Как рассчитать дебит скважины на воду

Как определить дебит скважины

Дебит скважины — это объем воды, который она способна отдавать в единицу времени. Дебит определяется для того, чтобы узнать на какое водопотребление можно рассчитывать и какой насос выбирать для ее обслуживания. С абсолютной точностью дебит скважины определить достаточно сложно, однако этого и не требуется. Задача состоит в том, чтобы ориентировочно определить производительность скважины. А сделать это можно одним из двух способов:

1. опустить высокопроизводительный насос на дно скважины и выкачать из нее всю воду. Чтобы узнать объем откаченной воды можно воспользоваться либо большой мерной емкостью, либо вычислить объем воды, исходя из паспортной производительности насоса и времени полной откачки. Как только вода из скважины будет откачана, необходимо засечь время наполнения ее водой до максимального уровня, который необходимо заранее измерить. Этот уровень называется статическим. Разделив объем откачанной воды на время восполнения скважины, получаем ее дебит (л/мин, л/ч, м³/ч);
2. опустить насос, производительность которого будет удовлетворять потребности в воде, в скважину почти до дна. Включить насос и следить за падением уровня в скважине, пока он не стабилизируется. Данная отметка называется динамическим уровнем.

Если разделить производительность насоса на разницу между статическим и динамическим уровнем, получим удельный дебит скважины, т.е. ее отдачу при падении уровня на 1 м. Чтобы узнать настоящий дебит скважины, необходимо умножить высоту водяного столба при статическом уровне на удельный дебит. Данная величина покажет, при какой производительности насоса вода будет поступать в скважину с той же скоростью, что и откачиваться из нее (при максимальном погружении насоса).

Формула расчета удельного дебита выглядит следующим образом:

где А – удельный дебит, а – производительность насоса, b – разница между статическим и динамическим уровнем.

Настоящий дебит скважины вычисляется по формуле:

D = А·h

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.

• 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 м 3 /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 м 3 . 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 м 3 /сутки является признаком низкодебитного источника.

Подробнее остановимся на водяных уровнях:

1. 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.
2. 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:

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 м 3 /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 м 3 /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:

1. Увеличить глубину конструкции для нахождения следующего водоноса.
2. увеличить дебит с помощью более мощного насосного оборудования;
3. использовать химическое и механическое воздействие на водоносный слой.
4. 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.

Расчет дебита скважины

Важнейшим фактором в бурении скважины считается скорость подачи воды или соотношение объема жидкости и времени, за которое этот объем набрался. Выходит, что дебит скважины – это ее функционирование, измеряющееся в кубических метрах, деленных на час, минуту или сутки. Чтобы правильно подобрать насос для пробуренной скважины, необходимо предварительно произвести расчет дебита скважины.

Существует ряд факторов, определяющие скорость заполнения:

• объем аквифера;
• скорость его уменьшения;
• глубина, на которой расположена грунтовая вода;
• изменения воды, связанные с сезоном.

Определение дебита скважины

• естественные геологические и гидрофакторы аквифера;
• изменение грунтовых водах;
• засор скважинной системы фильтрации;
• потеря герметичности или засор труб, совершающих подачу воды на поверхность;
• выход из строя насоса.

Как избежать маленький дебит скважины?

• увеличить глубину скважины для проникновения в следующий аквифер;
• увеличить контроль дебита скважины, используя несколько методов откачки;
• применить химико-механическое воздействие на аквифер;
• перенести скважину на более выгодное место.

Формула Дюпюи дебит скважины

При отсутствии знаний о расчете дебита скважины, можно обратиться к профессионалам. Но, также можно сделать самостоятельные расчеты, позволяющие определить статический и динамический уровень.

• Статический уровень (Нст) – расстояние от почвенного покрова до фреатической зоны.
• Динамический уровень (Нд) – определяется при откачивании жидкости насосным оборудованием и замера водного уровня, которая генерируется естественным путем.

Расчета дебита по формуле основан на точном математическом уравнении: D=H х V/(Нд – Нст), метр:

• D – дебит;
• V – продуктивность насосного оборудования;
• H – давление столба жидкости;
• Нд, Нст – динамический и статический уровень.

Как рассчитать дебит скважины?

• глубина водозаборного сооружения – 45м;
• продуктивность насосного оборудования (V) – 3м3/час;
• статический уровень (Нст) – 25м;
• динамический уровень (Нд ) – 44м;
• давление столба жидкости(Н) 45–25 =20м.

• D уд — удельный дебит;
• D1, Н1 — данные опыта №1;
• D2, Н2 — данные опыта №2.

Закажите бесплатную консультацию

• Сколько стоит скважина для воды под ключ?
• Ремонт скважины
• Ремонт артезианских скважин
• Установка насоса в скважину

Расчет дебита скважины

Одной из характеристик пробуренной скважины является скорость поступления из пробуренного подземного пласта или отношение объема к определенному временному промежутку. Получается, что дебит скважины – это её работоспособность, измеряющаяся в м 3 /час (секунда, сутки). Значение дебита скважины необходимо знать при выборе производительности скважинного насоса.

Факторы, определяющие скорость наполнения:

• Объем водоносного слоя;
• Скорость его истощения;
• Глубина залегания грунтовых вод и сезонные изменения уровня воды.

Дебит: методы расчета

Мощность насоса для артезианской скважины должна соответствовать её продуктивности. Перед бурением нужно рассчитать объем, требуемый для водоснабжения, и сравнить полученные данными с показателями разведки геологической службы в отношении глубины залегания пласта и его объема. Определяют дебит скважины предварительным расчетом статистических и динамических показателей относительно уровня воды.

Низкодебитными считаются скважины с продуктивностью меньше 20 м 3 /сутки.

Причины небольшого дебита скважины:

• естественная гидрогеологическая характеристика водоносного горизонта;
• сезонные изменения в грунтовых водах;
• засорение скважинных фильтров;
• разгерметизация или засорение труб, подающих воду на поверхность;
• механический износ насосной части насоса.

Расчет дебита скважины производится на этапе определения глубины залегания водоносного горизонта, составления конструкции скважины, выбора типа и марки насосного оборудования. По окончанию бурения производят опытно-фильтрационные работы с занесением показателей в паспорт. Если при вводе в эксплуатацию получен неудовлетворительный результат, то это означает, что допущены ошибки в определении проектной глубины бурения или подборе оборудования.

Маленький дебит скважины, что делать? Есть несколько вариантов:

• увеличение глубину скважины для вскрытия следующего водоносного горизонта;
• увеличения дебита путем применения различных методов опытной откачки;
• применение механического и химического воздействия на водовмещающий горизонт;
• перенос скважины на новое место.

Основные параметры для расчета дебита

Если вы не знаете, как рассчитать дебит скважины, то можете обратиться к специалистам или же произвести расчеты, которые помогут определить статические и динамические уровни.

• Статический уровень, Hст – расстояние от верхнего слоя почвы до уровня подземных вод.
• Динамический уровень, Hд – определяется при откачке воды насосом и замера уровня воды, которая генерируется природным путем.

Формула расчета дебита базируется на точном математическом расчете:

D = H x V/(Hд – Hст), метр:

• D – дебит;
• V – производительность насоса;
• H – высота водного столба;
• Hд, Hст – уровни по динамике и статике.

Пример расчета дебита скважины:

• глубина водозабора – 50 м;
• производительность насоса (V) – 2 м 3 /час;
• статический уровень (Hст) – 30 м;
• динамический уровень (Hд ) – 37 м;
• высота водного столба (H) 50 – 30 = 20 м.

Подставив данные, получаем расчетный дебит — 5,716 м 3 /ч.

Для проверки используется пробная откачка насосом большей мощности, который улучшит показания динамического уровня.

Второй расчет нужно выполнять по вышеуказанной формуле. Когда оба значения дебита будут известны, узнается удельный показатель, который дает точное понятие того, насколько нарастает производительность при росте динамического уровня на 1 метр. Для этого применяется формула:

Dуд = D2 – D1/H2 – H1, где:

• Dуд — удельный дебит;
• D1, H1 — данные первого опыта;
• D2, H2 — данные второго опыта.