给水排水专业英语翻译

1《给水排水专业英语》译文：（第一课）给水工程我们知道，水的供应对生命的生存至关重要。人类需要喝水，动物需要喝水，植物也需要喝水。社会的基本功能需要水：公共卫生设施的冲洗，工业生产过程耗水，电能生产过程的冷却用水。在这里，我们从两方面讨论水的供给：）1、地下水供给2、地表水供给地下水是通过打井而得到的重要直接供水水源，也是一种重要的间接供水水源，因为地表溪流（或小河）会经常得到地下水的补给。在靠近地表的通气层中，土壤孔隙内同时包含着空气和水。这一地层，其厚度在沼泽地可能为零，在山区则可能厚达数百英尺，蕴涵三种类型的水分。重力水，是在暴雨过后进入较大的土壤孔隙中的水。毛细水是在毛细作用下进入较小的土壤孔隙中的水，它能够被植物吸收。吸湿水是在不是最干燥的气候条件下由于分子间引力而被土壤稳定下来的水。地表通气层的湿气是不能通过凿井方式作为供水水源的。位于通气层以下的饱和层，土壤孔隙中充满着水，这就是我们通常所说的地下水。包含大量地下水的地层称为含水层。通气层和含水层之间的水面称为地下水位或浅层地下水面，地下水静压力与大气压力相等。含水层可延伸相当深度）,butbecausetheweightofoverburdenmaterialgenerallyclosesporespaces（但因为地层负荷过重会压缩（封闭、关闭）土壤孔隙，深度超过600m，即2000英寸，就基本找不到地下水了。能够含水层中自由流出的水量称为单位产水量。2TheflowofwateroutofasoilcanbeillustratedusingFigure1（土壤中水流如图1所示）.Theflowratemustbeproportionaltotheareathroughwhichflowoccurstimesthevelocity（流量与流水面积成比例，流经该土壤面积的流量等于面积与速率成的乘积）,orQ=AvWhere（此式中）Q=flowrate,inm3/sec（流量，单位为m3/s）【cubicmeterpersecond】A=areaofporousmaterialthroughwhichflowoccurs,inm2（渗透性土壤的流水断面，单位为m2）v=superficialvelocity,inm/sec（表观流速（表面流速），单位为m/s）表观流速当然不是水在土壤中流动的真实速度，因为土壤固体颗粒所占据的体积大大地降低了水流通过的空间。如果a代表水的流经断面面积，那么Q=Av=av＇Where（此式中）v＇=actualvelocityofwaterflowingthroughthesoil（水流在土壤中的真实流速）a=areaavailableforflow（水的流经断面面积）Solvingforv＇,（求解v＇）v＇=Av/aIfasampleofsoilisofsomelengthL,then（如果土壤样品具有一定长度）v＇=Av/a=AvL/(aL)=v/porosity（v/孔隙率）因为总的土壤样品体积为AL，实际的水流动空间则为aL。Waterflowingthroughthesoilatavelocityv＇losesenergy（水在以v＇速度流动的过程中会损失能量）,justaswaterflowingthroughapipelineoranopenchanneldoes（这与水在管道或明渠中流动是一样的）.Thisenergylossperdistancetraveledisdefinedas（单位长度的能量损失定义为）energylose（能量损失）=△h/△L3Where（此式中）h=energy,measuredaselevationofthewatertableinanunconfinedaquiferoraspressureinaconfinedaquifer,inm（能量，在非承压含水层中，即水位线的标高；在承压含水层中，即压力；单位为m）L=horizontaldistanceindirectionofflow,inm（水流水平距离的长度，m）Thesymbol(delta)simplymeans“achangein,”asin“achangeinlength,L.”（符号△仅仅表示一种变化，如在长度上出现的一种变化）Thusthisequationmeansthatthereisachange(loss)ofenergy,h,aswaterflowsthroughthesoilsomedistance,L.（这个公式表示的是当水在土壤间隙中的流动距离为L是，出现能量上的变化为h）Inanunconfinedaquifer（在非承压含水层）,thedropintheelevationofthewatertablewithdistanceistheslopeofthewatertableinthedirectionofflow（水位线高度在水流距离上的落差是一个沿水流方向的水位斜坡）.Theelevationofthewatersurfaceisthepotentialenergyofthewater（水面的高度表示着水的势能）,andwaterflowsfromahigherelevationtoalowerelevation（水从高处流向低处时）,losingenergyalongtheway（沿程会有能量的损失）.FlowthroughaporousmediumsuchassoilisrelatedtotheenergylossusingtheDarcyequation（水在类似于土壤的多孔性介质中流动时的水头损失按达西公式计算）Q=KA(△h/△L)Where（式中）K=coefficientofpermeability,inm/day（渗透系数，单位为m/d）A=cross-sectionalarea,inm2（过水断面面积，单位为m2）TheDarcyequationmakesintuitivesense（达西公式给人直觉）,inthattheflowrate(Q)increaseswithincreasingarea(A)throughwhichtheflowoccursandwiththedropinpressure,△h/△L（流量随着过流面积和压降的增大而增大）.Thegreaterthedrivingforce(thedifferenceinupstreamanddownstreampressures),thegreatertheflow（驱动水的压力差越大[指上下游间的不同水压]，水的流量越大）.Thefactor,K（系数K）,isthecoefficientofpermeability（指渗透性系数）,anindirectmeasure4oftheabilityofasoilsampletotransmitwater（土壤样品透水能力的间接指标）,canbemeasuredbyapermeametershowninFigure2（能够通过图2所示的渗透测试仪测得）;itvariesdramaticallyfordifferentsoils（不同土壤的渗透系数相差很大）,rangingfromabout0.005m/dayforclay（粘土仅0.005m/d）toover5000m/dayforgravel（砾石则超过5000m/d）.Thecoefficientofpermeabilityismeasuredcommonlyinthelaboratoryusingpermeameters（渗透系数一般在实验室通过渗透测试仪测得）,whichconsistofasoilsamplethroughwhichafluidsuchaswaterisforced（渗透测试仪含有一些土壤样品，在压力的作用下使诸如水的液体通过它们）.Theflowrateismeasuredforagivendrivingforce(differenceinpressures)throughaknownareaofsoilsample（在已知的过流断面面积下，测定不同驱动压力下水的流量）,andthepermeabilitycalculated（然后通过计算得到渗透系数K）.如果一口井打到潜水含水层（如图3所示），并将水抽出，含水层中的水将会流向井。当水到达井时水流经的面积逐渐变小，因此需要得到较高的表面（以及实际）流速。较高的流速当然会导致能量损失的增加，和能量梯度必然增加，形成下降漏斗。地下水的水位的降低称为水位降低。如果流向井的水流量等于从井中抽出的水流量，这种状态为平衡状态，水位降低保持不变。然而，如果抽出的水流量增加，必需由流向井的径向流（放射流、辐射流）来补偿，这样就会导致形成更深的地下漏斗。假设（考虑）有一个圆柱体（如图4所示），水流从圆柱表面流向中心。运用达西公式：(2)hhQKAKrhLL（7）式中，r是圆柱体的半径，2rh是圆柱体的过流表面积。当水从圆柱的表面流入时，如果以相同的速度将水从圆柱的中心抽出，那么将上述等式求积分得出产水量。221212()lnKhhQrr（8）式中，h1和h2分别表示井的半径为r1和r2时的地下水位高度。这个等式可以利用潜水含水层中两个观测井的水平面测量来估算一个距井任何距离的给定水位降低量的抽水量，如图5所示。而且，知道了井的半径，就可以估算井的水位下降量，这是下降漏斗的临界5点。如果抽水后的水位一直下降到含水层的底部，说明井干涸了——无法抽不出你所需求的水量。尽管上术公式的推导是就潜水含水层而言的，应用在承压含水层中也会遇到同样的情形，这里的压力可以通过观测井来测得。一个含水层中开凿多个水井会彼此产生干扰导致抽水后水位的过度下降。假设这种情况如图6所示，一个井产生一个下降漏斗。如果开凿第二个抽水井，圆锥体会重叠，导致每个井出现更大的水位下降。如果在一个含水层中开凿多个水井，井的组合效应可以使地下水资源耗竭，所有的水井将会枯竭（干涸）。当然，反过来也是一正确的。假设以多个水井中的一个井作为回灌井，那么回灌的水就会从这个井流向其他的井，增加地下水位，减少抽水后水位的下降。合理地使用抽水井和回灌井是控制来自危险废弃物或垃圾场的流动污染物的一个途径。最后，在上述讨论中做了许多假设。首先，我们假设含水层是均质的和无限大的，也就是说，它位于同一个水平的不透水层上，在无限大的距离上各个方向各个地方的土壤的渗透性相同。假设井穿过整个含水层，并且对含水层的整个深度开放。最后，假设抽水量恒定。很显然，任何一个条件都会导致分析结果出现错误，而含水层的这个行为模型只是故事的开始。地下水的行为建模是一门错综复杂的、需要专门技术的科学。地表水的供给地表水的供给不如地下水资源可靠，因为水量在一年中甚至在一周内经常出现大的波动，并且水质也会受到污染源的影响。如果一条河流平均流量为10立方英尺每秒，这并不意味着一个社区可供使用的水源总是可以依靠这可得到的10立方英尺每秒。流量的变化很大以至于在枯水期（干旱期）连很一个小小的需求也得不到满足，因此必须建造贮存设施来贮存丰水期（潮湿期、多雨时期）的水。水库应该足够大以便可以提供可靠的供给水源。然而，水库的造价很昂贵，并且如果水库过大则会浪费社区资源。估算正确的水库容量的一个方法是利用累积曲线计算历史贮存的需求量，然后利用统计学估计风险和费用。历史贮存需求量取决于流入计划建造水库所在地的溪流的总水流量（总流入量）以及根据总水流量随时间变化绘制的曲线。接着，随时间变化的需水量被画在同一个曲线图上。总流入量和需水量的区别在于如果需水量要得到满足水库必须保存的量。如果仅得到有限的水流数据（资料），如图7的累积曲线并不是十分有用。一年的数据所能给予的关于长期变化的信息极少。6当得不到真实的数据时，长期的变化可以用统计学来进行估算。水的供应通常是设计为满足20年周期的需求，一旦过了20年水库的容量就不足以抵御干旱。社区