Дебит скважины: для чего нужен и как определяется. Дебет воды

Дебит скважины: как определить и расчитать

Одна из главных задач после того, как бурение скважины закончено – рассчитать её дебит. Некоторые люди не совсем представляют, что такое дебит скважины. В нашей статье мы посмотрим, что это такое и как рассчитывается. Это нужно для того, чтобы понять, сможет ли она обеспечить потребность в воде. Расчет дебита скважины определяется до того, как организация, осуществляющая бурение, выдаст Вам паспорт объекта, поскольку данные посчитанного ими и реального может не всегда совпадать.

Как определить

Всем известно, что главное предназначение скважины – обеспечить владельцев водой высокого качества в достаточном объеме. Это нужно сделать еще до того, как закончились работы по бурению. Затем эти данные нужно сравнить с теми, которые получили при геологической разведке. Геологическая разведка дает информацию о том, есть ли в данном месте водоносная жила и какой она мощности.

Но далеко не все зависит от количества воды, залегающей на участке, ведь многое определяет правильность обустройства непосредственно скважины, как её спроектировали, на какой глубине, насколько качественное оборудование.

Чтобы определить производительность скважины и её соответствие в потребностях воды, поможет правильное определение дебита скважины. Другими словами, хватит ли Вам воды из данной скважины на бытовые нужды.

Рассчитать, какое количество воды требуется, совсем не сложно. Для этого нужно осуществить правильно все замеры. А затем подставить данные в формулы, которые мы приведем ниже в нашей статье.

Динамический и статический уровень

Перед тем, как узнать, какой дебит скважины на воду, нужно получить еще некоторые данные. В данном случае речь идет о динамическом и статическом показателях. Что они собой представляют и каким образом рассчитываются, мы сейчас расскажем.

Немаловажно, что дебит является непостоянной величиной. Он полностью зависит от сезонных изменений, а также некоторых других обстоятельств. Поэтому установить точно его показатели невозможно. Это означает, что нужно использовать приблизительные показатели. Данная работа требуется, чтобы установить хватит ли определённого водного запаса для нормальных бытовых условий.

Статический уровень показывает, какое количество воды есть в скважине без забора. Такой показатель считается путем измерения от поверхности земли до водного зеркала. Его нужно определить тогда, когда вода перестанет подниматься от очередного забора.

Для того, чтобы информация была объективной, нужно подождать до того момента, пока воды наберется до прежнего уровня. Только потом можно продолжать свои исследования. Чтобы информация была объективной, нужно все делать последовательно.

Для того чтобы определить дебит, нам потребуется установить динамический и статический показатели. При том, что для точности потребуется рассчитать несколько раз динамический показатель. Во время расчета нужно осуществлять откачку с разной интенсивностью. В данном случае ошибка будет минимальной.

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.

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/ h3 – h2. 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.

Удельный дебит скважины покажет, как изменится реальный дебит, если динамический уровень увеличиться.

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.

Похожие публикации

kolodeconline.ru

видео-инструкция по расчету своими руками, особенности расчета на песок, воду, фото

Прежде всего, наверное, следует сказать, что дебит или дебет скважины — это её способность пополнять откачиваемую из неё воду в течение определённого времени (за единицу измерения обычно берётся один час). От этого напрямую будет зависеть мощность гидрофора или погружного насоса, устанавливаемого вами для подачи воды в дом и хозяйственные постройки.

Как всё это вычислить, мы узнаем ниже, а также посмотрим тематическое видео в этой статье в качестве дополнительного материала.

Бурение отверстия своими руками для загородного дома

Соотношение источника и насоса

Определение статического и динамического уровня воды

Количество воды

• Для скважин (колодцев) существует два измерения, определяющих отметку воды в источнике, и от этого будет зависеть производительность вашего источника. После бурения и очистки отверстие скважины не эксплуатируют в течение 1-2 суток, как того требует инструкция, и после этого замеряют количество воды, которая успела набраться в эксплуатационную трубу. Это и будет статическим уровнем, причём, если всё сделано правильно, то столб должен быть выше фильтровой зоны, то есть места водозабора из водоносного слоя.
• Теперь можно измерить динамический уровень, который поможет определить дебет скважины и для этого нужно провести водозабор в течение часа с определённой интенсивностью (м3/ч). Если интенсивность отбора не будет превышать способность источника к пополнению, то через определённое время уровень стабилизируется на определённой отметке и будет называться динамическим. Это говорит о том, что для погружных насосов разной мощности такое определение может быть разным.

Примечание. Все замеры для статического и динамического уровней производятся от поверхности грунта до зеркала воды.

Определение дебита скважины

Определение дебита

Определить дебет необходимо, чтобы ясно представлять себе возможности её эксплуатации, к тому же, не все они одинаковы. Например, при бурении скважины на песок её дебет окажется гораздо меньше, нежели у артезианского аналога, ведь первый вариант затрагивает только верхние пласты водоносного слоя. Для подобных расчётов используют либо мощный насос, либо эрлифт.

Примечание. Эрлифтом называется система, которая применяется при продувке скважин.Поднимает воду на поверхность при помощи сжатого воздуха.

Статьи по теме:

Давайте попробуем рассчитать дебит в скважине на воду глубиной 5о м, где зона водозабора (фильтровая) с водоносного горизонта находится на 45 м глубины. Статический уровень в этой эксплуатационной трубе после отстоя возьмём за 30 м и вычислим общий столб. Так, столб в зоне эксплуатации у нас получится 50-30=20 м.

Допустим, что за один час мы откачиваем 2 м3 воды, после чего замеряем расстояние до зеркала и получаем 34 м вместо 30м статической отметки. Значит, динамическая отметка в эксплуатационной трубе при дебите 2 м3/ч у нас составит 34 м. Некоторые бурильщики, используя такой метод, и вносят его в паспорт.

Для внесения данных в паспорт используется формула: Dt=V/(Hdin-Hstat)*Hw

При этом дебит в м3/ч обозначен Dt, интенсивность откачки при замере в м3/ч — V, динамический уровень, который замеряется сразу после откачки — Hdin, статическая отметка после отстоя — Hstat и высота водяного столба — Hw.

В таком случае общий дебит получится 2/4*20=10 м3/ч, но здесь существует вероятность серьёзной погрешности. Как вы помните, в расчёты закладывалась откачка 4 м водяного столба в час и вполне логично предположить, что при увеличении мощности насоса в два раза столб воды за такой же промежуток времени понизится на 8 м, то есть, в два раза больше. Но на практике такой пропорции не существует.

На практике получается, что при увеличении интенсивности водозабора отметка в эксплуатационной трубе будет падать намного быстрее, чем в два раза. Такая аномалия получается под влиянием разных факторов, причём для каждой скважины они будут меняться, как отпечатки пальцев в зависимости от личности. Поэтому, для более точных расчётов производится ещё один водозабор с повышенной (пониженной) интенсивностью.

Эрлифт

Предположим, что второй замер мы будем производить, откачивая столб с интенсивностью 3 м3*час, и зеркало опустилось на 8 м ниже от статической отметки. Теперь нам нужно для вычисления использовать более низкий динамический уровень (38 м) по соотношению к высокому (30 м), используя следующую формулу.

Для определения удельного дебита (обозначим его Du) применяем формулу Du=V2-V1/h3-h2. Здесь уже V2 будет обозначать большую интенсивность откачки, а V1 соответственно — меньшую. Точно так h3 будет обозначать падение столба при большей интенсивности, а h2 — падение при меньшей.

При таких расчётах у нас получится(3-2)/(8-4)=0,25, то есть, удельный дебит замеряемой скважины будет составлять 0,25 м3. Это говорит о том, что увеличение динамического уровня в эксплуатационной трубе на 1 м увеличит дебит на 0,25 м3 (глубина насоса здесь должна быть не ниже фильтровой зоны).

Бурение для воды на даче. Фото

Теперь остаётся подсчитать реальный дебит нашей скважины, только учтите, что в данных вычислениях подставляются нереальные значения и вам нужно только использование формул, приведенных в статье, но не цифр. Используем формулу Dt=(Hfilter-Hstat)*Du.

Здесь Dt будет обозначать удельный дебит, Hfilter уровень верхней отметки фильтровой зоны (у нас — 45м), Hstat статический уровень (у нас — 30м) и Du — удельный дебит (у нас — 0,25м3/ч). Значит, Dt=(Hfilter-Hstat)*Du=(45-30)*0,25=3,75м3/ч. То есть, значение 3,75м3/ч как раз и будет нашим реальным дебитом.

Заключение

Исходя из написанного выше, можно сделать вывод, что насос, которым будет производиться откачка воды из эксплуатационной трубы должен подбираться в соответствие с со значением Dt (в нашем случае — 3,75м3/ч). То есть, здесь важна не цена насоса, а его мощность, соответствующая этой цифре (можно брать с запасом) и тогда вы обеспечите себе нормальное (бесперебойное) водоснабжение.

загрузка...

kolodec.guru

Дебит скважины: рассмотрим подробно | Мой колодец

Фото определения дебита скважины

Этот параметр крайне важен. От нее зависит и какой насос вам надо покупать, и вообще даже для определения целесообразности скважины. Если это показатель низкий, тогда у вас может и не пойти вода из крана. Причем это важно для любой скважины и на песок и для артезианской. Сегодня мы рассмотрим этот вопрос, у вас будет инструкция для определения этого параметра, вы сможете просчитать этот показатель полностью самостоятельно. Видео в этой статье поможет вам наглядно все это увидеть.

Дебит скважины, что это

Сначала вода поступает в ствол из грунта, в дальнейшем она выкачивается из нее скважинным насосом. Но насос не может в течение продолжительного времени выкачивать из скважины больше воды, чем может отдать водонос в эксплуатационную трубу.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.

Внимание: Значение дебита одной скважине при одинаковой технологии измерения может значительно отличается. Это может зависеть даже и от климатических условий, даже сезон года может повлиять на этот показатель. Поэтому при расчетах имейте это в виду.

Как определяется

Определение точного дебита при бурении на воду индивидуальных скважин, как правило, не имеет особого смысла. Поэтому компании, предоставляющие услуги по бурению, производят измерение дебита для того чтобы записать этот показатель в паспорт скважины.При этом приблизительно учитывая собственные возможности, а также пожелания заказчика.

Схема определения дебита скважины

 Итак:

• В этой ситуации от вас надо: сообщить бурильщикам, какой объем воды планируется добывать из скважины (производительность с которой будет работать насос). Ведь важно не то, сколько можно добывать воды теоретически, а то хватит ли воды в скважине непосредственно для ваших целей.
• Посчитать производительность насоса не сложно, она будет состоять из суммы всех планируемых в хозяйстве источников воды (включая все смесители, использующиеся в подсобных помещениях, в гараже, доме и для полива на улице).Каждая единица возьмет на себя до полукубометра воды в час, соответственно если допустить что количество кранов с водой равно семи, то необходимая производительность насоса должна быть 3,5 м3/ч. Такое значение предусматривает запас и рассчитано на одновременную эксплуатацию всех кранов.

Уровень воды: статистический и динамический

По завершении бурения скважины и промывки, в течение суток скважине дают «отстояться» и замеряют уровень, который набирается в трубу. Вся вода в трубе, это если отсутствует водозабор, показывает этот уровень и его принять называть статическим.

Внимание: В скважине, которая устроена правильно, статический уровень всегда находится выше начала зоны водозабора.

Нахождение уровня воды

Далее, для того чтобы упрощенно измерить удельный дебит скважины нужно произвести еще два замера, определяющие уровень воды, содержащийся в рабочей трубе, которые производятся при водозаборе разной интенсивности и называются динамическими. Остановимся на подробном рассмотрении того, как определяется этот уровень воды для того, чтобы лучше понять его механизм.Итак:

• Вследствие отбора воды, ее уровень в эксплуатационной трубе неизбежно падает, но в случае, когда интенсивность отбора не превосходит дебит, через определенное время уровень стабилизируется на одном месте.Таким образом, понятно, что уровень воды, который будет поддерживаться при ее непрерывном отборе с определенной интенсивностью и будет динамическим. Поэтому насосы с разной производительностью, соответственно, будут отличаться и разным динамическим уровнем.
• Вы можете просто запутаться в этих понятиях и чтобы этого не получилось, важно помнить, что динамический, также как и статический уровни воды, измеряются от поверхности в метрах, т.е. при фактическом падении уровня воды (уменьшение высоты столба воды) величина динамического уровня увеличивается.

Определение дебита скважины

Для правильного определения дебита необходимо использовать производительный насос и краном на поверхности регулировать водозабор, либо водозабор производить отличными друг от друга способами – эрлифтом и насосом.Попробуем нагляднее объяснить на конкретном примере принцип вычисления дебита:

• Предположим наличие пятидесятиметровой скважины, в которой зона забора начинается на сорока пяти метровой глубине, а статический уровень после того, как отстоялась вода, зафиксирован на тридцати метровой глубине. Таким образом, совокупная высота столба воды в нашей эксплуатационной трубе составляет разницу в двадцать метров (50-30=20).
• Допустим, что далее из скважины за один час откачали два кубометра воды, замерили в эксплуатационной трубе уровень воды и определили, что по отношению к статическому он снизился на четыре метра в процессе откачивания, из-за чего динамический уровень составил тридцать четыре метра. Динамический уровень воды в этом варианте будет выглядеть так: 34 мета при дебите 2 куба м/ч.

Внимание: Необходимо понимать, что в данном расчете присутствует погрешность. Посчитав, что при откачке воды с производительностью 2 м3/ч происходит понижение уровня воды на 4 метра, мы вынужденно предполагаем при таком расчете, что при условии выкачивания не двух, а, к примеру, четырех кубометра воды в час, падение уровня произойдет в два раза больше и составит уже не четыре, а восемь метров между динамическим уровнем воды и статическим.

Предполагается, что динамический уровень в скважине воды при возрастании производительности водозабора будет прямо пропорционально увеличиваться, но это не правильно. Итак:

• На деле увеличение интенсивности водозабора ускоряет падение в скважине уровня воды, то есть действительный дебит скважины будет меньше того, который подсчитан выше, а на разницу между ними могут влиять многие факторы зависящие от индивидуальной особенности скважины.
• Более точную картину сможет дать измерение удельного дебета, для которого нужен второй водозабор с иной интенсивностью и новым замером динамического уровня воды.
• Скважине необходимо дать отстояться после того как произведен первый отбор воды и это потребуется пока в эксплуатационной трубе уровень воды достигнет статического и только тогда откачать воду с иной интенсивностью, допустим 3 м3 воды за 1 час.После чего измерить динамический уровень. Допустим, что после следующего замера динамический уровень воды составил 38 м. То есть в трубе уровень воды при ее отборе с интенсивностью 3м3/ч упал на 8 метров.

Зачем же все-таки это необходимо заказчику

Итак:

• Во-первых, от точности информации, указанной в паспорте скважины, зависит ее восстановление, связанное с проблемами, которые могут появится в последствии. В любом случае, для их решения будет проще установить первоисточник возникновения проблемы.
• Во-вторых, чаще всего бурение скважины на воду производят перед началом постройки дома на участке, поэтому у заказчика нет возможности проверить данные дебита внесенные в паспорт скважины и достаточно ли на самом деле в ней воды. А ко времени окончания стройки никто не примет претензии о недостаточном количестве воды, поскольку изначально дебит был вполне достаточным.
• Поэтому измерение дебита скважины требует личного присутствия и надо провести минимум пару раз замеры по динамическому уровню и это при условии того, что в каждом случае до проведения замера динамического уровня воды насос не менее часа должен ее откачивать.

Каким образом увеличить дебит скважины

 Итак:

• Если точно известно, что дебит скважины ранее был выше, то тогда требуется прочистить фильтр и эксплуатационную трубу скважины.
• Еще одной из возможных причин снижения добываемой воды из скважины может стать ухудшение производительности насоса, при которой уменьшается динамический уровень воды.
• Если же дебит скважины изначально недостаточен, следует рассматривать один из двух вариантов, либо выбранный водонос не может в принципе дать большее количество воды, либо бурильщики прошли мимо водоносного горизонта. Вероятность бурения новой скважины велика в обеих вариантах.

Любую скважину можно сделать и своими руками, только надо чтобы это было целесообразно. Если напора не будет, тогда и цена не имеет значения.

moikolodets.ru

расчет и методы его увеличения

Для незнающих следует прояснить, что дебитом называют количество воды, выкачанной из скважины за определенное время. Поскольку имеем дело с такой жидкостью как вода, то целесообразно будет измерять дебит скважины в литрах за секунду, минуту, час или сутки.

Нужно понимать, что это понятие довольно не точное. Ведь многое зависит от различного рода факторов. Например, от климатических условий. В сезон дождей, когда водоносный пласт пополняется запасом воды, дебит скважины вряд ли способен меняться определенное время. Однако при нестабильном климате и тем более в засушливый период эта величина крайне нестабильна.

Практика показывает, что дебит определяется в конкретный момент и существенно может отличаться в последующие дни или даже месяцы. Поэтому этот показатель не является абсолютным, полным и постоянным.

Однако если человек решил обзавестись скважиной, то необходимо знать приблизительный расход воды для домашних целей. Рассчитать его несложно: ванная, туалет, гараж, баня, полив сада или огорода – нужно включить все всевозможные постройки и объекты, которые «отнимают» воду и вычислить среднее количество потребления воды за сутки.

Конечно, следует учитывать и тот факт, что вода нужна в течении долгого времени (например, полив сада) или для кратковременного пользования (туалет, умывальник и т.п.).

Исходя из этих расчетов, подбирается насос с определенной производительностью и размер и глубина скважины, что определяет дебит.

Несколько примеров

• Имеем скважину со столбом воды 6 метров и диаметром 108 мм. Для начала нужно узнать объем воды по знакомой из школьного курса геометрии формуле: 3,14 умножаем на высоту и на радиус в квадрате. В нашем случае имеем 3.14*5,42*6000=54,9 литров. Это и будет дебит скважины? Нет, всего лишь объем воды в источнике. Теперь ставим насос с производительностью 200 г/сек. Путем нехитрых вычислений получаем информацию, что почти 55 литров воды насос выкачает за 4,5 минуты. Но и это не полная информация, так как мы имеем дело не со статической жидкостью. Вода набирается в скважине по мере того, как вона оттуда откачивается. Разница между приходом воды в фильтровальное отделение скважины и откачанной водой может быть несущественной или наоборот, очень ощутимой. Многое зависит от качества исполнения скважины. Поэтому в данном случае необходимо включить насос на откачку воды и записать время включения. Когда вода перестанет течь, время останавливается и подсчитывается общий объем выкачанной воды за это время – это и будет дебит скважины.
• Имеем скважину и желание измерить дебит, но не имеем желания морочить голову сложными школьными формулами. Тогда поступаем по-дедовски: берем большую емкость в виде бака, желательно с указанием объема через определенную высоту. Дожидаемся, пока вода в скважине достигнет верхнего (статистического) уровня, опускаем на дно насос и наполняем емкость до полной пропажи воды в источнике. Потом снова ждем полного наполнения в скважине и повторяем операцию. Таким методом можно воспользоваться только при условии высокопроизводительного насоса, иначе это может продолжаться практически вечно или до поломки насоса.
• Можно вычислить удельный дебит, то есть объем води, выкачанной из одного погонного метра шахты источника. Для чистоты замеров следует проводить эксперимент минимум два раза.

Как видно, можно применить разные расчеты и все равно данные могут отличаться. Даже знаменитая формула Дюпюи не дает 100% результата, особенно в случае с водой.

Как повысить дебит

Поскольку дебит скважины является определяющим фактором в ее эксплуатации, то следует следить за этим значением и стараться его повысить или, по крайней мере, не дать снизиться.

Из-за чего падает дебит:

• По причине неправильной конструкции источника
• По причине неправильной эксплуатации
• По независящим от владельца и установщика причинам

В первом случае имеем дело с недобросовестным исполнителем. Человек или группа людей, изготовивших скважину, не располагали необходимыми знаниями или просто халатно, небрежно и недобросовестно отнеслись к своей работе. Например, это может быть неправильный выбор фильтра или неправильная организация нижнего края шахтной трубы. В результате водоносный слой воды перестанет подаваться внутрь шахты или существенно снизится дебит скважины. Решением может стать чистка шахты собственными силами или с помощью специалистов.

Второй случай – вина заказчика, а он же чаще всего и есть владелец скважины. Под неправильной эксплуатации подразумевают поднятие/опускание насоса без знания глубины шахты или повышение производительности насоса путем его замены на более мощный. Ведь повышая, таким образом, производительность не учитывается то, фильтр не справляется со своей задачей и происходит очень быстрое засорение скважины, а значит и снижение дебита.

Третий случай – влияние факторов, независящих от человека. Обильность летних и осенних дождей, снегопадов зимой, наличие дополнительных колодцев или скважин на горизонте одного и того же водоносного слоя – все это имеет свое влияние на дебит скважины. Но если на климатические условия повлиять человек не в силе, то при бурении скважины и наличии еще одной нужно быть расчетливым.

Подземные воды идут в несколько слоев, и следует ознакомиться с наличием скважин и других источников воды в радиусе примерно 20-50 метров. Возможно, следует обратить внимание на бурение артезианского водоносного источника как практически неиссякаемого, который способен прослужить гораздо дольше.

К сожалению, точно угадать место будущего источника тяжело с тем расчетом, чтобы получать достаточное количество воды. Общеизвестный факт – грунтовые воды есть везде – корректируется поправкой: но не везде воды достаточно. К тому же уровень воды в некоторых скважинах способен не только упасть, а полностью прекратить свою подачу. В таком случае приходится бурить новый источник, но другого выхода просто нет.

energomir.biz

Дебит скважины - формулы определения

А А А Размер текста

Содержание статьи:

Этот показатель является основной характеристикой водозаборного устройства на участке, определяющей возможность удовлетворить потребность в живительной влаге его хозяина. Дебит скважины характеризует ее способность отдавать гарантированное количество воды без снижения ее динамического уровня в заборной трубе при работающем насосе.

Рис.1. Схема определения основных характеристик

Дебит скважины – зависимая характеристика, на нее влияет конструкция водозаборного устройства, мощность насоса, площадь фильтрующей поверхности водозаборника, качество вскрытия водоносного слоя. В то же время этот показатель является паспортной характеристикой объекта и во многом определяет восстановительные и ремонтные мероприятия при затухании водозабора.

Определение дебита

По окончании обустройства источника рекомендуется дать ему отстояться в течение суток. За это время установится стабильный уровень воды в эксплуатационной трубе. Расстояние от устья ствола до этого уровня дает нам первый показатель – динамический уровень. Замер производится по шнуру с грузиком по сигналу всплеска воды.

Более точным и удобным можно признать способ замера с использованием нехитрого приспособления, на котором к шнуру с грузилом прикреплен двухжильный проводок с оголенными контактами. Жидкость замыкает контакты при касании, на противоположном конце загорается низковольтная лампочка. Шнур размечается колечками изоленты на мерные участки. Такое приспособление элементарно изготавливается собственноручно.

Далее, в эксплуатационную трубу опускают насос определенной мощности, он должен располагаться ниже динамического уровня но выше фильтрующего участка рабочей трубы.

Откачка воды в таком положении производится в течение часа, затем измеряется уровень воды (от горловины). Таким способом определяется часовая производительность скважины, зависящая от мощности насоса.

Откачку продолжают до установления в заборной трубе стабильного нижнего уровня и замеряют его значение – это динамический уровень. При наличии этих данных вопрос как определить дебит скважины можно считать решенным.

Применяется формула:

Дт = Пч /( Вдин – Вст) х Встолб, где

Дт – дебит скважины;

Пч – часовая производительность, м3/час;

Вдин – динамический уровень, метр;

Вст – статический уровень, метр;

В столб – высота водяного столба в скважине, определяема как разница между ее глубиной и значением динамического уровня. Расчеты, полученные таким образом, не является объективными.

Для получения более точных данных производится вторая откачка воды насосом большей мощности. Такое мероприятие позволит уточнить значение дебита водозабора.

Для этого применяется соотношение:

Дуд = О2 – О1/В2 – В1, где

Дуд – удельный дебит скважины;

О2 – интенсивность отбора жидкости при второй откачке, м3/час;

О1 – то же, в результате первой откачки.

Реальное значения дебита позволяет рассчитать формула:

Др =( Вф – Встат) х Дуд, где

Др – реальное значение дебита скважины, м3/час;

Вф – расстояние от устья скважины до начала фильтрующего участка на эксплуатационной трубе;

Встат – значение статистического уровня;

Дуд – удельный дебит.

Это показание и должно быть внесено в паспорт водозаборного устройства. В повседневной жизни оно мало употребимо. Но когда скважина начнет затухать, значение дебита подскажет ремонтниками, какие меры по восстановлению устройства необходимо применить.

Строго говоря, человеку, эксплуатирующему водозабор, значение дебита нужно только для уточнения мощности насоса, подающего воду. Основная забота – обеспечение потребления на бытовые и хозяйственные нужды. Учитывая наличие в хозяйстве порядка 7 точек водопотребления (краны, смесители, санузлы и прочее) достаточно количества в 0,5 м3/час и это по максимуму при условии одновременного использования всех точек. Разумеется, этого никогда не бывает.

Однако, имеет место и другой подход.

Скважины по производительности разделяются на три класса:

1. Низкодебетные.
2. Среднедебитные.
3. Высокодебитные.

Первые из них – это, обычно, из верховодных слоев. Качество воды в них низкое, в любое время можно ожидать дальнейшего его снижения при наличии неблагоприятных природных, а чаще – связанных с жизнедеятельностью человека. Глубина таких слоев от 5 метров, совершенно очевидно, что фильтрующей способности грунта недостаточно для качественной естественной очистки воды. Дебит таких водонесущих слоев ограничен и составляет от 0,5 до 1,5 м3/час, а жизненный цикл обычно не превышает 5 лет.

Скважины со средним дебитом представляют последующие водоносные пески, залегающие на глубине от 15 метров. Вода из этих слоев достаточно качественно фильтруется и, после проверки в лаборатории, ее можно потреблять даже в сыром виде. Дебит их составляет от 2-х кубометров в час. Правильно обустроенная скважина может работать до 15 лет. Если при проверке дебита он окажется ниже указного показателя, то возможны две причины:

• некачественное вскрытие водоносного слоя, следовательно, жизненный цикл водозабора будет недолог;
• водоносный слой не обладает достаточной водоотдачей и его следует проходить, продолжая бурение, либо искать другое место для скважины;

Высокодебитные скважины с известковых водоносных горизонтов отличаются хорошим качеством воды и высоки дебитом. Однако факт определенного дебита ниже 3,0 кубометров в час должен насторожить заказчика. Возможно некачественное вскрытие пласта. В этом случае скважину разбуривают и проводят испытания на дебит повторно.

Гидродинамическое совершенство скважины

Этот вопрос исследовался многими учеными, в числе которых и представители российской науки. Однако наиболее точная формула, пригодная для оценки любых скважин, включая нефтегазоносные и водяные, разработана французским ученым Дюпюи.

Совершенной в гидродинамическом отношении считается скважина, которая вскрывается на всю протяженность слоя и в таком состоянии, без применения обсадки стенок, способна отдавать максимально возможный для нее объем содержимого. Формула Дюпюи описывает такое состояние следующим образом:

, где

k – способность к проницаемости, мкм2;

h – размер несущего пласта по толщине, м;

m – показатель вязкости, Па*с;

Rc, Rk — радиус ствола и питательного контура.

Классификация несовершенств пробуренных стволов

Дюпюи классифицирует дефекты стволов следующим образом

• несовершенство вскрытия представляет собой неполное прохождение

пласта по его толщине. Обозначается как С1;

• несовершенство как характер открытия пласта, означает наличие

перфорированной обсадки стенок скважины. Обозначение – С2.

• несовершенство по Дюпюи, связанное с качеством вскрытия пласта

Обозначается как S (скин-эффект) – ухудшение свойств проницаемости в зоне забоя.

S = Sб + Sп + Sц, где

Sб – эффект во время первичного вскрытия бурением;

Sп –вскрывание перфорированием;

Sц – цементация стенок.

Формула Дюпюи, которая дает возможность рассчитать гидравлически несовершенные скважины:

Коэффициент несовершенства по Дюпюи выражается следующим соотношением:

Приведенные зависимости позволяют с высокой вероятностью определять предполагаемый дебит скважины для принятия решения о возможности ее эксплуатации. Низкодебетные скважины не эксплуатируются ввиду их убыточности.

oburenie.ru

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:

• Глубина скважины - 10 м.

• 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)/(h3-h2) = (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. 

Способы увеличения дебита скважины

В заключении хотелось бы упомянуть о том, как можно увеличить дебит скважины. Способа по сути дела два. Первый способ - это прочистить эксплуатационную трубу и фильтр в скважине. Второй заключается в том, чтобы проверить работоспособность насоса. Вдруг именно по его причине снизилось количество добываемой воды.

Поделиться статьей с друзьями:

svoydomtoday.ru

видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности эксплуатации газовых малодебитных конструкций, восстановления, фото дебит скважины

Дебит — это главная характеристика скважины, определяющая то максимальное количество воды (нефти, газа), которое можно из неё выкачать за единицу времени: минуту, час, день. По этому показателю выбирают насос с нужной производительностью: чем выше величина, тем мощнее оборудование должно быть.

Рассчитать производительность поможет формула дебит скважины Дюпюи, Тима, Альтовского, Смрекера или Келлера, в зависимости от условий применения: количества понижений и вариантов вод – напорных или безнапорных.

Данные о дебите колодца вписываются в его паспорт

Для чего нужны измерения дебита

• Во-первых, дебит, как основной показатель производительности колодца, вписывается в её паспорт;
• Во-вторых, при знании точной величины возможно восстановление дебита скважин по каким-то причинам неэксплуатируемым;
• В-третьих, существует практика бурения скважин перед строительством жилого дома, поэтому знание дебита крайне важно для возможности дальнейшего обеспечения водой жилья. Причем важен не тот потенциальный объем жидкости, который можно добыть, а тот, который будет необходим для нормальной жизнедеятельности ;
• В- четвертых, мощность насоса должна обязательно соответствовать каждому конкретному колодцу.

Важно!Эксплуатировать малодебитные скважины с мощным оборудованием нецелесообразно, более того, такой насос может полностью истощить водоносный горизонт.А эксплуатация газовых малодебитных скважин, например, нерентабельна или убыточна.

Можно ли рассчитать дебит самостоятельно

Определить точный дебитный показатель своими руками у вас вряд ли получится – необходимо специальное оборудование, специфические знания и навыки. Даже если все это у вас имеется, то вы получите не точную величину, рассчитанную только на данный конкретный момент, а насыщение водоносных слоев зависит и от климатических условий, и от времени года. Т.е. следующие замеры, проведенные с разницей во времени, будут разительно отличаться от первого.

Уровни воды и методы их измерения

Схематичное изображение уровней

Специалисты для расчета производительности оперируют двумя показателями:

• Статистический уровень воды;
• Динамический уровень воды.

И та, и другая величина измеряется от уровня земли до поверхности (зеркала) воды в скважине, при помощи веревки с подвешенным к ней грузом.

После завершения бурения воде в получившемся колодце дают несколько суток отстояться, затем замеряют уровень воды, набравшейся в эксплуатационную трубу. Этот показатель и есть статистический уровень.

Динамический уровень измеряется после нескольких откачек жидкости различной интенсивности. После водозабора зеркало воды в эксплуатационной трубе понижается и если мощность насоса не превышает предельно допустимый объем, через некоторое время стабилизируется на определенной отметке. (См. также статью Замена насоса в скважине своими руками.)

То есть, динамический уровень – это постоянная высота стояния столба воды в эксплуатационной трубе, которая поддерживается при непрерывном водозаборе, не превышающем дебит.

Если разница между двумя значениями, статистическим и динамическим, невелика (около 1 метра), значит, мощность насоса соответствует дебиту. Поделив выкаченной жидкости на время, затраченное на это, можно получить самый примитивный расчет производительности колодца.

Веревка и груз – вот основные инструменты измерения

Удельный дебит

Как уже говорилось, производительность скважины зависит от многих внешних факторов: мощности водоносного пласта; строения, проницаемости и состава пород, конструкцией забойной части. Точную продуктивность источника воды помогает вычислить формула удельного дебита скважины, для чего проводят несколько повторных водозаборов.

Чем точнее будет соблюдена инструкция по замеру дебита, тем проще будет исправлять проблемы водоснабжения в перспективе.

Возможные проблемы при эксплуатации скважины

Гарантия длительной и бесперебойной подачи жидкости в вашем доме – правильная эксплуатация. Периодический (раз в месяц, квартал или полгода) примерный расчет дебита – небольшая цена за оптимальный напор воды.

При этом никакая супер-сложная формула дебитf скважины не пригодится: достаточно засекать секундомером время полного наполнения какой-нибудь условной мерной емкости.

Увеличение времени свидетельствует о наличии каких-либо проблем:

В первую очередь уменьшение дебита может быть связано с засорением скважины, в этом случае должны помочь профилактические работы с желонкой.

Бывает и резкое падение объема выкаченной жидкости при сохранении уровня воды в трубе, это означает, что, возможно, засорен фильтр скважины. Чистится он возвратно-поступательными движениями резинового кольца поршня.

Если же в процессе бурения рабочие схалтурили и не попали в водоносный горизонт, или он изначально не был богат, увы — велика вероятность поиска нового источника воды.

Хороший напор воды нужен и людям и растениям!

Несколько примерных величин дебита различного вида колодцев

• Производительность артезианской скважины варьируется от 50 до 160 литров в минуту; (См. также статью Как делается прочистка скважин.)
• Колодец на песке отдаст меньше – до 15 литров в минуту, со временем дебит будет падать, так как возможно заиливание;
• Дебит абиссинского колодца, правильно обустроенного, будет также составлять от 10 до 20 литров в минуту, но со временем его производительность несколько возрастет. Это связано с тем, что при активном и частом водозаборе под землей в районе фильтра образуется небольшое озерцо.

Резюме

Фото колодца

Мы рассказали вам о том, что такое дебит скважины и для чего необходимо знать этот показатель. Видео в этой статье поможет вам наглядно представить все этапы замера производительности источника воды, чтобы в дальнейшем у вас не возникало проблем с водоснабжением загородного дома или приусадебного участка.

загрузка...

kolodec.guru

Смотрите также

• 
  Вода физкультминутка
• 
  Отщепление воды
• 
  Вода царица
• Вода затворения
• 
  Вода мацеста
• 
  Слабительная вода
• 
  Вода слабительная
• 
  Упругость воды
• 
  Ведьма воды
• 
  Вода кальциевая
• 
  Вода кварцевая