Как узнать дебет скважины
Дебит скважины – как узнать, хватит ли вам воды
Рассчитать, сколько воды способна давать новая скважина, необходимо до её приемки в эксплуатацию
Что такое дебит и как его найти
Скважину на своем участке люди строят для того, чтобы полностью обеспечить свои потребности в воде. Как правило, потребности эти рассчитываются заранее, после чего сравниваются с результатами геофизической разведки, определяющей наличие и мощность водоносного пласта в данном месте.
Но многое зависит и от самой скважины – от того, насколько верно была спроектирована её конструкция, определена глубина, подобрано оборудование. Выяснить, соответствует ли производительность нового гидротехнического сооружения заявленным вами требованиям, можно, определив его дебит.
Максимальное количество воды, которое может поступить за один час называется дебитом. Пишется это слово именно дебит и не связано с бухгалтерским понятием дебет.
Точное определение абсолютного дебита скважины задача сложная и требует специализированного оборудования, специальных знаний, навыков и к тому же времени. Даже при наличии всех вышеперечисленных условий определить дебит получится лишь на тот момент, когда производится измерение.
Конструкция артезианской скважины
Для справки. Чтобы вычислить необходимый вам объем воды, поступающий из водозабора, нужно умножить количество всех планируемых водоразборных точек на 0,5 куб.м. Это максимум, который может вытечь через кран за 1 час. В результате вы получите требуемую производительность насоса, которую и можно будет сопоставить с производительностью скважины.
Определяем статический и динамический уровень
Перед тем как рассчитать дебит скважины (максимальный объем воды, который можно из неё получить за определенный промежуток времени), нужно определить статический и динамический уровень воды в ней.
Обратите внимание. Так как дебит – величина не постоянная и зависит от сезонных изменений уровня подземных вод и других факторов, то точное его определение невозможно. Поэтому чаще всего выясняют его приблизительное значение, чтобы убедиться, что воды в скважине будет хватать для нужд владельца.
Для справки. Для новой скважины инструкция рекомендует выждать не менее суток после окончания бурения и промывки.
Статический и динамический уровни
Так как для определения дебита нужно знать значения статического и динамического уровней, последний для более точных расчетов необходимо вычислить как минимум дважды, производя отбор с разной интенсивностью. В этом случае цена ошибки будет минимальной.
Формулы для расчета дебита
Чтобы не думать о том, как увеличить дебет новой скважины после того, как бурильщики сдадут работу и уедут, добейтесь от них его максимально точного определения и решите, достаточно ли оно для вас. А чтобы быть уверенным, что расчеты произведены верно, вы и сами должны знать, как они делаются.
Расскажем об этом на примере.
Допустим, скважина пробурена на глубину 80 метров, а зона забора воды (фильтровая зона) начинается на отметке 75 метров от поверхности земли. Статический уровень (Hst) находится на отметке 40 метров. Вычисляем высоту столба воды в скважине (Hw): 80 – 40 = 40 метров.
D = V*Hw/Hd – Hst, где V – это интенсивность откачивания в кубометрах в час.
Основные данные для определения дебита
Предположим, она оказалась равна 3 куб.м/ч. То есть, за один час насос выкачал три куба воды, при этом её уровень в трубе понизился на 12 метров и динамический уровень составил 40 + 12 = 52 метра.
Подставляя эти данные в формулу, получаем: 3*40/52 – 40 = 10 куб.м/ч.
Итак, дайте скважине отстояться после первого отбора до тех пор, пока отметка зеркала воды в ней не вернется на свой статический уровень. Затем снова откачайте воду в течение часа насосом с другой производительностью и снова измерьте динамический уровень.
Определить уровень воды можно с помощью веревки с отвесом
Допустим, он составил 64 метра при объеме откачанной воды 5 куб.м. за час. Данные двух замеров позволят вам вычислить значение удельного дебита скважины: Du = V2 – V1/ h2 – h1, где V2 и V1 — это интенсивность отбора воды, а h2 и h1 – падение её уровня от статического до динамического при втором и первом заборе соответственно. В нашем случае они составляют 24 и 12 метров.
Подставляя известные данные, получаем: Du = 5-3/24-12 = 0,17 куб.м/ч
Значение удельного дебита показывает, на сколько увеличивается реальный дебит при увеличении динамического уровня.
Реальный же дебит рассчитывается по формуле: D = (Hf – Hst)*Du, где Hf – это уровень верхней точки фильтровой зоны, который в нашем случае находится на отметке 75 м.
Таким образом, фактический дебит нашей скважины составит (75 – 40)* 0,17 = 5,95 куб.м/ч.
Как видите, это значение почти вдвое ниже полученного при первом замере. На него и следует ориентироваться, решая, достаточно ли вам будет такой производительности.
Зачем нужен точный расчет
Чаще всего скважину на участке бурят до строительства дома, когда ещё неизвестна реальная будущая потребность в воде. И поэтому нет возможности убедиться, что её будет хватать.
Что делать, если дебит недостаточный
Со временем количество воды, добываемой из скважины, может уменьшиться.
Происходит это чаще всего по двум причинам:
В этих случаях нужно решать, не как увеличить дебет скважины, а как её прочистить, отремонтировать или заменить насос.
На фото – процесс очистки скважины
Если воды мало изначально, причины кроются совсем в другом:
Раскачивание применяется и для очистки воды в скважине
Просто многократно выкачивать из неё всю воду, дожидаясь максимального наполнения. Если в процессе раскачивания вокруг водозаборной части скважины образуется водяной бассейн, он становится своеобразным накопителем воды в период отсутствия её отбора, увеличивая общий дебит. Но случается и так, что ни раскачивание, ни углубление скважины не решают проблему, и остается только бурить новый водозабор в другом месте.
Совет. Чтобы этого не случилось, обращайтесь для выполнения буровых работ только в серьезные компании с хорошими рекомендациями, способные гарантировать выполнение ваших требований.
Как реанимировать скважину
Так ремонтируется артезианская скважина
Восстанавливать можно малодебитные скважины или те, которые были в рабочем состоянии, а потом про них забыли, и они не эксплуатировались длительный период. Их можно отнести к заброшенным конструкциям.
Довольно часто такая участь уготована песчаным скважинам с небольшой глубиной, вода из них уходит, а они заиливаются. Различные методы реанимации скважин подразумевают проведение анализа исходных данных.
Стадии восстановления конструкции
Внимание: К основной части работы относится удаление илистых наносов из водоприемника.
Преимущество восстановительных работ
Прозрачная вода не может оставить никого равнодушным
Просмотренное видео в этой статье и в других материалах, позволяет отметить положительные моменты восстановительных работ:
Заключение
Бесспорно, строительство скважины – это сложное дело, требующее больших затрат и огромного опыта. Но её мало только пробурить и оборудовать, нужно убедиться, что силы и деньги были потрачены не напрасно, и воды вам будет хватать на все нужды. Предложенные выше методы помогут вам сделать это грамотно, а видео в этой статье подскажет, на что обратить внимание, контролируя выполнение этой работы исполнителями.
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 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:
Для определения данных показателей потребуется такой инвентарь:
Внимание! Для точности результатов, до начала замеров не стоит пользоваться скважиной в течение 3-4 часов.
Последовательность действий, как узнать производительность скважины на воду:
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 – 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:
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:
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.
Что такое дебит водяной скважины, и как его рассчитать
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:
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:
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:
Цифровые индексы указывают на то, к какому замеру (первому или второму) относятся данные. На примере это выглядит так:
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:
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:
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.
Как рассчитать дебит скважины
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
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.
Динамика и статика измеряется в метрах от земли, а высота столба от дна скважины
Произвести измерение можно с помощью:
Определение производительности насоса
При расчете дебита необходимо знать производительность насоса во время откачки. Для этого можно воспользоваться следующими способами:
В последнем случае, необходимо на выходе водоподъемной трубы закрепить в горизонтальном положении трубу меньшего диаметра. И произвести следующие замеры:
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:
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.
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
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
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.