Как правильно рассчитать дебит скважины?
Дебитом называется объем жидкости, которая стабильно поступает с естественного или искусственного источника в данную единицу времени. Показатель может иметь разные значения в зависимости от климата или времени года. Он может претерпевать изменения на протяжении месяца и даже недели.
Выбор места для бурения скважины.
Определение показателей
За основу следует брать используемый объем воды. В данном случае максимальное количество жидкости, которое можно добыть, не следует брать во внимание. Для начала нужно подвести подсчет всех кранов в помещениях и на территории участка. Среднее значение ориентировочного забора воды равно 0,5 м³. При наличии у вас 5 вентилей ее максимальное количество, которое сможет производить помпа, будет иметь показатель 2,5 м³. В таком случае принимается во внимание единовременное открытие всех кранов. После окончания работ по бурению следует дать источнику возможность отстояться. Затем производится измерение высоты воды в трубе. Если откачка не применялась, то полученный столб будет рассматриваться как статистический уровень. Динамическим считается значение при непрерывном отборе, если не происходят изменения с водяным зеркалом. Его стабилизация происходит на протяжении некоторого времени при условии, что интенсивность отбора не будет превышать отдачу.
Как рассчитать дебит скважины: формулы
Абсолютно точно определить показатель не представляется возможным, но это и требуется лишь в исключительных случаях.
Производительность водяного источника определяется ориентировочно.
Принцип расчета дебита скважины.
Расчет производится двумя методами. В одном случае необходимо опустить насос на самое дно и осуществить полное выкачивание из нее жидкости. Ее количество измеряется большой мерной посудиной или исчисляется из времени полного откачивания и данных о продуктивности, которые указаны в техническом паспорте. После завершения процесса следует отметить время максимального наполнения колодца. Получаете статистический уровень. Теперь можно рассчитать дебит скважины. Для этого количество жидкости, которая была откачана, делите на время максимального наполнения колодца.
Для расчета удельного дебита нужно провести измерение динамического уровня. Он вычисляется путем опускания помпы в скважину до самого дна и его последующим включением. Отметка, при которой стабилизируется высота падения, и будет искомой величиной. Удельное количество жидкости можно рассчитать делением продуктивности насоса на разницу между статистическим и динамическим уровнями. Эта величина характеризует отдачу при падении высоты воды на 1 м. Данные расчеты можно изобразить следующей формулой: А=Б/С, где А – удельный объем, Б – продуктивность помпы согласно техническому паспорту, С – разница между статистической и динамической отметками.
Все полученные значения позволяют рассчитать дебит. Для получения этой величины умножьте высоту водяного столба на удельный показатель. Она характеризует коэффициент полезного действия насоса, при которой вода будет откачиваться с той же скоростью, что и поступать. Формула, по которой можно рассчитать дебит скважины, имеет такой вид: D=А*H, где D – искомое значение, A – удельный объем, H – высота воды при статистической отметке.
Как рассчитать дебет скважины
Одной и самых главных характеристик скважины по праву считается дебит. Именно он дает возможность определить способность водозабора обеспечить хозяйственные и питьевые нужды, правильно выбрать производительность насосного оборудования. Дебит показывает, сколько воды может дать скважина в определенный промежуток времени (день, час, минуту). Чем выше этот показатель, тем выше производительность водозабора, и тем мощнее должно быть насосное оборудование и больше диаметр обсадных труб.
Основные характеристики, которые применяются при расчете дебита скважины
— статический уровень воды. Измеряется расстояние от зеркала воды в состоянии покоя. Для измерения можно использовать веревку с грузом на конце. После того как груз опустился в воду, по длине троса можно определить статический уровень воды;
— динамический уровень воды. Определяется после того, как в действие приведен насос. Во время работы устройства происходит снижение уровня воды, которое устанавливается на некоторой отметке. Этот уровень называется динамическим. Если в процессе работы насосного оборудования динамический уровень остается неизменным, это говорит о том, что в скважину пребывает такое количество воды, которое из нее откачивается. Это позволяет утверждать, что производительность водозабора равна произвольности насоса (показатель можно посмотреть в паспорте оборудования). Если дебит вашей скважины ниже производительности насоса, динамический уровень будет постоянно снижаться, пока вода не иссякнет вовсе. Если разница между статическим и динамическим уровнем — не более 1 метра, это говорит о высокой производительности источника, которая, как видно, превышает мощность установленного насосного оборудования.
Опытным путем можно определить показатель производительности источника, если установить более мощный насос, мерную емкость известного объема. Насос ставится на дно источника, после чего производится полная выкачка воды из скважины, затем засекаем время и ждем, пока уровень воды восстановится. Зная объем перекаченной воды и время восстановления можно рассчитать дебит. Для этого следует разделить объем на время.
Для более точного определения показателя производительности скважины можно использовать формулу. Например, у нас есть водозабор, глубина которого до фильтра составляет 50 метров. При этом статический уровень находится на 30 метрах (высота водного столба – 50-30=20 метров).
Первый забор воды производим насосом, имеющим расход 2 м3/ч. При этом динамический уровень составил 37 метра (воду откачивали в течение часа). Дебит нашей скважины рассчитываем по такой формуле:
глубина скважины, м – H;
дебит скважины, м3/ч – D;
производительность насоса, м3/ч – V;
динамический уровень, м — Hд;
статический уровень — Hст .
После подстановки значений получаем следующее: D1 = 5,7 м3/ч.
После проведения второго водозабора с использованием насосного оборудования производительностью 4 м3/ч, динамический уровень составил 41 м, следовательно, дебит — D2 = 7,2.м3/ч. Находим удельное значение:
Dуд = (D2 — D1)/ (h2 – h1) ,
где удельный дебит — Dуд;
высота падения водного уровня (7 и 11 метров соответственно) — h1 и h2.
Итак, можно подвести итог: при повышении динамического уровня на 1 метр, происходит увеличение дебита источника на 0,375м3/ч. Используя полученное значение, можно вычислить максимальный показатель Dмакс скважины, при котором уровень воды способен опуститься до фильтра.
Dмакс = Dуд х hмакс.
В нашем примере случае Dмакс = 0,375 х 50 = 18,75м3/ч. Поэтому максимальная мощность насоса должна быть на 10% ниже данного значения. Получается, что в наш водозабор следует устанавливать насос мощностью, не более 16 м3/ч.
Для небольших скважин показатель можно рассчитать по следующей формуле:
где производительность насоса, м3/ч – V;
временной интервал, в течение которого можно полностью выкачать воду из источника, ч – T;
объем воды в водозаборе на начало, вычисляется как hxS (h– высота столба воды, м; S – площадь поперечного сечения источника, вычисляется как πхd2/4, при этом d – внутренний диаметр трубы).
Например, водозабор имеет глубину 40 м, при этом статический уровень – 30 метров, диаметр внутренний обсадной трубы — 3 дюйма (79 мм). Откачка жидкости из источника была произведена за 1 час, производительность насоса – 2 м3/ч. Получается, что D = (2 х 0,5 – 10 х 3,14 х 0,0792/4)/0,5 = 3,8 м3/ч.
Одной и самых главных характеристик скважины по праву считается дебит. Именно он дает возможность определить способность
Добрый день. Пробурили скважину на 22 м, промывали за трубное пространство и в трубе, прокачали до чистой воды, сделали замер дебет 600-700 л/ч, как вы считаете это нормально? сколько проживет такая скважина. за ранее спасибо.
эксперта: Доброго времени суток. Скважина до 30 метров считается "малой" скважиной. Вырабатываемая мощность в
Организация индивидуального водоснабжения от глубоководной скважины – процесс достаточно сложный, требующий профессионального
Шнековое бурение скважин
Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится
Скважина на воду – лучший источник водоснабжения дома. Однако ее создание является делом трудоемким и дорогостоящим
Бурение артезианских скважин
Свое название артезианская скважина получила от названия провинции Артуа, располагающейся во Франции (лат.
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 м 3 /день, м 3 /час, м 3 /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.
- Глубина скважины — 10 м .
- 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 м 3 воды, при затраченном времени на это 1 час. Другими словами, 8,5 м — это динамический уровень воды при дебете 3 м 3 /час, который снизился на 2,5 м.
Дебит скважины рассчитывается по формуле:
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 м 3 /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 м 3 /час.
- Параметры скважины те же.
- Динамический уровень воды — 9,5 м. При интенсивности водозабора 4 м 3 /ч.
Удельный дебит скважины рассчитывается по формуле:
В итоге получается, что повышение динамического уровня воды на 1 м способствует приросту дебита на 1 м 3 /ч. Но это только при условии, что насос будет находиться не ниже начала фильтрационной зоны.
Реальный дебит здесь вычисляется по формуле:
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.
Способы увеличения дебита скважины
В заключении хотелось бы упомянуть о том, как можно увеличить дебит скважины. Способа по сути дела два. Первый способ — это прочистить эксплуатационную трубу и фильтр в скважине. Второй заключается в том, чтобы проверить работоспособность насоса. Вдруг именно по его причине снизилось количество добываемой воды.
Источники: http://moyaskvazhina.ru/oborudovanie/kak-rasschitat-debit-skvazhiny.html, http://aquagroup.ru/articles/kak-rasschitat-debet-skvazhiny.html, http://svoydomtoday.ru/vodosnabgeniye/443-debit-skvagini-opredeleniye-i-raschet.html
