Что такое дебит скважины и ее расчет производительности

Как и любая конструкция, скважина для питьевой воды имеет ряд важных характеристик. Одна из важнейших, это дебит скважины, или ее производительность. Без этого показателя не получится правильно подобрать оборудование и не будет понятно – сможет ли она обеспечить дом достаточным количеством воды.

Что такое дебит

Вода поступает в обсадную трубу из водоносного слоя и закачивается в систему водопровода глубинным насосом. Естественно, что ее объем не бесконечный. Поэтому, производительность скважины, это тот объем жидкости, который приходит в нее из водоносного слоя и может выкачаться за некоторый промежуток времени. Например, за час или за день.

Технически, это значение не постоянное, на него влияет:

  • время года – например, весной или осенью, он будет выше за счет обильных дождей или таяния снега;
  • погодные условия;
  • чистота обсадной трубы – со временем она загрязняется, и производительность уменьшается.

Поэтому, дебит скважины на воду имеет усредненное значение. Тем более что в точном, нет большой необходимости. Оно нужно для того, чтобы понимать, сможет ли она перекрыть максимально возможное пиковое потребление воды.

Посчитать необходимую потребность в воде не сложно. Для этого нужно сложить все точки потребления и умножить на 0.5 кубических метра в час. Например, в доме 5 таких точек, умножив их на 0.5, получается значение 2,5 кубометра в час. Это будет максимально возможное потребление, при учете одновременного включения всех потребителей.

Для правильного проектирования системы водопровода, необходимо знать, как рассчитать дебит скважины. Обычно, он вписан в ее паспорт. Но иногда он может быть утерян, либо бурением занимались подрядчики, которые не стали его считать.

Необходимые характеристики

Чтобы сделать правильный расчет скважины, потребуются два значения:

  1. Статический уровень воды.
  2. Динамический уровень.

Вычислить их довольно просто. Статический уровень считается, когда из скважины не производится откачка воды. Чтобы получить точные замеры, желательно, чтобы она простояла несколько часов после последнего включения насоса. Т.е. уровень воды должен установиться на максимальной отметке.

Уровень считается в метрах, а его значение меряется от воды до поверхности. Замер делается таким образом:

  • в обсадную трубу опускается веревка с грузом;
  • достигнув дна, она вынимается наружу;
  • на веревке измеряется сухой и мокрый участки.

Мокрый – показывает высоту столба, а сухой – статический уровень.

Динамический показатель измерять чуть сложнее и показывает на какой отметке будет держаться столб воды при непрерывном заборе. Но перед тем как рассчитать дебит скважины, это в любом случае придется сделать.

Для этого, в обсадную трубу опускается насос и начинается откачка воды. В это время делаются замеры, на основании которых определяется, до какой отметки она упадет при постоянной откачке.

Здесь может быть несколько вариантов:

  1. статический и динамический уровни совпадают. Это говорит о том, что производительность скважины больше или равна мощности насоса;
  2. начальный уровень опускается на 50-100 см. В этом случае, производительность также велика и для точных замеров, придется использовать более мощный насос;
  3. статический уровень опускается до нуля. Это означает, что вода приходит медленнее, чем насос ее откачивает.

Таким образом, динамическое значение, напрямую зависит от характеристик насоса. А для определения приемлемых показателей, он должен откачивать воду около часа.

Вычисление производительности

Теперь, зная, что такое дебит скважины и имея замеры статического и динамического уровня, можно переходить к основным расчетам. Для этого есть два пути:

  1. Простой и неправильный.
  2. Чуть сложнее, но дающий реальные результаты.

Для расчета потребуется чистый лист бумаги, результаты предыдущих замеров и калькулятор.

Простой способ

Для определения дебита, делят объем выкачанной воды, на затраченное время. Формула выглядит таким образом – ДС=М/(Удинстат)*ВС, где:

  • ДС – дебит;
  • М – мощность откачки, измеряется в кубических метрах;
  • Удин – динамическое значение;
  • Устат – статическое значение;
  • ВС – общая высота водяного столба.

Например, есть обсадная труба с глубиной 40м:

  • М – 2,5 кубических метров в час;
  • Удин – значение составило 30 метров ;
  • Устат – значение равно 25 метрам;
  • ВС – общая высота столба, вычисляется как разница между полной глубиной и статическим уровнем, т.е. она равна 15м.

По формуле – 2,5м3/ч(30м-25м)*15м, производительность получается равной 7,5 м3/час.

С одной стороны, все верно, а с другой, у такой формулы есть существенный недостаток. Она не учитывает погрешность, при повышении интенсивности забора воды. Фактически, делается предположение, дебит линейно связан с мощностью насоса.

Например, если увеличить мощность и начать откачивать 5 м3/час, то разница между статическим и динамическим уровнем, должна увеличиться в 2 раза и составить 10 м. Однако, это не так. Уменьшение объема воды будет происходить быстрее. Поэтому, для определения реальных показателей, считают удельный дебит скважины.

Подсчет реальной производительности

В этом случае делается два динамических замера при разной мощности откачки. Например, для второго замера использовалась мощность в 3,5 м3/час. При этом он снизился на 10 м.

Теперь нужно применить такую формулу – РД= (М2-М1)/(П2-П1). В ней:

  • РД – реальная производительность;
  • М2 – большая мощность откачки;
  • М1 – меньшая мощность;
  • П2 – значении, на которое упала вода после второй откачки;
  • П1 – то же самое для первой откачки.

(3,5-2,5)/(10-5) = 0,2м3/ч. Это значение дает понять, сколько производительности дает 1 м динамического уровня. Теперь, можно делать дальнейшие расчеты.

Для этого применяется такая формула – Д=(ВН-ВС)*УД, в ней:

  • Д – реальное значение производительности;
  • ВН – высота, на которой установлен насос, например 35 м;
  • ВС – уровень статический;
  • УД – значение производительности, полученное по предыдущей формуле.

Формула расчета дебита скважины

Получается – (37-25)*0,2 = 2,4 м3. Фактически, для получения реальной производительности нужно взять высоту водяного столба не от дна обсадной трубы, а от насоса. И умножить ее на удельное значение. Так можно получить более правдоподобные результаты.

Знать, как рассчитать дебит скважины, нужно хотя бы для того, чтобы проконтролировать работу подрядчика – в паспорте могут написать все что угодно.

Таким образом, вычислить нужные показатели можно и самостоятельно. Этот процесс не такой уж длительный и сложный. Однако, проектировать водопровод и разводку потребителей, не зная дебета нельзя. Если это сделать – может получиться неприятный сюрприз, когда воды не хватит для обеспечения дома.

Видео

Отправить