Що таке дебіт свердловини, значення, розрахунок, характеристики, статичний та динамічний рівень, підвищення дебіту
Основне призначення будь-якого водозабірного джерела для приватного будинку – забезпечувати необхідну кількість води в заданий час. Визначати значення цього параметра необхідно до початку здачі в експлуатацію свердловини. Тому розглянемо, що таке дебіт свердловини, які основні характеристики потрібно знати для його визначення, як правильно його розрахувати, а також чому з часом він може знижуватися і які методи його відновлення та підвищення існують.
Що це таке і навіщо це знати
Дебітом водного джерела називається величина обсягу води, що він здатний виробляти протягом певного періоду часу. Його значення відображається у різних одиницях виміру:
- Кубічні метри за годину.
- Літри за секунду.
- Кубічні метри на добу і т.д.
Знання дебіту дозволяє зрозуміти, чи зможе свердловина забезпечити споживача необхідною кількістю води. Тому його розрахунок виконується ще до введення джерела в експлуатацію.
Характеристики для розрахунку
Якісно вирішити питання про те, як дізнатися дебет свердловини, дозволяє облік наступного ряду факторів:
- Відстань між найвищою точкою підйому води та дном водозабірного каналу.
- Продуктивність насосного встаткування.
- Статодинамічні показники.
Загальний об'єм води, який здатний перекачати насос за певний час, характеризує його потужність або продуктивну силу і визначається заводськими налаштуваннями. При цьому даний показник обладнання повинен відповідати характеристикам свердловини, тобто в першу чергу можливостям її водопостачання.
Статичний рівень води у свердловині – це максимальна висота підйому водного дзеркала від дна водозабірного каналу. Її вимір здійснюється від поверхні води до поверхні ґрунту. При цьому, перш ніж почати визначення даної величини, свердловина не експлуатується протягом кількох годин – щоб підземний водоносний шар прийшов по можливості у свій природний стан.
Динамічний рівень води в свердловині – що це таке з погляду вище розглянутого стану дозволяє зрозуміти, коли насосне обладнання постійно працює. У такому разі відтік води назовні через трубопровід дорівнює його припливу в канал із ґрунтової товщі.
Важливо! На відміну від статичного рівня динамічний показник водозабірного каналу ніколи не буває постійним. Оскільки продуктивність насосного обладнання завжди може змінитися. Помпа може працювати з різною інтенсивністю – низькою, середньою та високою. При цьому відстань від водного дзеркала до поверхні завжди буде різною.
Розрахунок дебету
Найпростіший спосіб, як розрахувати дебіт свердловини, виглядає так:
Дт = (О/(Уд - Ус)) х Ув
Дт - значення дебіту свердловини
О – об'єм водозабору або продуктивність насоса
Уд - рівень у динаміці
Вус – рівень у статиці
Ув – висота водної колони
Наприклад, якщо глибина свердловина досягає 100 м, статичний рівень 50, а динамічний 60, при продуктивності насоса в 5 м³/год, то, виходячи з формули, виходить:
(5/(60 – 50)) х 50 = 25 м³/час
Дебіт питомий
Не зайвим буде також знати, що питомий дебіт свердловини – це той обсяг води, що накачується, який видаватиме джерело при зниженні рівня водного дзеркала на кожен метр. Обчислюється за такою формулою:
Дуд = (О2-О1) / (У2-У1)
Дуд - питомий дебіт
О2 – об'єм води при другому паркані
О1 – аналогічний показник при першому водозаборі
У2 - зниження рівня при повторному заборі
У1 - зниження рівня при першому паркані
Наприклад, вище визначено, що якщо при закачуванні води насосом потужністю 5 м³/годину падіння рівня склало 10 метрів, то підвищенні сили мотора до 10 м³/годину, падіння зросло до 20 м. Таким чином, підставляючи значення формулу отримуємо:
Д уд = (10-5)/(20-10) = 0,5 м³/час
Дебіт реальний
Більш точне значення дебіту може дати тільки формула, що враховує відстань від поверхні ґрунту до верхнього рівня зони фільтрації. Умова передбачає, що нанесення знаходиться в одній фіксованій точці і не опускається нижче.
Д р = (Уф - Ус) х Д уд
Д р – дебіт реальний
Уф - рівень фільтраційний
Вус – рівень статичний
Дуд - дебіт питомий
Якщо взяти значення Уф, рівне за 70, то підставляючи вище використовувані показники цієї формули, виходить наступний результат:
Д уд = (70-50) х 0,5 = 10 м³/час
Виходить, що реальний дебіт у 2,5 рази менший за отриманий у спрощеному розрахунку.
Зверніть увагу! Дебіт свердловини, розрахований у спрощеному вигляді, допустимо для створення приватного водозабірного джерела, що працює на насосному устаткуванні без зміни продуктивної сили. Для складніших об'єктів і у разі, коли планується змінювати потужність помпи, потрібно більш точний підрахунок цього показника.
Причини зниження дебету
Зниження значення дебету водозабірного джерела можливе з наступного ряду причин:
- Забивання фільтруючого пристрою.
- Псування відповідальних за подачу води елементів насосного обладнання.
- Сезонне зниження підземного рівня водоносного шару.
- Вироблення ресурсів водоносного горизонту.
Останні два випадки неминучі та незалежні від людини. Вплинути на них неможливо. Інша справа, перші дві причини – виправляються своєчасною заміною фільтрів, експлуатаційним обслуговуванням та ремонтом відповідно.
Методи відновлення та підвищення дебету
Щоб повноцінно користуватися джерелом, недостатньо знати, що таке статичний і динамічний рівень води у свердловині, потрібно також вміти відновлювати і за необхідності підвищувати його дебет. Якщо причина зниження цього показника не пов'язана з вище розглянутими природними змінами та виходом з ладу обладнання, то основна причина криється у замулюванні каналу. У цьому випадку застосовні два відновлювальні методи:
- Дія компресійно-дисперсійних сил .
У шахту опускаються спеціальні вібраційні механізми, що руйнують мулові та глинисті відкладення.
- Розкладання під дію хімічно агресивних речовин .
У канал свердловини завантажуються спеціальні реагенти, що активно руйнують різні донні та настінні нашарування.
Корисне відео
Всі вище розглянуті способи спрямовані на відновлення з часом, що знизився, але спочатку високого показника дебіту. Проте бувають ситуації, коли його значення недостатньо від початку. У разі професійні спеціалізовані компанії встановлюють герметичний оголовок.
Суть технології зводиться до того, що канал свердловини заливається водою і одразу закривається герметичним оголовком. Такий спосіб дозволяє підняти статодинамічний рівень, а отже, і продуктивність, лише за рахунок виключення впливу атмосферного тиску всередині шахти.
Корисне відео
Висновок
Дебіт водозабірної свердловини - це обсяг води, що виробляється нею, в одиницю часу, що виражається найчастіше в кубометрах за годину. Розраховувати його значення потрібно заздалегідь перед запуском джерела – щоб знати, чи зможе його продуктивність задовольнити споживача необхідною кількістю води. При його підрахунку потрібно знати статичний та динамічний рівень, продуктивність насоса та відстань від землі до водного дзеркала.
Дебіт буває:
- Спрощений.
- Питома.
- Справжній.
Зниження дебету може відбуватися з різних причин - псування фільтру та обладнання, сезонного зниження або повного догляду водоносного шару. Відновити його можна шляхом своєчасного ремонту, заміни агрегатів та чищення свердловини. Підвищення значення цього параметра можливе шляхом професійної установки герметичного оголовка.
