跌水设计
跌水计算书
跌水计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、计算简图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水闸设计规范》（SL265-2001）《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）《给水排水设计手册(第7册)城镇防洪》建筑工业出版社，以下简称《手册》《跌水与陡坎》（刘韩生等著，中国水利水电出版社）2．计算参数：跌水设计流量Q ＝5.400 m3/s；跌水级数n ＝3级上游渠底高程▽上游渠底＝100.000 m下游渠道水深h t＝1.300 m上游渠道行近流速v o＝0.000 m/s；动能修正（不均匀）系数α＝1.050消力池末端水跃安全系数σ＝1.050消力坎上第二流量系数M ＝1.860末级消力池型式：挖深式消力池进水口淹没系数σs＝1.000进水口型式：矩形缺口进水口侧向收缩系数ε＝0.900矩形缺口宽度b c＝3.000 m3．跌水消力池参数：矩形缺口计入行近流速的进水口水深Ho ＝[Q/（ε×σs×M×b c）]2/3式中ε——侧收缩系数，一般采用0.85～0.95；M ——宽顶堰的第二流量系数，取为1.62；b c——矩形缺口宽度，m；σs——进水口淹没系数，一般取1.0。
Ho ＝[5.400/（0.900×1.000×1.620×3.000）]2/3＝1.151 m进水口水深H ＝Ho－α×v o2/2/gH ＝1.151－1.050×0.0002/2/9.81 ＝1.151 m四、第一级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.800To ＝Ho ＋P ＋C ＝1.151＋2.500＋0.800＝4.451 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2 ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.219 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。
跌水循环系统设计方案
跌水循环系统设计方案跌水循环系统是一种有效利用水资源的环保设备，在现代建筑和城市中得到广泛应用。
以下是一个跌水循环系统的设计方案，包括系统组成、工作原理和实施步骤。
一、系统组成：跌水循环系统由以下几部分组成：1. 跌水装置：该装置通过将自来水引入高处并再次释放下来，形成连续的水流循环。
2. 跌水槽：跌水槽是水流的运动轨迹，必须沟通跌水装置的上部和下部。
3. 循环泵：通过泵将水从下部跌水槽输送到上部跌水装置进行循环。
4. 积水池：用来存放循环水的池子，可用于冲厕、浇花等用水需求。
5. 过滤装置：用于去除水中的杂质和污染物。
二、工作原理：1. 自来水被引入跌水装置的上部，通过重力作用沿着跌水槽向下流动。
2. 循环泵将经过跌水装置的水抽回至跌水装置上部，形成连续的循环流动。
3. 循环的水经过过滤装置被净化，然后再次送到积水池中储存。
4. 积水池中的水可供冲厕、浇花等用水需求，从而实现了水资源的回收利用。
三、实施步骤：1. 首先，需要测量和确定现场的参数，包括跌水装置的高度、跌水槽的长度和宽度等。
2. 选购适合的跌水装置、循环泵、积水池和过滤装置等设备。
3. 将跌水装置安装在建筑物的合适位置，确保引入自来水的管道连接稳固。
4. 安装循环泵和过滤装置，确保循环水的净化和循环的顺畅。
5. 在合适的位置建造积水池，确保池子的容量足够存储循环水。
6. 进行系统的调试和测试，确保各部件的正常运行和相互配合。
7. 定期检查和维护系统，清洁跌水装置和过滤器，保持系统的正常运行。
通过跌水循环系统，可以减少对自来水的依赖，达到节约用水的目的。
此外，该系统还可以提供活水景观，增加室内空气湿度，改善室内环境。
在未来的城市规划和建设中，跌水循环系统有望广泛应用，为可持续发展做出贡献。
跌水水景中设计中的计算
跌水水景中设计中的计算Final revision by standardization team on December 10, 2020.跌水水景中的计算实例某宾馆根据其地形条件在大堂内设计一溢流式跌水景，为扇形结构，第一级跌水高度P为2. 1 m,堰口为弧线形，长度b二14. 65 m,堰顶宽8 =0. 15 m,跌水台阶宽度1丫二0・ fnio计算跌水流量Q根据宾馆大堂环境的要求，跌水流量不须太大，因此，初始选定堰前水头H二kPa,根据堰流的出口形式，流量系数M二1 ,因此试算流量：校核跌水水舌4根据试算流量Q可求出跌水景溢流口的单宽流量：q=Q/b=X 10'5 m3/ (s • m)山此得D=q7 (g ・ p3)= 3X10-7跌水水舌长度：l d=X XP=0. 136m<l d<2/31t经校核，跌水景水舌长度It在合理范围内，因此，选定的流量可作为选用跌水景循环水泵的依据。
水景中的跌水水景设计(一)在水景设汁中，跌水水景是构成溪流、叠流、瀑布等水景的基本单元，具有动态和声响的效果，因而应用较广。
与静态水景不同，动态水景的水是流动的，其流动性一般用循环水泵来维持，水量过大则能耗大，长期运转费用高；水量过小则达不到预期的设汁效果。
因此，根据水景的规模确定适当的水流量十分重要。
1跌水水景的水力学特征及计算跌水水景实际上是水力学中的堰流和跌水在实际生活中的应用，跌水水景设计中常用的堰流形式为溢流堰.根据5和H的相对尺寸，堰流流态一般分为薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流等三种形式：当S/H<,为薄壁堰流；为实用堰流；〈6/H〈10,为宽顶堰流；S/H>10,为明渠水流，不是堰流。
跌水水景设计中，常用堰流形态为宽顶堰流。
当跌水水景的土建尺寸确定以后，首先要确定跌水水景流量Q,当水流从堰顶以一定的初速度v。
落下时，它会产生一个长度为4的水舌。
若Id大于跌水台阶宽度h,则水景水流会跃过跌水台阶；若4太小，则有可能出现水景水舌贴着水景跌水墙而形成壁流。
跌水计算书
跌水计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、计算简图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水闸设计规范》（SL265-2001）《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）《给水排水设计手册(第7册)城镇防洪》建筑工业出版社，以下简称《手册》《跌水与陡坎》（刘韩生等著，中国水利水电出版社）2．计算参数：跌水设计流量Q ＝5.400 m3/s；跌水级数n ＝3级上游渠底高程▽上游渠底＝100.000 m下游渠道水深h t＝1.300 m上游渠道行近流速v o＝0.000 m/s；动能修正（不均匀）系数α＝1.050消力池末端水跃安全系数σ＝1.050消力坎上第二流量系数M ＝1.860末级消力池型式：挖深式消力池进水口淹没系数σs＝1.000进水口型式：矩形缺口进水口侧向收缩系数ε＝0.900矩形缺口宽度b c＝3.000 m3．跌水消力池参数：矩形缺口计入行近流速的进水口水深Ho ＝[Q/（ε×σs×M×b c）]2/3式中ε——侧收缩系数，一般采用0.85～0.95；M ——宽顶堰的第二流量系数，取为1.62；b c——矩形缺口宽度，m；σs——进水口淹没系数，一般取1.0。
Ho ＝[5.400/（0.900×1.000×1.620×3.000）]2/3＝1.151 m进水口水深H ＝Ho－α×v o2/2/gH ＝1.151－1.050×0.0002/2/9.81 ＝1.151 m四、第一级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.800To ＝Ho ＋P ＋C ＝1.151＋2.500＋0.800＝4.451 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2 ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.219 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。
跌水
2 跌水的布置
跌水构造 上游进口连接段 进口控制段 消力池 下游出口段
2.1 单级跌水
单级跌水是根据渠道通过的地形状况，只作一次 跌落的跌水。单级跌水的落差一般为3～5m
（1）进口连接段
进口连接段是将上游渠道与跌水进口控制段渐变 相接的过渡段。其作用在于平稳均匀地引导上游渠道 水流进入跌水控制堰口，以减少进口水头损失，并给 跌水泄流创造良好条件。常见进口连接段的形式有扭 曲面、八字墙、横隔墙和圆锥式。如下图所示：
（4）下游出口段
为了使消力池中紊动水流
能够较平顺地过渡到下游正
常渠道，在消力池和下游渠 道之间须设置一定长度的连
接段和整流护砌段以调整流
速、平顺流态，减小下游渠 道的冲刷。
出口段形式
200
1 1:
A
B3 400
1:0.25
B
500
B1
B2
C1
B4
C2
200
500
A
单级跌水纵剖面图
B
2.2 多级跌水
（d）复式缺口
（3）消力池
消力池的横断面形式一般为矩形、梯形和复式（上部为 梯形，下部为矩形），见下图。消力池断面选取原则为： 1）复式缺口优先选用复式断面； 2）若不用复式缺口，则以矩形断面消力池为宜；
3）高寒地区，仍以矩形断面消力池为宜。
消力池尺寸由水力计算决定，在一般情况下其底板衬砌 厚度，根据实践经验，可取0.4～0.8m。
1—防渗铺盖；2—进口连接段；3—跌水墙；4—跌水 护底；5—消力池；6—侧墙；7—泄水孔；8—排水管； 9—反滤体；10—出口连接段；11—出口整流段；12— 集水井
3 跌水的消能设施
跌水常用的消能工有消力坎、消力墩（齿）和齿坎综合 消能工。消力坎一般加于池末，为方便施工，多为连续式， 其高度计算见综合消力池。对于无推移质撞击和磨损的渠道 跌水，为提高消能整流效果，亦可采用差动式齿坎。当消力 池深度较小，水跃有越出池外趋势时；或水舌入水宽度较小， 在池中形成折冲水流且引起下游水位的剧烈波动时，可在池 中加设消力墩（齿）以增加效能效果，稳定水跃位置，使出 池水流更加平稳。 消力墩（齿）多为梯形，加设于消力池的前半部分底板 上。其尺寸可如下选取。 墩高：a=(0.95~1.2)h1 墩宽：S=墩间距S0=(0.85~1.0)a 纵向位置：位于设计流量水舌跌落位置以后（0.5～1.5）h1处。 式中：h1为跃前断面水深
格栅式跌水设计的关键点探讨
水流在经过格栅时，垂直跌落，被删条分割成条片状，使流速的水平分量趋近于零，水流由集中变为分散，减弱了水流的冲击力。
另外，在下落的过程中大量掺气，相互交错、碰撞，水质点间的相互碰撞、掺混产生强烈的紊动，消能率可达95%以上。
之后在下游形成缓流衔接，消除了因低佛汝德数水流产生的水面波动，使出池后的水面平稳，下游渠道冲刷轻微。
格栅式跌水根据栅条的布置方向，可以分为横向格栅和纵向格栅。
横向格栅的删条垂直水流方向布置，纵向格栅的删条平行水流方向布置。
纵向式格栅的水流可将柴草、浮冰等漂浮物沿栅条推向下游，不易堵塞，且过流能力大，但是消能效果较横向筛网差。
1工程概况库玛拉克河东岸总干渠工程（以下简称库河东岸总干渠）位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区温宿县境内，起于协和拉引水枢纽，止于吐木秀克分水闸，担负为温宿县东岸的托乎拉克灌区、协合拉灌区、赛里木灌区、革命大渠灌区，台兰河灌区的一部分及西岸的恰合拉克灌区供水的任务，同时兼顾向塔尕克一、二级电站输水，全长32.943km 。
工程规模为Ⅱ等大（2）型，设计流量Q 设=75m 3/s ，加大流量Q 加=87m 3/s 。
渠道的衬砌型式有三种：底板浆砌卵石，边坡现浇砼板；全断面砼板衬砌；干砌卵石衬砌。
地势北高南低，地面平均纵坡1/130～1/3000左右，地层岩性主要为沙卵石层。
渠道沿地形设计，渠道纵坡1/310～1/2100，设计流速1.74m/s ～2.99m/s 。
由于地形纵坡较陡，共修建了调坡建筑物24座，其中格栅式跌水4座。
本文仅以桩号24+688处跌水为例介绍。
2格栅式跌水的设计本跌水位于桩号24+688处，跌差4.5m 。
上、下段渠道设计参数详见表1。
格栅式跌水的水力计算分为三个部分：进口衔接段、筛网计算、消力池设计。
2.1设计流量的确定Q d 的计算方法如下：选取多个流量分别求出其相应的跃后水深h 2，并用它和下游水深h 下比较，则（h 2-h 下）的最大值对应的流量即为设计流量。
假山跌水施工方案
假山跌水施工方案1. 引言在园林景观设计中，假山和跌水常常被用作装饰景区和花园的重要元素。
假山作为一种人工山石景观，在园林设计中起到了增加景观层次、提升景观质感的作用。
而跌水则是通过水流的叠泻营造出流水潺潺的声音和清远的氛围，为人们带来一种静心、放松的感觉。
本文将介绍假山和跌水的施工方案，包括选择合适的材料、设计合理的布局和搭建过程。
2. 材料选择2.1 假山材料选择假山的材料通常包括水泥、砂石、石膏和钢筋等。
在选择材料时，需要考虑以下几个因素：•耐久性：假山需要能够经受住各种天气条件的考验，因此选择材料时应选择具有较好耐久性的材料。
•可塑性：假山的造型多样，因此选择材料时要选择易塑性的材料，以便于按照设计要求进行成型。
•色彩：假山的色彩要与周围的环境协调一致，因此选择材料时要考虑其色彩是否符合设计要求。
2.2 跌水材料选择跌水通常使用石材或陶瓷材料，其中石材包括花岗岩、大理石等，陶瓷材料则包括瓷砖等。
在选择跌水材料时，需要考虑以下几个因素：•耐水性：跌水需要经受长时间的水流冲刷，因此选择材料时要选择具有良好耐水性的材料。
•拼接性：跌水的形状多样，因此选择材料时要考虑其拼接性，以便能够按照设计要求进行拼接。
•色彩：跌水的颜色要与周围的环境协调一致，因此选择材料时要考虑其色彩是否符合设计要求。
3. 设计和布局3.1 假山设计和布局在设计假山时，需要考虑以下几个因素：•地形环境：假山应与周围的地形环境相协调，不能突兀。
•造型风格：假山的造型风格应与整体园林景观的风格相一致，例如中式园林就应选择中国传统造型。
•高低起伏：假山应具有起伏感，以增加景观层次。
•植被搭配：假山可以搭配一些树木和花卉，增加景观的美感。
3.2 跌水设计和布局在设计跌水时，需要考虑以下几个因素：•水流方向：跌水的水流方向要与整体景观相协调，不能违和。
•水源选择：跌水的水源可以选择自然水源或人工水源，要根据实际情况选择合适的水源方式。
跌水设计
一、概述（一）定义1、跌水：跌落的水，由于地形突然的高差变化而产生的水流现象。
2、瀑布：地形较大的落差变化，使平面的水流呈现直落或斜落的立面水流。
3、叠水：地形呈阶梯状的落差和地貌的凹凸变化，使水流呈现层叠流落而成水流现象（二）跌水景观的功能1、跌落的水携带空气中大量的氧进入河流，给水流中的动植物和微生物提供良好的生长条件。
2、飞溅的水花增加了空气湿度，过滤空气中的尘埃。
（三）跌水景观的形式种类1、水立面形式：线状、点状、帘状、片状、散落状2、落水方式：直落、飞落、叠落、滑落3、跌落形式：直接入水式、溅落入水式、可视、可听，具有独特的景观效果。
（四）不同形式的形成原因1、地形的落差决定瀑布形成的高低和水声。
2、地貌的凹凸决定瀑布流落的形状。
3、水流量的多少决定瀑布落水的形式。
4、出水口的大小决定瀑布规模的宽窄。
二、跌水景观的设计要素1、蓄容蓄容水流的流量在1m3/s左右的瀑布可行成帘状，片状，和散落状；当仅有0.1m3/s的水流时，则呈现线状、点状。
蓄容分上下两个部位----底池蓄水和堰顶蓄水2、出水口（1）隐蔽式：将出水口隐藏在景观环境之中，让水流呈现自然瀑布的形状。
（2）外露式：将出水口突显于景观之外，形成明显的人工瀑布造型。
（3）单点式：水流从单一出口跌落，形成单体瀑布。
（4）多点式：出水口以多点或阵列的方式布局，形成规模较大的瀑布景观。
3、瀑布水面通过控制背景的凹凸肌理加强水面的细节表现，形成造型丰富、形式多样的瀑布景观。
三、叠水景观形式1、叠水景观以水立面的变化为主要的表现形式。
2、叠水的形式（1）水帘水帘是由较大的落差和较宽水流面形成的叠水，控制水流量与出水口的形状将得到不同的水帘形态。
（2）洒落流量较小的叠水，在较低水压下呈点状或线状跌落。
（3）涌流涌流是有多层蓄水池不断被注满涌溢而出形成，水流量较大，叠水面呈面状跌落。
（4）管流由外露式出水管以多种陈列方式形成叠水，水流呈线状。
（5）壁流流水顺池壁流下，水面可随池壁呈多角度流落。
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跌水设计
、概述
（一）定义
1跌水：跌落的水，由于地形突然的高差变化而产生的水流现象。
2、瀑布：地形较大的落差变化，使平面的水流呈现直落或斜落的立面水流。
3、叠水：地形呈阶梯状的落差和地貌的凹凸变化，使水流呈现层叠流落而成水流现象
（二）跌水景观的功能
1跌落的水携带空气中大量的氧进入河流，给水流中的动植物和微生物提供良好的生长条件。
2、飞溅的水花增加了空气湿度，过滤空气中的尘埃。
（三）跌水景观的形式种类
1水立面形式：线状、点状、帘状、片状、散落状
2、落水方式：直落、飞落、叠落、滑落
3、跌落形式：直接入水式、溅落入水式、可视、可听，具有独特的景观效果。
（四）不同形式的形成原因
1地形的落差决定瀑布形成的高低和水声。
2、地貌的凹凸决定瀑布流落的形状。
3、水流量的多少决定瀑布落水的形式。
4、出水口的大小决定瀑布规模的宽窄。
二、跌水景观的设计要素
1蓄容
蓄容水流的流量在1m3/s左右的瀑布可行成帘状，片状，和散落状；当仅有0.1m3/s的水流时，则呈现线状、点状
蓄容分上下两个部位----底池蓄水和堰顶蓄水
2、出水口
(1) 隐蔽式：将出水口隐藏在景观环境之中，让水流呈现自然瀑布的形状。
(2) 外露式：将出水口突显于景观之外，形成明显的人工瀑布造型。
(3) 单点式：水流从单一出口跌落，形成单体瀑布。
(4) 多点式：出水口以多点或阵列的方式布局，形成规模较大的瀑布景观。
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3、瀑布水面
通过控制背景的凹凸肌理加强水面的细节表现，形成造型丰富、形式多样的瀑布景观。
三、叠水景观形式
1叠水景观以水立面的变化为主要的表现形式。
2、叠水的形式
（1）水帘
水帘是由较大的落差和较宽水流面形成的叠水，控制水流量与出水口的形状将得到不同的水帘形态。
（2）洒落
流量较小的叠水，在较低水压下呈点状或线状跌落。
（3）涌流
涌流是有多层蓄水池不断被注满涌溢而出形成，水流量较大，叠水面呈面状跌落。
（4）管流
由外露式出水管以多种陈列方式形成叠水，水流呈线状。
（5）壁流
流水顺池壁流下，水面可随池壁呈多角度流落。
（6）阶梯式
由多层阶梯造型构成叠水景观。
（7）塔式
多层蓄水池由上至下，由小到大，呈环状倾流而下。
（8）错落式
蓄水池错落排列，水流从多个方位流出，呈现丰富的视觉效
赖特的流水别墅
在材料的使用上，流水别墅也是非常具有象征性的，所有的支柱，都是粗犷的岩石。
石的水平性与支柱的直性，产生一种明的对抗，所有混凝土的水平构件，看来有如贯穿空间，飞腾跃起赋予了建筑最高的动感与张力，例外的是地坪使用使用的岩石，似乎出奇的沉重，尤以悬挑的阳台为最。
然而当你站在人工石面阳台上，而为自然石面的壁支柱所包围时对于内部空间或许会有更深一层的体会。
因为室内空间透过巨大的水平阳台而延伸，衔接了巨大的室外空间一一崖隘。
赖特对于国际形式主义空谈机能主义的态度，浓缩地表现在由起居室通到下方溪流的楼梯。
这个著名的楼梯，关联着建筑与大地，是内、外部空间不可缺少的媒介，且总会使人们禁不住地一再流连其间。
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四、跌水景观设计原则1蓄容与跌流的形式关系
（1）跌水景观中，蓄水与流水是形成跌水的主要因素。
蓄水以平面化的形象表现，流水以立面化形态呈现。
（2）蓄容水面与立面流水的尺度关系上。
在设计跌水的立面与平面效果时，应根据景观环境的总体关系思考相互间的比例尺度，分清主次。
如以平面水体为主，立面水景的尺度设置应相对较小；若以立面为主，平面水景尺度应相对较小。
蓄水分底池蓄水和堰顶蓄水：堰顶往往在跌水景观的顶部，水平面往往高于视线；底池通常设置在水景的底部，水平面低于视线，可视面大。
因而跌水景观立面与平面的比例关系，主要体现在视线；底池通常设置在水景的底部，水平面低于视线，可视面大。
因而跌水景观立面与平面的比例关系，主要体现在视线以下的蓄容水面与立面流水的尺度关系上。
池面过小，跌流过大，容易产生空间局促、水花飞溅、地面湿滑的不良影响；反之，则造成水面占地过大、跌水效果隐弱、水景形式呆板等现象。
2、跌水景观与环境
（1）观景道路
在游玩路径上应从安全和观景需要两方面考虑。
道路设置要根据景观优势条件对水体、坡地、岸线、绿地采取不同方式的铺装。
处理方式有：设置隔水通道、高于水面的汀步石、篦水阶梯、防腐木道路和高于水面的滨水栈道等。
道路铺设材料应选用表面粗糙、防滑的材料。
（2）设置近水、亲水条件
（3）生态作用可充分利用跌水对环境湿度的调节作用、水中的含氧量与不同落差的水流特征，结合场地景观条件和养殖、灌溉等生产性景观进行有效作用。
3、安全与环保
（1）跌水人工跌水应控制池底水面与池岸的关系、池岸与地面的关系，并限
制池水的深度，可进入的池内深度一般限制为300mm~500mm,堰顶蓄水池通
常不设置人为活动区域。
（2）环保因素
1）控制人工跌水景观规模，以较高频率更新水质，将更换的水用于绿地灌溉，有效控制运行成本。
2）在上下蓄水池周边修建隔离设施和排水系统，避免脏物或污水污染水体。
3）对自然瀑布景观的上游河道的用水、排水进行严格控制，保障景观区域的生态健康。