Расчет дебита скважины

При бурении водозаборных скважин в Петербурге и Ленинградской области наряду с качеством воды в скважине наиболее важным параметром скважины является её дебит (производительность), т.е. объем воды в единицу времени доступный для потребления. Это особенно важно при расчете коллективных скважин, когда потребление воды приближается к максимально возможным значениям для данной скважины. Итак, каким же образом производится расчет дебита водозаборной скважины.

Основные характеристики, которые применяются при расчете дебита скважины:

— статический уровень воды. Измеряется расстояние от зеркала воды в состоянии покоя.
— динамический уровень воды.  Определяется спустя час или несколько часов после того, как в действие приведен насос. Во время работы насоса происходит понижение уровня воды, которое устанавливается на некоторой отметке. Этот уровень называется динамическим. Если в процессе работы насосного оборудования динамический уровень остается неизменным, это говорит о том, что в скважину пребывает такое же количество воды, которое из нее откачивается. Это позволяет утверждать, что производительность водозабора равна произвольности насоса (показатель можно посмотреть в паспорте оборудования). Если дебит вашей скважины ниже производительности насоса, динамический уровень будет постоянно снижаться, пока вода не иссякнет вовсе. Если разница между статическим и динамическим уровнем — небольшая, это говорит о высокой производительности источника, которая, как видно, превышает мощность установленного насосного оборудования.

Опытным путем можно определить показатель производительности источника, если установить более мощный насос и большую мерную емкость известного объема. Насос ставится на дно источника или на максимально возможную глубину, после чего производится полная выкачка воды из скважины, затем засекаем время и ждем, пока уровень воды восстановится. Зная объем перекаченной воды и время восстановления можно рассчитать дебит. Для этого следует разделить объем на время.

Пока же для более точного определения показателя производительности скважины можно использовать формулу. Продемонстрируем расчет дебита на конкретном примере скважины в п. Агалатово:

В приведенном случае максимальная глубина загрузки насоса составляет 110 метров. При этом статический уровень Hстат находится на 40 метрах и таким образом максимальная высота доступного для потребления водного столба Hмакс – 110-40=70 метров.

Забор воды производим нашим насосом, имеющим паспортный расход (производительность) V = 1,36 м3/ч или 22,7 литров в минуту (фактически больше — 19 литровую канистру он набирает за 45 секунд, т.е. более 25 литров в секунду или 1,5 м3/ч, но для расчетов возьмем паспортную цифру). При этом динамический уровень Hдин составил 55 метров (воду откачивали несколько суток подряд).

Рассчитываем удельный дебит по формуле: Dудельный = (V)/ (Hдин – Hстат) = 1,36/ (55-40) =1,36/15 = 0,0906 м3/ч на 1 метр водного столба.

При установке насоса на глубину 100 метров дебит рабочий Dр = (100 — Hстат) x Dудельный = 60 х 0,091 = 5,436 м3/ч.

Для получения минимального требуемого Вам дебита 5 м3/ч будет достаточно опустить насос на глубину = 5 / 0,0906 +40 = 95,19 метра.

Итак, можно подвести итог: при повышении динамического уровня на 1 метр, происходит увеличение дебита источника на 0,0906 м3/ч. Используя полученное значение, можно вычислить максимальный показатель Dмакс производительности скважины. Максимальный дебит нашей скважины рассчитываем по формуле: Dмакс = Hмакс x Dудельный = 70 х 0,091 = 6,346 м3/ч , максимальная производительность насоса должна быть на 10% ниже данного значения, т.е. не более 5,71 м3/ч.

Все расчеты приведены с учетом минимальных значений и при эксплуатации производительность скважины вероятно будет выше, но и указанных минимальных значений вполне достаточно для комфортного водоснабжения нескольких домов.