Как рассчитать дебит скважины?
Скважина – центральный элемент системы подачи воды в дом, загородный коттедж. Они все чаще применяются для организации автономных систем водоснабжения.
Основой их принципа действия выступает процесс наполнения водой из водоносного горизонта, которая отправляется к конечным пользователям с помощью насосного оборудования.
При этом, какой бы мощностью не отличался насос и как долго не работал, он не способен подавать воды больше, чем отдается из водоноса. У любого источника есть предельный объем жидкости, отдаваемой потребителям в единицу времени. В этой связи принято использовать понятие дебит скважины.
План статьи:
- Зачем знать дебит;
- Расчет необходимого объема;
- Основные параметры расчета;
- Формула и пример расчета;
- Причины снижения дебита и варианты решения проблемы.
Зачем знать дебит?
Отметим, что вычислить объем скважины, рассчитать ее дебит – процессы не идентичные. Объем является показателем, какое количество воды находится в скважине. Расчет дебита – объем жидкости, получаемой за временную единицу. Это производительность источника, измеряемая в м3/час либо л/с.
На скорость наполнения и производительность влияет несколько факторов:
- объем горизонта с водой;
- скорость истощения этого слоя;
- глубина почвенных вод;
- колебания уровня по сезонам.
Знать производительность скважины необходимо для определения ее способности обеспечивать потребности домостроения в воде. Она может быть достаточной или требовать повышения. При этом расчет следует выполнять до выдачи компанией по бурению паспорта объекта. Ведь подсчитанные ими характеристики могут отличаться от реальных.
Расчет необходимого объема
Мощность насосного оборудования для скважин должна соответствовать ее продуктивности. До бурения следует выполнить расчет объема, который необходим для достаточного водоснабжения, а потом сравнить с данными геологической разведки по глубине залегания слоя, его объемов.
Для вычисления требующегося домохозяйству объема воды из водозабора следует умножить общее количество всех запланированных водозаборных точек на 0,5 м3. Это максимальный размер жидкости, вытекающей через краны за час. Происходит определение мощности насоса, использующегося для перекачки воды в скважине.
Далее мощность сопоставляется с производительностью самого источника.
Основные параметры расчета
Установить дебит можно после выполнения расчета динамических и статических показателей. Принято считать, что продуктивность менее 20 м3/сутки является признаком низкодебитного источника.
Подробнее остановимся на водяных уровнях:
- Статический – устанавливается внутри в период отсутствия активного водозабора. Его измерение осуществляется подсчетом расстояния от земной поверхности до водяного зеркала. Точность определения гарантирует выполнение замеров после завершения подъема жидкости, происходящего после выполнения очередной откачки.
- Динамический – стабилизируется на конкретной отметке в процессе откачивания насосным оборудованием воды из источника. Здесь следует уточнить: когда устройство начинает работу, уровень воды внутри скважины на некоторое время снижается, а потом фиксируется.
Фиксация происходит при равновесии интенсивности процедуры и скорости наполнения. На размер значения влияет производительность насоса (чем она выше, тем больше значение).
Соответственно, это непостоянная величина, которая зависит от интенсивности беспрерывного отбора жидкости. Измеряется она также с помощью подсчета расстояния.
Чтобы определить дебитное значение, следует заранее выполнить замер значений двух вышеуказанных уровней. Динамический стоит замерять дважды в ситуациях забора с различной интенсивностью. Это позволит минимизировать ошибки.
Формула и пример расчета
Базой для формулы, как рассчитать дебит скважины, становится стандартная математика:
D = H * V/(Нд – Нст), где:
D – дебит;
V – показатель производительности насосного оборудования;
H – размер высоты столба воды (вычисляется с помощью вычитания из показателя глубины водозабора статического водяного уровня);
Нд, Нст – уровень в динамике и статике.
Рассмотрим следующий пример расчета. Итак, выявленные показатели:
- глубина водозабора – 40 метров;
- показатель производительности – 2 м3/час;
- статический уровень – 26 метров;
- динамический – 30 метров;
- высота водяного столба – 10 метров (40 – 30).
После подставления в формулу имеющихся данных, остается посчитать показатель. Его расчетное значение – 5 м3/час.
Причины снижения дебита и варианты решения проблемы
После ввода источника водоснабжения в процесс активной эксплуатации может быть получен разочаровывающий результат, не удовлетворяющий потребность в водообеспечении, который основывается на выполняемых подсчетах.
Это – результат ошибок определения глубины буровых работ, выбора комплектующего оборудования. Решить проблему можно несколькими способами:
- Увеличить глубину конструкции для нахождения следующего водоноса.
- увеличить дебит с помощью более мощного насосного оборудования;
- использовать химическое и механическое воздействие на водоносный слой.
- пробурить новую скважину.
Кроме того, производительность скважины может снижаться с течением времени. В такой ситуации ключевой причиной проблем становятся засоры. Поэтому вернуть прежний удовлетворительный уровень можно с помощью выполнения очистки фильтрационного оборудования.
Также к причинам снижения производительности относятся:
- гидрогеологические особенности водоносного слоя;
- сезонные колебания уровня почвенных вод;
- засор установленных фильтров;
- засор, потеря герметичности трубопровода, подающего жидкость;
- механический износ насосного оборудования.
С парой первых можно справиться с помощью обращения к профессионалам за советом, что делать в подобных ситуациях, смириться с временными неудобствами или углубить/перенести источник автономного водоснабжения. Остальные ликвидируются правильным уходом и профилактическими чистками.
