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。
中国古典园林崇尚自然,力求清雅素静,富于野趣。在园林理水方面重视对天然水态的艺术再现。对于人工造成动态水的喷泉应用较少。《汉书·典职》记载:在汉上林苑中有“激上河水,铜龙吐水,铜仙人衔杯受水下注”的设施。《贾氏谈录》记载:“唐代华清宫御汤池中“有双白石莲,泉眼自瓮口中涌出,喷注白莲之上”。《洛阳名园记》记述董氏西园中有水自花间涌出。有的水景保存至今,如建于南宋淳佑年间(1241-1252)杭州黄龙洞的黄龙吐水。
18世纪,西方式的喷泉传入中国。1747年清乾隆皇帝在圆明园西洋楼建“谐奇趣”、“海晏堂”、“大水法”三大喷泉。“大水法”的中央水池中有十只铜狗,口中齐射急流,直指铜鹿,称为“猎狗逐鹿”。
在“海晏堂”,有身穿罗汉袍的“十二生肖”像,每个生肖都能喷水,用以报时。这是由人工操纵的提水机械──龙尾车扭水旋转上升,形成高位水,由机械控制,每隔一个时辰(相当两小时)由十二生肖依次喷水,到正午时分,十二个生肖同时喷水。
旱喷泉,也称旱地喷泉、旱式喷泉,简称旱喷。它是指将喷泉设施放置在地下,喷头和灯光设置在网状盖板以下。在喷水时,喷出的水柱通过盖板或花岗岩等铺装孔喷出来,以达到既不占休闲空间又能观赏喷泉的效果。水池、喷头、灯光均隐藏在盖板下方,水柱通过盖板盖板之间的小孔喷出,不喷水时表面整洁开阔。
音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉,它根据美学设计并且经常会产生3维的效果。在此过程中,水流被操控,散射及折射光,然后一个3维的画面就产生了。
音乐喷泉随着音乐变换,为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴,是快节奏的城市生活夜间一项颇为浪漫闲适的娱乐项目。