Как рассчитать объем скважины формула

Как рассчитать объем скважины формула

Расчет объема жидкости и количества циклов глушения скважины.

·
· Объем жидкости для глушения скважины и количество циклов глушения определяется расчетным путем в зависимости от глубины скважины до середины интервала перфорации, диаметров эксплуатационной колонны и НКТ, объема спущенных в скважину штанг.
· Общий объем жидкости для глушения скважины рассчитывается по формуле:

Н — глубина скважины до цементного моста,
D — внутренний диаметр эксплуатационной колонны.
VэкО — объем эксплуатационной колонны, с учетом спущенного подземного оборудования.

Примечание: Для практических расчетов, в связи с многообразием диаметров эксплуатационных колонн, а иногда и отсутствием данных по толщине стенки эксплуатационной колонны предлагается:
— внутренний диаметр э/к d-127 мм считать равным 113 мм (толщина стенки 7мм);
— внутренний диаметр э/к d-146 мм считать равным 130 мм (толщина стенки 8 мм);
— внутренний диаметр э/к d-168.3 м считать равным 152.3 мм (толщина стенки 8 мм).

Формула определяющая объем жидкости вытесняемой металлом НКТ (без учета муфт):

где. dнкт-dнктВ- соответственно внешний и внутренний диаметр НКТ,
Нсн — глубина спуска насоса, м.

Формула, определяющая объем жидкости, вытесняемой металлом штанг:

Расчет объема скважины и коммуникационного средства.

Чтобы рассчитать необходимые качества бурового раствора, нужно вычислить объем скважины по формуле:

В метрической системе:

V = объем скважины в куб.м

D = диаметр скважины в метрах

L = длина скважины в метрах

Объем зазора может быть вычислен как разница между посчитанным объемом скважины и объемом коммуникационного средства.

Объем коммуникационного средства вычисляется так же, как и объем скважины, только диаметр скважины заменяется на диаметр коммуникационного средства.

Для эффективного вывода шлама из скважины и предотвращения их осаждения из суспензии в скважине, объем потока жидкости должен быть подсчитан путем умножения объема скважины на количество жидкости, протекающей в единицу времени, между 1 и 5 (обычно 3), в зависимости от состояния грунта, размера шлама и дистанции, которую шлам должен пройти до выхода из скважины. В песке объем, который нужно закачать, может быть в 1-3 раза больше, чем посчитанный объем скважины или зазора. Объем жидкости может быть большим в пористой породе или гравелистом грунте из-за потери жидкости при бурении. Для высоко пластичной (разбухающей) глины накачиваемый объем может превосходить объем скважины в 3-5 раз или даже больше, потому что глина увеличивается в объеме и pacтворяется в скважине при вбирании в себя воды. Требуемое количество жидкости может быть очень большим, в случае если:

— глина находится в твердом, сжатом состоянии, т.к. потенциал разбухания будет большим

— глина находится в обезвоженном, высушенном, потрескавшемся состоянии, т.к. будет происходить уход жидкости в породу через усадочные трещины.

Расчет количества бурового раствора


Расчет потребного количества бурового раствора для бурения скважины

Количество бурового раствора (в м3), требуемое для бурения геологоразведочной скважины в нормальных условиях, можно определить из выражения

где V с — объем скважины заданной проектной глубины, м3; 2 — числовой коэффициент, учитывающий запас промывочной жидкости на буровой; V о.с — объем очистной системы (объем желобной системы, очистных и приемных емкостей), принимаемый в зависимости от геологических условий и глубины скважины равным 3-8 м3; n с =2÷3 — частота смены промывочной жидкости (при бурении в глинистых и малопрочных породах промывочную жидкость можно заменять и чаще).

При бурении в условиях поглощения промывочной жидкости

V п — потери промывочной жидкости, принимаемые равными 3-6% от объема скважины).

На основании обобщения и анализа большого числа фактических данных А.М.Яковлев предлагает необходимый объем промывочной жидкости (в м3) при колонковом бурении рассчитывать по формуле

где V’ p =(4,71÷6,28)D2 — расход промывочной жидкости на 1 м бурения скважины диаметром D, м3; L ε — общий объем бурения с применением промывочной жидкости, м; k с — коэффициент сложности, учитывающий различные геологические условия; для групп сложности I, II, III и IV устанавливаемых опытным путем значения k с соответственно равны 1;2;4; более 5,5.

При бурении с промывкой глинистым раствором потребное количество глины в т может быть рассчитано (если известны плотность глины и плотность раствора) по формуле

где q г — расход глины на 1 м3 раствора, т.

Масса глины m г для приготовления 1 м3 бурового раствора (в кг) с учетом влажности W

где ρ г — плотность глины, ρ г =2300÷2600, кг/м3; ρ в — плотность воды, ρ в =1000 кг/м3; ρ б.р — плотность бурового раствора, кг/м3; W — влажность глины, доли единицы. Для инженерных расчетов принимается W=0,05-0,1.

Объем бурового раствора для глубокого бурения скважины на нефть и газ

где V 1 — объем приемных емкостей буровых насосов, V 1 =10÷40 м3; V 2 -объем циркуляционной желобной системы, V 2 =4÷7м3; V 3 — требуемый объем бурового раствора, необходимый для механического бурения, м3

V 4 — объем скважины, м3; K 3 =2 — коэффициент запаса; L 1 . L 2 . L n — длины интервалов одного диаметра, м; n 1 . n 2 . n n — нормы расхода бурового раствора на 1 м проходки, м в зависимости от вида обсадной колонны, под которую ведется бурение, приводятся ниже

Как рассчитать объем воды в скважине?

Что делать, если насос застрял в скважине?

Как чистить скважину самостоятельно?

Важность защиты источника водозабора и устройство оголовка

Прежде чем приступить к рытью и обустройству скважины, необходимо определить её характеристики. Одна из самых важных – это дебит. С его помощью определяется способность шахты к водозабору, сможет ли она обеспечить владельца технической и питьевой водой в необходимом количестве. Кроме этого, он позволяет правильно подобрать необходимое оборудование для подъёма влаги на поверхность. Если этими вычислениями пренебречь, то подача жидкости в дом будет нестабильной.

Что же это такое?

Проще говоря, эта характеристика показывает, какой объём жидкости может быть получен из скважины за час, день, или другой промежуток времени. Чем он выше, тем лучше будет производительнос ть колодца. Но это так же значит, что потребуется мощный насос и обсадные трубы большого диаметра.

Если значение объема жидкости маленькое, то не потребуется установка высокопроизводит ельного аппарата, а значит, на этом можно будет сэкономить.

Как уже описывалось выше, дебитом называется характеристика, помогающая определить объём добываемой влаги, на определенную единицу времени. Эта характеристика измеряется в кубических метрах в час, день, или в л/мин. Исходя из этого можно заключить, что самые производительные шахты имеют высокий дебит, и для них требуется мощное оборудование. Для его определения применяются мощные насосы и мерная емкость. Такую работу рекомендуется доверять специалистам, способным сделать самые точные вычисления.

Как рассчитывается?

Для того чтобы вычислить дебит, нужно определить два важных показателя:

Динамический уровень воды.

Обе характеристики замеряются от зеркала воды скважины до уровня поверхности почвы. Для этого обычно используется веревка с грузом или тонкий стальной трос. При опускании груза на водную гладь можно будет услышать булькающий звук -это и будет сигналом, что достигнуто зеркало. По длине троса и определяется поверхность воды. Данная методика применяется для определения как динамической, так и статической высоты.

Определение статического уровня скважины должно проводиться, когда насос отключен, а влага находится в своем естественном состоянии. При работе оборудования высота жидкости будет непременно снижена, а значит, показатели не будут точными. Таким образом, при откачке высота меняется, и встает на другую точку. В данном случае и проводится динамическая проверка. Она показывает, что вода прибывает в колодец с той же скоростью, с которой убывает.

Выявленный показатель позволяет подобрать насос необходимой мощности, которая указана в документации к оборудованию. При незначительной разнице между статической и динамической высотой (около метра) можно говорить, что дебит большой. Но при этом должен учитываться и объём выкаченной жидкости, и сколько на этот процесс затрачено времени. Всё эти данные вычитаются по определенной формуле, после чего получается окончательный результат.

Точная формула

Для того чтобы получить более точные вычисления, можно воспользоваться специальной формулой. Если водозабор имеет в глубину 50 метров, например, а статический уровень на глубине в 30 метров, то проводятся следующие расчеты. Глубина минус статистический уровень — получаем дебит. В данном примере это: 50-30=20 метров. Затем делается динамический забор. При насосе с расходом в 2 м3/час он будет примерно 37 метров. Делаются такие же вычисления, как описаны выше.

Как видим, формула для расчета глубины скважины простая. Затем проводится повторная выкачка с более мощным оборудованием, и вычисляется удельное значение. Это позволяет удостовериться в полученных данных и получить более точные цифры. Такие расчеты можно сделать самостоятельно, но лучше доверить это дело профессионалам, которые произведут точные замеры и расчеты. На их основании будет рекомендовано самое оптимальное оборудование с высокой производительнос тью.

Читайте также:  Регистрация скважины на воду юридического лица

Возможно ли увеличить показатель дебита?

Если известно, что дебит падает, а раньше он был выше, то достаточно прочистить трубу, а также фильтры, установленные в ней. В большинстве случаев это помогает увеличить показатель до прежнего состояния. Но это не единственная причина снижения объема скважинной жидкости. Уменьшение воды может произойти и из-за оборудования, то есть при уменьшении производительнос ти насоса. Это определяется по уменьшению динамического уровня. В данном случае требуется его замена.

В случае если этот показатель изначально был маленький, такие меры не помогут. Причин этому может быть немало: к примеру, при бурении не было точного попадания в водоносный горизонт либо подобран неправильный аппарат для подъёма жидкости. В последнем случае все решается просто – заменой насоса. Но в первом случае проблему можно решить только бурением новой скважины.

Правильные расчеты объема воды очень важны, с их помощью в доме всегда будет необходимое количество воды. Поэтому к процессу подсчета надо подойти с полной серьезностью и точностью.

Точные расчеты объема скважины. Формула подсчетов

Что такое скважина, зачем она нужна и как правильно рассчитать ее предельный объем? При строении любого жилища все учитывают обязательное присутствие системы водоснабжения. В частных домах на замену колодцам пришли скважины, которые являются более современным решением своего предшественника. Почему колодцы уже не актуальны? Потому что они обладают рядом недостатков, вроде незначительного объема резервуара и добываемой воды, высока вероятность попадания внешних загрязнителей, ливневых вод, листьев и прочего мусора. Из-за этого приходится проводить своевременную профилактику, чистку, да и сам колодец можно установить лишь на определенной территории, ведь для этой конструкции подойдет не каждый ландшафт. Поэтому скважина и в приоритете у большинства людей.

Скважина представляет собой особый резервуар, к которому подключен водопровод

Преимущества скважин или почему стоит выбрать этот резервуар

Никто не сможет поспорить с тем, что надежность – это приоритет в любом приобретении, поэтому это еще один дополнительный стимул для установки скважины. Она представляет собой особый резервуар, к которому подключен водопровод и с помощью специальных насосов вода будет перемещаться по всему дому в нужные места. Плюс ко всему это качественная и чистая вода, в которой нуждается любой человек. Именно поэтому при установке этих резервуаров, нужно все правильно рассчитать, вплоть до объема скважины.

  • значительный срок эксплуатации 10-15 лет (в среднем около десяти лет, но может достигать и до пятидесяти);
  • неограниченное количество потребляемой воды: объема скважины хватает с головой для беспрерывного потребления жидкости;
  • безопасность и надежность: сточная вода не станет причиной неполадки и она никак не попадет внутрь резервуара (чего нельзя сказать про колодцы);
  • нет необходимости в поднимающем оборудовании.

Скважины устанавливаются посредством бурения. Чтобы рассчитать и получить необходимые данные, нужно выяснить объем скважины. Это делается для того, чтобы избежать несоответствий при установке резервуара в пробуренное отверстие. Для этого используется следующая формула.

Расчет объема скважины формула — V= 0,785 D²L.

Расшифровка элементов в формуле

Для того чтобы вы смогли произвести правильные расчеты, необходимо изначально понимать, что обозначает каждая из составляющих следующей формулы.

  1. V – из школьного курса мы знаем, что под этим латинским символом скрывается объем, его мы и находим. Определяется в кубических метрах.
  2. D – диаметр скважины в метрах. Берем данные из характеристик поставщика либо измеряем, что достаточно проблематично.
  3. L – длина резервуара в метрах. Здесь все измерить проще, но лучше взять этот показатель из характеристик вашей скважины.

Рассчитанный результат пригодится при бурении отверстия для скважины, которая может находиться на улице или в подвале дома.

Скважины устанавливаются посредством бурения

Также есть формула для определения объема скважинного столба, который находится внутри самой скважины. Она поможет определить объем жидкости. Формула имеет следующий вид: Vж = (Vэк – Vнкт – Vшт)*Кз.

Расшифровка элементов в формуле:

  • Vж – показатель объема жидкости, который может находиться в скважине;
  • Vэк – объем эксплуатационных колонн;
  • Vнкт – количество специального раствора в метрах кубических, который устраняет лишний металл из насосных труб;
  • Vшт – объем, показатель вытесняющего материала штанг;
  • КЗ – аббревиатура, расшифровывается, как «коэффициент запаса».

Но, этих данных может быть недостаточно по причине отсутствия показателя Vэк. Чтобы его найти, существует еще одна отдельная формула, благодаря которой, расчеты позволят вам привести главную формулу в исполнение.

Vэк = (п D2 /4)*H – формула для нахождения показателя Vэк

Расшифровка элементов в формуле Vэк = (п D2 /4)*H:

  • Vэк – обозначает объем эксплуатационных колонн скважины;
  • П – всем известное число ПИ, которое равняется 3,14;
  • D – обозначает диаметр колонны;
  • Н – показывает число, определяющее глубину столба.

Благодаря этим формулам, вы легко определите все необходимые вам данные, которые помогут в установке и эксплуатации скважин. Обратите внимание, что правильный подсчет в данном деле играет решающую роль, потому подойдите к решению этой «задачи» максимально ответственно, проявив усердие и старательность.

Как правильно подобрать размеры скважины?

Диаметр скважин в первую очередь подбирается в зависимости от габаритов установленного оборудования, размеров обсадной трубы, типа и мощности насоса.

Если планируется установка также и насосной станции, то для обеспечения водой придется применять шахты больших размеров с глубоким погружением гофрированной части обсадной трубы. Поэтому размер скважины играет ключевую роль при организации водоснабжения.

Основные параметры скважин

Скважины на воду обладают двумя важнейшими параметрами:

  1. Диаметр. Зависит от типа используемого насосного оборудования, его размеров, максимальных габаритов, конструкции. Диаметр скважины должен быть достаточным для установки трубы, фильтра, обеспечения необходимого объема поступления чистой воды.
  2. Глубина. Зависит от объема перекачиваемой воды, уровня ее загрязненности, сферы применения, мощности насосного оборудования.

В результате оптимальный размер шахты определяется расчетом с учетом глубины погружения и окружности трубы.

На оптимальные размеры шахт влияет несколько ключевых факторов, а именно:

  1. Тип почвы. Если почва песчаная, то шахта должна быть достаточно большой глубины чтобы не закачивать загрязненные грунтовые воды. Также с такой проблемой сталкиваются владельцы участков на суглинке с незначительным уровнем фильтрации, при этом все химикаты и загрязнители попадают в глубокие грунтовые горизонты.
  2. Рельеф местности. Глубина шахты, а соответственно и ее объем, напрямую зависит от глубины погружения насоса. Если шахта бурится в горной пересеченной местности, без предварительной геологической разведки не обойтись. Ведь водные горизонты, поставляющие пригодную для питьевых нужд воду, могут залегать на значительной глубине, и тогда придется не только подбирать оптимальный насос, но и рассчитывать внутреннюю окружность шахты.
  3. Поставленные задачи. Для производственных нужд достаточно неглубокой шахты и поставляемой ею неочищенной воды, не подходящей для питья.

Как подобрать оптимальный диаметр?

Диаметр скважины – это сечение эксплуатационной колонны (обсадной трубы). Чем шире сечение, тем больше площадь фильтра и выше производительность соответственно. Но и расходы на бурение при этом возрастают также. Потому при расчете оптимальной величины окружности шахты необходимо учесть максимально возможное потребление воды, подобрать насос и материал трубы.

Окружность шахты также зависит от финансовых возможностей заказчика и типа используемого оборудования. Для обычного глубинного насоса с небольшой производительностью окружность можно принять и поменьше. А вот для насосной станции – уже значительно большую, ведь объемы перекачиваемой воды будут весьма значительны.

Скважина под насосную станцию

Часто применяется для систем пожаротушения или производственных нужд. Станция устанавливается на поверхности, имеет самовсасывающий насос, который может подать воду с глубины до 10 метров. Потому диаметр скважины должен быть для станций до 50 мм – это оптимальное и рациональное решение.

Сейчас существует возможность приобретения станции с выносным эжектором, отличающиеся высокой производительностью и поднимающие воду с глубины около 50 метров. Но такая система стоит очень дорого, в ней используется шланг большого диаметра, потому окружность шахты должна быть не менее полутора диаметра шланга, в противном случае гофрированную трубу просто невозможно опустить на глубину.

Трубы для обсадки скважин

Имеется ряд требований к параметрам труб для обсадки. К ним, в первую очередь, относятся толщина стенок, внутренний и внешний диаметры трубы. Допустима погрешность в пределах 10%, но не больше внешнего диаметра самого отверстия.

На рынке строительных материалов можно найти продукцию с повышенными показателями точности. Для нее порог прямолинейности составляет:

  1. для труб внешним диаметром до 146 мм – 0,5 мм;
  2. для труб 89 мм – 0,3 мм.
Читайте также:  Консервация скважины на воду документы

Диаметр скважины для погружных насосов

Практически все погружные насосы имеют внешний диаметр до 100 мм. Поэтому и диаметр обсадной трубы для скважины также должен быть не менее 100 мм. Но есть и меньшие модели с диаметром 76 мм, использующиеся преимущественно для небольших домохозяйств, так как не отличаются высокой производительностью.

Однако, стоимость бурения шахты окружностью 100 и 80 мм практически одинакова, потому лучше добавить немного средств и приобрести насос с большей производительностью и обустроить шахту с оптимальным для насоса внутренним сечением.

Расчет объема скважины

Скважина с точки зрения геометрии – это классический цилиндр с небольшим диаметром и значительной длиной. Поэтому расчет объема скважины производится по известному математическому выражению.

Формула имеет вид:

где, V – это объем скважины;

D – полезный диаметр;

L – длина обсадной трубы или глубина погружения буровой установки.

Например, если необходимо обеспечить питьевой водой небольшое хозяйство в горной местности, где глубина грунтовых вод составляет до 50 метров, то лучше использовать недорогую в бурении шахту диаметром 100 мм и достаточно мощный погружной насос. В результате объем составит:

0,785*0,100 2 *50 = 0,3925 м 3

Из любой скважины необходимо сделать эффективный отвод шлама, который образуется на дне. Следует также рассчитать и реальный напор воды путем умножения объема на расход. Также необходимо использовать поправочные коэффициенты, зависящие от вида грунта, структуры грунтовых вод, загрязненности, типа глины и степени ее разбухания.

На объем скважины также в немалой степени влияет и величина окружности обсадной трубы. Она производится из различных материалов, сечение труб может существенно отличаться, как и структура залегающей на участке бурения почвы. Подбирать трубы следует с учетом собственных финансовых возможностей, ведь не каждый может позволить себе приобрести и заложить стальные трубы из нержавеющей стали.

Но есть и альтернативные материалы, а именно:

Наиболее популярны сейчас пластиковые трубы, они имеют ряд очевидных преимуществ:

  • пластик не поддается коррозии, не разрушается;
  • срок эксплуатации превышает 50 лет;
  • легко переносит дезинфекцию и чистку;
  • обладает невысокой стоимостью;
  • можно приобрести в любом строительном магазине.

Ключевой недостаток пластика – слабая надежность конструкции. Если возможны сезонные или сейсмические подвижки почвы, то пластик быстро разрушается. При таких условиях лучше сразу покупать стальные или асбестобетонные обсадные трубы.

Несмотря на то, что объем скважины можно назвать ключевым параметром, другие факторы также не менее важны. Ведь величина внутреннего диаметра влияет на производительность и мощность, глубина погружения – на качество воды. Чем глубже шахта – тем лучшего качества будет поступать вода.

Похожие записи

Водоснабжение дома из скважины своими руками

Самостоятельный ремонт питьевых скважин

Как забить скважину на воду самостоятельно: порядок работ

Где лучше бурить скважину: дома или снаружи?
Отправить

Нажимая кнопку “Отправить”, вы принимаете условия политики конфиденциальности и даете свое согласие на обработку персональных данных на условиях и для целей, указанных в нём.

Как посчитать объем скважины

Как правильно подобрать размеры скважины?

Диаметр скважин в первую очередь подбирается в зависимости от габаритов установленного оборудования, размеров обсадной трубы, типа и мощности насоса.

Если планируется установка также и насосной станции, то для обеспечения водой придется применять шахты больших размеров с глубоким погружением гофрированной части обсадной трубы. Поэтому размер скважины играет ключевую роль при организации водоснабжения.

Основные параметры скважин

Скважины на воду обладают двумя важнейшими параметрами:

  1. Диаметр. Зависит от типа используемого насосного оборудования, его размеров, максимальных габаритов, конструкции. Диаметр скважины должен быть достаточным для установки трубы, фильтра, обеспечения необходимого объема поступления чистой воды.
  2. Глубина. Зависит от объема перекачиваемой воды, уровня ее загрязненности, сферы применения, мощности насосного оборудования.

В результате оптимальный размер шахты определяется расчетом с учетом глубины погружения и окружности трубы.

На оптимальные размеры шахт влияет несколько ключевых факторов, а именно:

  1. Тип почвы. Если почва песчаная, то шахта должна быть достаточно большой глубины чтобы не закачивать загрязненные грунтовые воды. Также с такой проблемой сталкиваются владельцы участков на суглинке с незначительным уровнем фильтрации, при этом все химикаты и загрязнители попадают в глубокие грунтовые горизонты.
  2. Рельеф местности. Глубина шахты, а соответственно и ее объем, напрямую зависит от глубины погружения насоса. Если шахта бурится в горной пересеченной местности, без предварительной геологической разведки не обойтись. Ведь водные горизонты, поставляющие пригодную для питьевых нужд воду, могут залегать на значительной глубине, и тогда придется не только подбирать оптимальный насос, но и рассчитывать внутреннюю окружность шахты.
  3. Поставленные задачи. Для производственных нужд достаточно неглубокой шахты и поставляемой ею неочищенной воды, не подходящей для питья.

Как подобрать оптимальный диаметр?

Диаметр скважины – это сечение эксплуатационной колонны (обсадной трубы). Чем шире сечение, тем больше площадь фильтра и выше производительность соответственно. Но и расходы на бурение при этом возрастают также. Потому при расчете оптимальной величины окружности шахты необходимо учесть максимально возможное потребление воды, подобрать насос и материал трубы.

Окружность шахты также зависит от финансовых возможностей заказчика и типа используемого оборудования. Для обычного глубинного насоса с небольшой производительностью окружность можно принять и поменьше. А вот для насосной станции – уже значительно большую, ведь объемы перекачиваемой воды будут весьма значительны.

Скважина под насосную станцию

Часто применяется для систем пожаротушения или производственных нужд. Станция устанавливается на поверхности, имеет самовсасывающий насос, который может подать воду с глубины до 10 метров. Потому диаметр скважины должен быть для станций до 50 мм – это оптимальное и рациональное решение.

Сейчас существует возможность приобретения станции с выносным эжектором, отличающиеся высокой производительностью и поднимающие воду с глубины около 50 метров. Но такая система стоит очень дорого, в ней используется шланг большого диаметра, потому окружность шахты должна быть не менее полутора диаметра шланга, в противном случае гофрированную трубу просто невозможно опустить на глубину.

Трубы для обсадки скважин

Имеется ряд требований к параметрам труб для обсадки. К ним, в первую очередь, относятся толщина стенок, внутренний и внешний диаметры трубы. Допустима погрешность в пределах 10%, но не больше внешнего диаметра самого отверстия.

На рынке строительных материалов можно найти продукцию с повышенными показателями точности. Для нее порог прямолинейности составляет:

  1. для труб внешним диаметром до 146 мм – 0,5 мм;
  2. для труб 89 мм – 0,3 мм.

Диаметр скважины для погружных насосов

Практически все погружные насосы имеют внешний диаметр до 100 мм. Поэтому и диаметр обсадной трубы для скважины также должен быть не менее 100 мм. Но есть и меньшие модели с диаметром 76 мм, использующиеся преимущественно для небольших домохозяйств, так как не отличаются высокой производительностью.

Однако, стоимость бурения шахты окружностью 100 и 80 мм практически одинакова, потому лучше добавить немного средств и приобрести насос с большей производительностью и обустроить шахту с оптимальным для насоса внутренним сечением.

Расчет объема скважины

Скважина с точки зрения геометрии – это классический цилиндр с небольшим диаметром и значительной длиной. Поэтому расчет объема скважины производится по известному математическому выражению.

Формула имеет вид:

где, V – это объем скважины;

D – полезный диаметр;

L – длина обсадной трубы или глубина погружения буровой установки.

Например, если необходимо обеспечить питьевой водой небольшое хозяйство в горной местности, где глубина грунтовых вод составляет до 50 метров, то лучше использовать недорогую в бурении шахту диаметром 100 мм и достаточно мощный погружной насос. В результате объем составит:

0,785*0,100 2 *50 = 0,3925 м 3

Из любой скважины необходимо сделать эффективный отвод шлама, который образуется на дне. Следует также рассчитать и реальный напор воды путем умножения объема на расход. Также необходимо использовать поправочные коэффициенты, зависящие от вида грунта, структуры грунтовых вод, загрязненности, типа глины и степени ее разбухания.

На объем скважины также в немалой степени влияет и величина окружности обсадной трубы. Она производится из различных материалов, сечение труб может существенно отличаться, как и структура залегающей на участке бурения почвы. Подбирать трубы следует с учетом собственных финансовых возможностей, ведь не каждый может позволить себе приобрести и заложить стальные трубы из нержавеющей стали.

Но есть и альтернативные материалы, а именно:

Наиболее популярны сейчас пластиковые трубы, они имеют ряд очевидных преимуществ:

  • пластик не поддается коррозии, не разрушается;
  • срок эксплуатации превышает 50 лет;
  • легко переносит дезинфекцию и чистку;
  • обладает невысокой стоимостью;
  • можно приобрести в любом строительном магазине.
Читайте также:  Что такое предельный объем для скважины

Ключевой недостаток пластика – слабая надежность конструкции. Если возможны сезонные или сейсмические подвижки почвы, то пластик быстро разрушается. При таких условиях лучше сразу покупать стальные или асбестобетонные обсадные трубы.

Несмотря на то, что объем скважины можно назвать ключевым параметром, другие факторы также не менее важны. Ведь величина внутреннего диаметра влияет на производительность и мощность, глубина погружения – на качество воды. Чем глубже шахта – тем лучшего качества будет поступать вода.

Самостоятельное определение дебета скважины на воду

Автономный источник питьевой водой – один из важнейших элементов любого загородного дома, без которого комфортное проживание невозможно. После завершения буровых работ на участке важно определить функциональные возможности водозабора. Дебит скважины на воду является основополагающей характеристикой. Она определяет общую производительность водозабора, от которой зависит обеспечение хозяйственных и питьевых нужд проживающих в доме.

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.

Характеристики, применяемые при расчете

Для правильного расчета дебита необходимо определить следующие характеристики скважины:

  • Статический уровень. Определяется расстоянием от поверхности грунта до зеркала водного пласта. Вычислить его очень просто – достаточно взять длинную веревку, привязать к ней груз и опустить в ствол водозабора. Когда груз коснется воды, отметьте необходимое место на веревке и измерьте получившийся отрезок.
  • Динамический уровень– это же расстояние, но уже после забора воды. После того, как насосное оборудование будет приведено в действие, выкачает некоторый объем воды из скважины и остановится – при этом определенный уровень воды останется. Расстояние до него измеряют способом аналогичным предыдущему.

Динамический уровень – величина постоянно меняющаяся. Зависит от скорости поступления воды из источника. Идеальным вариантом является равенство двух уровней – это означает, что насос откачивает с такой же скоростью, с какой поступает новая порция. Соответственно, если вода будет пребывать раньше, чем насос успеет ее откачать, дебит скважины выше его производительности, и наоборот.

Проводить измерения необходимо не раньше, чем по истечении одного дня после того, как скважина будет полностью обустроена. Этого времени достаточно, чтобы уровень воды в стволе водозабора стабилизировался. Если провести замеры раньше, будет велика вероятность их несоответствия реальным параметрам.

Как рассчитать?

Для расчета дебита используется простая формула, которой пользуется большинство владельцев скважин:

Здесь V – производительность насоса (сколько кубометров откачено за час), Hв – высота водного столба (разность глубины скважины и статистического уровня воды), Hдин – динамический показатель, Hстат – статистический показатель.

Данный метод позволит узнать лишь приблизительное значение дебита скважины, поскольку прямой зависимости между производительностью насосного оборудования и изменением уровней не существует. Проще говоря, если Вы возьмете другой насос и проведете те же расчеты, результат может оказаться совершенно иным. Для более точных расчетов используются формула Дюпюи.

Узнать производительность насоса можно из технического паспорта, либо по счетчику израсходованного объема воды.

Удельная величина

Для точного определения дебита указанные выше измерения необходимо провести, по меньшей мере, дважды, желательно – разными насосами. Конечно, и в этом случае нельзя гарантировать стопроцентную точность, однако полученный результат окажется более точным.

По прошествии суток, после предыдущего водозабора, когда столб воды стабилизируется и будет равен вычисленному статическому значению, откачайте его другим насосом и замерьте динамический уровень. После чего подставим полученные данные в следующую формулу:

Здесь, V2 и V1 – разность производительностей двух насосов, а H2 – H1 – разность между статическим и динамическим уровнем при первом и втором заборе. Таким образом, мы получаем удельный дебит водозабора – показатель, на который реальный или средний дебит превышается по мере увеличения динамического уровня.

Средняя величина

После определения удельного показателя, мы выходим на финишную черту и можем рассчитать средний дебит – фактическое значение производительности скважины. Высчитывается он следующим образом:

Hф – уровень, на котором располагается фильтр насоса, Hстат – статистический уровень воды, Dуд – удельный дебит.

В зависимости от полученного значения, можно выделить три вида водяных скважин:

  1. Малой производительности (суточный дебит – не более 20 м 3 );
  2. Средней (от 20 м 3 );
  3. Высокой (от 85 м 3 ).

Как выбрать насосное оборудование?

Теперь осталось определить, какой производительности насос окажется для Вас наиболее оптимальным. Вычислить этот параметр несложно – надо подсчитать количество всех водоразборных точек в здании, после чего умножить полученное число на объем воды, который выдает одна точка в течение часа.

Не трудитесь бежать за тарой – это значение составляет 0,5 м 3 . В итоге получаем необходимую нам производительность насоса.

Проводить подобные замеры необходимо несколько раз в год – для того, чтобы убедиться, что вода по-прежнему поступает в скважину в нужных количествах. Для этого понадобится лишь мерная посуда, кран и секундомер. Засекается время, которое потребуется для заполнения посуды – если при следующем замере время будет совпадать, значит, опасаться нечего, и источник работает в полную силу.

Причины снижения

Если при замерах выясняется, что для заполнения сосуда того же объема начало уходить больше времени, стоит задуматься. Вероятнее всего, причина снижения дебита кроется:

  • в неисправности насосного оборудования;
  • в загрязнения фильтрационной системы;
  • заиливании ствола скважины.

В таком случае достаточно обратиться за помощью к специалистам, которые проведут очистку фильтра насоса, при необходимости – поменяют изношенные или вышедшие из строя элементы.

Если же данные меры не помогают, причина кроется в самой скважине – а точнее, в ее неправильном обустройстве, использовании некачественных или неподходящих материалов, некачественных фильтров и пр. В данном случае лучшим выходом будет подать заявление в фирму, которая проводила бурение, либо обратиться в другую подобную организацию, поскольку исправить положение своими силами не удастся.

Квалифицированные специалисты на время осушат скважину, после чего проведут необходимые диагностические работы и заменят неисправные элементы. Данных мер достаточно для исправления подавляющего большинства возможных неисправностей в работе водоносных скважин.

Кроме того, дебит может снижаться из-за перемен в климате – например, из-за серьезной засухи и отсутствия атмосферных осадков. Данные изменения временны и не оказывают какого-либо воздействия на скважину или насосное оборудование, поэтому остается лишь запастись терпением и ждать изменения погоды.

Методы увеличения

Вопрос, которым задается большинство владельцев – как увеличить дебит водяной скважины? Ответ на него прост – практически никак. Небольшое изменение в положительную сторону возможно лишь в самом начале, когда закончится бурение.

Подключив насос к скважине, возможно извлечь из нее определенное количество сторонних включений, что позволит увеличить ее общую производительность на 2-3 м3 в час. Однако, помогают такие меры далеко не всегда.

Если же скважина используется долгое время, никаких дополнительных резервов повышения дебета не удастся. Единственное, что можно сделать в подобной ситуации – приобрести гидроаккумулятор необходимого объема и подключить к нему все или некоторые водоразборные точки. Такое решение обеспечит Вас необходимым объемом воды при сравнительно малых расходах.

Возможно ли восстановление?

Со временем фильтр ствола скважины может обрастать частицами ила, забиваться песком и органическими отложениями. Указанные естественные процессы напрямую влияют на снижение производительности водозабора. Восстановление дебета в этом случае возможно двумя методами:

  • Вибрационным воздействием. Для этого используется специальное устройство, которое опускается в воду на тросе до глубины размещения фильтра. При его вибрации с фильтра отслаиваются скопления песка, ила, известняка и прочих загрязнений.
  • Химическим воздействием. Для этого фильтр заливается кислотой, после чего все загрязнения растворяются.

В заключение стоит еще раз отметить, что проведение всех указанных выше расчетов позволит использовать водоносное оборудование эффективно и безопасно. Точные расчеты позволят не только обеспечить нужным объемом воды в свободном доступе, но и значительно сэкономить на приобретении сопутствующего оборудования.

Добавить комментарий
×
×