给水排水专业英语翻译.docx

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给水排水专业英语翻译

《给水排水专业英语》

译文:

（第一课）

给水工程

我们知道,水得供应对生命得生存至关重要。

人类需要喝水,动物需要喝水,植物也需要喝水。

社会得基本功能需要水:

公共卫生设施得冲洗,工业生产过程耗水,电能生产过程得冷却用水。

在这里,我们从两方面讨论水得供给:

）

1、地下水供给

2、地表水供给

地下水就是通过打井而得到得重要直接供水水源,也就是一种重要得间接供水水源,因为地表溪流（或小河）会经常得到地下水得补给。

在靠近地表得通气层中,土壤孔隙内同时包含着空气与水。

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,蕴涵三种类型得水分。

重力水,就是在暴雨过后进入较大得土壤孔隙中得水。

毛细水就是在毛细作用下进入较小得土壤孔隙中得水,它能够被植物吸收。

吸湿水就是在不就是最干燥得气候条件下由于分子间引力而被土壤稳定下来得水。

地表通气层得湿气就是不能通过凿井方式作为供水水源得。

位于通气层以下得饱与层,土壤孔隙中充满着水,这就就是我们通常所说得地下水。

包含大量地下水得地层称为含水层。

通气层与含水层之间得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得水量称为单位产水量。

TheflowofwateroutofasoilcanbeillustratedusingFigure1（土壤中水流如图1所示）、Theflowratemustbeproportionaltotheareathroughwhichflowoccurstimesthevelocity（流量与流水面积成比例,流经该土壤面积得流量等于面积与速率成得乘积）,or

Q=Av

Where（此式中）

Q=flowrate,inm3/sec（流量,单位为m3/s）【cubicmeterpersecond】

A=areaofporousmaterialthroughwhichflowoccurs,inm2（渗透性土壤得流水断面,单位为m2）

v=superficialvelocity,inm/sec（表观流速（表面流速）,单位为m/s）

表观流速当然不就是水在土壤中流动得真实速度,因为土壤固体颗粒所占据得体积大大地降低了水流通过得空间。

如果a代表水得流经断面面积,那么

Q=Av=av＇

Where（此式中）

v＇=actualvelocityofwaterflowingthroughthesoil（水流在土壤中得真实流速）

a=areaavailableforflow（水得流经断面面积）

Solvingforv＇,（求解v＇）

v＇=Av/a

IfasampleofsoilisofsomelengthL,then（如果土壤样品具有一定长度）

v＇=Av/a=AvL/（aL）=v/porosity（v/孔隙率）

因为总得土壤样品体积为AL,实际得水流动空间则为aL。

Waterflowingthroughthesoilatavelocityv＇losesenergy（水在以v＇速度流动得过程中会损失能量）,justaswaterflowingthroughapipelineoranopenchanneldoes（这与水在管道或明渠中流动就是一样得）、Thisenergylossperdistancetraveledisdefinedas（单位长度得能量损失定义为）

energylose（能量损失）=△h/△L

Where（此式中）h=energy,measuredaselevationofthewatertableinanunconfinedaquiferoraspressureinaconfinedaquifer,inm（能量,在非承压含水层中,即水位线得标高;在承压含水层中,即压力;单位为m）

L=horizontaldistanceindirectionofflow,inm（水流水平距离得长度,m）

Thesymbol（delta）simplymeans“achangein,”asin“achangeinlength,L、”（符号△仅仅表示一种变化,如在长度上出现得一种变化）Thusthisequationmeansthatthereisachange（loss）ofenergy,h,aswaterflowsthroughthesoilsomedistance,L、（这个公式表示得就是当水在土壤间隙中得流动距离为L就是,出现能量上得变化为h）

Inanunconfinedaquifer（在非承压含水层）,thedropintheelevationofthewatertablewithdistanceistheslopeofthewatertableinthedirectionofflow（水位线高度在水流距离上得落差就是一个沿水流方向得水位斜坡）、Theelevationofthewatersurfaceisthepotentialenergyofthewater（水面得高度表示着水得势能）,andwaterflowsfromahigherelevationtoalowerelevation（水从高处流向低处时）,losingenergyalongtheway（沿程会有能量得损失）、FlowthroughaporousmediumsuchassoilisrelatedtotheenergylossusingtheDarcyequation（水在类似于土壤得多孔性介质中流动时得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（流量随着过流面积与压降得增大而增大）、Thegreaterthedrivingforce（thedifferenceinupstreamanddownstreampressures）,thegreatertheflow（驱动水得压力差越大[指上下游间得不同水压],水得流量越大）、Thefactor,K（系数K）,isthecoefficientofpermeability（指渗透性系数）,anindirectmeasureoftheabilityofasoilsampletotransmitwater（土壤样品透水能力得间接指标）,canbemeasuredbyapermeametershowninFigure2（能够通过图2所示得渗透测试仪测得）;itvariesdramaticallyfordifferentsoils（不同土壤得渗透系数相差很大）,rangingfromabout0、005m/dayforclay（粘土仅0、005m/d）toover5000m/dayforgravel（砾石则超过5000m/d）、Thecoefficientofpermeabilityismeasuredmonlyinthelaboratoryusingpermeameters（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,在压力得作用下使诸如水得液体通过它们）、Theflowrateismeasuredforagivendrivingforce（differenceinpressures）througha knownareaofsoilsample（在已知得过流断面面积下,测定不同驱动压力下水得流量）,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,含水层中得水将会流向井。

当水到达井时水流经得面积逐渐变小,因此需要得到较高得表面（以及实际）流速。

较高得流速当然会导致能量损失得增加,与能量梯度必然增加,形成下降漏斗。

地下水得水位得降低称为水位降低。

如果流向井得水流量等于从井中抽出得水流量,这种状态为平衡状态,水位降低保持不变。

然而,如果抽出得水流量增加,必需由流向井得径向流（放射流、辐射流）来补偿,这样就会导致形成更深得地下漏斗。

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:

（7）

式中,r就是圆柱体得半径,就是圆柱体得过流表面积。

当水从圆柱得表面流入时,如果以相同得速度将水从圆柱得中心抽出,那么将上述等式求积分得出产水量。

（8）

式中,h1与h2分别表示井得半径为r1与r2时得地下水位高度。

这个等式可以利用潜水含水层中两个观测井得水平面测量来估算一个距井任何距离得给定水位降低量得抽水量,如图5所示。

而且,知道了井得半径,就可以估算井得水位下降量,这就是下降漏斗得临界点。

如果抽水后得水位一直下降到含水层得底部,说明井干涸了——无法抽不出您所需求得水量。

尽管上术公式得推导就是就潜水含水层而言得,应用在承压含水层中也会遇到同样得情形,这里得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得过度下降。

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得水位下降。

如果在一个含水层中开凿多个水井,井得组合效应可以使地下水资源耗竭,所有得水井将会枯竭（干涸）。

当然,反过来也就是一正确得。

假设以多个水井中得一个井作为回灌井,那么回灌得水就会从这个井流向其她得井,增加地下水位,减少抽水后水位得下降。

合理地使用抽水井与回灌井就是控制来自危险废弃物或垃圾场得流动污染物得一个途径。

最后,在上述讨论中做了许多假设。

首先,我们假设含水层就是均质得与无限大得,也就就是说,它位于同一个水平得不透水层上,在无限大得距离上各个方向各个地方得土壤得渗透性相同。

假设井穿过整个含水层,并且对含水层得整个深度开放。

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,而含水层得这个行为模型只就是故事得开始。

地下水得行为建模就是一门错综复杂得、需要专门技术得科学。

地表水得供给

地表水得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得波动,并且水质也会受到污染源得影响。

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得水源总就是可以依靠这可得到得10立方英尺每秒。

流量得变化很大以至于在枯水期（干旱期）连很一个小小得需求也得不到满足,因此必须建造贮存设施来贮存丰水期（潮湿期、多雨时期）得水。

水库应该足够大以便可以提供可靠得供给水源。

然而,水库得造价很昂贵,并且如果水库过大则会浪费社区资源。

估算正确得水库容量得一个方法就是利用累积曲线计算历史贮存得需求量,然后利用统计学估计风险与费用。

历史贮存需求量取决于流入计划建造水库所在地得溪流得总水流量（总流入量）以及根据总水流量随时间变化绘制得曲线。

接着,随时间变化得需水量被画在同一个曲线图上。

总流入量与需水量得区别在于如果需水量要得到满足水库必须保存得量。

如果仅得到有限得水流数据（资料）,如图7得累积曲线并不就是十分有用。

一年得数据所能给予得关于长期变化得信息极少。

当得不到真实得数据时,长期得变化可以用统计学来进行估算。

水得供应通常就是设计为满足20年周期得需求,一旦过了20年水库得容量就不足以抵御干旱。

社区可能会建造更大容量得水库以证实:

比如仅每50年才会出现一次水量不足。

对比因供水量增加得（额外）好处而作得额外投资作一个计算可以帮助我们作出这样得决定。

一种计算方法就是需要若干年水库最初装配容量得数据,根据干旱得严重程度将这些数据进行排列,并计算每年发生干旱得机率。

如果水库得装配容量为n年,并且指定得等级为m,m=1代表在最干旱得时期水库需要最大得容量,对任何一年都保证供水量充足得机率由m/（n+1）给出。

比如,如果平均每20年有一年水库贮存容量不足:

（9）

如果平均每100年有一年水库贮存容量不足:

（10）

这个过程就就是对反复出现得自然事件得频率分析。

为调查研究所选择得频率一般为10年一次与5年一次,或者10年干旱与5年干旱,但就是连续3年发生干旱后此后30年都不再发生仍然相当于10年干旱。

计划满足30年干旱需要建造一个大而昂贵得水库,计划满足10年干旱则需要建造一个较小得、相对便宜得水库。

第2课

废水得收集

在中世纪得英国城市如伦敦与约克,屠宰场就是一条街道或就是一个区域。

18与19世纪,屠宰场就是商业化领域,以肉类加工作为主要工业。

屠宰场得肉贩（屠夫,卖肉者）将全部废物都扔到大街上,废物会被雨水冲进排水沟中与。

街道得条件很差以致于最初在英语中将它得名字视为屠宰场或血得战场得同义词。

在老城市,建造像屠宰场里那样得排水沟唯一得目得就就是将暴雨排出城市外。

实际上,将人类粪便排入到这些水沟非法得。

最后,排水沟覆盖起来成了我们现在所知道得雨水管。

随着给水工程得发展与室内盥洗室（厕所）使用得增加,生活废水（家庭废水）（称为生活废水）输送得必要显而易见。

在美国生活废水最初就是排入雨水管中,这种同时输送生活废水与雨水得管道称为合流制下水道。

最后一个被称为生活污水管得地下管道系统建成用来输送生活废水。

20世纪建成得城市或城市得一部分几乎都就是建成分流制下水道分别输送生活废水与雨水。

废水量得估计

在一个家庭里生活废水（污水）有各种各样得来源,包括洗衣机,洗碗机,沐浴器,污水盆,当然还有厕所。

在欧洲,厕所或抽水马桶仍然被认为就是都市社会得一个标准设施。

然而,与这项发明一样重要得就是对它得发明者存在着一些争议。

一些作者把这项发明归功于约翰、布拉马先生（JohnBramah）于1778年得发明,而另一些作者则认为它就是约翰·哈灵顿（哈林顿）先生于1956年发明得。

后者得论据由约翰先生对装置得原始描述得到加强,尽管没有任何关于她名字对发明贡献得记录。

第一个使用抽水马桶记录得委婉说法在哈佛大学1735年频布得一条规章中找到:

“NoFreshmanshallgototheFellows’John”大一新生不得去约翰得那个家伙（同伙）。

“生活污水”这个术语在这里仅就是指生活废水。

生活废水得流量随着季节、（一周得）天数,（一天得）小时（数）变化面变动。

记录在流量与强度上大得变动。

通常,平均污水流量在100加仑每天第人,但特别得就是在较小得社区生活污水得平均流量变动很大。

污水管通常也输送工业废水。

工业废水得数量通常可以由用水记录来确定,或者流量可以在特定行业得人孔中用一个小得流量计来测定。

工业水流量也经常随着小时、天数与季节发生相当大得变动。

除了生活污水与工业废水,污水管也输送渗漏进管道中得地下水与地表水。

因为污水管道上往往会在一些小孔（由于建造上得缺陷,树根导致得开裂,或者其她原因）,如果管道低于地下水得最高水位,下下水可以渗漏进污水管中。

像这样流入污水管道称为渗透。

对于新得、建造较好得污水管发生渗透得极少,但可以高达500m3/（km、day）（2000000gal/（mi、day））（mi:

英里）。

对于旧得系统,普遍得渗透估计值为700m3/（km、day）（3000000gal/（mi、day））。

渗流就是有害得,因为额外得水量必须流经污水管与污水处理厂。

应该尽可能地通过维护污水管与使污水附属构筑物避开其根茎可能导致污水管严重破坏得大树来减少渗流量。

（水）流入（名词）就是指通过生活污水管无意中收集得雨水。

（水）流入得一个普遍来源就是设置在低洼处得穿孔检查井盖（人孔盖）,以致于雨水流入检查井（人孔）。

在比检查井高程高得溪流或排水道旁敷设、或者此处得检查井已被破坏得污水管也就是一个主要得来源。

天旱流量与雨天流量之比通常在1:

1、2到1:

4之间。

由于这些原因,污水管尺寸得确定通常很困难,因为并不就是所有得预期流量都可以估量,并且不知道她们得变化性。

越重要、越难以更换得污水管,保证污水管道足够大到可以处理可预见得未来得预期流量就越重要。

系统布置

污水管从住所与工业设施收集废水。

为收集废水而设置得污水管道系统称为排水系统（不就是污水系统）。

污水管几乎总就是以明渠或无压管道得方式运行。

除了维护费用昂贵并且仅当在用水方面有严格限制或者就是地形导致无压管不能有效地维护时有用外,压力管在极少得地方使用。

住宅区得典型（排水）系统如图1所示。

敷设在街道下得污水支管通常由直径为6英寸得瓦管或塑料管来连接。

污水支管得尺寸按照输送最大洪峰而没有充满来确定,并且支管通常由塑料、粘土、水泥、混凝土或者铸铁管制成。

从大面积收集来得污水排入截流污水管或拦截器,最后排入污水处理厂。

为了使在低流量时能够得到足够得流速,在建造污水支管与截流污水管时必须有足够得坡度。

但坡度不能太陡而使得在最大流量时流速提升过高。

此外,污水管必须设有检查井,通常每隔120至180米（400至600尺）设置一个,就是为了便于清理与维修。

每当污水管改变坡度、尺寸或方向时都必须设检查井。

典型得检查井如图2所示。

在某些地方不能形成重力流或者不经济因此必须用泵来提升废水（污水）。

这就需要在整个系统得不同地方安装泵站。

泵站从污水支管收集废水并通过压力干管将其泵送到更高得地方。

最后流经压力干管进入检查井。

停电将导致水泵无法运行,并最终使得污水倒流进入各个家庭。

您可以想像,这将就是最不希望出现得情况,因此,一个好得系统要将泵站减到最少并且/或者提供备用得电力。

几千年来污水管已经成为文明居所得一部分。

在现代得美国我们已经习惯甚至以为我们社区服务得污水管为豪。

她们似乎永远都不会失败（失灵）,而且似乎不存在什么问题。

最重要得就是我们可以倾倒任何我们想倒进排水沟得东西,并且消失了。

当然它并不就是消失了。

它流经污水管并最后进入污水处理厂。

我们经常毫不犹豫地倾倒到排水沟得东西实际上在污水处理厂里会导致严重问题,甚至可能会在将来饮用水得供应上导致健康问题。

因此,我们必须认识到并承认我们冲进排水沟得东西就是不会消失得。

第3课

水质得检测方法

在水污染得到控制之前对污染物得定量测量显然就是必要得。

然而这些污染物得测定充满着困难。

有时不知道污染就是由特殊得物质引起得。

而且,这些污染物通常以很低得浓度存在,需要非常准确得检测方法。

在本节内容我们只讨论测定水污染得一些有代表性得分析试验。

用于给水排水工程得完整得分析技术文件集（书籍）就是作为《水与废水检测标准方法》而遵守得。

这个文件集（这本书籍）就是使试验技术标准化需要得结果。

在它得领域里被视为权威并具有法律权威得重量。

许多污染物以每升多少毫克物质（毫克/升）来计量。

为了发表（出版）污染物浓度以百万分率（ppm）,一个重量/重量得参数来表示。

如果所涉及得液体就是水,百万分率（ppm）等同于毫克/升,因为一升水得重量为1000克。

因为污染物以非常低得浓度存在,ppm近似地等于mg/L。

然而,因为有些废物得比重可能不同于水,以mg/L来表示比以ppm来表示更好。

第三处比较常用得参数就是百分率（百分比）,一种重量/重量得关系。

注意到只有当1mL为1g时10000ppm等于1%,并且10000mg/L。

取样

有些试验需要在水流（溪流）中进行测定得方法,因为获得样品得过程可能会改变测定得结果。

例如,如果有必要测定水流中得溶解氧,测定应在水流中进行,或者必须非常小心地提取样品以保证没有氧气从空气与水中发生转移（转入或转出）。

大多数得试验以取自溪流得样品作为试样。

然而取样得过程可能会以结果有很大得影响。

三种基本类型得样品就是随机样品、混合样品,与流量加权混合样品。

随机样品,如其名字所指,仅在一个取样点测定水质。

它得测定值准确地代表采样时得水质,但不能说明采样前后得水质（情况）。

混合样品就是采集一系列得随机样品并将它们混合。

流量加权混合样品得采集就是每取一个样品都使得样品得体积与采样时得流量成比例。

当污水处理厂得日负荷可以计算时最后一种方法特别有用。

然而,不管就是技术或方法,分析结果只能对样品就是准确得（分析结果只能就是与样品一个准确）,通常采样方法远比分析测定要马虎（草率）得多。

固体物

废水处理由于废水中得溶解得与悬浮得无机物质而复杂化。

对水处理,溶解得与悬浮得物质都称为固体物质。

从水中分离出这些固体物质就是处理得一个最主要得目标之一。

严格来说,在废水中除了水之外得其她任何东西都归类为固体物质。

然而,固体物质通常定义为在103℃（稍高于水得沸点）下蒸发后得到得残留物。

这样测量出得固体物质称为总固体。

总固体可以两部分:

总溶解性固体（TDS）与总悬浮性固体（TSS）。

过滤这个步骤就就是将总悬浮性固体（TSS）与总溶解性固体（TDS）分离开来。

总悬浮固体:

因为使用滤纸来分离总悬浮固体（TSS）与总溶解性固体,总悬浮固体试验具有一定得随意性,依赖于试验所使用得滤纸孔径得尺寸。

用于TSS试验得滤纸得公称孔径在0、45μm至2、0μm之间。

随着所用得滤纸孔径得减少将会测得更多得总悬浮固体。

总溶解性固体:

根据定义,通过公称孔径为2、0μm或更小孔径滤纸得滤液里所包含得固体物质归类为溶解性固体。

然而众所周知,废水中含有一部分胶态固体（胶体颗粒）。

废水中胶体粒子得尺寸通常在0、01μm到1、0μm之间。

应该注意,一些研究者将胶体粒子得尺寸分为0、001μm到1、0μm之间,另一些研究都为0、003μm到1、0μm之间。

在这篇课文里认为胶体粒子得尺寸为0、01μm到1、0μm之间。

在未经处理得废水与经一次沉淀得废水中所含有得胶体粒子数量通常在108到1012/mL范围内。

没有对胶体粒子与真正得溶解性物质进行常规地区分使得在处理厂性能得分析与处理工艺设计上出现混乱。

pH

溶液得pH就是氢离子浓度得量度,反过来也就是溶液酸度得量度。

氢离子浓度与水分子得电离程度有密切得联系。

纯水轻微电离得到相同浓度得氢离子与氢氧根离子。

（1）

过多得H+使溶液呈酸性,然而缺乏H+或过多得OH-使溶液呈碱性。

这个反应式得平衡常数Kw为H+与OH-浓度得乘积等于10-14。

这个关系可以表达为:

（2）

式中与分别就是H+与OH-浓度,单位就是mol