Самостоятельное определение дебета скважины на воду

Алан-э-Дейл       28.06.2022 г.

Критерии выбора

Насос для скважины, например, Малыш, – это главный элемент системы водоснабжения загородного дома. От правильности выбора этого агрегата зависит бесперебойная работа всей системы. При подборе насосного оборудования необходимо учитывать сразу несколько критериев:

  • Главными показателями , влияющими на выбор устройства, являются уровень жидкости в гидротехническом сооружении и глубина скважины. В паспорте к насосному оборудованию обязательно указывается глубина водозабора, на который рассчитан насос. Если вы не знаете, какой глубины ваше гидротехническое сооружение, лучше её измерять самостоятельно при помощи специального прибора или обычной верёвки. Также при помощи верёвки (её мокрой части) можно узнать высоту водного столба в скважине. Далее мы рассмотрим особенности выбора агрегата для скважин глубиной 30 метров.
  • Потребности в воде . Выбор насосного оборудования без знания этой величины просто невозможен. В зависимости от разновидности насоса этот показатель может быть в пределах 20-200 л/мин. Расчёт делается с учётом, что один человек использует в сутки воду в объёме 200 л. Следовательно, на семью из четырёх человек понадобится насос, мощность которого находится в пределах 30-50 л/мин. Можно выбрать самый простой агрегат, например, Вихрь или Малыш, только стоит предусмотреть небольшой запас мощности. Если кроме водоснабжения дома прибор будет обеспечивать полив огорода, то нужен насос ещё большей мощности. Как правило, для полива огорода в день может понадобиться около 2 тыс. литров воды, поэтому мощность насосного оборудования должна быть больше на 50 л/мин.
  • Производительность скважины . Точно вычислить объём воды, добываемый за определённый период, не получится. Для приблизительной оценки этого параметра засекают время, за которое всю воду из гидротехнического сооружения откачают, а также время, за которое полностью опустошённая скважина вновь наполнится водой. После этого второй показатель стоит разделить на первый. Полученный результат и будет дебетом водозабора. Для подбора насосного оборудования этой приблизительной величины будет вполне достаточно.
  • Напор скважины на воду . Этот показатель особенно важен для водозаборов глубиной 30 метров и более. Для определения напора вы должны знать, сколько метров в глубину имеет ваша скважина. К этой величине прибавляют 30 и увеличивают на 10 процентов. В итоге вы получите высоту водяного столба. По этому показателю и выбирают насос. Например, если ваше гидротехническое сооружение глубиной 30 метров, то высота водяного столба получится 60 м +30 + 10% = 66 м. В таком случае лучше выбирать модель насосного оборудования, например, Малыш или Вихрь, с напором 70 метров.
  • Диаметр ствола гидротехнического сооружения . Этот показатель нужен для определения мощности насосного оборудования. Если бурение вашей скважины выполняли профессионалы, то данную величину можно найти в паспорте скважины на воду. Если водозабор делали сами, то диаметр можно измерять тоже самостоятельно. Эта величина должна быть в дюймах, поэтому для перевода из сантиметров знайте, что в одном дюйме 2,54 см. Большинство насосов, в том числе и агрегат Малыш, предназначены для скважин размером 4 дюйма. Если диаметр ствола вашего сооружения нестандартный, нужную модель можно заказать из каталога. Именно поэтому, прежде чем делать скважину на воду, стоит заранее выбрать подходящий 4-х дюймовый диаметр обсадной колонны.
  • Цена насосного оборудования – не менее важный показатель при выборе агрегата. Также при подсчёте расходов стоит учесть, что вам понадобится стальной трос для подвешивания насоса в скважине и автомат для подключения. Необязательно выбирать самый дорогой агрегат. Есть сравнительно недорогие отечественные модели, например, насос Малыш, которые отлично справляются с поставленными задачами.

Видео описание

Видео о том, что такое дебит, как его рассчитать и какой насос установить в скважину: Все выше рассмотренные способы направлены на восстановление со временем снизившегося, но изначально высокого показателя дебита. Однако бывают ситуации, когда его значения недостаточно с самого начала. В таком случае профессиональные специализированные компании устанавливают герметичный оголовок.

Суть технологии сводится к тому, что канал скважины заливается водой и сразу закрывается герметичным оголовком. Такой способ позволяет поднять статодинамический уровень, а значит, и производительность, только за счет исключения влияния атмосферного давления внутри шахты.

Причины снижения дебита скважины

Вот 3 основных причины снижения дебита скважины:

  • Заиливание скважины. Наиболее часто встречающаяся проблема, особенно после наплыва непрофессионалов в сферу бурения.
  • Истощение горизонта. Есть места, где были артезианские скважины по 20-25 метров, но с относительно небольшим дебитом. Рядом построили коттеджные поселки, их этот дебит не устроил и они стали бурить глубже, на нижний горизонт. Из-за этого верхний горизонт ушел вниз, и в 20-метровых скважинах пропала вода.
    Кроме того, вода может уйти в силу естественных природных причин, возможно, были засухи, жаркое лето и т.д.
  • В скважинах на песок причиной может быть глинизация фильтра.

Что представляет собой дебит?

Не все знают, что такое дебит. Это одна из самых основных и значимых характеристик любого источника водопотребления, будь то река или колодец. Дебит скважины позволяет узнать, какой объем воды дает источник за определенный промежуток времени. Чаще всего данный показатель считается за 1 час. Дебит скважины измеряется в л/мин, м³/сут. м³/час. Дебит определяется устройством самого колодца, его глубиной, а также уровнем залегания воды. Известно, что наибольший дебит имеют артезианские скважины. Они могут иметь глубину до 100 и более метров, при этом вода в них наиболее чистая и безопасная.

Принцип расчета дебита скважины. В обычных условиях скважины делают неглубокими. Чаще всего их глубина не превышает 20-30 метров.

При этом источником живительной влаги являются грунтовые или межпластовые воды. Дебит скважины имеет огромное значение.

От него прямо пропорционально зависит мощность источника воды. Кроме того, формулы для нахождения дебита скважины позволяют оптимально подобрать необходимый насос, определить диаметр труб. Важен тот факт, что для оценки дебита потребуется приобрести мощный насос.

Дополнительно с насосом нужно иметь под рукой большую мерную емкость. Она необходима для определения объема выкачанной подземной воды.

Как правильно измерить динамический уровень

При выкачивании насосом воды, ее уровень в трубе начинает уменьшаться. Если отбор производить с одинаковой интенсивностью, не меняя параметров насоса, то в определенный момент уровень в трубе остановится. Он не будет падать. Это и есть динамический дебит скважины на воду. Если увеличить скорость вращения ротора насоса, то его мощность увеличится, а значит, снизится и уровень воды в трубе. Получается так, что для каждой мощности насоса свой дебит.

Измерение уровня электродом

Чтобы было понятно, о чем идет речь, необходимо рассмотреть один пример. На загородном участке была пробурена скважина глубиною 40 м. Обычно насос устанавливается на глубину 35 м, оставляя так называемый фильтрационный слой толщиною 5 м. В этом слое вода отстаивается, а значит, наверх подается чистой.

  • До того как будет установлен насос, необходимо замерить статический дебитовый показатель. Пусть он будет равен 20 м. Получается так, что высота столба воды равно: 40-20=20 м.
  • Теперь надо откачать какой-то объем воды. Пусть это будет 2 м³ за один час. После чего надо опять замерить уровень в колодце. Для примера, он упал на 4 м.
  • Значит, динамический дебит будет составлять 24 м. И это при потреблении 2м³/ч. Если изменить производительность откачки, соответственно измениться и динамический показатель.

Зная все эти показатели, легко определить и сам дебит скважины, для чего используется следующая формула.

D=V x Hw / (Hd-Hs), где:

V – это производительность насоса, в нашем примере она равна 2 м³/ч;

Hw – это высота водного столба, в нашем примере она равна 20 м;

Hd и Hs – это динамическое и статическое значение дебита.

Подставляем значения в формулу, получается: 2×20/24-20=10 м³/ч.

Забор воды

Теперь нужно провести второй водозабор с другой производительностью, к примеру, 3 м³/ч. Проводятся те же расчеты, при которых будем считать, что уровень в трубе упал на 8 м. То есть, динамический показатель уже будет составлять 28 м.

После проведения двух замеров можно легко подсчитать удельный дебит скважины. Для этого используется формула:

Du= (V2-V1)/(H2-H1) = 3-2/8-4= 0,25 м³/ч.

Данный показатель говорит о том, что повышение динамического уровня всего лишь на один метр дает увеличение дебита на 0,25 м³/ч. Конечно, учитывается тот факт, что скважинный насос не будет опущен ниже фильтрационного слоя. Но это всего лишь удельный показатель. Фактический будет рассчитан по другой формуле:

Dt= (Hf-Hs) x Du = (35-20) x 0,25 = 3,75 м³/ч.

Проведение замеров и расчетов простая необходимость, потому что все сведения заносятся в паспорт скважины. А это поможет в двух случаях.

Точные показатели дают картину состояние водоносного пласта. Если возникнут какие-то проблемы, то по данным можно восстановить работу скважины или решить, стоит ли это делать.
Как показывает практика, бурение начинают производить до строительства, поэтому может быть большая погрешность при определении объема необходимой воды. К примеру, заказчик считал, что пять потребителей ему будут достаточны, но по факту их оказалось 10

Вот почему так важно делать два водозабора с разной производительностью.

Откачка скважинной воды

Увеличение дебита

Если динамический показатель изначально был большим, а после сильно уменьшился, то это не говорит о том, что водный слой опустошается. Причинами могут стать забитые трубы или фильтр на насосной установке. Поэтому стоит вытащить насос, прочистить фильтр и трубы, а лучше их заменить.

Если дебитовый уровень незначителен с самого начала, то или бурение прошло мимо водоносного пласта, или пласт сам имеет небольшой ресурс. Поэтому сразу же надо бурить другую скважину. Это, конечно, затраты, но таким образом можно найти хороший объем водного пласта и гарантировать долгосрочную работу водопровода.

https://youtube.com/watch?v=rV38NmY4Wls

Не забудьте оценить статью:

Определение понятия и формулы для расчета

Статический уровень жидкости водоисточника – учитывается расстояние, на котором зеркало воды находится от поверхности в состоянии покоя. В качестве измерительного прибора выступает веревка, дополненная грузом. Как только груз опустился на дно источника, фактическая длина троса определит этот показатель.

При вычислении дебита скважины следует быть особо внимательным, чтобы не ошибиться

Динамический уровень фиксируется с того момента, как включается насос. Под воздействием агрегата вода постепенно опускается до определенной отметки, которая удерживается непродолжительное время.

Помимо этого, определение дебита производится с учетом следующих нюансов:

  1. О низком дебите скважины свидетельствует постоянно уменьшающийся статический уровень – такое место нельзя использовать для строительства колодца. О высоком КПД участка говорит разница между динамическим и статическим уровнем не менее 1 м.
  2. Для определения производительности участка используется формула – объем делится на время. Насос помещается на дно источника, откуда откачивается вся вода. После этого засекается время, необходимое для повторного наполнения скважины. Полученные два результата используются для вычисления итогового значения.

Гидрологи рекомендуют использовать несколько формул. Провести расчет поможет следующее выражение: D (дебит) = H (глубина) x V / (динамический – статический или статистический уровень). Полученный результат используется в другой формуле. Dуд (удельный дебит) = (D2 – D1) / (H2 – Н1). Переменные Н2 и Н1 отражают динамику падения уровня до момента откачки и после ее начала. Результаты говорят о том, что повышение динамического уровня на каждые 1 м тянет за собой увеличение дебита источника на 0,38 м3/ч.

Необходимые характеристики

Чтобы знать, как правильно рассчитать дебит скважины, необходимо понять особенности уровня воды, он бывает:

  • динамическим;
  • статическим.

Статический и динамический уровни

Определить статический возможно в момент, когда из скважины процесс откачки не осуществляется. Необходимо оставить шахту в покое на несколько часов. Благодаря этому точка воды будет находиться на максимально высокой отметке. Измерения осуществляются до поверхности грунта и от зеркала воды в метрах.

Динамическая величина нестабильная. Отталкиваясь от условия использования источника, показатель будет постоянно изменяться. При откачке объем уменьшается. Если мощность помпы рассчитана так, что скорость откачки воды не превышает возобновление из водоносного слоя, то она восстановится. Динамическим водяным уровнем будет отметка глубины зеркала, на которой она удерживается при водозаборе с определенной скоростью.

Эта единица измерения нужна, чтобы четко понимать, на какую глубину допускается погружать помпу.

Процесс измерения осуществляется в два захода. Применяется интенсивный и средний водозабор. Так, первые измерения выполняете спустя один час, когда помпа непрерывно работает. За счет этого вы сможете узнать разницу, в период между интенсивным и средним водозабором. В оптимальном варианте хорошо, когда разница минимальная.

В основе вычисления также лежит формула, которая выглядит следующим образом: V * Hв / Hдин – Hстат, где

  • V – в момент измерения динамического показателя при интенсивном водозаборе.
  • Hв – указывает на высоту горизонтального водяного столба, который находится внутри обсадной колонны.
  • Hдин – динамический.
  • Hстат – статический.

Однако здесь может быть погрешность. Чтобы свести ее к минимуму, необходимо определить удельный объем, и у вас появится реальная возможность сделать расчет максимально точным.

Удельный дебит

Это то количество воды, которое шахта способна выдать при условии понижения уровня жидкости на 1 метр. Перед тем как его определить, необходимо дать время, чтобы источник заполнился и поднялся до статической отметки.

Далее необходимо интенсивно выполнить забор воды. При этом ускорение должно повышаться в отличие от предыдущего водозабора. Затем повторно проверяете динамический показатель. На практике все может выглядеть следующим образом.

Измерить и рассчитать удельный запас можно при помощи следующей формулы: Du = V2 – V1 / H2 – H1. Расшифровка выглядит следующим образом:

  • H1 – показатель при менее интенсивной откачке. Указывает на уменьшение столба.
  • H2 – показатель при сильной интенсивности водозабора. Указывает на уменьшение столба.
  • V1 – определяет интенсивность при первом заборе. Указывает на меньшую величину.
  • V2 – определяет интенсивность при втором водозаборе. Указывает на большую величину.

Реальный

Исходя из значения удельного запаса, можно выяснить реальный. Определение фактического дебита скважины осуществляется по такой формуле: D = (Hf – Hst) * Du. Она имеет следующее обозначение:

  • Du – удельный объем.
  • Hst – статический показатель.
  • Hf – верхний уровень фильтровой точки.

Получившееся значение может оказаться в два раза меньше. И при определении объема именно на него и следует ориентироваться. Так вы узнаете, хватит ли вам этой производительности для всех домашних и хозяйственных нужд или нет.

Производительность и напор центробежного насоса

Насос должен соответствовать дебиту вашей скважины. Это производительность насоса с глубины тех метров, на которые он загружен ( см. паспорт на насос). Производительность не должна быть больше дебита скважины. Например, если дебит скважины 3 куб. метра в час, то производительность насоса должна быть не больше 2,5 – 2,8 куб. метров в час. Иначе насос будет выхватывать воду, и работать в сухую. Если есть защита от сухого хода она будет постоянно срабатывать, отключая насос, так или иначе вся система не будет работать.
Насос должен быть правильно подобран по напору, т.е. насос должен поддерживать в вашей системе водоснабжения нужное давление

На что нужно обратить внимание при подборе  этого параметра. Существуют формулы, по которым можно произвести расчеты, мы расскажем, как это сделать проще и быстрее

Итак, система водоснабжения хорошо работает при давлении в интервале 2-3,5 атмосферы. Значит нужно, чтобы насос  стабильно, без труда поддерживал это давление. Мы знаем, что столб воды в 10 метров дает давление в одну атмосферу. Например, загрузка насоса на 30 метров  равна давлению 3 атмосферам на подъем воды, высота от уровня земли до самого верхнего потребителя (санузел второго этажа) 5 метров равна 0,5 атмосферы.  Также прибавим  3,5 атмосферы  в системе водоснабжения и произведем подсчеты.  3 атмосферы на подъем + 0.5 атмосферы высота от уровня земли + 3,5 атмосферы давление в системе = 7 атмосферам. Потери при подаче воды по горизонтали примерно равны 1 атмосфере на 100 метров. Вряд ли кто-то бурит скважину дальше 10-15 метров от дома. Поэтому мы не будем учитывать эти потери, также как и сопротивление в трубах в зависимости от материалов из которых они изготовлены и т.д.

Теперь, чтобы насос работал с запасом мощности и легко достигал максимального значения давления в системе, а также сглаживал все не учтенные нами погрешности, такие, как расстояние по горизонтали, низкое напряжение и т.п., мы прибавим 2 атмосферы. Итого получаем 9 атмосфер. А так как одна атмосфера – это столб воды 10 метров, то 10 метров х 9 атмосфер = 90 метров. Значит, под скважину с загрузкой насоса на 30 метров нам нужен насос с подъемом воды не ниже 90 метров.

Теперь определим, какой насос нам нужен по подаче воды. Если учесть, что насос производительностью 3 куб. метра в час обеспечивает работу со стабильным  давлением 5-6ти одновременно открытых водопотребителей. Подсчеты ведем так. Например, работает стиральная машина, посудомоечная машина, душевая кабина и т.д. Если вам этого мало, значит, берем насос большей производительности, если позволяет дебит скважины. Если не позволяет дебит скважины, значит надо сгладить пиковое потребление за счет увеличения  объема гидробака.  Производительность насоса всегда можно найти в их паспорте.

Возможно ли увеличить показатель дебита?

Если известно, что дебит падает, а раньше он был выше, то достаточно прочистить трубу, а также фильтры, установленные в ней. В большинстве случаев это помогает увеличить показатель до прежнего состояния. Но это не единственная причина снижения объема скважинной жидкости. Уменьшение воды может произойти и из-за оборудования, то есть при уменьшении производительнос ти насоса. Это определяется по уменьшению динамического уровня. В данном случае требуется его замена.

В случае если этот показатель изначально был маленький, такие меры не помогут. Причин этому может быть немало: к примеру, при бурении не было точного попадания в водоносный горизонт либо подобран неправильный аппарат для подъёма жидкости. В последнем случае все решается просто – заменой насоса. Но в первом случае проблему можно решить только бурением новой скважины.

Правильные расчеты объема воды очень важны, с их помощью в доме всегда будет необходимое количество воды. Поэтому к процессу подсчета надо подойти с полной серьезностью и точностью.

Скважина

Для каждой модели насоса устанавливаются допустимые значения посторонних включений в воде (песка и пр.). Несоблюдение требований приводит к быстрому износу прибора и снятию его с гарантии.  Поэтому прежде чем подбирать или покупать скважинный насос, необходимо прокачать скважину и сделать анализ воды.

Скважина – круглая глубокая яма малого диаметр с трубой внутри, образующей стенки. На определенной высоте стенки трубы имеют отверстия, так называемый фильтр. В скважине столбом стоит вода.

Перед выбором насоса узнайте:

• Статический уровень воды • Динамический уровень воды • Дебит скважины

Эти характеристики играют ключевую роль при выборе скважинного насоса. Следует определить, на какой глубине находится зеркало воды, или тот самый статический уровень. Он называется так потому что вода в момент замера находится в спокойном положении.

В момент включения насоса статический уровень будет уменьшаться до динамического: ниже динамического уровня вода опуститься не может. Разница между статистическим и динамическим объемами скважины называется дебитом.

Важно: насос не должен выкачивать больше, чем может дать скважина. Так, мощность насоса в 3 м3/час категорически не подойдет для скважины с дебитом 1,5 м3. В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%

В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%.

Выясните, на какой глубине находится фильтр скважины. Насос должен занимать положение на 1 м ниже динамического уровня воды и на 1 метр выше фильтра скважины. Эти данные обычно указаны в паспорте скважины.

Итак

• Статический уровень – глубина зеркала воды в состоянии покоя; • Динамический уровень – минимальная глубина зеркала воды; • Дебит – объём воды (измеряется в литрах в минуту или кубометрах в час) 

Причины снижения

Если при замерах выясняется, что для заполнения сосуда того же объема начало уходить больше времени, стоит задуматься. Вероятнее всего, причина снижения дебита кроется:

  • в неисправности насосного оборудования;
  • в загрязнения фильтрационной системы;
  • заиливании ствола скважины.

В таком случае достаточно обратиться за помощью к специалистам, которые проведут очистку фильтра насоса, при необходимости – поменяют изношенные или вышедшие из строя элементы.

Если же данные меры не помогают, причина кроется в самой скважине – а точнее, в ее неправильном обустройстве, использовании некачественных или неподходящих материалов, некачественных фильтров и пр. В данном случае лучшим выходом будет подать заявление в фирму, которая проводила бурение, либо обратиться в другую подобную организацию, поскольку исправить положение своими силами не удастся.

Квалифицированные специалисты на время осушат скважину, после чего проведут необходимые диагностические работы и заменят неисправные элементы. Данных мер достаточно для исправления подавляющего большинства возможных неисправностей в работе водоносных скважин.

Кроме того, дебит может снижаться из-за перемен в климате – например, из-за серьезной засухи и отсутствия атмосферных осадков. Данные изменения временны и не оказывают какого-либо воздействия на скважину или насосное оборудование, поэтому остается лишь запастись терпением и ждать изменения погоды.

Определения дебита

После бурения, проводившая работу организация предоставляет протокол испытания, либо паспорт на скважину, в который вносится все необходимые параметры. Однако, при бурении для домохозяйств, подрядчики часто вносят в паспорт приблизительные значение.

Перепроверить достоверность информации или рассчитать дебит вашей скважины можно своими руками.

Однако, абсолютно точно рассчитать продуктивность источника сложно. Расчет показателей требует времени и спецоборудования. Но, полученного результата будет достаточно для понимания возможностей вашего источника.

Динамика, статика и высота столба воды

Прежде чем приступить к измерениям, нужно понять, что такое статический и динамический уровень воды в скважине, а также высота столба воды в скважинной колонне. Замер данных параметров необходим не только для расчета производительности скважины, но и для правильного выбора насосного агрегата для системы водоснабжения.

  • Статический уровень – это высота водяного столба при отсутствии водозабора. Зависит от внутрипластового давления и устанавливается во время простоя (как правило не менее часа);
  • Динамический уровень – установившейся уровень воды во время водозабора, то есть когда приток жидкости равняется оттоку;
  • Высота столба – разница между глубиной скважины и статическим уровнем.

Произвести измерение можно с помощью:

  • Электроуровнемера;
  • Электрода, замыкающего контакт при взаимодействии с водой;
  • Обычного грузика, подвязанного к веревке.

Замер с помощью сигнализирующего электрода

Определение производительности насоса

При расчете дебита необходимо знать производительность насоса во время откачки. Для этого можно воспользоваться следующими способами:

  • Посмотреть данные расходомера или счетчика;
  • Ознакомиться с паспортом на насос и узнать производительность по рабочей точке;
  • Посчитать приблизительной расход по напору воды.

В последнем случае, необходимо на выходе водоподъемной трубы закрепить в горизонтальном положении трубу меньшего диаметра. И произвести следующие замеры:

  • Длину трубы (мин 1,5 м.) и ее диаметр;
  • Высоту от земли до центра трубы;
  • Длину выброса струи от конца трубы до точки падения на землю.

После получения данных необходимо сопоставить их по диаграмме.

Сопоставьте данные по аналогии с примером

Упрощенный расчет

Дебит скважины – это отношение произведения интенсивности водооткачки и высоты водяного столба к разности между динамическим и статическим водными уровнями. Для определения дебита скважины определения  используется формула:

Dт =(V/(Hдин-Нст))*Hв , где

  • Dт –искомый дебит;
  • V – объем откачиваемой жидкости;
  • Hдин – динамический уровень;
  • Hст – статический уровень;
  • Нв – высота столба воды.

Например, мы имеем скважину глубиной 60 метров; статика которой составляет 40 метров; динамический уровень при работе насоса производительностью 3 куб.м/час установился на отметке 47 метров.

Итого, дебит составит: Dт = (3/(47-40))*20= 8,57 куб.м/час.

Удельный дебит

С увеличением производительности насоса, динамический уровень, а соответственно и фактический дебит снижается.  Поэтому более точно водозабор характеризует коэффициент продуктивности и удельный дебит.

Для вычисления последнего следует произвести не один, а два замера динамического уровня при разных показателях интенсивности водозабора.

Формула определяет его как отношение разности большего и меньшего значений интенсивности водозабора к разности между величинами падения водного столба.

Dуд=(V2-V1)/(h2-h1), где

  • Dуд – удельный дебит
  • V2 – объем откачиваемой воды при втором водозаборе
  • V1 – первичный откачиваемый объем
  • h2 – снижение уровня воды при втором водозаборе
  • h1 – снижение уровня при первом водозаборе

Возвращаясь к нашей условной скважине: при водозаборе с интенсивностью 3 куб.м/час, разница между динамикой и статикой составила 7 м.; при повторном замере с производительностью насоса в 6 куб.м/час разница составила 15 м.

Итого, удельный дебит составит: Dуд =(6-3)/(15-7)= 0,375 куб.м/час

Реальный дебит

Расчет строится на основании удельного показателя и расстоянии от поверхности земли до верхней точки фильтровальной зоны, учитывая условие, что насосный агрегат не будет погружен ниже. Данный расчет максимально соответствует реальности.

Dт = (Hф-Hст)*Dуд, где

  • Dт –дебит скважины;
  • Hф – расстояние до начала фильтровальной зоны (в нашем случае примем за 57 м.);
  • Hст – статический уровень;
  • Dуд – удельный дебит.

Итого, реальный дебит составит: Dт =(57-40)*0,375= 6,375 куб.м/час.

Как видно, в случае с нашей воображаемой скважиной, разница между упрощенным и последующем измерением составила почти 2,2 куб.м/час в сторону уменьшения производительности.

Дебит скважины: определение и расчет

Дебит скважины — это основной параметр скважины, показывающий, сколько воды можно из нее получить за определенный промежуток времени. Измеряется данная величина в м3/день, м3/час, м3/мин. Следовательно, чем больше дебит скважины, тем выше ее производительность.

Определять дебит скважины нужно в первую очередь для того, чтобы знать на какой объем жидкости вы можете рассчитывать. Например, хватит ли воды для бесперебойного использования в ванной комнате, в огороде для полива и т.д. Кроме того, данный параметр отлично помогает в выборе насоса для подачи воды. Так, чем он больше, тем более производительный насос можно использовать. Если же покупать насос не обращая внимания на дебит скважины, то может случиться так, что он будет высасывать воду из скважины быстрей, чем она будет наполняться.

Статический и динамический уровни воды

Для того, чтобы рассчитать дебет скважины необходимо знать статический и динамический уровни воды. Первая величина обозначает уровень воды в спокойном состоянии, т.е. в тот момент, когда откачка воды еще не производилась. Вторая величина определяет устоявшийся уровень воды во время работы насоса, т.е. когда скорость ее выкачивания равна скорости наполнения скважины (вода перестает убывать). Другими словами, данный дебит напрямую зависит от производительности насоса, которая указывается в его паспорте.

Оба эти показателя измеряются от поверхности воды до поверхности земли. Единица измерения при этом чаще всего выбирается метр. Так, к примеру, уровень воды был зафиксирован на отметке 2 м, а после включения насоса он установился на отметке 3 м, следовательно, статический уровень воды равен 2 м, а динамический — 3 м.

Также здесь хотелось бы отметить, что если разница между двумя этими величинами не значительная (например, 0,5-1 м), то можно сказать, что дебет скважины большой и скорее всего выше производительности насоса.

Расчет дебита скважины

Как же определяется дебит скважины? Для этого требуется высокопроизводительный насос и мерная емкость для выкаченной воды, желательно, как можно больших размеров. Сам же расчет лучше рассматривать на конкретном примере.

Исходные данные 1:

Начало уровня фильтрационной зоны (зона забора воды с водоносного слоя) — 8 м.

Статический уровень воды — 6 м.

Высота столба воды в трубе — 10-6 = 4м.

Динамический уровень воды — 8,5 м. Данная величина отражает оставшееся количество воды в скважине после откачки из нее 3 м3 воды, при затраченном времени на это 1 час. Другими словами, 8,5 м — это динамический уровень воды при дебете 3 м3/час, который снизился на 2,5 м.

Расчет 1:

Дебит скважины рассчитывается по формуле:

Dск = (U/(Hдин-Нст))·Hв = (3/(8,5-6))*4 = 4,8 м3/ч,

где:

Вывод: дебет скважины равен 4,8 м3/ч.

Представленный расчет очень часто применяется бурильщиками. Но он несет в себе очень большую погрешность. Так как этот расчет предполагает, что динамический уровень воды будет увеличиваться прямопропорционально скорости выкачивания воды. Например, при увеличении откачки воды до 4 м3/ч, согласно ему, уровень воды в трубе падает на 5 м, а это неверно. Поэтому есть более точная методика с включением в расчет параметров второго водозабора для определения удельного дебита.

Что нужно при этом делать? Необходимо после первого водозабора и снятия данных (предыдущий вариант), дать воде устояться и вернуться к своему статическому уровню. После этого произвести выкачивание воды с другой скоростью, например, 4 м3/час.

Исходные данные 2:

Параметры скважины те же.

Динамический уровень воды — 9,5 м. При интенсивности водозабора 4 м3/ч.

Расчет 2:

Удельный дебит скважины рассчитывается по формуле:

Dу = (U2-U1)/(h2-h1) = (4-3)/(3,5-2,5) = 1 м3/ч,

где:

В итоге получается, что повышение динамического уровня воды на 1 м способствует приросту дебита на 1 м3/ч. Но это только при условии, что насос будет находиться не ниже начала фильтрационной зоны.

Реальный дебит здесь вычисляется по формуле:

Dск = (Нф-Нст)·Dу = (8-6)·1 = 2 м3/ч,

где:

Hф = 8 м — начало уровня фильтрационной зоны.

Вывод: дебет скважины равен 2 м3/ч.

После сравнения видно, что величины дебита скважины в зависимости от методики расчета отличаются друг от друга более, чем в 2 раза. Но второй расчет то же не точный. Дебит скважины, вычисленный через удельный дебит, лишь приближен к реальном значению.

Как рассчитывают дебит

Чтобы не ломать голову, как увеличить дебит скважины уже после того, как она введена в эксплуатацию, требуется провести расчеты максимально точно. В противном случае Вам в будущем может не хватать воды. А если со временем скважина начнет заиливаться и водоотдача еще снизится, то проблема только усугубиться.

Если Ваша скважина имеет глубину примерно 80 метров, при том, что зона, в которой начинается забор воды, расположена на отметке 75 метров от поверхности, статический показатель (Hst) будет находиться на глубине 40 метров. Такие данные нам помогут вычислить, какая высота столба воды (Hw): 80 – 40 = 40 м.

Есть способ очень простой, но его данные не всегда правдивые, способ для определения дебита (D). Чтобы его установить, необходимо на протяжении часа откачивать воду, а затем замерить динамический уровень (Hd). Сделать это вполне под силу и самостоятельно, используя следующую формулу: D = V*Hw/Hd – Hst. Интенсивность откачивания м3/час обозначены V.

В данном случае, например, Вы откачали за час 3 м3 воды, уровень снизился на 12 м, то динамический уровень составил 40 + 12 =52 м. Теперь можно перенести наши данные под формулу и получим дебит, который составляет 10 м3/час.

Практически всегда для расчета и внесения в паспорт используют именно этот метод

Но он не отличается высокой точностью, поскольку не берут во внимание зависимость между интенсивностью и динамическим показателем. Это означает, что не берут во внимание важный показатель – мощность насосного оборудования

Если будете использовать более или менее мощный насос, то данный показатель будет значительно отличаться.

С помощью веревки с отвесом можно определить уровень воды

Как мы уже говорили, чтобы получить более достоверные расчеты, необходимо несколько раз замерять динамический уровень, используя насосы разной мощности. Только так результат будет самым близким к истине.

Чтобы провести расчеты данным методом, нужно после первого замера подождать, пока уровень воды не установится на прежнем уровне. Затем час откачивайте воду насосом другой мощности, а затем замеряйте динамический показатель.

Например, он составил 64 м, а объем откачанной воды составил 5 м3. Данные, которые мы получили во время двух заборов, позволят получить информацию, используя следующую формулу: Du = V2 – V1/ h2 – h1. V – с какой интенсивностью делали откачку, h – насколько упал уровень по сравнению со статическими показателями. У нас они составили 24 и 12 м. Таким образом, мы получили дебит на уровне 0,17 м3/час.

Чтобы рассчитать реальный дебет, используем следующую формулу: D = (Hf – Hst)*Du. Hf показывает верхнюю точку, где начинается забор воды (фильтровальная). Мы взяли для этого показателя 75 м. Подставляя значения в формулу, мы получим показатель, который равняется 5,95 м3/час. Таким образом, данный показатель практически в два раза меньше того, который записан в паспорте скважины. Он более достоверный, поэтому нужно ориентироваться на него, когда будете определять, хватит ли Вам воды или требуется увеличение.

При наличии данной информации, можно установить средний дебит скважины. Он покажет, какая суточная производительность скважины.

В некоторых случаях обустройство скважины делают до того, как построят дом, поэтому не всегда есть возможность рассчитать, достаточно будет воды или нет.

Чтобы не решать вопрос, как увеличить дебет, нужно требовать, чтобы правильные расчеты делали сразу. Точную информацию нужно вписать и в паспорт. Это нужно для того, если в будущем появятся проблемы, можно было восстановить прежний уровень водозабора.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.