог...Иркутск.