Дебит скважины
Содержание:
- Как рассчитывают дебит
- Динамический и статический уровни
- Дебит скважины: определение и расчет
- Статический уровень — Hst
- Определения дебита
- Удельный дебит скважины
- Реальный дебит
- Восстановление дебита скважины
- Что ожидать от питьевого колодца
- Дебит скважины: что это такое и можно ли его увеличить?
- Снижение дебита
- Как определить?
- Расчёт скважинного насоса по шагам
- Динамика, статика и высота столба воды
Как рассчитывают дебит
Чтобы не ломать голову, как увеличить дебит скважины уже после того, как она введена в эксплуатацию, требуется провести расчеты максимально точно. В противном случае Вам в будущем может не хватать воды. А если со временем скважина начнет заиливаться и водоотдача еще снизится, то проблема только усугубиться.
Если Ваша скважина имеет глубину примерно 80 метров, при том, что зона, в которой начинается забор воды, расположена на отметке 75 метров от поверхности, статический показатель (Hst) будет находиться на глубине 40 метров. Такие данные нам помогут вычислить, какая высота столба воды (Hw): 80 – 40 = 40 м.
Есть способ очень простой, но его данные не всегда правдивые, способ для определения дебита (D). Чтобы его установить, необходимо на протяжении часа откачивать воду, а затем замерить динамический уровень (Hd). Сделать это вполне под силу и самостоятельно, используя следующую формулу: D = V*Hw/Hd – Hst. Интенсивность откачивания м3/час обозначены V.
В данном случае, например, Вы откачали за час 3 м3 воды, уровень снизился на 12 м, то динамический уровень составил 40 + 12 =52 м. Теперь можно перенести наши данные под формулу и получим дебит, который составляет 10 м3/час.
Практически всегда для расчета и внесения в паспорт используют именно этот метод
Но он не отличается высокой точностью, поскольку не берут во внимание зависимость между интенсивностью и динамическим показателем. Это означает, что не берут во внимание важный показатель – мощность насосного оборудования
Если будете использовать более или менее мощный насос, то данный показатель будет значительно отличаться.
С помощью веревки с отвесом можно определить уровень воды
Как мы уже говорили, чтобы получить более достоверные расчеты, необходимо несколько раз замерять динамический уровень, используя насосы разной мощности. Только так результат будет самым близким к истине.
Чтобы провести расчеты данным методом, нужно после первого замера подождать, пока уровень воды не установится на прежнем уровне. Затем час откачивайте воду насосом другой мощности, а затем замеряйте динамический показатель.
Например, он составил 64 м, а объем откачанной воды составил 5 м3. Данные, которые мы получили во время двух заборов, позволят получить информацию, используя следующую формулу: Du = V2 – V1/ h2 – h1. V – с какой интенсивностью делали откачку, h – насколько упал уровень по сравнению со статическими показателями. У нас они составили 24 и 12 м. Таким образом, мы получили дебит на уровне 0,17 м3/час.
Чтобы рассчитать реальный дебет, используем следующую формулу: D = (Hf – Hst)*Du. Hf показывает верхнюю точку, где начинается забор воды (фильтровальная). Мы взяли для этого показателя 75 м. Подставляя значения в формулу, мы получим показатель, который равняется 5,95 м3/час. Таким образом, данный показатель практически в два раза меньше того, который записан в паспорте скважины. Он более достоверный, поэтому нужно ориентироваться на него, когда будете определять, хватит ли Вам воды или требуется увеличение.
При наличии данной информации, можно установить средний дебит скважины. Он покажет, какая суточная производительность скважины.
В некоторых случаях обустройство скважины делают до того, как построят дом, поэтому не всегда есть возможность рассчитать, достаточно будет воды или нет.
Чтобы не решать вопрос, как увеличить дебет, нужно требовать, чтобы правильные расчеты делали сразу. Точную информацию нужно вписать и в паспорт. Это нужно для того, если в будущем появятся проблемы, можно было восстановить прежний уровень водозабора.
Динамический и статический уровни
Дебит скважины рассчитать можно, если известны определенные исходные данные. Этими данными являются:
- урез воды статический;
- уровень воды динамический;
- высота поднимающегося в водозаборе водяного столба.
Статический и динамический уровни
Чтобы установить данные параметры, необходимо произвести соответствующие замеры. Для этого используются: шнур, грузик и рулетка.
Как правило, замеры производятся с соблюдением следующего алгоритма:
- Статический уровень (Hст) определяют по истечении 2 часов после отключения откачивающего насоса. Данный замер, впрочем, как и определение уровня динамического, дает возможность установить расстояние от водяного зеркала в водозаборной шахты до поверхности земли. Измерение производят путем опускания шнура с грузиком. Причем гайку опускают на самое дно скважины. А на шнуре делают отметку, соответствующую устью выработки. Достав шнур, замеряют его сухую часть. Ее длина соответствует искомой величине Hст.
- Динамический уровень (HДН) определяют при работающем насосе. Причем следует подчеркнуть, что уровень этот зависит от производительности агрегата. В ходе замера насос опускают по скважине, следуя за падением уровня воды. Опускание помпы прекращают, как только урез стабилизируется. И в этот момент шнуром замеряют глубину залегания зеркала. Чтобы повысить точность замера, операцию повторяют, используя насос другой мощности.
- Высоту водяного столба (Hв) определяют путем вычитания величины статического уровня из общей глубины скважины.
Разница уровней позволяет оценить дебит скважины: чем меньше она, тем больше уровень водоотдачи скважины. Водозабор считается высокопроизводительным, если разница составляет не превышает 1 м. Для артезианских источников характерно совпадение статического и динамического уровней.
Дебит скважины: определение и расчет
Дебит скважины — это основной параметр скважины, показывающий, сколько воды можно из нее получить за определенный промежуток времени. Измеряется данная величина в м3/день, м3/час, м3/мин. Следовательно, чем больше дебит скважины, тем выше ее производительность.
Определять дебит скважины нужно в первую очередь для того, чтобы знать на какой объем жидкости вы можете рассчитывать. Например, хватит ли воды для бесперебойного использования в ванной комнате, в огороде для полива и т.д. Кроме того, данный параметр отлично помогает в выборе насоса для подачи воды. Так, чем он больше, тем более производительный насос можно использовать. Если же покупать насос не обращая внимания на дебит скважины, то может случиться так, что он будет высасывать воду из скважины быстрей, чем она будет наполняться.
Статический и динамический уровни воды
Для того, чтобы рассчитать дебет скважины необходимо знать статический и динамический уровни воды. Первая величина обозначает уровень воды в спокойном состоянии, т.е. в тот момент, когда откачка воды еще не производилась. Вторая величина определяет устоявшийся уровень воды во время работы насоса, т.е. когда скорость ее выкачивания равна скорости наполнения скважины (вода перестает убывать). Другими словами, данный дебит напрямую зависит от производительности насоса, которая указывается в его паспорте.
Оба эти показателя измеряются от поверхности воды до поверхности земли. Единица измерения при этом чаще всего выбирается метр. Так, к примеру, уровень воды был зафиксирован на отметке 2 м, а после включения насоса он установился на отметке 3 м, следовательно, статический уровень воды равен 2 м, а динамический — 3 м.
Также здесь хотелось бы отметить, что если разница между двумя этими величинами не значительная (например, 0,5-1 м), то можно сказать, что дебет скважины большой и скорее всего выше производительности насоса.
Расчет дебита скважины
Как же определяется дебит скважины? Для этого требуется высокопроизводительный насос и мерная емкость для выкаченной воды, желательно, как можно больших размеров. Сам же расчет лучше рассматривать на конкретном примере.
Исходные данные 1:
Начало уровня фильтрационной зоны (зона забора воды с водоносного слоя) — 8 м.
Статический уровень воды — 6 м.
Высота столба воды в трубе — 10-6 = 4м.
Динамический уровень воды — 8,5 м. Данная величина отражает оставшееся количество воды в скважине после откачки из нее 3 м3 воды, при затраченном времени на это 1 час. Другими словами, 8,5 м — это динамический уровень воды при дебете 3 м3/час, который снизился на 2,5 м.
Расчет 1:
Дебит скважины рассчитывается по формуле:
Dск = (U/(Hдин-Нст))·Hв = (3/(8,5-6))*4 = 4,8 м3/ч,
где:
Вывод: дебет скважины равен 4,8 м3/ч.
Представленный расчет очень часто применяется бурильщиками. Но он несет в себе очень большую погрешность. Так как этот расчет предполагает, что динамический уровень воды будет увеличиваться прямопропорционально скорости выкачивания воды. Например, при увеличении откачки воды до 4 м3/ч, согласно ему, уровень воды в трубе падает на 5 м, а это неверно. Поэтому есть более точная методика с включением в расчет параметров второго водозабора для определения удельного дебита.
Что нужно при этом делать? Необходимо после первого водозабора и снятия данных (предыдущий вариант), дать воде устояться и вернуться к своему статическому уровню. После этого произвести выкачивание воды с другой скоростью, например, 4 м3/час.
Исходные данные 2:
Параметры скважины те же.
Динамический уровень воды — 9,5 м. При интенсивности водозабора 4 м3/ч.
Расчет 2:
Удельный дебит скважины рассчитывается по формуле:
Dу = (U2-U1)/(h2-h1) = (4-3)/(3,5-2,5) = 1 м3/ч,
где:
В итоге получается, что повышение динамического уровня воды на 1 м способствует приросту дебита на 1 м3/ч. Но это только при условии, что насос будет находиться не ниже начала фильтрационной зоны.
Реальный дебит здесь вычисляется по формуле:
Dск = (Нф-Нст)·Dу = (8-6)·1 = 2 м3/ч,
где:
Hф = 8 м — начало уровня фильтрационной зоны.
Вывод: дебет скважины равен 2 м3/ч.
После сравнения видно, что величины дебита скважины в зависимости от методики расчета отличаются друг от друга более, чем в 2 раза. Но второй расчет то же не точный. Дебит скважины, вычисленный через удельный дебит, лишь приближен к реальном значению.
Статический уровень — Hst
Подземные водные источники расположены между разными по составу пластами грунтов. Пласты давят на воду. Если жидкость находит выход, то сила межпластового давления заставляет фонтанировать.
В практике буровиков встречаются самоизливающиеся гидросооружения, из которых вода льётся без остановки. Это избыточное внутреннее давление выдавливает жидкость на поверхность.
Атмосферно давление даёт обратный эффект, — заставляет жидкость уходить вниз. Противодействие двух видов давления атмосферного и межпластового заставляют воду остановиться на конечной точке внутри ствола скважины. Эта точка — статический или постоянный уровень воды.
На отметку постоянного значения влияет глубина гидросооружения. В источник, пробуренный на верхний водонос глубиной до 10 метров будут попадать сточные воды после дождя и таяния снега. И поверхность будет повышаться. На глубокиеподземные источники пятьдесят — двести метров осадки не влияют. На глубине водоносный горизонт стабилен.
Количество точек водозабора на соседних участках тоже влияет на показатель. Появление новых источников ближе одного километра снизит объём жидкости гидросооружения.
Для достоверного определения постоянного показателя в индивидуальном источнике замеры делайте в засушливый период. Замеряйте значение после периода откачки в пять — шесть дней, когда нужно было часто поливать огород или расходовать жидкость на строительство.
Исходя из минимальных показателей, ошибок при расчёте водоотдачи не будет.
Определения дебита
После бурения, проводившая работу организация предоставляет протокол испытания, либо паспорт на скважину, в который вносится все необходимые параметры. Однако, при бурении для домохозяйств, подрядчики часто вносят в паспорт приблизительные значение.
Перепроверить достоверность информации или рассчитать дебит вашей скважины можно своими руками.
Однако, абсолютно точно рассчитать продуктивность источника сложно. Расчет показателей требует времени и спецоборудования. Но, полученного результата будет достаточно для понимания возможностей вашего источника.
Динамика, статика и высота столба воды
Прежде чем приступить к измерениям, нужно понять, что такое статический и динамический уровень воды в скважине, а также высота столба воды в скважинной колонне. Замер данных параметров необходим не только для расчета производительности скважины, но и для правильного выбора насосного агрегата для системы водоснабжения.
- Статический уровень – это высота водяного столба при отсутствии водозабора. Зависит от внутрипластового давления и устанавливается во время простоя (как правило не менее часа);
- Динамический уровень – установившейся уровень воды во время водозабора, то есть когда приток жидкости равняется оттоку;
- Высота столба – разница между глубиной скважины и статическим уровнем.
Произвести измерение можно с помощью:
- Электроуровнемера;
- Электрода, замыкающего контакт при взаимодействии с водой;
- Обычного грузика, подвязанного к веревке.
Замер с помощью сигнализирующего электрода
Определение производительности насоса
При расчете дебита необходимо знать производительность насоса во время откачки. Для этого можно воспользоваться следующими способами:
- Посмотреть данные расходомера или счетчика;
- Ознакомиться с паспортом на насос и узнать производительность по рабочей точке;
- Посчитать приблизительной расход по напору воды.
В последнем случае, необходимо на выходе водоподъемной трубы закрепить в горизонтальном положении трубу меньшего диаметра. И произвести следующие замеры:
- Длину трубы (мин 1,5 м.) и ее диаметр;
- Высоту от земли до центра трубы;
- Длину выброса струи от конца трубы до точки падения на землю.
После получения данных необходимо сопоставить их по диаграмме.
Сопоставьте данные по аналогии с примером
Упрощенный расчет
Дебит скважины – это отношение произведения интенсивности водооткачки и высоты водяного столба к разности между динамическим и статическим водными уровнями. Для определения дебита скважины определения используется формула:
Dт =(V/(Hдин-Нст))*Hв , где
- Dт –искомый дебит;
- V – объем откачиваемой жидкости;
- Hдин – динамический уровень;
- Hст – статический уровень;
- Нв – высота столба воды.
Например, мы имеем скважину глубиной 60 метров; статика которой составляет 40 метров; динамический уровень при работе насоса производительностью 3 куб.м/час установился на отметке 47 метров.
Итого, дебит составит: Dт = (3/(47-40))*20= 8,57 куб.м/час.
Удельный дебит
С увеличением производительности насоса, динамический уровень, а соответственно и фактический дебит снижается. Поэтому более точно водозабор характеризует коэффициент продуктивности и удельный дебит.
Для вычисления последнего следует произвести не один, а два замера динамического уровня при разных показателях интенсивности водозабора.
Формула определяет его как отношение разности большего и меньшего значений интенсивности водозабора к разности между величинами падения водного столба.
Dуд=(V2-V1)/(h2-h1), где
- Dуд – удельный дебит
- V2 – объем откачиваемой воды при втором водозаборе
- V1 – первичный откачиваемый объем
- h2 – снижение уровня воды при втором водозаборе
- h1 – снижение уровня при первом водозаборе
Возвращаясь к нашей условной скважине: при водозаборе с интенсивностью 3 куб.м/час, разница между динамикой и статикой составила 7 м.; при повторном замере с производительностью насоса в 6 куб.м/час разница составила 15 м.
Итого, удельный дебит составит: Dуд =(6-3)/(15-7)= 0,375 куб.м/час
Реальный дебит
Расчет строится на основании удельного показателя и расстоянии от поверхности земли до верхней точки фильтровальной зоны, учитывая условие, что насосный агрегат не будет погружен ниже. Данный расчет максимально соответствует реальности.
Dт = (Hф-Hст)*Dуд, где
- Dт –дебит скважины;
- Hф – расстояние до начала фильтровальной зоны (в нашем случае примем за 57 м.);
- Hст – статический уровень;
- Dуд – удельный дебит.
Итого, реальный дебит составит: Dт =(57-40)*0,375= 6,375 куб.м/час.
Как видно, в случае с нашей воображаемой скважиной, разница между упрощенным и последующем измерением составила почти 2,2 куб.м/час в сторону уменьшения производительности.
Удельный дебит скважины
Вполне понятно, что если скважину оснастить более мощным насосом, то динамический уровень упадет. А это влечет за собой снижение и фактического дебита. Чтобы оценка водозабора была более объективной, пользуются таким понятием, как удельный расход.
Удельный расход – это объем откачанной жидкости, обусловливающий опускание водяного зеркала на 1 м.
Чтобы вычислить величину данного показателя, требуется заново определить динамический уровень, используя насос иной производительности.
Удельный дебит рассчитывается по формуле:
ДУД=(P2-P1):(h2-h1),
где:
- P2, P1 – производительность первого и второго насоса;
- h2-h1 – разность понижений водного зеркала при обеих процедурах.
Теперь буквенные показатели в формуле заменим конкретными числами. Например, производительность второго насоса равняется 2,5 м³/ч. А соответствующий ему динамический уровень составляет 26 м. При подобных значениях величина удельного дебита составит:
ДУД=(2,5-1,44):(26-23)=0,38 м³/ч
То есть отдача скважины возрастет на эту величину, если HДН увеличится на 1 м.
Итак, если средний дебит скважины на дачном участке составляет 2,0 м³/ч, то при его увеличении на 0,38 м³/ч зеркало спустится на 1 м. Следовательно, для обеспечения постоянства подачи воды скважинный насос следует опустить на 1 м ниже отметки динамического уровня.
Расчет удельного дебита позволяет обеспечить постоянство водоснабжения из скважины
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-HстDуд, 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.
Восстановление дебита скважины
В том случае, когда скважина заилилась, вы можете увеличить ее производительность путем чистки, и это действительно поможет, но через непродолжительное время она снова заилится, ведь причина заиливания не устранена. Можно найти множество статей, в которых говорится, что заиливание это естественный процесс и беспокоится не о чем, но это не правда. Беспокоиться есть о чем…Если ваша скважина заилилась, значит, она неисправна! Ее нужно ремонтировать, а не чистить!
Только ремонт поможет восстановить дебит водоносной скважины раз и навсегда. Этот ремонт должен производиться не подручными средствами, а силами буровой бригады и с помощью бурового станка.
Заилившуюся скважину на песок ремонтировать себе дороже, проще бурить заново.Здесь мы описывали все самое основное о заиливании скважин.
Восстановить дебит скважины при понижении уровня воды невозможно, остается ждать или бурить заново.
В песчаных скважинах с забившимся глиной фильтром можно попробовать его промыть, если он целый. Но для этого нужно звонить буровикам, чтобы приехали на буровой установке, а это уже большие денежные затраты.Вот здесь мы описывали все, что касается песчаные скважин.
Что ожидать от питьевого колодца
Колодец на приусадебном или дачном участке – это стратегический объект. Обычно его закладывают в первую очередь, чтобы к началу строительства обеспечить себя достаточным количеством воды. И на этапе эксплуатации владелец может выявить, что его колодец не бездонный, а его можно полностью опустошить и потом ждать пока вода снова наберется, или подвозить воду дополнительно.
Колодец колодцу рознь, даже если они находятся на соседних участках. Узнать детальную структуру расположения слоев пород поможет только разведывательное бурение, а его для простого колодца обычно не делают ввиду высокой стоимости. Бригада строителей может дать гарантию, что они выкопают качественный колодец по всем правилам, но им неподвластны ни химический состав воды, ни глубина залегания водоносных горизонтов.
Идеальный случай для организации водоснабжения – равновесие между объемами водозабора и притока воды в колодец. То есть, теоретически выкачать его досуха не получится. Подобные колодцы встречаются не так часто. Они часто питаются из подземных рек, озер или ключей, которые обеспечивают быстрый приток
Желательный уровень воды в питьевом колодце – 2-3 железобетонных кольца стандартного размера. Одно кольцо вмещает в себя примерно 800 литров воды. Приведенного объема достаточно для обслуживания большого дома с удобствами и полива участка. Рекомендуемый максимальный забор составляет 500 литров/час.
Если планируется из колодца наполнять большие емкости: искусственный пруд или бассейн, делать это нужно постепенно, без залпового откачивания всего столба воды. Колодцы плохо реагируют на резкое осушение, на восстановление уровня может уйти несколько дней. Кроме этого, может значительно ухудшиться качество воды, она станет мутной, грязной (может прорваться другая водоносная жила).
Дебит скважины: что это такое и можно ли его увеличить?
Дебитом называют производительность водного источника. Он измеряется в кубических метрах в час или в литрах в секунду. Знать дебит скважины необходимо по ряду причин, во-первых, от этого объема зависит выбор насоса, во-вторых, получив скважину, вы, конечно же, захотите узнать ее возможности. Поэтому после окончания всех работ дебит замеряют и фиксируют в документах на скважину.
Могут ли обмануть и завысить дебит скважины?
Вопрос доверия буровым мастерам зависит только от вас, но на деле никто никого обманывать не собирается, потому что в этом нет смысла. Буровики замеряют производительность при вас и, как мы уже сказали, цифру фиксируют в документах. Измеряется она специальным насосом, который есть у мастеров, и который стабильно за определенную единицу времени выкачивает одно и тоже количество воды. Допустим, в час насос перекачивает 4 кубических метра, запускаем насос на час и убеждаемся, что 4 куба скважина дает.
При откачке обращают внимание на статический и динамический уровни, если количество воды не падает, значит водонос еще обилен и скважина способна на больший объем. Узнать точную цифру поможет более мощный насос, но, как правило, 3-4 м3 для дачных целей и небольшого дома вполне достаточно
Как увеличить дебит скважины?
В интернете есть рекомендации и даже практические схемы, как увеличить производительность имеющегося источника, но, увы, большинство из того, что пишут — выдумки. Если скважину вам пробурили давно и вы получаете чистую воду, значит водоносные слои максимально промыты и раскачать их не удастся.
Применять методики по увеличению дебита имеет смысл только сразу после бурения скважины. Для этого в скважину помещают насос и стараются разрушить известняк попеременным включением и выключением насоса, а затем выкачать разрушенную породу. Гарантировать стопроцентное увеличение производительности никто не возьмется, но попытаться стоит, иногда дебит возрастает на 0,5-1 м3.
Конечно, есть и более суровые методы увеличения дебита, например, с применением кислоты, которая должна разъесть известняковую породу, тем самым расширив водонос. Насколько эти действия будут эффективными предугадать сложно, а вероятность повредить конструкцию скважины есть.
Для увеличения производительности можно использовать такую схему: купить объемный резервуар и наполнять его с помощью насоса, по мере потребления резервуар будет снова автоматически наполняться.
1. Заиливание. Очень распространенная причина у скважин на песок
Как восстановить производительность?
Если произошло заиливание, то скважину необходимо прочистить, услуга распространенная и с ней справится любая буровая компания. Однако, будьте готовы к тому, что через время заиливание повторится, поскольку причину, почему заиливается скважина, вы не устранили. А если причина сохранилась, то источник неисправен и его нужно ремонтировать.
Отремонтировать заилившуюся песчаную конструкцию дороже, чем пробурить новую, поэтому задумайтесь, что дешевле, бурить через время несколько источников на песок или однажды заказать артезианскую скважину.
2. Водоносный горизонт стал менее водообильным
Песчаные скважины зависимы от погодных условий, засушливое лето, к примеру, вполне может привести к тому, что воды станет меньше.
В случае с известняком такая проблема тоже может произойти. Существуют районы, где артезианские скважины бурятся на 25-30 метров, на верхний горизонт, да дебит у таких конструкций невысокий, но все лучше, чем песчаный источник. Неподалеку построили коттеджный поселок, для которого такая производительность слишком мала, они повсеместно начали бурить более глубокие скважины, на нижний горизонт, это привело к тому, что ваш верхних горизонт ушел вниз и вода исчезла.
Как восстановить дебит?
В случае снижения уровня воды выхода два: ждать, когда водоносный слой восстановится или бурить новый источник.
3. У песчаных скважин фильтр очень часто забивается глиной
Как восстановить дебит?
Если целостность фильтра сохранена, то ситуацию спасет промывка. Процедура тоже абсолютно типичная и для опытных буровиков несложная.
Производительность и насос
1. Производительность насоса не должна быть больше возможностей скважины.
К чему приведет?
Есть риск, что оборудование будет работать всухую, так как вся вода будет выкачана. Защита от сухого хода не спасет.
2. Равные по производительности насос и скважина тоже не лучший вариант.
К чему приведет?
Насос будет работать впритык и сохранится вероятность, что будет захватывать воздух.
3. Оптимальное решение — выбрать насос по производительности чуть меньше дебита скважины.
Снижение дебита
Использование скважины показывает, что со временем объем воды может уменьшаться. Этому способствуют разные факторы вплоть до загрязнения, снижения наполняемости, уменьшение уровня питьевой воды под землей. Кольца устройства могут износиться, с чем рано или поздно столкнуться владельцы скважины на песке.
Если скважина находится еще на гарантии, то самое время вернуться к исполнителю услуги по бурению. Возможно, ваша скважина попала мимо водоносного слоя, либо она засорена. В таком случае демонтируют оборудование, принимают все возможные меры и в случае необходимости бурят новое отверстие в земле.
Как определить?
Посчитать его можно двумя простыми способами:
- В источник погружаете помпу высокой производительности. Включаете ее и полностью откачиваете воду. Ваша задача – определить реальное ее количество. В качестве мерила лучше использовать большую емкость. Также можно посмотреть технические характеристики насоса по паспорту. Вас будет интересовать, какой объем воды насос способен прокачать за определенную единицу времени. Так, вам необходимо засечь время начала откачки и ее окончания. Этот уровень будет называться статическим. Вам необходимо разделить количество всей перекачанной жидкости на потраченное время. Вот вы и получите объем источника.
- Такой метод подразумевает погружение насоса на самое дно. При этом помпа должна иметь такую производительность, которая будет отвечать потребностям в частном доме. В процессе откачки вам следует контролировать степень падения жидкости. Необходимо дождаться момента, когда он стабилизируется, то есть успевать восстанавливаться и удерживаться на одном уровне. Этот показатель называется динамическим.
Расчёт скважинного насоса по шагам
Расчет 1. Диаметр насоса
Скважинный насос это элемент общей системы водоснабжения. Все элементы системы взаимосвязаны и их характеристики должны быть привязаны друг к другу. Согласитесь, нельзя пробурить скважину на воду диаметром 75 мм и купить для неё насос с диаметром корпуса 4 дюйма.
Результат 1. По размеру скважины получаем первый расчетный параметр насоса: его диаметр
Здесь важно помнить, что между корпусом насоса и стенками скважины нужен зазор 10-30 мм
Расчет 2. Производительность скважинного насоса
Производительностью скважинного насоса называют его способность перекачивать определенное количество литров воды в час или литры в секунду или кубические метры воды в час. Производительность насоса считаем из своих потребностей.
Расчет производительности насоса делается на максимальное нереальное потребление воды. То есть, принимается, что все сантехнические приборы дома будут открыты в течение часа. Полученную сумму кубометров в час умножим на поправочный коэффициент.
Для расчета рекомендую воспользоваться двумя расчетными таблицами. Первая таблица позволит посчитать нереальный (расчетный) расход воды для каждого прибора, который есть в доме и на участке. Считаем в литрах/час.
Во второй таблице в серых графах ищем рассчитанный нереальный расход и смотрим в строке реальный расход воды нужный для выбора насоса.
В таблице указаны данные в литрах в секунду. Эту единицу измерения нужно перевести в кубические метры в час. Для это полученное значение (л/сек) нужно умножить на 3,6 и получить (куб. метр/час).
Пример расчета производительности №1. Приблизительный.
Можно не использовать таблицы и пойти другим путем. Взять за единицу потребления воды каждым членом семьи с запасом на полив летом. 1 человек потребляет в час 0,95-1,0 кубометра воды в час.
По этому варианту расчета для полноценного обеспечения водой семьи из трех человек, нужен насос производительностью не менее 3 кубометров в час.
Пример расчета производительности №2 (по таблицам)
- Выписываем все приборы с расходом воды;
- Вписываем их расход по таблице №1;
- По таблице №2, находим рассчитанный расход воды и смотрим в этой строке реальный расход воды, который и будет соответствовать производительности необходимого насоса.
Расчет3. Учет дебета скважины
Дебет скважины указан в паспорте скважины. По значению дебета определяем глубину установки насоса, она не должна быть выше динамического уровня скважины.
Расчет 4. Напор насоса
Напор насоса это способность насоса поднять воду с определенной глубины и догнать воду до точки распределения.
Академическое определение напора. Напор это прирост энергии потока воды за время её прохождения чрез рабочие полости насоса, выраженный в метрах столба жидкости.
Формула расчета напора (Q) применимая к скважинным насосом не сложная:
- Qитог: рассчитываемый необходимый напор насоса.
- Hвысот: перепад высоты от точки подъема воды (установки насоса) до верхней точки водоснабжения.
- Pпотерь: Коэффициент потерь, учитывает сопротивление которая преодолевает вода при прохождении по трубам. Зависит от материала труб и берется из таблицы3 и 4.
Пример расчета напора насоса
- Динамический уровень скважины 50 метров;
- Насос ставим на глубину 48 метров, чтобы его укрывала вода в самом нижнем уровне;
- Дебет скважины 3 куб. метра;
- Расстояние от скважины до дома 65 метров, труба пластик 32 мм;
- Труба по дому 15 метров, труба пластик 25 мм;
- На трассе: 3 тройника, 2 обратных клапана, 1 запорный кран, два угла 90°.
Прежде всего, считаем потери:
В таблице потерь для пластиковых труб ищем строку с расходом 3 литра/час. Значения в таблице указаны для прямого трубопровода, длиной 100 метров. У нас это расстояние 65 и 15 метров.
Коэффициенты потерь: для трубы 32 мм: К=1,54, для трубы 25 мм:К=2,54. Потери для арматуры: тройник и обратный клапан:4, вентиль и угол 90°:1.
Считаем потери:
Pпотерь= (1,54×65÷100)+(2,54×25÷100)+((3+2)×4)+((1+1)×1)=23,636 (24 метра).
Считаем необходимый напор скважинного насоса:
Q=(48+7)высота+24(потери)+15(напор излив)=94 метра.
Итог: Нам нужен скважинный насос с производительностью 3 куб метра воды в час и напором по паспорту не менее 94 метров.
Динамика, статика и высота столба воды
Давайте детально разберемся в основных понятиях:
- Под уровнем статического формата понимается величина, где расположена вода, когда ее не выкачивают.
- Что касается динамического показателя, то этот критерий представляет собой разницу между притоком и оттоком воды во время водозабора.
- Высотой водного столба называют фактическое расположение воды относительно дна. Что касается производительности насоса, то здесь определяют объем жидкости, который можно перекачать за час.
Говоря про замер дебита скважины, рассматривая все вышеперечисленные понятия, крайне важно выделять именно статический уровень отметки воды. Для этого следует не трогать воду в промежуток времени не менее часа
Именно за это время будет набран столб воды, равный статическому параметру. Затем скважину сливают, засекают время, за которое будет полностью опустошена емкость.
После этого снова ждут, чтобы скважина набралась и делают замер вновь. Если за несколько этапов откачивания воды показатели схожи и соответствуют суточному потреблению заказчика, значит, проект бурения успешен.
То есть, вы должны понимать, что обязательное условие работы – это ее своевременное наполнение, что обеспечит бесперебойную подачу воды. В противном случае не исключен режим сухого хода насоса, что приведет к перегреву и выходу оборудования из строя.
Как самостоятельно можно попробовать замерить высоту столба воды в скважине: