Как правильно рассчитать дебит скважины?

Дебит скважины: подробный расчет

Основным элементом системы водоснабжения является источник водоснабжения. Для автономных систем в частных домовладениях, на дачах или фермерских хозяйствах в качестве источников используют колодцы или скважины.

Принцип водоснабжения прост: водоносный слой наполняет их водой, которая с помощью насоса подается пользователям.

При длительной работе насоса, какова бы ни была его мощность, он не может подать воды больше, чем водонос отдает в трубу.

Любой источник имеет предельный объем воды, которую он может отдать потребителю за единицу времени.

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.

Динамика и статика измеряется в метрах от земли, а высота столба от дна скважины

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

Измерение динамического уровня и дебита скважины нужно производить насосом с производительностью не менее вашего расчетного пикового расхода воды.

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.

Упрощенный метод измерений включает замер динамического уровня при работе насоса с одной производительностью,  для частного сектора этого может быть достаточно, но для определения точной картины – нет.

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.

Удельный дебит скважины – объем воды, выдаваемой при снижении ее уровня за каждый метр.

Обратите внимание

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.

Снижение дебита

В ходе эксплуатации производительность скважины может уменьшаться, основной причиной снижения дебита является засорение, а для его увеличения до прежнего уровня необходимо производить очистку фильтров.

Со временем рабочие колеса центробежного насоса могут износиться, особенно если ваша скважина на песке, в этом случае его производительность станет ниже.

Однако, прочистка может не помочь, если изначально у вас оказалась малодебитная водяная скважина. Причины этого разные: диаметр эксплуатационной трубы недостаточен, она попала мимо водоносного слоя или он содержит мало влаги.

Источник: http://vodosistema.ru/vodozabor/skvazhina/debit-skvazhiny.html

Что такое дебит скважины и как его определить

Одна из главных задач после того, как бурение скважины закончено – рассчитать её дебит. Некоторые люди не совсем представляют, что такое дебит скважины. В нашей статье мы посмотрим, что это такое и как рассчитывается.

Это нужно для того, чтобы понять, сможет ли она обеспечить потребность в воде.

Расчет дебита скважины определяется до того, как организация, осуществляющая бурение, выдаст Вам паспорт объекта, поскольку данные посчитанного ими и реального может не всегда совпадать.

Как определить

Всем известно, что главное предназначение скважины – обеспечить владельцев водой высокого качества в достаточном объеме. Это нужно сделать еще до того, как закончились работы по бурению. Затем эти данные нужно сравнить с теми, которые получили при геологической разведке. Геологическая разведка дает информацию о том, есть ли в данном месте водоносная жила и какой она мощности.

Но далеко не все зависит от количества воды, залегающей на участке, ведь многое определяет правильность обустройства непосредственно скважины, как её спроектировали, на какой глубине, насколько качественное оборудование.

Основные данные для определения дебета

Чтобы определить производительность скважины и её соответствие в потребностях воды, поможет правильное определение дебита скважины. Другими словами, хватит ли Вам воды из данной скважины на бытовые нужды.

Рассчитать, какое количество воды требуется, совсем не сложно. Для этого нужно осуществить правильно все замеры. А затем подставить данные в формулы, которые мы приведем ниже в нашей статье.

Динамический и статический уровень

Перед тем, как узнать, какой дебит скважины на воду, нужно получить еще некоторые данные. В данном случае речь идет о динамическом и статическом показателях. Что они собой представляют и каким образом рассчитываются, мы сейчас расскажем.

Немаловажно, что дебит является непостоянной величиной. Он полностью зависит от сезонных изменений, а также некоторых других обстоятельств. Поэтому установить точно его показатели невозможно. Это означает, что нужно использовать приблизительные показатели. Данная работа требуется, чтобы установить хватит ли определённого водного запаса для нормальных бытовых условий.

Статический уровень показывает, какое количество воды есть в скважине без забора. Такой показатель считается путем измерения от поверхности земли до водного зеркала. Его нужно определить тогда, когда вода перестанет подниматься от очередного забора.

Показатели дебита месторождений

Важно

Для того, чтобы информация была объективной, нужно подождать до того момента, пока воды наберется до прежнего уровня. Только потом можно продолжать свои исследования. Чтобы информация была объективной, нужно все делать последовательно.

Для того чтобы определить дебит, нам потребуется установить динамический и статический показатели. При том, что для точности потребуется рассчитать несколько раз динамический показатель. Во время расчета нужно осуществлять откачку с разной интенсивностью. В данном случае ошибка будет минимальной.

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.

Совет

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.

Удельный дебит скважины покажет, как изменится реальный дебит, если динамический уровень увеличиться.

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.

Обратите внимание

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.

Читайте также:  Насосы для полива - разновидности и рекомендации по выбору

Источник: https://KolodecOnline.ru/skvazhiny/debit-skvazhiny.html

Дебит скважины — как правильно рассчитать самому

Решили провести водопровод в частный загородный дом, но не знаете, какой насос для этого подобрать? О критериях выбора читайте дальше

Чтобы выбрать мощность насоса и определиться с глубиной его погружения, нужно знать дебит водозаборного источника. В этой статье вы узнаете, что такое деби́т, как его рассчитывать, от каких факторов он зависит и что делать, если производительность водозаборного сооружения снизилась.

Определение дебита

При правильном подходе к бурению производительность скважины указывается в сертифицирующих документах водозаборного сооружения

Скважинный дебит — это объем воды, полученной за 1 час, то есть производительность за условный промежуток времени. Производительность водозаборной скважины — это нестабильная величина, которая зависит от ряда факторов, включая состояние и ресурс скважины, время года, плоскородиальное движение грунтовых вод и т.п. Тем не менее, вычислить потенциальные показатели дебита можно.

Динамика, статика, высота водяного столба и другие важные параметры

Параметры, показанные на схеме, в сумме определяют производительность водозаборного сооружения

При расчетах дебита будут использованы следующие геологические термины:

  • Статический уровень — высота столба воды в состоянии покоя (без водозабора);
  • Динамический уровень — высота столба воды, когда приток равен оттоку (во время водозабора);
  • Высота водного столба — расстояние от статического уровня до дна водозаборного ствола;
  • Производительность насоса — объём жидкости, который подается насосом за условную единицу времени.

Нехитрый инструмент, который потребуется для определения параметров вашей скважины

Чтобы опытным путём определить высоту водного столба, статический и динамический уровень потребуется:

  • погружной насос, например, ЭЦН-60-2100 или западный аналог;
  • шнур или толстая леска с грузом и поплавком;
  • мерная тара;
  • рулетка и секундомер.

Для точности результатов, до начала замеров не пользуйтесь скважиной как минимум 2-3 часа

.

Иллюстрации Замеры и их описание
Определяем глубину скважины от края оголовка до верхней точки фильтрующего элемента. Если глубина водозаборного ствола неизвестна, опускаем в него шнур с грузом на конце. Опускаем груз до тех пор, пока он не достанет до песчаного дна, затем руками вытаскиваем шнур и меряем его длину. Из полученного числа вычитаем от 2 до 4 метров на сам фильтр и отстойник.
Определяем статический уровень. Определение предельного статического уровня выполняется при отключенном насосе! Для определения статического уровня подвешиваем груз и поплавок на леске. Опускаем измеритель в скважину, пока леска не провиснет — значит поплавок коснулся воды. Вытаскиваем леску и меряем, сколько ее ушло в скважину.
Определяем динамический уровень. Для этого, откачивая воду, опускаем в оголовок леску с привязанным грузом и поплавком, и делаем это пока леска не ослабнет. Затем вытягиваем леску и меряем расстояние от того места, когда леска ослабла до поплавка.
Определяем динамический уровень вибрационным насосом. Для замера динамического уровня постепенно вытягиваем насос из скважины и слушаем, когда он начнет работать в критическом режиме (всухую). В этот момент ставим на шланге метку и вытягиваем насос полностью из скважины. Меряем расстояние от метки до насоса и получаем расстояние до водного зеркала.
Определяем производительность насоса. Опускаем насос в скважину и оставляем его работать в течении часа. Затем заполняем насосом мерную тару, замеряя при этом время по секундомеру. К примеру, бутыль объемом 5 л заполняется за 20 сек. Соответственно через минуту наберется 15 литров, а за час добыча максимально составит 900 литров = 0,9 м³.

Формула расчёта реального дебита

Теперь, вы знаете, как самому определить параметры для расчета дебита. Значения по результатам замеров вставляем в формулу: V/(Hд — Hст)×L = D

В формуле производительность насоса делим на разницу динамического и статического уровня. Полученное число умножаем на высоту столба воды (расстояние от верхней точки фильтра до статического уровня) и в результате получаем значение дебита.

Обращаю ваше внимание на то, что многие умножают не на расстояние от статического уровня до фильтра, а на общую глубину. Такие расчеты верны только, если скважина совершенная. Если же водозаборная скважина несовершенная и занята фильтром, эти расчёты имеют погрешность в большую сторону, что приводит к неправильному подбору насоса и к снижению его ресурса.

Допустим, проведя замеры, мы получили следующие результаты:

  • производительность насоса — 900 литров/час;
  • динамический уровень — 20 м;
  • статический уровень — 15 м;
  • вершина фильтра — находится на глубине 40 м.

Считаем высоту столба воды: 40 — 15 = 35 м. Вставляем определенные данные в формулу: 0,9 / (20 — 15) × 35 = 4,5. От посчитанного результата отнимаем 20% — это поправка на суточное изменение дебита.

В итоге дебит скважины составит 3,6 м³ в час, но можно посчитать и среднесуточную величину.

Формула расчёта удельного дебита

Увеличение производительности насоса приводит к снижению динамического уровня, а значит и к снижению фактического дебита. Поэтому при расчете, замеры динамики можно выполнять дважды — при разной интенсивности забора питьевой воды.

Определение удельного дебита значится как производительность скважины при снижении уровня воды на метр. Удельный дебит рассчитывается по формуле: Dуд=(V2-V1)/(h2-h1), где

  • V1 — объем воды, откачанный при первом заборе;
  • V2 — объем воды, откачанный при втором заборе;
  • h1 — понижение динамического уровня при первом заборе;
  • h2 — понижение динамического уровня при втором заборе.

Баланс между производительностью и глубиной скважины

По рекомендациям производителей погружные насосы нужно устанавливать, как можно дальше от скважинного фильтра. В то же время нормальное расстояние до статического уровня воды должно быть не меньше 1 метра.

Оптимальная глубина расположение насоса — это та точка, в которой приток воды наиболее интенсивный

Тем не менее, выбирая, на какую глубину устанавливать насос, учтите, что производительность водозаборного сооружения снижается пропорционально удалению от дна. То есть, на глубине 40 метров, где в условной шахте расположен фильтр, выдача воды будет максимальной и по расчетам составит 3,6 м³/час.

Для сравнения, на глубине 28 метров выдача составит 1,8 м³/час, а на глубине равной статическому уровню дебит будет совсем маленький. Чтобы обеспечить оптимальную производительность бытового водопровода насос устанавливаем на глубине от 28 до 35 м.

Родник иссяк — причины и решение проблемы

В отдельных случаях восстановить дебит скважины позволяет углубление ствола с предварительным извлечением обсадной трубы

Снижение производительности скважины может быть вызвано следующими причинами:

  • Засорение. В ходе эксплуатации внутренний объем обсадной трубы и фильтрующий элемент заполняет песочек и выпадение известковых отложений. Решение проблемы — своевременная очистка или замена фильтрующего элемента.
  • Сезонные понижения производительности. Зимой и жарким летом эффективность горизонтального водоносного слоя снижается пропорционально реке озеру и другим внешним водоемам и это нормально. Но, если водозаборное сооружение пробурено грамотно, сезонные понижения незначительные и краткосрочные.
  • Истощенный водоносный горизонт. Проблема актуальна, если буровая компания по выполнении работ собрала все имущество и отбыла, не поставив заказчика в известность о том, что производительность водоносного горизонта может уменьшиться. Решение проблемы — найти другой артезианский горизонт, что для многих непосильная задача или выкопать поверхностный колодец. Но есть способ попроще — монтаж герметичного оголовка.

Повышение производительности скважины

На фото герметичный оголовок, сборка и монтаж которого займет не более 5 минут

Как с минимальными затратами увеличить производительность скважины? Самый простой способ — это монтаж герметичного оголовка.

Атмосферное давление на уровне моря при температуре 0°С показывает 760 мм ртутного столба. Рассчитаем атмосферное давление для воды зная, что плотность ртути в 13,6 раз выше плотности воды: 0,76 × 13,6 = 10,336 м.

Разница атмосферного давления на материалы с разной плотностью

Если наполнить скважину водой и установить герметичный оголовок мы уберем атмосферное давление.

Важно

В итоге, если статический уровень был равен 15 м, и мы убрали атмосферное давление, которое равно примерно 10 метрам ртутного столба, то статический уровень поднимается до 5 метров от земли.

Пропорционально статическому уровню, благодаря герметичному оголовку, повысится динамический уровень и увеличится производительность водозаборного сооружения.

Подведем итоги

Теперь вы знаете, как рассчитать производительность скважины, и сможете это сделать самостоятельно. Если остались вопросы по вычислениям, напишите об этом в комментариях. Также не забудьте посмотреть видео в этой статье.

Источник: https://kolodec.guru/scvazhiny/debett/451-debit-skvazhiny

Что такое дебит скважины и как его рассчитать?

При бурении источника воды необходимо знать не только глубину водоносного слоя, но и дебит скважины.

Этот показатель определяет, какое количество жидкости может выдать источник за единицу времени. То есть сколько воды можно добыть за минуту или час.

Сайт «Сантехник Портал» расскажет, как определить дебит скважины, чтобы понимать, сможет ли источник покрывать необходимый ресурс воды.

Зачем знать дебит скважины?

Прежде всего стоит отметить, что расчет объема скважины и ее дебита – это не одно и тоже. Объем – это показатель того, сколько жидкости может уместить источник. А вычисление дебита скважины или колодца – показатель объема жидкости, полученной за 1 час, то есть производительность источника. Измеряется в л/с или м3/ч.

Знать производительность сооружение необходимо, чтобы определить, способна конструкция обеспечить потребность в воде или же дебит нужно повысить.

Расчет дебита скважины производится до того, как компания по бурению выдает паспорт объекта, поскольку характеристики, посчитанные ими, могут отличаться от реального показателя. Рассказываем, как узнать характеристики настоящего дебита воды в колодце.

Расчет производительности скважины

Производительность скважинного водозабора — величина нестабильная, зависящая от множества факторов и параметров, в том числе состояние и ресурс источника, время года, скорость движения грунтовых вод и т.д. Однако приблизительно подсчитать характеристики дебита возможно.

При вычислении производительности учитываются следующие геологические характеристики:

  • статический уровень — высота столба воды в состоянии покоя (без водозабора);
  • динамический уровень — высота столба воды, когда приток равен оттоку (во время водозабора);
  • высота водного столба — расстояние от статического уровня до дна водозаборного ствола;
  • производительность насоса — определенный объем жидкости, который перегоняется нагнетателем за условную единицу времени.

Для определения данных показателей потребуется такой инвентарь:

  • погружной насос;
  • шнур или толстая леска с грузом и поплавком;
  • мерная емкость;
  • рулетка и секундомер.

Внимание! Для точности результатов, до начала замеров не стоит пользоваться скважиной в течение 3-4 часов.

Последовательность действий, как узнать производительность скважины на воду:

  1. Определить глубину источника от края оголовка до верхней точки фильтрующего слоя. Если глубина водозаборного ствола неизвестна, опустить в него шнур с грузом на конце до тех пор, пока он не достанет до песчаного дна. Затем вытащить шнур и замерить его длину. Из полученного числа вычесть от 2 до 4 метров на сам фильтр и отстойник.
  2. Вычислить статический уровень. Выполняется при отключенном насосе! Подвесить груз и поплавок на леске. Опустить измеритель в скважину, пока леска не провиснет — значит поплавок коснулся воды. Вытащить леску и измерить, сколько ее ушло в скважину.
  3. Вычислить динамический уровень. Для этого, откачивая воду, опустить в оголовок леску с привязанным грузом и поплавком, пока леска не ослабнет. Затем вытянуть леску и измерить расстояние от того места, когда леска ослабла до поплавка.
  4. Определить динамический уровень при помощи вибрационного насоса. Медленно вытягивать прибор из шахты и слушать, когда он начнет работать в критическом режиме (всухую). В этот момент поставить на шланге метку и вытянуть насос полностью. Измерить расстояние от метки до прибора. Получится расстояние до водного зеркала.
  5. Вычислить производительность насоса. Опустить нагнетатель в скважину и оставить его работать в течении одного часа. Затем заполнить насосом мерную емкость, замеряя при этом время по секундомеру. Например, ведро объемом 5 л заполняется за 20 сек. Соответственно через минуту наберется 15 литров, а за час добыча максимально составит 900 литров = 0,9 м³.
Читайте также:  Особенности и преимущества модельного ряда насосов зубр

После того, как объем перекачиваемой жидкости насосом вычислен, далее расчет производительности водоносного источника происходит по формулам.

Формулы расчета реального и удельного дебита

Расчет дебита скважины происходит по формуле:

V/(Hд — Hст)×L = D, где

V – производительность насоса, м³, объем откачиваемой воды; Hд — динамический уровень, м; Hст – статический уровень, м;  L – высота столба воды, м; D – дебит скважины, м³/ч.

Значения, полученные в результате замеров, вставить в формулу. В формуле продуктивность водяного насоса разделить на разницу динамического и статического уровня.

Полученное число умножить на высоту столба воды и в итоге получается значение дебита.

Многие умножают не на расстояние от статического уровня до фильтра, а на общую глубину. Такие расчеты скважины точны только, если источник сконструирован идеально. Если же точка водозабора несовершенна и содержит фильтр, то данные вычисление обладают погрешностью в большую сторону. Это влечет за собой неправильный выбор насосного оборудования и снижение его срока эксплуатации.

Допустим, в результате замеры, получились следующие результаты:

  • производительность насоса — 900 литров/час;
  • динамический уровень — 20 м;
  • статический уровень — 15 м;
  • вершина фильтра — находится на глубине 40 м.

Нужно вычислить высоту столба воды: 40-15 = 35 м. Вставить полученные данные в формулу: 0,9 / (20-15) × 35 = 4,5. От этого значения отнять 20% — поправка на суточное изменение дебита.

В результате реальный дебит скважины составит 3,6 м³ в час. Таким же образом можно вычислить и среднесуточную величину.

Увеличение продуктивности насосного оборудования способствует снижению динамического уровня, а значит и к уменьшению фактического дебита. Поэтому при расчетах, замеры динамики нужно делать дважды — при разной интенсивности забора жидкости.

Удельный дебит скважины можно рассчитать по формуле:

Dуд=(V2-V1)/(h2-h1), где:

V1 — объем воды, откачанный при первом заборе; V2 — объем воды, откачанный при втором заборе; h1 — понижение динамического уровня при первом заборе; h2 — понижение динамического уровня при втором заборе.

Определение удельного дебита считается как производительность скважины при снижении уровня воды на метр.

Как глубина погружения насоса влияет на производительность?

Погружные насосы, в соответствии с инструкцией, необходимо размещать, как можно дальше от скважинного фильтра. В то же время нормальное расстояние до статического водного уровня должно быть не менее 1 метра.

Внимание! Оптимальная глубина расположение насоса — точка наиболее интенсивного притока воды.

При этом выбирая, на какой глубине установить насосную станцию, следует учитывать, что производительность водозаборного источника снижается пропорционально удалению от дна. То есть, на глубине 40 метров, где в шахте расположен фильтр, выдача жидкости будет максимальной и по расчетам составит 3,6 м³/час.

Тогда как на глубине 28 метров выдача составит 1,8 м³/час, а на глубине равной статическому уровню дебит будет совсем небольшим. Чтобы обеспечить оптимальную производительность бытового водоснабжения, насос необходимо разместить на глубине от 28 до 35 м.

Как повысить дебит?

В процессе эксплуатации производительность скважинного водозабора уменьшается. Главная причина снижения дебита – засорение дна. Чтобы повысить производительность до начального показателя, почистить фильтр и шахту сооружения.

Но чистка источника не поможет, если дебит изначально был невысоким.  Причины этому могут быть разные: узкий диаметр эксплуатационной трубы, шахта попала мимо водоносного слоя или он содержит мало влаги.

Как увеличить дебит скважины с минимальными затратами? Самый простой способ — это установка герметичного оголовка.

Атмосферное давление на уровне моря при температуре 0°С показывает 760 мм ртутного столба. Можно рассчитать атмосферное давление для воды зная, что плотность ртути в 13,6 раз выше, плотности воды: 0,76 × 13,6 = 10,336 м.

Если наполнить скважину водой и монтировать на нее герметичный оголовок, то можно убрать атмосферное давление. В результате, если статический уровень был равен 15 м, и убрать атмосферное давление, которое составляет приблизительно 10 метров ртутного столба, то статический уровень поднимется до 5 метров от земли.

Пропорционально статическому уровню, благодаря герметичному оголовку, повысится динамический уровень, а значит увеличится производительность, то есть дебит, водозаборной конструкции.

Но есть и другие способы повысить дебит скважинного колодца – пневмоимпульсная обработка фильтра, использование акустического порохового генератора и другие методики, однако установка герметичного оголовка является самым простым вариантом.

Благодаря консультантам santehnikportal.ru вы знаете, как определить дебит скважины на воду, и как повысить производительность колодца при помощи герметичного оголовка.

Источник: https://SantehnikPortal.ru/vodosnabzhenie/debit-skvaziny.html

Рассчетасть дебит скважины по простой формуле на vodatyt.ru

Когда вода поступает из водоносного пласта, нужно уметь оценить приток. Иначе при полной нагрузке воды не хватит для всех потребителей. Дебит скважины – параметр, указывающий на то, сколько воды можно получать из источника в единицу времени. Расчет достаточно сложен, и требует внимания, аккуратности и терпения.

Динамика, статика и высота столба воды

Значение этих терминов нужно изучить, чтобы понять, как определить дебит скважины.

Это основные показатели эффективности скважины в процессе водоснабжения. Измерить их до того, как рассчитать дебит скважины. На основании полученных данных определяется мощность насосного оборудования.

Под статическим уровнем понимают глубину шурфа, заполненного водой, при условии, что забор жидкости не производится. Чтобы определить его, нужно обеспечить простой источника в период не менее 60 минут. Динамическим уровнем именуется величина глубину водяного столба, который установится, если забор жидкости будет равным притоку. Величина необходима для расчета дебита скважины.

А под высотой водяного столба предполагают расстояние от дна до отметки статического уровня. При измерении есть одна особенность. Этот параметр определяется от дна, в то время, как остальные – от нулевой отметки (от поверхности земли). А чтобы лучше понять, что такое дебит скважин, нужно рассмотреть принцип проведения расчетов и разобраться в особых требованиях к процедуре.

Определение дебита

Одним из необходимых параметров является производительность насоса. Она указана в технической документации. Если под рукой его не окажется, придется сделать следующее:

  1. Установить полутораметровую отводную трубу.
  2. Замерить, как высоко от земли она находится.
  3. Включить насос.
  4. Измерить, на какое расстояние выбрасывается жидкость из трубы.
  5. Сопоставить полученные данные с разработанной специалистами диаграммой.

При определении высоты столба, воды вручную, нужно пользоваться насосом, мощность которого равна или превосходит общую потребность. Иными словами, ее должно хватать, чтобы обеспечить все потребители.

Как рассчитывают дебит

Чтобы получить искомую величину, нужно иметь исходные данные, в качестве которых служат показатели статического и динамического уровня, объема получаемой жидкости, высота столба. Формула зависит от типа расчетных операций.

Упрощенный расчет

Таким методом рассчитывается средний дебит скважины. Для получения точных сведений нужно будет воспользоваться иным способом. Но для частного дома упрощенного расчета вполне достаточно. Чтобы определить дебит скважины, нужно умножить интенсивность откачивания на высоту водного столба, а полученную величину разделить на разницу между динамическим и статическим уровнем.

К примеру, имеется скважина глубиной 50 метров.

Статическая отметка – 40 метров, динамическая – 35 м. Количество водный масс, перекачиваемых за 60 минут, указано на насосе, и составляет 2,5 куб/час. Тогда расчет производится следующим образом:

Dт = (2,5/(35-30))*10= 5,0 куб.м/час.

Удельный дебит

Если увеличить мощность насосного оснащения, дин. уровень станет ниже. Это приведет к тому, что дебит снизится. Именно поэтому для получения достоверных данных рассчитывают удельный дебит скважины. Показатель указывает на количество воды, выдаваемой при падении ее уровня на 1 метр. Процедура предполагает произведение двух замеров.

Если установить, что интенсивность водозабора равна V, а снижения отметки залегания воды в скважине v, то формула будет выглядеть следующим образом:

Dуд=(V2-V1)/(h2-h1)

Цифровые индексы указывают на то, к какому замеру (первому или второму) относятся данные. На примере это выглядит так:

  1. Производятся два замера дебита скважины, а именно исходных данных.
  2. Замеряется интенсивность выкачки воды (допустим, она равна 3 кум/час).
  3. Оцениваются показатели уровней. Допустим, статические показатели уровня отличны от динамических на 7 м.

Процедуру повторяют, установив насос, производительность которого равна не 3, а 6 куб/час. В данном случае, предположим, разница между статикой и динамикой – 15 м. Тогда определяя дебит скважины, что это такое становится понятным из расчета:

Dуд =(6-3)/(15-7)= 0,375 куб.м/час.

Полученные данные более точны, но есть возможность произвести расчет, который будет максимально соответствовать реальным показателям, которые характерны для конкретной скважины.

Реальный дебит

Главное требование – отметка, на которой установлен насос, должна быть выше, чем аналогичный показатель для фильтровального пласта. Необходимо измерить, как глубоко от земли находится фильтровальная зона. При этом в формулу Дюпри включен показатель удельного дебита, который рассчитывается, как указано выше.

Кроме того, нужно знать величину статического уровня. Если эти данные имеются, то для расчета нужно высчитать разницу между ним и глубиной фильтрационной зоны, а полученную величину умножить на удельный дебит. В качестве примера можно использовать данные из предыдущего раздела.

В этом случае чтобы получить реальные значения дебита нужно сделать следующее:

Dт =(57-40)*0,375= 6,375 куб.м/час.

Этот способ измерения дает более точные результаты, чем упрощенный. Однако он более трудоемкий, и не всегда применим. Нужен второй насос, которого под рукой можеть просто не оказаться. По-другому невозможно измерить удельные показатели, а значит, этот способ применить уже нельзя.

Вывод + полезное видео

Чтобы определить, какой нужен насос, и хватит ли притока воды в скважине, чтобы обеспечить нужды всех проживающих в доме, нужно произвести соответствующие замеры и выполнить расчеты. Для этого потребуется электрический уровнемер. При его отсутствии можно воспользоваться нитью с грузилом. Это для того, чтобы измерить уровни.

Для точных расчетов потребуются два насоса.

Если такой возможности нет, и взять их негде, то можно воспользоваться упрощенным способом. Но полученные данные могут отличаться на 20-30% от фактических. Однако общую картину этот метод предоставит. Но главное, процедура доступна для каждого, и все действия можно выполнить собственными руками.

Источник: https://vodatyt.ru/skvazhina/raschyot-debita.html

Самостоятельное определение дебета скважины на воду

Автономный источник питьевой водой – один из важнейших элементов любого загородного дома, без которого комфортное проживание невозможно.

После завершения буровых работ на участке важно определить функциональные возможности водозабора. Дебит скважины на воду является основополагающей характеристикой.

Она определяет общую производительность водозабора, от которой зависит обеспечение хозяйственных и питьевых нужд проживающих в доме.

Определение

Наряду с диаметром и глубиной, дебит является основным параметром любой водоносной скважины.

Им и определяется ее производительность – то есть, объем воды в кубических метрах, который может быть получен за отрезок времени (минуту, час, сутки).

Логично, что чем выше будет этот показатель, тем больше пользы она принесет в итоге. От этой характеристики зависит выбор насосного оборудования

Зачем рассчитывать дебит самому?

  • Для того, чтобы точно убедиться в объеме, который Вы можете получить от автономного источника за определенное время – например, необходимое для полива, или посещения ванной комнаты.
  • Для правильного подбора насосного оборудования.

Характеристики, применяемые при расчете

Для правильного расчета дебита необходимо определить следующие характеристики скважины:

  • Статический уровень. Определяется расстоянием от поверхности грунта до зеркала водного пласта. Вычислить его очень просто – достаточно взять длинную веревку, привязать к ней груз и опустить в ствол водозабора. Когда груз коснется воды, отметьте необходимое место на веревке и измерьте получившийся отрезок.
  • Динамический уровень– это же расстояние, но уже после забора воды. После того, как насосное оборудование будет приведено в действие, выкачает некоторый объем воды из скважины и остановится – при этом определенный уровень воды останется. Расстояние до него измеряют способом аналогичным предыдущему.

Динамический уровень – величина постоянно меняющаяся. Зависит от скорости поступления воды из источника. Идеальным вариантом является равенство двух уровней – это означает, что насос откачивает с такой же скоростью, с какой поступает новая порция. Соответственно, если вода будет пребывать раньше, чем насос успеет ее откачать, дебит скважины выше его производительности, и наоборот.

Читайте также:  Какие фильтры под мойку лучше покупать и почему?

Проводить измерения необходимо не раньше, чем по истечении одного дня после того, как скважина будет полностью обустроена. Этого времени достаточно, чтобы уровень воды в стволе водозабора стабилизировался. Если провести замеры раньше, будет велика вероятность их несоответствия реальным параметрам.

Как рассчитать?

Для расчета дебита используется простая формула, которой пользуется большинство владельцев скважин:

D=V*Hв/(Hдин – Hстат)

Здесь V – производительность насоса (сколько кубометров откачено за час), Hв – высота водного столба (разность глубины скважины и статистического уровня воды), Hдин – динамический показатель, Hстат – статистический показатель.

Совет

Данный метод позволит узнать лишь приблизительное значение дебита скважины, поскольку прямой зависимости между производительностью насосного оборудования и изменением уровней не существует. Проще говоря, если Вы возьмете другой насос и проведете те же расчеты, результат может оказаться совершенно иным. Для более точных расчетов используются формула Дюпюи.

Узнать производительность насоса можно из технического паспорта, либо по счетчику израсходованного объема воды.

Удельная величина

Для точного определения дебита указанные выше измерения необходимо провести, по меньшей мере, дважды, желательно – разными насосами. Конечно, и в этом случае нельзя гарантировать стопроцентную точность, однако полученный результат окажется более точным.

По прошествии суток, после предыдущего водозабора, когда столб воды стабилизируется и будет равен вычисленному статическому значению, откачайте его другим насосом и замерьте динамический уровень. После чего подставим полученные данные в следующую формулу:

Dуд = (V2 – V1)/(H2 – H1)

Здесь, V2 и V1 – разность производительностей двух насосов, а H2 – H1 – разность между статическим и динамическим уровнем при первом и втором заборе. Таким образом, мы получаем удельный дебит водозабора – показатель, на который реальный или средний дебит превышается по мере увеличения динамического уровня.

Средняя величина

После определения удельного показателя, мы выходим на финишную черту и можем рассчитать средний дебит – фактическое значение производительности скважины. Высчитывается он следующим образом:

D = (Hф – Hстат)* Dуд

Hф – уровень, на котором располагается фильтр насоса, Hстат – статистический уровень воды, Dуд – удельный дебит.

В зависимости от полученного значения, можно выделить три вида водяных скважин:

  1. Малой производительности (суточный дебит – не более 20 м3);
  2. Средней (от 20 м3);
  3. Высокой (от 85 м3).

Как выбрать насосное оборудование?

Теперь осталось определить, какой производительности насос окажется для Вас наиболее оптимальным. Вычислить этот параметр несложно – надо подсчитать количество всех водоразборных точек в здании, после чего умножить полученное число на объем воды, который выдает одна точка в течение часа.

Не трудитесь бежать за тарой – это значение составляет 0,5 м3. В итоге получаем необходимую нам производительность насоса.

Проводить подобные замеры необходимо несколько раз в год – для того, чтобы убедиться, что вода по-прежнему поступает в скважину в нужных количествах. Для этого понадобится лишь мерная посуда, кран и секундомер. Засекается время, которое потребуется для заполнения посуды – если при следующем замере время будет совпадать, значит, опасаться нечего, и источник работает в полную силу.

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.

Методы увеличения

Вопрос, которым задается большинство владельцев – как увеличить дебит водяной скважины? Ответ на него прост – практически никак. Небольшое изменение в положительную сторону возможно лишь в самом начале, когда закончится бурение.

Подключив насос к скважине, возможно извлечь из нее определенное количество сторонних включений, что позволит увеличить ее общую производительность на 2-3 м3 в час. Однако, помогают такие меры далеко не всегда.

Если же скважина используется долгое время, никаких дополнительных резервов повышения дебета не удастся. Единственное, что можно сделать в подобной ситуации – приобрести гидроаккумулятор необходимого объема и подключить к нему все или некоторые водоразборные точки. Такое решение обеспечит Вас необходимым объемом воды при сравнительно малых расходах.

Возможно ли восстановление?

Со временем фильтр ствола скважины может обрастать частицами ила, забиваться песком  и органическими отложениями.  Указанные естественные процессы напрямую влияют на снижение производительности водозабора. Восстановление дебета в этом случае возможно двумя методами:

  • Вибрационным воздействием. Для этого используется специальное устройство, которое опускается в воду на тросе до глубины размещения фильтра. При его вибрации с фильтра отслаиваются скопления песка, ила, известняка и прочих загрязнений.
  • Химическим воздействием. Для этого фильтр заливается кислотой, после чего все загрязнения растворяются.

В заключение стоит еще раз отметить, что проведение всех указанных выше расчетов позволит использовать водоносное оборудование эффективно и безопасно. Точные расчеты позволят не только обеспечить нужным объемом воды в свободном доступе, но и значительно сэкономить на приобретении сопутствующего оборудования.

Источник: https://komfort.guru/vodosnabzhenie/kak-poschitat-debit.html

Дебит скважины: что это такое и как определить, формула и расчет

Водный источник – ключевой элемент системы водоснабжения для частных домовладений. Первое, что следует сделать после завершения разработки водозаборного столба на земельном участке, – правильно рассчитать дебит скважины.

Высокий показатель водного источника обеспечивает повышенную производительность скважины, что определяет выбор мощного насоса и обсадной колонны большого диаметра.

Для чего выполняется расчет показателя?

Многие владельцы земельных участков обустраивают частные гидротехнические сооружения, чтобы обеспечить постоянный доступ к воде. В этом случае возникает вполне резонный вопрос: что такое дебит скважины и для чего его просчитывать?

Важная характеристика, определяющая производительность источника, – максимальный объем воды, который можно получить за определенный временной промежуток. Единицы измерения – куб.м/сутки или куб.м/час.

Точный расчет дебита скважины позволяет выбрать насосную установку достаточной мощности, чтобы обеспечить высокую продуктивность гидротехнического сооружения.

Учитывая дебит колодца, сооружения можно разделить на три категории:

  • с низким запасом – до 22 куб.м/сутки;
  • со средним запасом – от 22 до 86 куб.м/сутки;
  • с высоким запасом – от 86 куб.м/сутки.

Использование низкодебитной водозаборной точки рентабельно для обустройства частных систем водоснабжения. Составление предварительного прогноза запаса жидкости – ключевой этап, определяющий, будет ли проводиться разработка гидросооружения на выбранном земельном участке.

Важно! Для определения требуемого объема воды из водозаборного столба необходимо общее количество всех гидротехнических сооружений умножить на 0,5 куб.м. Это максимальный объем воды, который можно получить за час работы насоса. Показатель учитывается для определения мощности оборудования.

Динамические и статические показатели гидросооружения

Определение дебита скважины начинается с расчета статики и динамики водного источника.

Дебит воды – изменяющаяся величина, которая зависит от уровня грунтовых вод, типа почвы и внешних факторов воздействия. При его расчете учитываются также статические и динамические показатели воды:

  • Статический показатель – высота водоносного слоя без водозаборной точки. Он определяется расстоянием между поверхностью земли и водным зеркалом при отсутствии откачки на протяжении 60 минут. При обустройстве нового сооружения определять статику рекомендуется через 24 часа после завершения работ по бурению.
  • Динамический показатель – уровень водного зеркала, который стабилизировался на установленной отметке после выкачки насосом.
  • Высота водного столба – разница между показателем глубины гидросооружения и статикой водоносного слоя.

Чтобы правильно посчитать дебит для скважины на воду, необходимо иметь статические и динамические показатели, выполнив интенсивный забор жидкости не менее 2 раз.

Все замеры проводятся при помощи электрического прибора для определения уровня, электрода с контактом замыкания и грузилом на бечевке или тросе.

Простой вариант расчета дебита источника

Чтобы выполнить доступный расчёт скважины, применяется специальная формула:

Dт = Hc × V / (Hдин – Hстат), где:

  • Dт – дебит водозаборной точки (куб.м/час);
  • V – показатель интенсивности откачки воды при проведении замеров (куб.м/час);
  • Hдин – динамический показатель;
  • Hстат – статический показатель;
  • Hc – высота водного столба.

Как рассчитать дебит скважины практически: глубина сооружения 45 метров, при этом статический уровень – 28 метров. Высота водного столба составит: 60 – 35 = 17 метров.

Первая выкачка воды проводилась насосной установкой производительностью в 2,5 куб.м/час. При этом динамика составила 35 метров (жидкость откачивалась 60 минут).

В подобном случае показатель составит: Dт1 = 17 × 2,5 / (35 – 28) = 6,07 куб.м/час.

Обратите внимание

Для более точного расчета проводится второй забор жидкости с более высокой интенсивностью. Это позволит определить удельный дебит скважины.

После второй откачки насосом производительностью в 3,5 куб.м/час динамика составила 40 метров, далее выполняется просчет:

Dт2 = 17 × 4,5 / (38 – 28) = 7,65 куб.м/час.

Как узнать удельное значение дебита? Все расчеты проводятся по следующей формуле:

Dудел = (Dт2 – Dт1) / (Н2 – Н1), где:

Н1 и Н2 – уровни снижения водного слоя: 7 и 10 метров.

Dудел = (7,65 – 6,07) / (10 – 7) = 0,526 куб.м/час.

Полученные результаты помогут определить максимальный уровень запаса воды по формуле:

Dмакс = Dудел × Нмакс.

В представленном примере Dмакс = 0,526 × 45 = 23,6 куб.м/час.

Максимально допустимая мощность оборудования должна быть на 10–12 % меньше посчитанного значения. Потребляемая мощность насоса составляет 21 куб.м/час.

Как определить производительность насосного оборудования?

Правильный расчет запаса воды проводится с учетом производительности насоса, используемого для выкачки жидкости. Данный параметр можно определить 3 способами:

  • изучить технический паспорт на изделие;
  • посмотреть полученные данные от расходного измерителя или счетчика;
  • сделать ориентировочный расчет расхода жидкости по напору.

Измерение данных динамики и дебита гидросооружения выполняется при помощи насоса производительностью не меньше максимального расхода жидкости.

Для повышения показателей запаса воды можно провести профилактику или ремонт фильтра и водозаборной трубы. В некоторых случаях динамический уровень в гидросооружении может снижаться в результате низкой производительности установленного оборудования или засорения всасывающей фильтрующей системы.

Решение проблемы – замена насоса и чистка основных элементов сооружения.

Если водоносный слой недостаточно обильный, тогда причины низкого запаса воды заключаются в следующем:

  • При разработке гидросооружения не затронут водоносный горизонт. Подобную проблему можно решить углублением шахты.
  • Слабый водоносный пласт, который не может обеспечить достаточное количество воды. Решение проблемы – раскачка. Этот процесс представляет собой многократное выкачивание жидкости для увеличения ее объема в скважине.

Если раскачивание или углубление гидросооружения не дали требуемого результата, тогда единственный выход – разработка водозаборной точки на новом месте.

Обустройство частной скважины – ответственный и трудоемкий процесс, включающий в себя не только проведение бурильных работ, но и установку насосного оборудования. Пожалуй, главным этапом в разработке сооружения является расчет запаса водного источника.

Теперь каждый владелец участка знает, как определить дебит скважины и почему важно выполнить все просчеты на этапе бурения.

Источник: https://GidPoVode.ru/skvazhina/debit.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector