外文翻译(汉语)

1、新拿戈玛第火力对地下水和排水条件的影响以及缓解措施的建议穆罕穆德.阿达乌德和艾哈迈德.奥勒姆 埃及地下水研究所、国家水研究中心。目前:,阿拉伯联合酋长国阿布扎比环境研究和野生动物发展机构水资源的科学家；埃及吉萨金字塔因巴拜水利部和灌溉的地下水领域。（通讯作者，电子邮箱：.ae）摘要：埃及政府决定在现有的旧的下游3.5公里处建立一个新的有水力发电设施的拦水坝。拦水坝新的头部池塘水位比原来的头部池塘水位将持续维持在一个约0.5米的高度。评估增加头部池塘水位对地下水和排水的影响,需要加强连接储层和流/含水层系统。数值模拟被用来模拟地表水/地下水领域的交互提出了新的攻势

2、。地下水模型校准对可用的基于稳态条件的历史水平25观测井。数值模型荷兰国际集团(ing)表明,河流的主要控制阶段是快速地下水水头波动的含水层系统。目前该地区的地下水埋深小于1米约30 110 feddans(1 feddan = 4200平方米)。建立新的拦水坝和提高池塘水位后这个区域将增加大约40 610 feddans。对于建设新的拦水坝克服影响的缓解措施已经被讨论和他们的成本已经被估计和评价。维护/升级现有排水系统的效率增加和建造一个新的泵站被建议。关键词：排水、埃及、地下水数值模拟、地表水/地下水、相互作用1. 简介20世纪初以来，为了埃及尼罗河水最重要的自然资源的最佳利用大量的调节结

3、构形式的水坝和堰坝已建造在这条河上来控制河流量。其中一个堰坝拿戈玛第拦水坝在不久的将来需要相当大的维修。所以埃及政府决定建立一个新的水电设施而不是修复目前的拦水坝。 在1900年和1930年之间建设的中间三个这样的结构完全支持结构化的在埃及的尼罗河上的老拿戈玛第拦水坝位于城市卢克索以北130公里和360公里的1963年完成阿斯旺大坝下游。这个水库提供一个图拉尔农业灌溉系统,从而确保320年能全年种植320公顷(阿布扎伊德,1985)。概念研究比较改造现有的拿戈玛第拦水坝和建设一个新的认为应该建造新结构以及水电站。这被认为是最经济的选择。新拿戈玛第拦水坝将位于一些下游3.5公里的现有结构在一个地

4、质条件的限制能促进建立一个大型建筑坑在河里的深度25米以下河流水位的河流位置。工作将包括一个66米高的池塘,一个170米长、17米宽的导航锁定和330米长的低水平超过大坝的公路桥梁。构建新拦水坝的直接影响将在尼罗河水位。因为这条河是在液压连续性与底层含水层,这些河流水位的变化将对地下水位的影响(阿迪锅杯,1985)。河流水位的增加将导致周围地区的地下水位上升,这是在尼罗河的影响。在农村土地利用以灌溉农业为主的地区,地下水位上升可以对灌溉和排水系统产生非常复杂的影响。较高的地下水位将有利于一个从水位灌溉作物的根区(通过毛细管向上流动),因此可能影响灌溉调度。如果没有排水设施,地下水位大幅上涨可能

5、导致积水和次生盐化土壤剖面。排水设施地区在的地方,地下水位上升可能影响排水流出。此外,地下水位上升可能对现有卫生设施造成负面影响,特别是化粪池(达伍德,2001)。河流水位上升对地下水的影响程度取决于含水层系统的特点,表面之间的交互采购环境条件和含水层系统(通过灌溉和排水系统)和液压的程度河和含水层之间的连续性。尼尔德 和阿尔。(1994)确定了39从根本上不同的地下水流模式作为水体的函数几何和含水层流动的相对规模和净补给地下水位。稳定流动模式被分为充电,放电或材料。拿戈玛第地区尼罗河的交互是复杂的,而不是良好的文档记录。尼罗河通常占据复仇式异构冲积层组成的冲积平原。理解和量化国际行动的细节在

6、这个复杂的环境需求详细信息几何,河床层含水层变化的目的,和历史数据的变化在研究区河流水位。最强大的方法来评估上述影响是通过地下水模型的开发和使用。2. 水文地质背景 该地区受水位变化包括尼罗河流域的考虑能够距离现有的拦水坝的上游几公里的下游现有或新拦水坝的位置。含水层由高度渗透的金沙和变厚度( 阿卜杜拉和阿尔,1999)。厚度是最大的中央山谷的一部分(在当地超过200米),降低到不到40米附近山谷的边缘。在大多数的山谷含水层由受限的半导体覆盖层由粘土和淤泥。这一层不存在沿外缘的山谷,不同厚度的最大一般不超过20米(抗体,1991)。含水层的导水性能良好,透射率高达8000平方米的中部1天谷(其

7、最大厚度也直接反映在这个山谷的一部分)。半导体层估计有垂直渗透率范围内的2 - 10毫米天1(华纳和阿尔,1991)。这些相对高值意味着测压管水位之间的差异在含水层的水位半导体层只会小。地下水位与一般的地面标高密切相关,由于灌溉用水的广泛应用。区域压力测定表明：地下水运动通常是尼罗河,它充当一个重大自然流失。然而这种区域压力测定密切反映地形趋势。当地地下水运动是复杂的,由于微救灾、灌溉沟渠和排水的影响地下水压力测定和灌溉用水的旋转应用。地下水的补给主要是来自灌溉用水。充电组件包括灌溉应用和渗透的深度渗透顺差年龄灌溉渠的损失(在某些情况下也从收集器排水)。再从降雨通常是非常小的。在城市地区充电的

8、形式从供水分布和下水道系统泄漏可能会造成重大的后果。自然放电形式的地下水新拿戈玛第火力对地下水的影响和排水表一：地区和研究区域的排水系统 编号 流域 面积(feddans) 建造日期 1哈马迪东部地区1.1 埃尔杉沙尔地区 10000 1993 1.2 埃尔艾迪莎东部地区 2900 19871.3 哈马德东部地区 2700 19871.4 埃尔哈吉阿卜杜拉 3900 19972哈马德西部和罗埃尔2.1 哈马德西部地区2.2 埃尔莎埃尔明渠地区2.3 北部地区 5600 19872.4 埃尔福地区 1800 没有地下排水2.5 埃尔拉维明渠地区 7400 19983 纳吉哈马德地区 5200 没

9、有地下排水 3.1 拜察尼斯地区 8500 没有地下排水3.2 埃尔拉什瓦尼亚地区3.3 纳吉哈马德明渠地区3.4 纳吉哈马德西部地区3.5 埃尔埃塞尔地区3.6 埃尔戴玛拉尼亚地区 14400 19893.7 哈利法地区 6700 19783.8 卡玛纳地区 9500 19784 沙拉姆地区 4300 19784.1 沙拉姆明渠地区 4300 19755 铝城地区 2500 19755.1 凿开排水地区 9000 19891600 19893100 没有地下排水12500 没有地下排水总计：14300 一个区域配上开放的排水系统流向尼罗河,虽然影响只是估计几公里扩展到河的两边。放电的形式也是

10、毛细管通量灌溉作物的根区或地面表面(休耕土地)和人工排水系统的排水流出。终于有个放电形式的地下水供水和灌溉的抽象。通常认为流入在尼罗河谷的边缘是次要的。浅层地下水的毛细管通量表来灌溉作物的根区是一个非线性函数的深度。水位低于根区域的基础。这是进一步控制的土壤特性和在根区水分条件。毛细管流量是一种二次灌溉供应和解释了一般高整体灌溉效率在尼罗河流域(河边除外)。3. 影响地区的现状3.1排水系统条件研究区的排水条件主要由开放的下水道,二级排水明沟和地下排水系统。地下排水系统由共同认定的电源,排水沟和集电极组成。一些地区只有打开排水系统。位于尼罗河右岸的排水系统排放到未来的新拦水坝的水洼区域。而位于

11、尼罗河下游左岸的排水系统排放污水的现有的和新的拦水坝。在模型领域的总耕地面积约160 160 feddans和地区提供开放和地下排水系统是143 143 feddans。在这个面积约20 800 feddans(13%)的地下排水系统正在建设(复兴信贷银行,1998)。表1显示了地区和排水系统。大约30 000 feddans灌溉面积目前受水浸。尽管64 000 feddans这方面配备有完整的包括地下排水和48 000 feddans提供排水明沟的排水系统。在额外的20 800 feddans建设一个完整的排水系统(开放和地下排水)已经在1998年完成。由重力排水系统排放到尼罗河。例外是右边

12、的排泄水注入的拦水坝前塘的罗伊地区岸边(8500 feddans)。右岸的其它主要排水出口,哈马德排水,设计水出口水平低于最大水位在当前的池塘。这些下水道的出口是今年淹没的一部分和作为尼罗河水倒进下水道的缓冲地区。左岸的排水系统排放的重力在现在的尼罗河下游和未来的拦水坝。在右岸的埃尔拉维泵站建于1980年。349.0公里的尼罗河的上游约10.0公里的现有拦水坝。配备两个柴油和电动泵的泵站已被破坏,需要大修。土建工程已大大受到渗透到泵站坑。3.2 排水系统的功能排水系统功能不全是因为：（1）不足维护开放的排水系统(2)阻塞排水明沟(3)的结构不利出口条件和(4)哈马德排水出口缺乏泵站。这个结果是

13、在一个高水位的下水道和下沉的网点地下排水系统。下水道的库存显示水位高于设计水平超过约78%的总长度为307公里。在大多数情况下明沟流入尼罗河不能运行可能造成水回投进排水明沟，因此增加了水的水位。在尼罗河的哈马德排水出口被淹没在高峰河道流量中。排水所需的区域设置适当的泵站。由于没有遵守设计假设,排水管道的损坏和/或位错(水泥侧管道)和安装质量不好(用手)，地下排水系统运转正常。4. 数值模拟4.1模型的选择和开发水资源配置问题会涉及到复杂的水文,环境设置条件和经济约束和冲突管理的目标。部分地表水和地下水的不同的行为水和这些成分及其之间的交互管理引起并发症。为了密切评估和理解这些不同的行为,必须尽

14、可能准确地代表数学建模的系统通常用于表示系统与复杂的行为。水资源系统的数学表示范围从复杂的非线性微分方程到不那么复杂的线性微分方程。摘要为了评估增加新拿戈玛第拦河坝前塘的影响,需要加强水库和流/含水层系统的连接。在过去的几年里,有许多模型处理的牵引力在地表水和地下水之间。达乌德(1997)修改2 -维多层地下水流模型模拟流/蓄水层交互。许多研究人员包括詹金斯(1968),莫雷尔和戴利(1975),和梅-阿尔塔 .(1990),研究流水层和含水层之间的相互作用。相同的数学常用来描述流/含水层之间的交互可以用来描述问题一个水库和一个潜在的含水层。水库/含水层交流重要的储层导电。由于其广泛的适用性问

15、题和有效的解决软件的可用性,线性规划被广泛用于开发水库操作程序。其他一些研究人员包括朗可斯和多夫人(1975)和冈德拉斯和雷维尔(1975)提出了线性规划模型基于线性油藏描述的修改规则。该地区预计将增加水位影响的前塘新拦河坝的位于尼罗河的泛滥平原的近似(67.00平均海平面以上)的平均水平。面积是18.0公里宽(西)和85公里长(计算)。灌溉农业的影响面积达160 160 feddans。数字包数值模拟被用来模拟研究区。数值模拟三维流模型是基于模拟流动的有限差分法能够在含水层系统以及地下水系统和表面之间的交互环境。同时,它能够处理饱和流均匀,异构、各向同性、各向异性含水层系统在稳态和瞬态条件下

16、。模型是在操作系统环境、有能力与地理资讯系统和文档软件链接下工作。新拿戈玛第火力对地下水的影响和排水偏微分方程求解程序遵循从达西的连续性方程。推导的方程裘布依- 海默尔假设,所以偏微分方程可以写在形式的潜在的地下水头(h)或准三维流如下：Txx = 在x方向透射率(L2 / T)。 Tyy = 透射率在y方向(L2 / T)。H = 电位头L。S = 存储系数(无量纲)。W = 分布容积单位面积水通量,积极信号放电和充电(L / T)负号。Qk = 体积水通量点(源/水槽)位于(yk xk),积极的迹象撤军和消极的信号注入(L3 / T)。 (x) = 直接函数。 T = 时间T。X,y =

17、笛卡儿坐标的主方向,L。M = 数量的节点分4.2 模型范围、边界条件和网格生成模型占地约4329平方公里,而老土地灌溉面积和填海地区约3590平方公里。有两种类型的边界条件,第一个是没有流边界(纽曼条件)的衍生品的跨边界几乎为零(流量)。这个条件用于模拟的北部和南部边界含水层系统由灰岩层和通过这一层可以被忽视而从上充电系统的有界流进入含水层系统。这些边界可以由以下方程表示: 第二个边界条件是固定头边界(条件)的衍生品头是恒定的,不会改变。该边界条件用于模拟东部和西部的条件。这头模型指定的用户在指定的边界,可以由以下方程: h =常数边界B2尼罗河分支形成一个自然控制头边界含水层系统。显示了模

18、型边界条件和有限差分网格。4.3 模式校准在预测模型可以执行其任务之前的反应系统未来的任何活动,它必须校准。流模型的校准是指证明该模型能产生活动区的校准值实测头和流动。模型校准的效果能够年均地下水头大约25观察井。模型的校准是基于稳态非线性条件。通过调整水力传导率和再充电的校准过程已经通过几个试验。结果发现同类平均每年观察头在可接受的差异。表2显示了校准水平衡研究区域,下图显示了校准量压头为研究区等值线图。新拿戈玛第火力对地下水的影响和排水5. 新大坝建设的影响满足稳定的模型运行状况的排水新拦水坝的建设后评估前池水位变化对地下水的影响。表二：校准建模区域在当前条件下的水平衡 如图所示：校准水压

19、头的建模区域新的拦水坝的河上游水位的增加基于平均未来0.5的前池塘通过比旧的更猛烈了。回水概要文件确定的平均每月的回水曲线分析的河流水位。河流水位的增加将导致含水层系统的测压管水头上升。最大的地下水位上升，发生在该地区上游的提出新的攻势。当在半承压层由于排水系统的影响较小时上升超过0.4米是含水层系统模拟地下水位的上升。显示了预期未来后受影响地区的建设新的攻拦河坝。人们发现受灾地区将增加大约10500 feddans如表3所示。6. 未来的缓解措施6.1评估和建议缓解措施排水条件目前不是最优和排水系统的功能需要改进。不到理想的原位的主要原因情况是穷人维护排水明沟的状态。新拦水坝和增加池塘水平情

20、况只会更糟。为了保持在未来条件下地下水水平所需的1.0米以下提出以下措施:1. 扩展的地区提供排水设施;在新旧之间的地区的额外的排水系统将需要1600feddans,在左岸的当前影响区域是2350feddans(已经计划在2005年)。2. 调整对地下排水系统的设计参数;,有皱纹的排水流量将导致更紧密的排水管间距的要求和/或更大直径的下水道。在地区新排水和排水系统的领域是翻新,设计参数调整到新的情况。3. 加强排水,排水流量有所增加,合乎逻辑的近间隔的下水道还是需要的。强化目前排水的排水区域并不合适。证明了提高地下水位(10 - 15厘米)的新赖斯的模拟将导致额外的渗流在未来,不会直接危害作物

21、。强化将因此只能在地区进行新排水和排水系统是翻新的领域。4. 恢复的概要文件和深度开放的下水道的设计水平和能力: 据估计, 307公里大多数的明沟必须修复。5. 实现一个一致的计算机科学技术让打开排水网络维护日常工作。这将需要定期(约每三年一次)脱盐和年度除锈割桶的下水道。维护的效果是要监视以微调的基础的计划。程序必须保证水位在下面的下水道不断的地下排水系统的水平(2.5 m-fl。), 可以在这些水位设计流量；6. 修复的结构开放的下水道;许多结构不开放的下水道的功能和导致水位上升和备份的水。7. 调整出口条件。重力的门店系统(左岸)维护/升级。在右岸哈马德排水泵站是必需的。罗伊排水泵站的翻

22、新。a) 缓解措施的成本估计自目前的排水条件不理想,主要是因为贫困的主要持续打开排水系统,在所有条件下为了创建/维护优化作物生产条件必须改进。成本的调整荷兰国际集团排水系统新头池塘水平将包括哈马德泵站的建设成本和成本的康复,后来开放和维护地下排水系统。每年复发性计算出整个系统的维护成本。这些成本可以与目前的预算和年度运营和维护的差异可以被认为是建设新的拦水坝的一个效果。表4a显示的总固定成本增加的影响的缓解池塘水平勒,而表4b显示每年的维护成本司长委任茵莱地区排水系统的影响。康复的总投资成本和减轻估计约一些5460万勒根据上述原则可以归因于该项目的5460万勒。年度维护费用估计在340万勒约。

23、哈马德罗伊泵站需要600 000 勒。7. 结论与建议新计划在2006年投入使用。数值模拟表明,河阶段是快速地下水水头波动的主要控制在由于直接河的水力联系/含水层系统项目区域含水层系统。所以任何增加新拦水坝的头池塘水位将提高地下水位上游的新提议和影响排水条件。克服构建新拦水坝的影响关于地下水和排水,将需要在新旧拦水坝之间的地区其他的排水系统1600feddans。由于额外的渗流，这之间的距离的侧向地下下水道必须减少需要翻修的地区排水系统。 表3：现在和未来影响的地区地下水的深度小于1.0米同时,恢复和改善维护开放的下水道和出口结构提出了以恢复和维持排水系统的功能的措施建议立即开始，也建议尽早开

24、始锻炼开发订制维护日常开放的排水系统。这将涉及主要准备的详细库存目前现场情况,制定详细的维护任务和监控效果,以便可以进行微调的例程。新的哈马德排水泵站的建设是被强烈推荐和艾尔罗伊泵站排水必须翻新。 表4a:总固定成本建议缓解措施 鸣谢作者希望感谢两个匿名评论者的洞察力的评论和建设性的建议。参考文献Abdallah, A. M., Korany, E. A. and Abd El Mageed, E. M.: 1999, Hydrogeologic investigation on Beni Suef area, Nile Valley, Egypt, J. Sedimitilogical So

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