专业英语A

译文：（第一课）给水工程众所周知，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）, but because the weight of overburden material generally closes pore spaces（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。

The flow of water out of a soil can be illustrated using Figure 1（土壤中水流如图1所示）. The flow rate must be proportional to the area through which flow occurs times the velocity （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=flow rate , in m3/sec（流量，单位为m3/s）【cubic meter per second】A=area of porous material through which flow occurs, in m2（渗透性土壤的流水断面，单位为m2）v=superficial velocity, in m/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＇=actual velocity of water flowing through the soil（水流在土壤中的真实流速）a=area available for flow（水的流经断面面积）Solving for v＇,（求解v＇）v＇=Av/aIf a sample of soil is of some length L, 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。

Water flowing through the soil at a velocity v＇loses energy（水在以v＇速度流动的过程中会损失能量）, just as water flowing through a pipeline or an open channel does（这与水在管道或明渠中流动是一样的）. This energy loss per distance traveled is defined as（单位长度的能量损失定义为）energy lose（能量损失）=△h/△LWhere（此式中）h=energy, measured as elevation of the water table in an unconfined aquifer or as pressure in a confined aquifer, in m（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=horizontal distance in direction of flow, in m（水流水平距离的长度，m）The symbol(delta) simply means “a change in,” as in “a change in length, L.” （符号△仅仅表示一种变化，如在长度上出现的一种变化）Thus this equation means that there is a change(loss) of energy, h, as water flows through the soil some distance, 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）In an unconfined aquifer（在非承压含水层）, the drop in the elevation of the water table with distance is the slope of the water table in the direction of flow（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）. The elevation of the water surface is the potential energy of the water（水面的高度表示着水的势能）, and water flows from a higher elevation to a lower elevation（水从高处流向低处时）, losing energy along the way（沿程会有能量的损失）. Flow through a porous medium such as soil is related to the energy loss using the Darcy equation（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=coefficient of permeability, in m/day（渗透系数，单位为m/d）A=cross-sectional area, in m2（过水断面面积，单位为m2）The Darcy equation makes intuitive sense（达西公式给人直觉）, in that the flow rate (Q) increases with increasing area (A) through which the flow occurs and with the drop in pressure, △h/△L（流量随着过流面积和压降的增大而增大）. The greater the driving force( the difference in upstream and downstream pressures), the greater the flow （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）. The factor, K （系数K ）, is the coefficient of permeability （指渗透性系数）, an indirect measure of the ability of a soil sample to transmit water （土壤样品透水能力的间接指标）, can be measured by a permeameter shown in Figure 2（能够通过图2所示的渗透测试仪测得）; it varies dramatically for different soils （不同土壤的渗透系数相差很大）, ranging from about 0.005m/day for clay （粘土仅0.005m/d ）to over 5000m/day for gravel （砾石则超过5000m/d ）. The coefficient ofpermeability is measured commonly in the laboratory using permeameters （渗透系数一般在实验室通过渗透测试仪测得）, which consist of a soil sample through which a fluid such as water is forced （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）. The flow rate is measured for a given driving force (difference in pressures) through a known area of soil sample （在已知的过流断面面积下，测定不同驱动压力下水的流量）, and the permeability calculated （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)h h Q KA K rh L L π∆∆==∆∆ （7）式中，r 是圆柱体的半径，2rh π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()ln K h h Q r r π-= （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。