喷泉的原理是个动量守恒,从大半径管道到小半径管道,产生一个速度的变化,冲向背离地面的方向。 大半径的速度由泵带动,小半径中的速度是原来速度,与动量转化速度。需要选择一个微元计算动量守恒,这样能求出一个速度,这个速度是出口速度,然后就是一个上抛运动了,这个是理想的情况,没有摩擦,没有风。
喷泉,使静水变为动水,使水也有了灵魂,又辅之以各种灯光效果,使水体具有丰富多彩的形态,可以缓冲、软化城市中“凝固的建筑物”和硬质的地面,以增加城市环境的生机,有益与身心健康并能满足视觉艺术的需要。
大型城市广场中的人工动态喷泉,也多来自自然的种种水态,如瀑布、叠水、水帘、溢流、溪流、壁泉等,随着科学技术的发展进步,各种喷泉真是花样翻新、层出不穷,几乎达到了人们随心所欲创造各种晶莹剔透、绚丽多姿动态水景的程度。喷泉在当今时代,已经形成了一道独特的人文景观。
也有一些寓意很深的喷泉小品,如布鲁塞尔的于廉喷泉。它刻画了一个正在聚精会神地撒尿的孩子,相传敌军侵占布鲁塞尔后要炸毁城里的珍宝馆,小于廉发现燃烧着的导火线,急中生智,朝导火线撒了一泡尿;珍宝馆保住了,小英雄却壮烈牺牲。为了表彰他的功绩,1619年建造了这个喷泉。到20世纪,喷泉发展成为一种大型水雕塑,用水柱构成各种形态。如日内瓦莱蒙湖上耸入云表的大喷泉,建于1958年,它用两台1360马力的水泵,将水喷到145米的高空。
夜晚,巨型探照灯照射着银色水柱直划夜空,景色壮观。英国伦敦的诺姆甲堡喷泉,高2.7米,由一个造型优美、形状不规则的金属壳体构成,在壳体边缘喷射出两个水的曲面造型。壳体的底部可以转动,喷水的压力可以调节,能形成多姿多彩的水造型。美国西雅图的一个喷泉,由两根粗大的不锈钢弯管组成,水由沿管壁安装的很多小喷嘴喷出,造成实体水柱的感觉。它的喷水量由人工控制,能形成富有雕塑味的水造型。
1930年,德国发明家奥图皮士特先生首先带出喷泉的概念,起初他只在百货商店和餐馆建造小型喷泉,及后经过多年的发展,其音乐喷泉的设计及构造已变得更大型及复杂。根德皮斯特域先生早于十二岁已跟随父亲设计及建造喷泉,1952年的夏天,西柏林的工业展览中,一个美国人看到音乐喷泉的表演,并把它带回纽约电台音乐会堂。1953年1月15日音乐喷泉在美国首次表演,表演期间超过一百五十万人观看。现在根德皮斯特域先生继续改善其音乐喷泉及推向全世界,多年的改良已大大减低建造和维修的成本,电脑更已用在音乐喷泉上,使其表演能更复杂和美丽。