Дебит скважины: что это такое и как его определить

Дебит скважины: что это такое и как его рассчитать

2404

Что такое дебит скважины, интуитивно понятно, пожалуй, каждому. Это одна из важнейших характеристик данного источника водоснабжения. Знание этой величины позволяет, во-первых, оценить возможность скважины поставлять определенный объем воды. Во-вторых, подобрать подходящий эксплуатационный насос.

Дебит скважины на участке

Дебит — одна из важнейших характеристик источника водоснабжения

Дебит скважины: как его определить

Расчет дебита скважины производят, исходя из ее габаритов и расстояния находящегося в ней водного уровня от поверхности. Причем надо учитывать, что указанное расстояние может изменяться. Его величина определяется временем года, погодой и техническим состоянием скважины.

Формула расчета дебита скважины носит имя ученого Дюпюи. Причем ею пользуются не только при расчетах скважин на воду, но и газовых и нефтяных стволов. Кроме того, существует и упрощенный метод расчета. В принципе, его точность вполне достаточна, чтобы вычислить производительность насоса. Вычисляя расход, определяют дебет как удельный, так и реальный.

Читайте также: Что лучше – скважина или колодец

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.
Дебит скважины - уровни

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Прочтите также: Бурение скважины и ее обслуживание

Как определить производительность насоса

Однако знание только величины уровней недостаточно для расчета дебита. Для этого также необходимо знать производительность насоса (P). Ее можно определить по паспорту агрегата или по маркировке на его шильдике.

Если эта информация отсутствует, производительность можно установить, используя расходомер или счетчик. Это также можно сделать, пользуясь мерным сосудом и секундомером следующим образом:

  • берут канистру какой-то определенной вместимости, например, 20 л;
  • запускают насос, чтобы он откачивал воду из скважины;
  • струю воды направляют в канистру и запускают секундомер;
  • секундомером определяют продолжительность заполнения емкости.
Дебит скважины - производительность

Определение дебита скважины с помощью канистры

Затем производят несложные вычисления. Если, например, продолжительность заполнения равна 50 с, то производительность насоса определяется так:

20:50=0,4 л/с

В результате почасовая производительность составит:

0,4×3600:1000=1,44 м³/ч

Как рассчитывается дебит скважины по упрощенной методике

Чтобы определить этим способом дебит скважины, использую формулу:

Д=P:(Hдн-Hст)×Hв

Причем значение символов соответствует ранее использованным.

Например, возьмем конкретную ситуацию со следующими исходными данными:

  • величина статического уровня Hст равняется 20м;
  • величина динамического уровня Hдн равняется 23 м;
  • глубина скважины составляет 30 м;
  • величина водяного столба Hв равняется 10 м;
  • производительность насоса (P) равна 1,44 м³/ч.

Если подставить в формулу указанные значения, то получим:

Д=1,44:(23-20)×10=4,8 м³/ч

В результате с достаточной точностью можно определиться и с мощностью скважинного насоса.

Насос в скважине

С выбором скважинного насоса не случится ошибки, если дебит скважины определен верно

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.

Скважина на дачном участке

Расчет удельного дебита позволяет обеспечить постоянство водоснабжения из скважины

Реальный дебит скважины

Расчеты, производимые с использованием удельного дебита, дают результат, близкий к реальному. Однако в ходе расчетов следует учесть расстояние между устьем скважины и началом зоны фильтрации (HФ). Тогда реальный дебит скважины (ДР) можно вычислить, используя формулу:

ДРУД×(HФ-HСТ)

Например, допустим, что величина HФ равна 28 м. Реальный дебит скважины при этом допущении составит:

ДР=0,38×(28-20)=3,04 м³/ч

В результате упрощенного расчета мы получили Д=4,8. Однако величина реального дебита оказалась меньше размера дебита, вычисленного первым способом, на 37%. Выбирая насос для установки на скважину, его производительность следует принимать меньшей на 20%. То есть менее 2,4 м³/ч. Иными словами, менее 58 м³ в течение суток.

Как определить дебит скважины в полевых условиях (видео)

Снижение дебита

По мере эксплуатации скважины ее характеристики постепенно падают. Это происходит в результате причин как естественного, так и технического характера. К ним, в частности, относятся:

  1. Сезонность. Уровень подземных вод реагирует на сильные заморозки и засухи. Однако изменение водоотдачи, как правило, бывает незначительным и непродолжительным.
  2. Износ узлов и отдельных элементов насоса. Но надо помнить, что выполнение профилактических работ продлевает его долговечность.
  3. Засорение фильтра. Однако проводя его периодическую очистку от песка и известковых отложений, заменяя элементы конструкции, можно обеспечить восстановление дебита в изначальном объеме.
  4. Выработка запасов, содержащихся в водоносном горизонте.

В рамках последнего случая продлить жизнь источника можно, установив на устье скважины герметичный оголовок. В принципе, это позволяет нейтрализовать противодавление атмосферы. А оно равняется 10 м водного столба. Повысятся оба уровня – динамический и статический. А дебит скважины возрастет.

Дебит скважины - устройство

Установка оголовка позволяет избежать сокращения дебита скважины

Итак, вы узнали, как определить дебит скважины. Надеемся, что данная информация поможет вам при обустройстве собственного источника водоснабжения.

Нравится: 10 Не нравится: 0
Автор статьи:
Сергей Минеев
Я вкладываю в написанные мной материалы всю свою душу и все свои знания в надежде, что это будет полезно посетителям нашего сайта. Буду очень признателен всем, кто решит написать свое мнение о моей работе, свои замечания и предложения в форме для комментариев, имеющейся после каждой из опубликованных мной статей.


7 комментариев
  1. Аватар
    Миша

    Очень понятно расписали. Теперь знаю, с какого бока подходить, чтобы понять, какой насос мне нужен

  2. Сергей Юшков

    А как почистить скважину если часто забивается грязевой фильтр?

  3. Аватар
    Ольга

    Хочу сделать скважину, но участок с высокими грунтовыми водами. Не будет ли эта вода попадать в скважину? А так статья понятна.

    • Сергей Юшков

      Скважина делается с кондуктором, который отделяет грунтовые воды от самой скважины. Бурить стоит доверить только квалифицированными бурильщикам.

  4. Аватар
    Ольга

    Высоко грунтовая вода, в колодце вода коричневая. Стоит ли делать скважину?

    • Сергей Юшков

      Если правильно скважину пробурите, попадутся квалифицированные бурильщики, то стоит. В колодце вода поверхностная, грунтовая, а скважина бурится глубже.

Добавить комментарий
Войти с помощью: 






 

Популярные статьи
Обсуждения
Новое

Интересные статьи в разделе «Забор»

Сергей Минеев - 26 июня 2020
Каким должен быть забор: учтите, правила с этого года поменялись!12

Сергей Юшков - 10 декабря 2019
Установка забора: 2 простых совета вам в помощь14

Сергей Юшков - 06 ноября 2013
Забор из профнастила своими руками1

Сергей Юшков - 20 февраля 2016
Деревянная калитка своими руками0

Сергей Юшков - 05 сентября 2014
Ограждения и их разновидности0

Сергей Юшков - 12 апреля 2012
Бетонирование забора2

Сергей Минеев - 08 июня 2018
Как модернизировать и сделать более привлекательным забор из сетки-рабицы2

Сергей Юшков - 04 сентября 2014
Забор своими руками3

Иванова Елена - 21 января 2019
Облагораживаем участок, или как украсить забор из профнастила4

Сергей Юшков - 08 июля 2016
Как построить забор из необрезной доски1

Сергей Юшков - 01 октября 2014
Как построить деревянный забор своими руками1

Сергей Юшков - 30 марта 2015
Ограждения и заборы из профнастила1
Наверх