Что такое дебит скважины и как его высчитать?
При бурении водного источника важно знать не только глубину слоя воды, но и дебит скважины. Данный показатель определяет, какое кол-во жидкости может выдать источник за единицу времени. Другими словами сколько воды можно добыть за 60 секунд или час. Сайт «Сантехник Портал» расскажет, как определить дебит скважины, чтобы понимать, сможет ли источник покрыть нужный 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.
Очередность действий, как выяснить продуктивность скважины на воду:
- 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 той поры, пока он не достанет до песчаного дна. Потом вынуть шнур и измерить его длину. Из полученного числа вычесть от 2 до 4 метров на сам фильтр и отстойник.
- Определить статический уровень. Создается при отключенном насосе! Повесить груз и поплавок на леске. Опустить датчик в скважину, пока леска не провиснет — значит поплавок коснулся воды. Вынуть леску и померять, сколько ее ушло в скважину.
- Определить динамический уровень. Для этого, откачивая воду, опустить в оголовок леску с привязанным грузом и поплавком, пока леска не ослабнет. Потом вынуть леску и замерить расстояние от того места, когда леска ослабла до поплавка.
- Определить динамический уровень с помощью вибрационного насоса. Неторопливо вытягивать прибор из шахты и слушать, когда он начнет работать в критическом режиме (всухую). В данный момент поставить на шланге метку и вынуть насос полностью. Замерить расстояние от метки до прибора. Выйдет расстояние до водного зеркала.
- Определить продуктивность насоса. Опустить нагнетатель в скважину и оставить его работать в течении одного часа. Потом заполнить насосом мерную емкость, замеряя при этом время по секундомеру. К примеру, ведро объемом 5 л заполняется за 20 сек. Исходя из этого спустя минуту наберется 15 литров, а за час добыча максимально будет составлять 900 литров = 0,9 м?.
После того, как объем перекачиваемой жидкости насосом вычислен, дальше расчет продуктивности водоносного источника выполняется по формулам.
Формулы расчета настоящего и удельного дебита
Расчет дебита скважины выполняется по формуле:
V – продуктивность насоса, м?, объем откачиваемой воды; Hд — динамический уровень, м; Hст – статический уровень, м; L – высота столба воды, м; D – дебит скважины, м?/ч.
Значения, полученные в результате замеров, вставить в формулу. В формуле эфективность насоса для воды поделить на разницу динамического и статического уровня. Полученное число помножить на высоту столба воды и в конце концов выходит значение дебита.
Многие умножают не на расстояние от статического уровня до фильтра, а на общую глубину. Такие расчеты скважины точны только, если источник создан замечательно. Если же точка забора воды несовершенна и имеет фильтр, то данные вычисление обладают погрешностью в большую сторону. Это за собой влечет неверный выбор насосного оборудования и снижение его эксплуатационного срока.
Допустим, в результате обмеры, получились следующие результаты:
- продуктивность насоса — 900 литров/час;
- динамический уровень — 20 м;
- статический уровень — 15 м;
- вершина фильтра — находится на глубине 40 м.
Необходимо определить высоту столба воды: 40-15 = 35 м. Вставить данные которые получены в формулу: 0,9 / (20-15) ? 35 = 4,5. От данного значения отнять 20% — поправка на суточное изменение дебита.
В результате настоящий дебит скважины будет составлять 3,6 м? в час. Точно также можно определить и среднюю за сутки величину.
Увеличение продуктивности насосного оборудования содействует уменьшению динамического уровня, а это означает и к уменьшению фактического дебита. Благодаря этому при расчетах, обмеры динамики необходимо делать два раза — при различной интенсивности забора жидкости.
Удельный дебит скважины можно высчитать по формуле:
V1 — водный объем, откачанный при первом заборе; V2 — водный объем, откачанный при втором заборе; h1 — понижение динамического уровня при первом заборе; h2 — понижение динамического уровня при втором заборе.
Обозначение удельного дебита считается как продуктивность скважины при снижении водного уровня на метр.
Как глубина погружения насоса оказывает влияние на продуктивность?
Насосы погружного типа, по инструкции, стоит размещать, подальше от скважинного фильтра. В то же время обычное расстояние до статического водного уровня должно быть не менее 1 метра.
Внимание! Идеальная глубина расположение насоса — точка наиболее интенсивного притока воды.
При этом подбирая, на какой глубине установить станцию насосную, нужно брать во внимание, что продуктивность водозаборного источника уменьшается пропорционально удалению от дна. Другими словами, на глубине 40 метров, где в шахте размещён фильтр, выдача жидкости будет самой большой и согласно расчетам будет составлять 3,6 м?/час.
В то время как на глубине 28 метров выдача будет составлять 1,8 м?/час, а на глубине равной статическому уровню дебит будет совсем маленьким. Чтобы обеспечить идеальную продуктивность бытового водообеспечения, насос нужно расположить на глубине от 28 до 35 м.
Как увеличить дебит?
Во время эксплуатации продуктивность скважинного забора воды уменьшается. Основная причина снижения дебита – загрязнение дна. Чтобы увеличить продуктивность до начального показателя, очистить фильтр и шахту сооружения.
Но чистка источника не поможет, если дебит с самого начала был низким. Причины тому могут быть различные: неширокий диаметр рабочей трубы, шахта попала мимо слоя воды или он имеет мало влаги.
Как расширить дебит скважины с небольшими затратами? Самый обыкновенный способ — это монтаж герметичного оголовка.
Атмосферное давление на уровне моря при температуре 0°С показывает 760 мм ртутного столба. Можно высчитать 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.
">
