Дебит скважины: формула, определение и расчет

Обеспечение загородного участка или недвижимости необходимым количеством воды – первая и важнейшая задача каждого владельца, поскольку от этого зависит комфортность проживания. Обычно для этой цели бурится скважина. Но как узнать на начальном этапе, хватит ли воды в будущем?

Характеристики водоема

Скважина является гидротехническим сооружением со своими характеристиками. Это:

• производительность;
• диаметр;
• глубина;
• тип.

Чтобы правильно определить ее функциональность, необходимо рассчитать дебит скважины. Точное определение этого параметра позволит узнать, сможет ли водозабор обеспечить не только питьевые, но и хозяйственные нужды в полном объеме, Кроме того, показатель дебита водоема поможет правильно подобрать насосное оборудование для подачи водных масс на поверхность.

Также знание дебита гидротехнического сооружения поможет работникам ремонтной бригады подобрать самый оптимальный вариант его восстановления в случае появления проблем с эксплуатацией водоема.

Классификационные особенности

Определение дебита скважины позволит выявить уровень ее производительности, которая может быть:

• До 20 м³/сутки (малопроизводительная или малодебитная).
• Больше 20 м³/сутки, но меньше 85 (среднепроизводительная).
• От 85 м³/сутки и больше (высокопроизводительная).

Малодебитные – это неглубокие скважины (до 5 м), которые достигли только верховодного слоя. Количество воды в них обычно небольшое, а качество весьма сомнительное, поскольку сюда влага проникает с поверхности. Если поблизости есть крупные авто- или железнодорожные трассы, предприятия, населенные пункты, то загрязненные водные массы, проходя через небольшой слой почвы, мало очищаются, из-за чего практически непригодны для питья. Дебит скважины такого типа достаточно ограничен и может составлять от 0,6 до 1,5 м³ за час.

Среднедебитные гидросооружения обычно достигают глубины от 10 до 20 м. Воды в них отфильтрованы достаточно качественно, что подтверждают лабораторные исследования, поэтому подлежат употреблению даже в сыром виде. Ежечасно из среднедебитного водоема можно откачать от 2 м³ влаги. Гидросооружения высокодебитного типа обычно достигают известкового водоносного слоя, поэтому качество воды в них отменное, количество – от 3 м³ ежечасно.

Определение нужного количества воды

Чтобы выяснить, сколько точно воды необходимо на нужды конкретного участка, следует подсчитать количество кранов не только внутри дома, но и за его пределами. Каждый кран ориентировочно принимает 0,5 м³. Например, 5 вентилей будут подавать 2,5 м³ водных масс, 7 – 3,5 м³ и т. д. Но это в том случае, когда краны постоянно открыты.

После того как скважина будет пробурена и несколько дней отстоится, следует провести замер уровня воды в эксплуатационном трубопроводе. Уровень водного зеркала до начала откачивания называется статистическим, а после откачивания – динамическим. Если водоотдача равна интенсивности отбора, то зеркало остановится на определенном уровне. Но если объем водозабора увеличится (уменьшится) или поступление водных масс станет меньшим (большим), то зеркало может менять свой уровень.

Замер производительности

Залогом длительной работы любого гидротехнического сооружения является его правильная эксплуатация. Для этого необходимо хотя бы 3-4 раза в год осуществлять контроль напора воды. Делается это просто: за определенный период времени наполняется любая мерная посуда. Если ее заполнение в каждый последующий контрольный замер происходит за одинаковое количество времени – дебит остается одинаковым, а это значит, что водоем используется правильно.

Увеличение времени для наполнения сосуда свидетельствует о том, что количество водных масс уменьшилось. Чтобы удобно было контролировать ситуацию и принимать соответствующие меры, необходимо полученные данные замеров записывать, создав, например, таблицу, а сами замеры проводить через одинаковый отрезок времени.

Расчет показателя

Как определить дебит скважины? Для этого нужно знать показатели динамического и статистического уровней. Измерить их очень просто: нужно к веревке прикрепить груз и опустить в трубу. Расстояние до водного зеркала от поверхности земли и является нужным параметром.

Производить замеры следует до начала откачивания воды и через определенный период от начала откачивания. Чем меньше полученная цифра, тем выше производительность водоема. Если дебит скважины меньше, чем производительность насоса, то разница в показателях может быть очень большой. Таким образом, статистический уровень – это расстояние до воды с поверхности почвы до начала выкачивания, а динамический – замер уровня расположения водного зеркала, генерируемого природным путем.

Применение формулы

Узнав время, за которое была выкачана жидкость, и ее количество, можно приступать к выполнению необходимых расчетов. Для этого применяется точный математический расчет. Поможет определить точный дебит скважины формула со следующими обозначениями:

• Нст, Нд – уровни статистический и динамический.
• Н – высота столба воды.
• В – производительность насосного устройства.
• Д – дебит.

А теперь рассмотрим, как выглядит сама формула:

• Д = H x В : (Нд – Нст), метр.

Лучше всего понять, как рассчитать дебит скважины, поможет рассмотрение конкретного примера.

Например:

• Данные Нст – 30 м.
• Данные Нд – 37 м.
• Высота столба воды – 20 м.
• Производительность насосного агрегата – 2 м³/час.

Рассчитываем: 20 х 2 : (37 - 30) и получаем приблизительно 5,7 м³/ ч.

Чтобы проверить эту цифру, можно использовать пробную откачку, применив насос большей мощности. Произведя расчеты по вышеприведенной формуле, можно приступить к выяснению удельного показателя. Это поможет понять, как увеличивается производительность при повышении динамического уровня. Для расчетов применяется следующая формула:

• УП = д2 – д1 : н2 – н1, где
  Д2, н2 – показатели второй проверки,
  д1, н1 – первой,
  а УП – удельный показатель.

При этом удельный показатель – основной параметр, который отражает все факторы, влияющие на продуктивность скважины. Он зависит от мощности водоносного пласта и конструкции трубопровода.

Улучшение показателя

Если гидросооружение со временем начало снижать производительность, дебит скважины можно увеличить, применив один из следующих способов:

• Прочистить фильтр и трубу.
• Проверить работу насосного оборудования.

Иногда это помогает восстановить производительность водоема и не прибегать к более радикальным мерам. Если расчет дебита скважины был плохим еще изначально, тогда причиной этого может быть либо малое количество водных масс в данном источнике либо неопытность мастеров стала причиной того, что не было точного попадания в водоносный слой. В таком случае единственный выход – бурение другой скважины.