как узнать дебет колодца
Высокие и низкие сезоны питьевого колодца
Дебет и дебит – это совершенно разные понятия. О первом вам должен рассказать все знакомый бухгалтер, а о втором – колодезный мастер или справочная литература. Дебит питьевого колодца – объем воды, который стабильно поступает из водоноса в единицу времени. Может измеряться в разных величинах: литр/секунду, кубический/секунду или просто по кольцам. Продуктивность колодца может стать настоящей головной болью для владельца уже на этапе планирования колодца. Что если воды будет мало? Что если колодец обмелеет? И так далее и в разных вариациях.
Дебит питьевого колодца зависит от разных факторов: карты глубин пролегания водоносных горизонтов, из какой воды запитали колодец, в каком грунте сформировали дно, есть на дне плывун или нет, откуда поступает вода, диаметр труб или колец шахты. Один водонос может давать всего 1-1,5 кольца воды, но выкачать ее всю невозможно из-за быстрого притока, другой – буквально выдавливать по каплям и наполнить колодец на несколько колец.
Что ожидать от питьевого колодца
Колодец на приусадебном или дачном участке – это стратегический объект. Обычно его закладывают в первую очередь, чтобы к началу строительства обеспечить себя достаточным количеством воды. И на этапе эксплуатации владелец может выявить, что его колодец не бездонный, а его можно полностью опустошить и потом ждать пока вода снова наберется, или подвозить воду дополнительно.
Колодец колодцу рознь, даже если они находятся на соседних участках. Узнать детальную структуру расположения слоев пород поможет только разведывательное бурение, а его для простого колодца обычно не делают ввиду высокой стоимости. Бригада строителей может дать гарантию, что они выкопают качественный колодец по всем правилам, но им неподвластны ни химический состав воды, ни глубина залегания водоносных горизонтов.
Идеальный случай для организации водоснабжения – равновесие между объемами водозабора и притока воды в колодец. То есть, теоретически выкачать его досуха не получится. Подобные колодцы встречаются не так часто. Они часто питаются из подземных рек, озер или ключей, которые обеспечивают быстрый приток
Желательный уровень воды в питьевом колодце – 2-3 железобетонных кольца стандартного размера. Одно кольцо вмещает в себя примерно 800 литров воды. Приведенного объема достаточно для обслуживания большого дома с удобствами и полива участка. Рекомендуемый максимальный забор составляет 500 литров/час.
Если планируется из колодца наполнять большие емкости: искусственный пруд или бассейн, делать это нужно постепенно, без залпового откачивания всего столба воды. Колодцы плохо реагируют на резкое осушение, на восстановление уровня может уйти несколько дней. Кроме этого, может значительно ухудшиться качество воды, она станет мутной, грязной (может прорваться другая водоносная жила).
От чего зависит дебит колодца
Забранная влага восстанавливается в колодце неравномерно, чем выше столб воды, тем медленнее он будет подниматься. По наполнению колодцы делятся на четыре типа:
Колодец на роднике – это вкусная вода, которая бьет ключом. Наполняются они активно, но на небольшую высоту. У накопительного колодца емкость больше. Он наполняется не только через дно, но и через специальные отверстия в кольцах. Поэтому при копке шахты нужно наблюдать за состоянием боковых стенок, чтобы не отсечь кольцами роднички. В начале из них будет прибывать вода, потом они уплотнятся, заилятся и найдут себе другую дорогу. Чтобы исправить ситуацию в сплошных кольцах делают перфорацию и заполняют отверстия смесью строительного раствора и керамзита, который будет выполнять роль фильтра, не пропуская только воду.
О возможности притока воды из боковых стенок шахты знали старинные мастера колодезного дела. В колодцах с деревянными срубами нижняя часть из бревен укладывалась неплотно, а плавное расширение дна позволяло накопить больше воды, чем узкие шахты современных колодцев
Максимумом продуктивности обеспечены речные колодцы. При их рытье открывается русло подземного водоема, который лежит между двумя водоупорными пластами. Высота столба здесь играет второстепенную роль, и может быть небольшой – 1-1,5 метра. Вода поступает свободным притоком без напора.
Три описанных типа колодца подвержены сезонным колебаниям уровня. Максимум наблюдается весной и в дождливую осень, когда грунт пропитывается атмосферными осадками. Вода начинает пропитываться вниз, фильтруясь сквозь слои глины, песка и известняка. Правда, между ливнем и увеличением дебита колодца могут пройти недели и месяцы. Каждый пятый выжимной колодец пересыхает зимой и летом, то есть сезонный дебит равняется 0.
Летом такие колодцы мелеют из-за отсутствия подпитки и активного водозабора. После откачивания «досуха» уровень воды будет очень долго восстанавливаться, в худшем случае – вообще уйдет.
Уменьшить сезонное колебание притока воды помогает правильное обустройство колодезного дна. Хорошо, если после вскрытия водоносного горизонта, его удалось пройти и опереть кольца на водоупорные породы. Такой колодец называется совершенным, он питается из всего пласта, а не черпает по верхам. Если при копке водонос только вскрыли и прекратили дальнейшую работу, во время засухи такой колодец будет быстро мелеть, возможно даже придется проводить его углубление.
Лучше совершенной конструкции – совершенный колодец с зумпфом. Это когда шахта проходит сквозь водоносный горизонт и углубляется еще на несколько метров. Таким образом, вода будет стекать и вниз, дополнительно наполняя несколько колец.
Песок и глина – где больше воды?
Песчаные грунты легко отдают воду, но столб выше 3 метров – редкость. Он компенсируется хорошим дебитом. В крупной фракции песка наполнение водой происходит моментально. Исключение составляют пылеватые пески, которые медленно пропускают воду. Также песок служит фильтром.
Примерно 60% колодцев выкопаны в глине. В первые годы жизни характеризуются медленным притоком. Чтобы повысить приток воды используется грамотное раскачивание колодца, которое способствует промыванию питающих протоков и увеличению дебита
Глиняные грунты и суглинки обеспечивают до 5 метров воды, дебит очень медленный, но меньше подвержен сезонным колебаниям. Чтобы не запитать колодец от временно поднявшегося водоноса, копать колодец нужно в период низкого уровня грунтовых вод.
Прокачивание глиняного колодца возможно, если на дне твердая плотная глина. С небольшими перерывами нужно забирать воду на треть или до половины. Полное откачивание вызовет пересыхание и цементирование протоков.
Дебит колодца по сезонам
Ориентировочный прогноз дебита колодца основывается на породе, в которой он выкопан и водоносном горизонте, который смогли открыть рабочие. Когда они достигают второго водоупорного слоя, несколько колец наполняются с такой скоростью, что завершение работ ведется в авральном режиме. Колодец с таким дебитом – это мечта всех мастеров и владельцев.
Климатические особенности вносят огромный вклад в приток воды в колодцы. Последние несколько лет фиксируется рекордная жара, которая спровоцировала снижение уровня воды в глиняных колодцах на несколько колец, а песчаные колодцы вообще пересыхали.
На приток воды влияет количество колодцев на одной водоносной жиле, расположенные неподалеку стройки или обустройство искусственных водоемов, запитанных от водоноса. Например, бурение скважины может полностью увести воду из более мелкого колодца.
Дебит колодца или как рассчитать его уровень
Тесная взаимосвязь между дебитом скважины, насосным оборудованием и обсадными трубами
Дебит скважины бывает разной величины. Примером могут служить колодцы в деревенских, населенных пунктах, где вода для питья берется из 2-3 колодцев, а вода из остальных используется для полива и хозяйственных нужд.
Чем обусловлено такое разделение, может ли помочь видео в этой статье разобраться с предпочтениями жителей? Отработанная столетиями практика показывает, что мелкие колодцы имеют низкий дебит, а вода из них для питья малопригодна.
Колодцы служат накопителями дождевой воды или верховодки, насосы быстро выкачивают всю воду и нужно ждать несколько часов нового пополнения воды. Глубокими колодцами пользуются все жители деревни, и вода в нем не убывает, что обуславливается высоким дебитом воды, при одинаковых водяных столбах мелкого и глубокого колодца.
Взгляд строителей на ошибки заказчиков
Без услуг гидрогеологов, бурящих скважины в поисках воды, определить место для глубокого колодца, крайне затруднительно. Раньше ходили умельцы с лозой или рамкой и своими руками определяли место под колодец, что привело к большому количеству сооружений с плохой водой, пригодной только для хозяйственных нужд.
Сейчас заказчики уверены в своих требованиях и считают обязательными некоторые моменты при строительстве колодца, которые для опытных строителей считаются спорными.
Итак:
Внимание: Заказчики зачастую приобретают кольца с ближайших автомашин, мотивируя тем, что все кольца одинаковы. Посоветуйтесь со специалистами, чтобы взять изделия надлежащего качества, а не вылитых в какой-нибудь деревне.
Характеристики, применяющиеся при расчете дебита скважины
Высокопроизводительный насос в работе
Дебит скважины по праву относится к одной из главных характеристик, фото работающего водяного насоса выше демонстрирует откачку воды, если в заданную объемную емкость, то это рассчитывается дебит. Он позволяет определять способность водозабора, обеспечивающего питьевые и хозяйственные нужды, правильно подобрать насосное оборудование в зависимости от его производительности.
Итак:
Внимание: При дебите скважины ниже производительности насоса, есть риск, что вода может иссякнуть совсем, через некоторое время.
Как увеличить дебет колодца вопрос неоднозначный. Чтобы стимулировать достаточный дебит скважин или колодцев, существуют известные приемы. Периодически выполняется «массаж» дна, что предотвращает заиливание.
Для этого устанавливается погружной насос на расстоянии метра от дна. Существует рекомендация для достижения этих целей по использованию вибрационных насосов, как самых неприхотливых, всеядных и недорогих по стоимости продуктов на рынке оборудования и водоснабжения.
Дебит скважины – как узнать, хватит ли вам воды
Рассчитать, сколько воды способна давать новая скважина, необходимо до её приемки в эксплуатацию
Что такое дебит и как его найти
Скважину на своем участке люди строят для того, чтобы полностью обеспечить свои потребности в воде. Как правило, потребности эти рассчитываются заранее, после чего сравниваются с результатами геофизической разведки, определяющей наличие и мощность водоносного пласта в данном месте.
Но многое зависит и от самой скважины – от того, насколько верно была спроектирована её конструкция, определена глубина, подобрано оборудование. Выяснить, соответствует ли производительность нового гидротехнического сооружения заявленным вами требованиям, можно, определив его дебит.
Максимальное количество воды, которое может поступить за один час называется дебитом. Пишется это слово именно дебит и не связано с бухгалтерским понятием дебет.
Точное определение абсолютного дебита скважины задача сложная и требует специализированного оборудования, специальных знаний, навыков и к тому же времени. Даже при наличии всех вышеперечисленных условий определить дебит получится лишь на тот момент, когда производится измерение.
Конструкция артезианской скважины
Для справки. Чтобы вычислить необходимый вам объем воды, поступающий из водозабора, нужно умножить количество всех планируемых водоразборных точек на 0,5 куб.м. Это максимум, который может вытечь через кран за 1 час. В результате вы получите требуемую производительность насоса, которую и можно будет сопоставить с производительностью скважины.
Определяем статический и динамический уровень
Перед тем как рассчитать дебит скважины (максимальный объем воды, который можно из неё получить за определенный промежуток времени), нужно определить статический и динамический уровень воды в ней.
Обратите внимание. Так как дебит – величина не постоянная и зависит от сезонных изменений уровня подземных вод и других факторов, то точное его определение невозможно. Поэтому чаще всего выясняют его приблизительное значение, чтобы убедиться, что воды в скважине будет хватать для нужд владельца.
Для справки. Для новой скважины инструкция рекомендует выждать не менее суток после окончания бурения и промывки.
Статический и динамический уровни
Так как для определения дебита нужно знать значения статического и динамического уровней, последний для более точных расчетов необходимо вычислить как минимум дважды, производя отбор с разной интенсивностью. В этом случае цена ошибки будет минимальной.
Формулы для расчета дебита
Чтобы не думать о том, как увеличить дебет новой скважины после того, как бурильщики сдадут работу и уедут, добейтесь от них его максимально точного определения и решите, достаточно ли оно для вас. А чтобы быть уверенным, что расчеты произведены верно, вы и сами должны знать, как они делаются.
Расскажем об этом на примере.
Допустим, скважина пробурена на глубину 80 метров, а зона забора воды (фильтровая зона) начинается на отметке 75 метров от поверхности земли. Статический уровень (Hst) находится на отметке 40 метров. Вычисляем высоту столба воды в скважине (Hw): 80 – 40 = 40 метров.
D = V*Hw/Hd – Hst, где V – это интенсивность откачивания в кубометрах в час.
Основные данные для определения дебита
Предположим, она оказалась равна 3 куб.м/ч. То есть, за один час насос выкачал три куба воды, при этом её уровень в трубе понизился на 12 метров и динамический уровень составил 40 + 12 = 52 метра.
Подставляя эти данные в формулу, получаем: 3*40/52 – 40 = 10 куб.м/ч.
Итак, дайте скважине отстояться после первого отбора до тех пор, пока отметка зеркала воды в ней не вернется на свой статический уровень. Затем снова откачайте воду в течение часа насосом с другой производительностью и снова измерьте динамический уровень.
Определить уровень воды можно с помощью веревки с отвесом
Допустим, он составил 64 метра при объеме откачанной воды 5 куб.м. за час. Данные двух замеров позволят вам вычислить значение удельного дебита скважины: Du = V2 – V1/ h2 – h1, где V2 и V1 — это интенсивность отбора воды, а h2 и h1 – падение её уровня от статического до динамического при втором и первом заборе соответственно. В нашем случае они составляют 24 и 12 метров.
Подставляя известные данные, получаем: Du = 5-3/24-12 = 0,17 куб.м/ч
Значение удельного дебита показывает, на сколько увеличивается реальный дебит при увеличении динамического уровня.
Реальный же дебит рассчитывается по формуле: D = (Hf – Hst)*Du, где Hf – это уровень верхней точки фильтровой зоны, который в нашем случае находится на отметке 75 м.
Таким образом, фактический дебит нашей скважины составит (75 – 40)* 0,17 = 5,95 куб.м/ч.
Как видите, это значение почти вдвое ниже полученного при первом замере. На него и следует ориентироваться, решая, достаточно ли вам будет такой производительности.
Зачем нужен точный расчет
Чаще всего скважину на участке бурят до строительства дома, когда ещё неизвестна реальная будущая потребность в воде. И поэтому нет возможности убедиться, что её будет хватать.
Что делать, если дебит недостаточный
Со временем количество воды, добываемой из скважины, может уменьшиться.
Происходит это чаще всего по двум причинам:
В этих случаях нужно решать, не как увеличить дебет скважины, а как её прочистить, отремонтировать или заменить насос.
На фото – процесс очистки скважины
Если воды мало изначально, причины кроются совсем в другом:
Раскачивание применяется и для очистки воды в скважине
Просто многократно выкачивать из неё всю воду, дожидаясь максимального наполнения. Если в процессе раскачивания вокруг водозаборной части скважины образуется водяной бассейн, он становится своеобразным накопителем воды в период отсутствия её отбора, увеличивая общий дебит. Но случается и так, что ни раскачивание, ни углубление скважины не решают проблему, и остается только бурить новый водозабор в другом месте.
Совет. Чтобы этого не случилось, обращайтесь для выполнения буровых работ только в серьезные компании с хорошими рекомендациями, способные гарантировать выполнение ваших требований.
Как реанимировать скважину
Так ремонтируется артезианская скважина
Восстанавливать можно малодебитные скважины или те, которые были в рабочем состоянии, а потом про них забыли, и они не эксплуатировались длительный период. Их можно отнести к заброшенным конструкциям.
Довольно часто такая участь уготована песчаным скважинам с небольшой глубиной, вода из них уходит, а они заиливаются. Различные методы реанимации скважин подразумевают проведение анализа исходных данных.
Стадии восстановления конструкции
Внимание: К основной части работы относится удаление илистых наносов из водоприемника.
Преимущество восстановительных работ
Прозрачная вода не может оставить никого равнодушным
Просмотренное видео в этой статье и в других материалах, позволяет отметить положительные моменты восстановительных работ:
Заключение
Бесспорно, строительство скважины – это сложное дело, требующее больших затрат и огромного опыта. Но её мало только пробурить и оборудовать, нужно убедиться, что силы и деньги были потрачены не напрасно, и воды вам будет хватать на все нужды. Предложенные выше методы помогут вам сделать это грамотно, а видео в этой статье подскажет, на что обратить внимание, контролируя выполнение этой работы исполнителями.
Как рассчитать дебит скважины
Основным элементом системы водоснабжения является источник водоснабжения. Для автономных систем в частных домовладениях, на дачах или фермерских хозяйствах в качестве источников используют колодцы или скважины. Принцип водоснабжения прост: водоносный слой наполняет их водой, которая с помощью насоса подается пользователям. При длительной работе насоса, какова бы ни была его мощность, он не может подать воды больше, чем водонос отдает в трубу.
Любой источник имеет предельный объем воды, которую он может отдать потребителю за единицу времени.
Определения дебита
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.
Динамика и статика измеряется в метрах от земли, а высота столба от дна скважины
Произвести измерение можно с помощью:
Определение производительности насоса
При расчете дебита необходимо знать производительность насоса во время откачки. Для этого можно воспользоваться следующими способами:
В последнем случае, необходимо на выходе водоподъемной трубы закрепить в горизонтальном положении трубу меньшего диаметра. И произвести следующие замеры:
После получения данных необходимо сопоставить их по диаграмме.
Сопоставьте данные по аналогии с примером
Измерение динамического уровня и дебита скважины нужно производить насосом с производительностью не менее вашего расчетного пикового расхода воды.
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:
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.
Упрощенный метод измерений включает замер динамического уровня при работе насоса с одной производительностью, для частного сектора этого может быть достаточно, но для определения точной картины – нет.
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.
Удельный дебит скважины – объем воды, выдаваемой при снижении ее уровня за каждый метр.
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
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
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.
Снижение дебита
В ходе эксплуатации производительность скважины может уменьшаться, основной причиной снижения дебита является засорение, а для его увеличения до прежнего уровня необходимо производить очистку фильтров.
Со временем рабочие колеса центробежного насоса могут износиться, особенно если ваша скважина на песке, в этом случае его производительность станет ниже.
Однако, прочистка может не помочь, если изначально у вас оказалась малодебитная водяная скважина. Причины этого разные: диаметр эксплуатационной трубы недостаточен, она попала мимо водоносного слоя или он содержит мало влаги.