Почему снижается?
Существует несколько причин, почему максимальный уровень объема снижается, три часто встречаемые:
Источник заилился. Основная причина этому в том, что абиссинский колодец, на известняк или другой вид, бурили непрофессионалы
Важно соблюдать особую технологию, чтобы исключить фактор заиливания.
Водоносный пласт исчерпал свои ресурсы. Причиной этому может быть то, что недалеко от вас кто-то пробурил скважину глубже
Допустим, у вас она имеет глубину до 25 метров с дебитом, которого вполне хватит для небольшого домика. А поблизости построили коттеджный поселок, который данный объем не удовлетворяет. Они решили бурить глубже. Как следствие, питание прекратилось, так как вода ушла глубже. А иногда ресурс источника исчерпывается по причине особенности геологии вашего региона или сильной засухи и прочее.
Фильтр скважины на песок забился глиной. Это сильно сказывается на среднесуточной норме, которую будет выдавать источник.
Описание типичных ошибок
Иногда не удается раскачать скважину из-за неправильного выполнения процесса. Рассмотрим основные ошибки неопытных в этом деле людей.
- Близкое расположение насоса к грунту, из-за чего он быстро засоряется, и его может даже затянуть в ил.
- Большое расстояние до грунта. Из-за такого неправильного расположения будет забираться песок и ил из верхней части обсадной трубы, погруженной в воду, а все основные отложения будут оставаться на месте – на дне скважины. Это приведет к тому, что через несколько месяцев необходимо будет выполнять процедуру вновь.
- Грязная вода со скважины будет сливаться рядом, и в таком случае она может поступать назад через почву, мешая процессу очистки.
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.
С выбором скважинного насоса не случится ошибки, если дебит скважины определен верно
Способы расчета этого показателя
Как мы сказали ранее, методов для расчета этого показателя существует несколько.
Стоит сразу сказать, что второй способ хотя и сложнее, но дает более точный результат, поскольку французский инженер всю свою жизнь посвятил изучению этой сферы, в результате чего в его формуле используется гораздо больше параметров, чем в стандартной методике. Однако, мы рассмотрим оба способа.
Стандартный расчет
Эта методика основана на следующей формуле:
D = H x V / (Hд – Hст), где
D – это значение дебита скважины;
Н – это высота водного столба;
V – производительность насоса;
Нд – динамический уровень;
Нст – статический уровень.
Существует понятие оптимального показателя дебита нефтеносного участка месторождения. Его определяют как для определения общего уровня депрессии конкретной скважины, так и для всего продуктивного пласта целиком.
Формула расчета среднего уровня депрессии подразумевает значение забойного давления Рзаб = 0. Дебит конкретной скважины, который был рассчитан для оптимального показателя депрессии, и является оптимальным значением этого показателя.
Механическое и физическое давление на пласт может привести к обрушению некоторых частей внутренних стенок ствола. Вследствие этого, потенциальный дебит нередко приходится уменьшать механическим способом, чтобы не нарушать бесперебойность добычи и сохранить прочность и целостность стенок ствола.
Как видите, стандартная формула является простейшей, в результате чего результат она дает с достаточно существенной погрешностью. Чтобы получить более точный и объективный результат, целесообразно использовать пусть и более сложную, но гораздо более точную формулу Дюпюи, учитывающую большее количество важных параметров конкретного участка.
Источники
- https://septik.guru/kanalizaciya/chto-takoe-debit-skvazhinyi.html
- https://VodaSovet.ru/scvazhina/debit-skvazhiny
- https://WodaKachka.com/skvazhiny/remont-i-ekspluatatsiya/chto-takoe-debit-kak-uvelichit.html
- https://zen.yandex.ua/media/vodatyt/chto-takoe-debit-vodianoi-skvajiny-i-kak-ego-rasschitat-5ea8ffb02d358a45e1c90d15?feed_exp=ordinary_feed&from=channel&rid=2355326518.538.1590636255650.86813&integration=site_desktop&place=layout&secdata=CLCOvKGcLiABMAJQDw%3D%3D
- https://allremont59.ru/inzhenerka/vodosnab/debit-skvazhiny-kak-rasschitat.html
- https://SantehnikPortal.ru/vodosnabzhenie/debit-skvaziny.html
- https://kanaliza.ru/kolodtsy-i-skvazhiny/vychisljaem-debit-skvazhiny-7-rekomendacij
- https://neftok.ru/raznoe/debit-nefti.html
Как определить?
Посчитать его можно двумя простыми способами:
- В источник погружаете помпу высокой производительности. Включаете ее и полностью откачиваете воду. Ваша задача – определить реальное ее количество. В качестве мерила лучше использовать большую емкость. Также можно посмотреть технические характеристики насоса по паспорту. Вас будет интересовать, какой объем воды насос способен прокачать за определенную единицу времени. Так, вам необходимо засечь время начала откачки и ее окончания. Этот уровень будет называться статическим. Вам необходимо разделить количество всей перекачанной жидкости на потраченное время. Вот вы и получите объем источника.
- Такой метод подразумевает погружение насоса на самое дно. При этом помпа должна иметь такую производительность, которая будет отвечать потребностям в частном доме. В процессе откачки вам следует контролировать степень падения жидкости. Необходимо дождаться момента, когда он стабилизируется, то есть успевать восстанавливаться и удерживаться на одном уровне. Этот показатель называется динамическим.
Определить удельный объем можно так: делите разницу между динамическим и статическим уровнем. То есть это показатель отдачи при понижении уровня воды на один метр. Чтобы узнать реальный объем, для этого высоту водяного столба умножаете на статический уровень и на удельный. Вы сможете определить потенциальную возможность источника, а именно подобрать насос, который будет откачивать воду с такой же скоростью, с какой она поступает.
Динамика, статика и высота столба воды
Значение этих терминов нужно изучить, чтобы понять, как определить дебит скважины. Это основные показатели эффективности скважины в процессе водоснабжения. Измерить их до того, как рассчитать дебит скважины. На основании полученных данных определяется мощность насосного оборудования.
Под статическим уровнем понимают глубину шурфа, заполненного водой, при условии, что забор жидкости не производится. Чтобы определить его, нужно обеспечить простой источника в период не менее 60 минут. Динамическим уровнем именуется величина глубину водяного столба, который установится, если забор жидкости будет равным притоку. Величина необходима для расчета дебита скважины.
А под высотой водяного столба предполагают расстояние от дна до отметки статического уровня. При измерении есть одна особенность. Этот параметр определяется от дна, в то время, как остальные – от нулевой отметки (от поверхности земли). А чтобы лучше понять, что такое дебит скважин, нужно рассмотреть принцип проведения расчетов и разобраться в особых требованиях к процедуре.
Определение производительности насоса
При расчете дебита понадобится еще один показатель, участвующий в расчетной формуле,- производительность (Р) откачивающего насоса для скважины. Узнают величину из паспорта помпы или маркировки, нанесенной на шильдике – закрепленной на корпусе прибора металлической бирке.
Если информацию обнаружить не удалось, пользуются расходомером, счетчиком или определяют расход при помощи мерного сосуда и секундомера.
Расчет производительности скважины.
Порядок проведения измерений:
- взять канистру установленной емкости, например, 20 л;
- запустить насос на воде, находящейся в скважине;
- направить струю из шланга в емкость и отметить время секундомером;
- определить период наполнения канистры по отметке хронометра.
Если помпа закачала контейнер за 50 секунд, то ее производительность составляет 20/50=0,4 л/с. Тогда часовой расход в кубометрах получится 0,4*3600/1000=1,44 м³/ч.
Упрощенный расчет
Для определения дебита подземной выработки пользуются формулой Д=Р/(Ндн-Нст)*Нв. Значения показателей расшифрованы выше.
В качестве примера рассматривается ситуация, характеризующаяся обстоятельствами:
- глубина скважины – 30 м, столб воды в ней Нв=10 м;
- статический уровень Нст=20;
- динамический урез Ндн=23 м;
- производительность откачивающего насоса может посчитаться согласно предыдущему примеру: Р=1,44 м³/ч.
В формулу подставляются значения показателей. Д=1,44/(23-20)*10=4,8 м³/ч. Точность представленного расчета обеспечивает возможность выбора подходящего для скважины насоса.
Удельный дебит
Когда на скважину ставят насос мощнее, динамический уровень падает, а с увеличением его абсолютного значения фактический дебит снижается. Более объективную оценку водозабору дает удельный расход, который характеризуется объемом откачанной воды при понижении уровня на 1 м ствола. Для вычисления показателя проводят повторное определение динамического уровня при иной производительности насоса.
Формула удельного дебита имеет вид Дуд=(Р2-Р1)/(h2-h1), где:
- Р1, Р2 – интенсивность первой и второй откачек, м³/ч;
- (h2-h1) – разница снижений уреза воды после каждой из процедур.
В продолжение предыдущего примера: насос 2 имеет ресурс 2,5 м³/ч. Динамический уровень с 23 возрос до 26 м. В таких условиях удельный дебит Дуд=(2,5-1,44)/(26-23)=0,38 м³/ч – на эту величину увеличится отдача скважины, если Ндн возрастет на 1 м.
При среднем дебите водозаборных выработок на дачных участках 2,0 м³/ч, увеличение расхода на 0,38 вызовет понижение зеркала на 1 м. Исходя из этого, скважинный насос опускают ниже динамического уровня не меньше чем на 100 см.
Реальный дебит
Главное требование – отметка, на которой установлен насос, должна быть выше, чем аналогичный показатель для фильтровального пласта. Необходимо измерить, как глубоко от земли находится фильтровальная зона. При этом в формулу Дюпри включен показатель удельного дебита, который рассчитывается, как указано выше.
Кроме того, нужно знать величину статического уровня. Если эти данные имеются, то для расчета нужно высчитать разницу между ним и глубиной фильтрационной зоны, а полученную величину умножить на удельный дебит. В качестве примера можно использовать данные из предыдущего раздела.
В этом случае чтобы получить реальные значения дебита нужно сделать следующее:
Этот способ измерения дает более точные результаты, чем упрощенный. Однако он более трудоемкий, и не всегда применим. Нужен второй насос, которого под рукой можеть просто не оказаться. По-другому невозможно измерить удельные показатели, а значит, этот способ применить уже нельзя.
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.
С помощью веревки с отвесом можно определить уровень воды
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/ h2 – h1. 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.
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.
Что такое дебит и зачем его считать?
Предельный объем воды, который можно выкачать в единицу времени, называется дебитом (не путать с бухгалтерским термином «дебет»). Вода из водоносного слоя поступает в обсадную трубу, где происходит процесс накопления. При интенсивном выкачивании она заканчивается. Для возобновления работы требуется время. Если водяной столб снижается быстро, то это свидетельствует о низком дебите, если медленно – о высоком. В скважинах, пробуренных в обильных горизонтах, как правило, приток превышает производительность насоса. В таких случаях вода не заканчивается, а ее столб лишь снижается до определенного уровня.
Расчет дебита фонтанной скважины.
Производительность скважины может варьироваться от нескольких кубометров до нескольких тысяч кубометров в сутки. Расчет производительности водозаборной точки необходим, прежде всего, для сопоставления ее мощностей с нуждами потребления. Плановый расход определяется из расчета 0,5 куб. м/час на одну точку (кран). Исходя из этих данных, подбирается оборудование. К примеру, при условии работы одновременно 6 точек необходимо устанавливать насос, выполняющий прокачку 3 куб. м/час. Вопрос: сможет ли водозаборная точка обеспечить такую подачу? Точно измерить производительность затруднительно: она может меняться в зависимости от сезона. Однако и приблизительная информация важна. При бурении артезианских водозаборов данные заносятся в технический паспорт. Заказчик должен лично участвовать при проведении процедуры определения дебита: нужно понимать, что в последующем претензии к несоответствию его технической документации приниматься не будут. Точная информация в паспорте может оказать услугу и в будущем при возникновении технических или юридических проблем.
Определения дебита
После бурения, проводившая работу организация предоставляет протокол испытания, либо паспорт на скважину, в который вносится все необходимые параметры. Однако, при бурении для домохозяйств, подрядчики часто вносят в паспорт приблизительные значение.
Перепроверить достоверность информации или рассчитать дебит вашей скважины можно своими руками.
Однако, абсолютно точно рассчитать продуктивность источника сложно. Расчет показателей требует времени и спецоборудования. Но, полученного результата будет достаточно для понимания возможностей вашего источника.
Динамика, статика и высота столба воды
Прежде чем приступить к измерениям, нужно понять, что такое статический и динамический уровень воды в скважине, а также высота столба воды в скважинной колонне. Замер данных параметров необходим не только для расчета производительности скважины, но и для правильного выбора насосного агрегата для системы водоснабжения.
- Статический уровень – это высота водяного столба при отсутствии водозабора. Зависит от внутрипластового давления и устанавливается во время простоя (как правило не менее часа);
- Динамический уровень – установившейся уровень воды во время водозабора, то есть когда приток жидкости равняется оттоку;
- Высота столба – разница между глубиной скважины и статическим уровнем.
Произвести измерение можно с помощью:
- Электроуровнемера;
- Электрода, замыкающего контакт при взаимодействии с водой;
- Обычного грузика, подвязанного к веревке.
Замер с помощью сигнализирующего электрода
Определение производительности насоса
При расчете дебита необходимо знать производительность насоса во время откачки. Для этого можно воспользоваться следующими способами:
- Посмотреть данные расходомера или счетчика;
- Ознакомиться с паспортом на насос и узнать производительность по рабочей точке;
- Посчитать приблизительной расход по напору воды.
В последнем случае, необходимо на выходе водоподъемной трубы закрепить в горизонтальном положении трубу меньшего диаметра. И произвести следующие замеры:
- Длину трубы (мин 1,5 м.) и ее диаметр;
- Высоту от земли до центра трубы;
- Длину выброса струи от конца трубы до точки падения на землю.
После получения данных необходимо сопоставить их по диаграмме.
Сопоставьте данные по аналогии с примером
Упрощенный расчет
Дебит скважины – это отношение произведения интенсивности водооткачки и высоты водяного столба к разности между динамическим и статическим водными уровнями. Для определения дебита скважины определения используется формула:
Dт =(V/(Hдин-Нст))*Hв , где
- Dт –искомый дебит;
- V – объем откачиваемой жидкости;
- Hдин – динамический уровень;
- Hст – статический уровень;
- Нв – высота столба воды.
Например, мы имеем скважину глубиной 60 метров; статика которой составляет 40 метров; динамический уровень при работе насоса производительностью 3 куб.м/час установился на отметке 47 метров.
Итого, дебит составит: Dт = (3/(47-40))*20= 8,57 куб.м/час.
Удельный дебит
С увеличением производительности насоса, динамический уровень, а соответственно и фактический дебит снижается. Поэтому более точно водозабор характеризует коэффициент продуктивности и удельный дебит.
Для вычисления последнего следует произвести не один, а два замера динамического уровня при разных показателях интенсивности водозабора.
Формула определяет его как отношение разности большего и меньшего значений интенсивности водозабора к разности между величинами падения водного столба.
Dуд=(V2-V1)/(h2-h1), где
- Dуд – удельный дебит
- V2 – объем откачиваемой воды при втором водозаборе
- V1 – первичный откачиваемый объем
- h2 – снижение уровня воды при втором водозаборе
- h1 – снижение уровня при первом водозаборе
Возвращаясь к нашей условной скважине: при водозаборе с интенсивностью 3 куб.м/час, разница между динамикой и статикой составила 7 м.; при повторном замере с производительностью насоса в 6 куб.м/час разница составила 15 м.
Итого, удельный дебит составит: Dуд =(6-3)/(15-7)= 0,375 куб.м/час
Реальный дебит
Расчет строится на основании удельного показателя и расстоянии от поверхности земли до верхней точки фильтровальной зоны, учитывая условие, что насосный агрегат не будет погружен ниже. Данный расчет максимально соответствует реальности.
Dт = (Hф-Hст)*Dуд, где
- Dт –дебит скважины;
- Hф – расстояние до начала фильтровальной зоны (в нашем случае примем за 57 м.);
- Hст – статический уровень;
- Dуд – удельный дебит.
Итого, реальный дебит составит: Dт =(57-40)*0,375= 6,375 куб.м/час.
Как видно, в случае с нашей воображаемой скважиной, разница между упрощенным и последующем измерением составила почти 2,2 куб.м/час в сторону уменьшения производительности.
Удельный дебит скважины
Считается основным параметром, отражающим сумму факторов, влияющих на продуктивность скважины.
Определяется он мощностью водоносного пласта. Зависимость эта связана и от конструкции забойной части.
Очень важно, чтобы трещиноватые известняки не были перекрыты сплошной обсадной колонной. Иначе скважина может оказаться перекрытой от линзы и стать безводной
То есть, ствол вскрывает обильный горизонт, но если не учитывать строение, состав и характер проницаемости пород, то она становится низкодебитной.
Точную ситуацию может прояснить величина удельного дебита, которую можно получить повторным водозабором и с другой интенсивностью.
Итак, после первого забора уровень зеркала стабилизируется и достигает статического состояния. Повторная откачка, но уже 3 м3/час и снова замер динамического уровня. Имея данные двух замеров:
где:
Du – удельный дебит V2 – объем интенсивного отбора (3 м³)V1 – объем первого отбора (2 м³)h2 – падение уровня при большей интенсивности, т.е. (38 – 30 = 8 м³)h1 – падение уровня при меньшей интенсивности (34 – 30 = 4 м³).
То есть удельный дебит составляет:
0,25 м³, что означает увеличение динамического уровня на 1 метр, при приросте дебита на 0,25м³.
Таким образом, чем точнее информация будет записана в журнал скважины, тем проще будет с проблемами ее эксплуатации в перспективе.
Как определить производительность насосного оборудования?
Правильный расчет запаса воды проводится с учетом производительности насоса, используемого для выкачки жидкости. Данный параметр можно определить 3 способами:
- изучить технический паспорт на изделие,
- посмотреть полученные данные от расходного измерителя или счетчика,
- сделать ориентировочный расчет расхода жидкости по напору.
Измерение данных динамики и дебита гидросооружения выполняется при помощи насоса производительностью не меньше максимального расхода жидкости.
Для повышения показателей запаса воды можно провести профилактику или ремонт фильтра и водозаборной трубы. В некоторых случаях динамический уровень в гидросооружении может снижаться в результате низкой производительности установленного оборудования или засорения всасывающей фильтрующей системы.
Решение проблемы – замена насоса и чистка основных элементов сооружения.
Если водоносный слой недостаточно обильный, тогда причины низкого запаса воды заключаются в следующем:
- При разработке гидросооружения не затронут водоносный горизонт. Подобную проблему можно решить углублением шахты.
- Слабый водоносный пласт, который не может обеспечить достаточное количество воды. Решение проблемы – раскачка. Этот процесс представляет собой многократное выкачивание жидкости для увеличения ее объема в скважине.
Если раскачивание или углубление гидросооружения не дали требуемого результата, тогда единственный выход – разработка водозаборной точки на новом месте.
Обустройство частной скважины – ответственный и трудоемкий процесс, включающий в себя не только проведение бурильных работ, но и установку насосного оборудования. Пожалуй, главным этапом в разработке сооружения является расчет запаса водного источника.
Теперь каждый владелец участка знает, как определить дебит скважины и почему важно выполнить все просчеты на этапе бурения
Определение
Наряду с диаметром и глубиной, дебит является основным параметром любой водоносной скважины. Им и определяется ее производительность – то есть, объем воды в кубических метрах, который может быть получен за отрезок времени (минуту, час, сутки). Логично, что чем выше будет этот показатель, тем больше пользы она принесет в итоге. От этой характеристики зависит выбор насосного оборудования
Зачем рассчитывать дебит самому?
- Для того, чтобы точно убедиться в объеме, который Вы можете получить от автономного источника за определенное время – например, необходимое для полива, или посещения ванной комнаты.
- Для правильного подбора насосного оборудования.
Вывод + полезное видео
Чтобы определить, какой нужен насос, и хватит ли притока воды в скважине, чтобы обеспечить нужды всех проживающих в доме, нужно произвести соответствующие замеры и выполнить расчеты. Для этого потребуется электрический уровнемер. При его отсутствии можно воспользоваться нитью с грузилом. Это для того, чтобы измерить уровни.
Если такой возможности нет, и взять их негде, то можно воспользоваться упрощенным способом. Но полученные данные могут отличаться на 20-30% от фактических. Однако общую картину этот метод предоставит. Но главное, процедура доступна для каждого, и все действия можно выполнить собственными руками.
