杭州西湖风景名胜区湖滨管理处
摘要：杭州西湖三公园音乐喷泉提升完善项目从2015年10月8日起关停改造至2016年4月底全面完工，主要是利用围堰手段全面提升改造喷泉控制系统，对电力、空调、音响等配套设施进行更新升级。提升改造后西湖音乐喷泉绚丽、多姿、唯美，给人完美的视觉享受，赢得了专家、学者及广大市民游客的一致好评。
关键词：西湖音乐喷泉提升难点亮点
Abstract:MusicalFountainimprovingprojectofthethirdParkinHangzhouWestLakewasconductedfromOctober8,2015totheendofApril2016,whichcompletedtheimprovementoffountaincontrolsystem,electricpower,airconditioning,audioandotherfacilities.TheprojectmadeWestLakemusicalfountainbecamegorgeous,colorful,beautifulandwonpraisefromtheexperts,scholarsandthegeneralpublicvisitors.
Keywords:WestLake,MusicalFountain,improvement,difficulty,highlight
杭州西湖三公园音乐喷泉位于杭州西湖湖滨三公园，长126m，宽60m，始建于2003年新湖滨改造时期，12年来由于极高的演出频率导致高损坏率，音乐喷泉在设备材料、控制系统的软硬件等方面，都已老化陈旧。尽管2007年、2008年、2011年都对西湖音乐喷泉做过提升改造，都是小修小补，哪里出现问题修哪里。本次改造，主要是利用围堰手段，全面改造喷泉控制系统，同时对电力、空调、音响等配套设施进行更新升级。
杭州西湖三公园音乐喷泉提升完善项目在设计初期就将整体喷泉设计理念定位为“大气、秀美、国际一流”。作为提升完善项目，更要注重在原始设计的基础上融入喷泉最前沿技术，比如新增气爆喷泉、矩阵式气动水膜喷泉、弧线形变频喷泉，以及伺服二维数控喷泉、大功率LED灯等，让音乐喷泉的花样更多，技术更先进，尽力将音乐喷泉表演的震撼力、感染力进行最大程度的提升。
自2015年10月8日关停改造至2016年4月底全面完工，西湖音乐喷泉提升改造工程经过整整半年多的艰辛奋战，终于在2016年5月份再度回归公众视野。此次西湖音乐喷泉提升改造按不同专业工种分成音乐喷泉主体工程、附属的围堰工程、电力设施扩容改造工程三个标段。主要施工内容是喷泉水域围堰、老旧设备拆除、设备底板浇筑、新设备安装和调试、电力设备更新和扩容及音响、空调等设备改造等，专业性强，交叉作业面广。
1围堰工程
采用岩土科技股份有限公司设计专利产品即新型水下钢板桩，经华东勘测设计研究院有限公司整体设计，由岩土科技股份有限公司施工，围堰总长约为265M。
回顾西湖音乐喷泉的整个施工过程，可谓一波三折。在前期围堰过程中，因紧邻西湖隧道，加上水下状况的复杂程度超乎预期，各种意想不到的困难接踵而至。钢板桩施工至西侧西湖隧道附近时，由于下部为原西湖隧道施工便道块石挤淤基础，钢板桩无法沉桩，原定的施工方案也因此严重受阻。面对重重困难和挑战，工程建设人员怀着强烈的责任感和使命感，不惧怕、不退缩，全力以赴，迎难而上。一次次研究讨论，一次次调整方案，一次次化解难题。经参建各方共同讨论，最终确定围堰设计单位华东勘测设计研究院有限公司所做的变更方案，即：钢板桩无法施工部位采取冲刷管袋进行围堰，内侧增设了钢桁架，以进一步增强已经施工的钢板桩的整体稳定性。同时加强对围堰区域和西湖隧道的安全监测，加大巡查力度，确保围堰区域和西湖隧道的安全。
围堰合拢后开始降水，过程中发现南北两侧围堰与驳坎连接处漏水较多，钢板桩与冲刷管袋连接处漏水严重，采取灌注水溶性环氧树脂胶后，止水效果很差，无法继续降水。经各方共同讨论，采取在钢板桩外侧增设冲刷管袋围堰，效果甚佳。
钢板桩外增设冲刷管袋施工完成后，开始第二次降水，降水13个小时后，在临近西湖隧道侧围堰中间的冲刷管袋底部出现突涌，于是及时停止降水，立即回水，该部位10m范围围堰在半小时内下沉约1m。鉴于该处围堰底部原为西湖隧道施工便道及其下挤压块石地层复杂，为防止再次发生类似现象，在冲刷管袋围堰内侧增设了一道冲刷管袋；西南角钢板桩位移较大，也增设冲刷管袋。采取了这些措施后第三次降水获得成功。
降水成功后，进行喷泉基础底板施工，主要包括清除淤泥，回填塘渣，松木桩基础加固，碎石垫层铺设，垫层混凝土浇筑，钢筋绑扎，混凝土浇筑等一系列工序。
围堰及喷泉基础底板完成后，为喷泉设备安装、调试做好了准备。喷泉改造完成后围堰拆除至水下80cm，有效防止淤泥涌入喷泉区域，喷泉基础底板连成整体。
围堰及底板工程实施主要解决了喷泉系统全面改造无法带水作业的难题，处理了喷泉范围淤泥土质，并将喷泉基础混凝土底板连成整体，有效阻挡外围淤泥涌入喷泉区域，避免淤泥给喷泉设备造成影响，同时为下次喷泉改造打下了良好的基础。
2喷泉主体工程
此次改造共计保留四种原有喷泉水型，新增六种喷泉水型，通过对喷泉控制系统的全面提升，达到硬件设备技术的先进性与软件系统控制的可靠性完美结合，提升音乐喷泉表演的整体品质，真正做到时而唯美平静、时而震撼人心的音乐喷泉表演效果，打造更有层次、更具感染力的西湖音乐喷泉品牌。
2.1主要的改造工作量
（1）、新增气爆喷泉水型179套，共配备22KW空压机7台。
（2）、新增二维数控喷泉77套，采用伺服控制技术，喷高可无级变化，共配备4KW水泵77台。
（3）、新增气动水膜喷泉184套，共配备22KW空压机5台。
（4）、新增变频跑泉33套，喷高可无级变化，共配备4KW水泵33台。
（5）、新增设备安置钢架平台，平面尺寸为120m*55m，钢材共计110吨。
（6）、提升弧线二维数控喷泉126套，将其上维数控装置全部提升为伺服控制，喷高可无级变化，共配备5.5KW水泵126台。
（7）、保留变频跑泉水型30套，喷高可无级变化，共配备7.5KW水泵30台。
（8）、保留中心高喷水型1套，喷高可无级变化，共配备37KW水泵2台。
（9）、保留雨帘炮水型2套，共配备37KW水泵2台。
（10)、共计新增大功率LED灯2548盏，其中36W水下LED灯共计736盏，160W水下LED灯共计1812盏。全部采用DMX512控制。
（11)、新增控制柜33台，提升控制柜27台，配电柜8台。
（12)、采用最新版本的音乐喷泉控制软件。
2.2主要的专利技术和亮点
2.2.1喷泉设备专利技术
一是伺服喷射专利技术。伺服喷射专利技术是国内最先进的数控控制技术，其与其他数控设备最大的不同就是采用了伺服电机控制，相较于由步进电机控制的数控设备，其具有如下优点：
①采用闭环控制，不会出现丟步或过冲现象，控制性能更为可靠。
②具有过载能力，可克服电机启动的瞬间惯性力矩。
③交流伺服电机为恒力矩输出，稳定性好。
④交流伺服电机加速性能较好，可快速启停。
采用伺服喷射技术的数控设备具有精度高、响应迅速、出现故障自动停止归零等优点。
二是气爆喷泉专利技术。气爆喷泉为国际上各种喷泉工程大量使用的喷泉水型，近年也有不少国内喷泉的成功案例，本次工程引入的气爆专利技术从主体结构上进行了创新，解决了以往此种设备存在喷射与补水时间长且喷射频率较低、水气混合，喷射水柱尾气雾化浓重，整体呈梭型不美观、爆鸣声浑厚不够清脆等问题，从根本上提升了气爆喷泉的表演效果，增加了喷泉表演整体气势，水型灵动、反应迅速并且爆鸣声清脆，特别适合连续跑动、跳动等表演效果。
三是水膜创新技术。这种喷泉水型采用新颖的水膜状特制喷头，喷泉水型呈光滑、连续的膜体，喷泉表演时恰似一朵朵荷花绽放于湖面。同时喷泉水型采用特殊点阵布置，喷泉可以成列成排交替表演，也可呈矩阵、圆形、弧线形、漩涡形等组合表演，极具趣味性及观赏性，并与气爆喷泉同样采用压缩机控制，利用压缩空气将喷头内水体喷射至空中，节能优势十分明显。
四是灯光控制技术。全部采用水下LED灯，LED灯因其电光转化效率高、寿命长、反复开关无损寿命、亮度高、坚固耐用、易于调光、色彩多样、光束集中稳定、启动无延时等优点早已应用于各大照明领域，相较于其他照明灯具，喷泉水下LED灯具有密封优良（达到IP68）、散热性好等优点。
此次工程使用的LED灯全部采用DMX512控制，可以对每盏灯光的每个颜色实现单点控制，从而达到灯光跑动、闪烁、无极变色等效果，因而可以配合喷泉水柱的跑动进行变化，达到灯光秀的表演效果。
2.2.2控制系统专利技术
采用最新版本的音乐喷泉控制软件，具有如下创新性技术突破：
（1）编曲简单、快捷，编曲界面有编曲参数含义提示功能；
（2）软件能够模拟显示喷泉的平面布局，并有动态实时水形显示，形象直观；
（3）软件具有根据外界风力大小调节喷水高度的功能；
（4）软件具有调齐因水泵等原因造成喷水高度不齐的功能；
（5）数控喷头具有上电自动回零功能；
（6）软件对气爆、水膜设备开启时间的控制精度达到0.001秒；
（7）软件具有根据喷头转动角度控制喷水与否及喷水高度的功能；
（8）软件能够自动调节因零位传感器安装不正造成喷头不垂直的功能；
（9）软件具有自动跟随灯光的功能，达到出水即开灯的效果；
（10）更换备用电脑非常方便，可以立刻实现备用电脑的切换。
3配套设施工程
3.1电力设施扩容
原电力设施已经满负荷运行多年，存在不同程度老化，同时为了适应喷泉改造后电力负荷增加，故特此更新并扩容变压器、电缆等设施设备。
3.2空调设施更新
由于喷泉改造中新增了空压机房，受空间限制，空压机房散热困难，原空调系统无法满足降温需求，故特此增加了两组空调。
3.3音响设施更新
音乐喷泉的完美演绎离不开音乐、喷泉、灯光三者的默契配合，原音响设施老化，音质效果很差，更新了部分音响设备。
4结语
提升改造后的西湖三公园音乐喷泉以其绚丽、多姿、唯美，给人完美的视觉享受，得到了专家学者及广大市民游客的一致好评，2016年G20杭州峰会期间，成为了各个参会国家元首和嘉宾纷纷点赞的景观亮点。美轮美奂的音乐喷泉不仅与G20杭州峰会“创新、联动、开放、包容”的主题相契合，而且绚丽美景背后众多的技术创新和建设者们敬业、务实、一丝不苟的工作作风，谱写了一道道看不见的美丽风景线，给我们留下了弥足珍贵的财富，作为工程项目的参与者终身难忘、刻骨铭心。
[作者介绍]
1、郭柳佳，男，1987年3月生，浙江萧山人，杭州西湖风景名胜区湖滨管理处职工，助理工程师。从事园林基建管理工作。