Дебит скважины: определение и расчет

Дебит скважины - это основной параметр скважины, показывающий, сколько воды можно из нее получить за определенный промежуток времени. Измеряется данная величина в м³/день, м³/час, м³/мин. Следовательно, чем больше дебит скважины, тем выше ее производительность.

Определять дебит скважины нужно в первую очередь для того, чтобы знать на какой объем жидкости вы можете рассчитывать. Например, хватит ли воды для бесперебойного использования в ванной комнате, в огороде для полива и т.д. Кроме того, данный параметр отлично помогает в выборе насоса для подачи воды. Так, чем он больше, тем более производительный насос можно использовать. Если же покупать насос не обращая внимания на дебит скважины, то может случиться так, что он будет высасывать воду из скважины быстрей, чем она будет наполняться.

Статический и динамический уровни воды

Для того, чтобы рассчитать дебет скважины необходимо знать статический и динамический уровни воды. Первая величина обозначает уровень воды в спокойном состоянии, т.е. в тот момент, когда откачка воды еще не производилась. Вторая величина определяет устоявшийся уровень воды во время работы насоса, т.е. когда скорость ее выкачивания равна скорости наполнения скважины (вода перестает убывать). Другими словами, данный дебит напрямую зависит от производительности насоса, которая указывается в его паспорте.

Оба эти показателя измеряются от поверхности воды до поверхности земли. Единица измерения при этом чаще всего выбирается метр. Так, к примеру, уровень воды был зафиксирован на отметке 2 м, а после включения насоса он установился на отметке 3 м, следовательно, статический уровень воды равен 2 м, а динамический - 3 м.

Также здесь хотелось бы отметить, что если разница между двумя этими величинами не значительная (например, 0,5-1 м), то  можно сказать, что дебет скважины большой и скорее всего выше производительности насоса.

Расчет дебита скважины

Как же определяется дебит скважины? Для этого требуется высокопроизводительный насос и мерная емкость для выкаченной воды, желательно, как можно больших размеров. Сам же расчет лучше рассматривать на конкретном примере.

Исходные данные 1:

• Глубина скважины - 10 м.

• Начало уровня фильтрационной зоны (зона забора воды с водоносного слоя) - 8 м.

• Статический уровень воды - 6 м.

• Высота столба воды в трубе - 10-6 = 4м.

• Динамический уровень воды - 8,5 м. Данная величина отражает оставшееся количество воды в скважине после откачки из нее 3 м³ воды, при затраченном времени на это 1 час. Другими словами, 8,5 м - это динамический уровень воды при дебете 3 м³/час, который снизился на 2,5 м.

Расчет 1:

Дебит скважины рассчитывается по формуле:

D_ск = (U/(H_дин-Н_ст))·H_в = (3/(8,5-6))*4 = 4,8 м³/ч,

где:

Вывод: дебет скважины равен 4,8 м³/ч.

Представленный расчет очень часто применяется бурильщиками. Но он несет в себе очень большую погрешность. Так как этот расчет предполагает, что динамический уровень воды будет увеличиваться прямопропорционально скорости выкачивания воды. Например, при увеличении откачки воды до 4 м³/ч, согласно ему, уровень воды в трубе падает на 5 м, а это неверно. Поэтому есть более точная методика с включением в расчет параметров второго водозабора для определения удельного дебита.

Что нужно при этом делать? Необходимо после первого водозабора  и снятия данных (предыдущий вариант), дать воде устояться и вернуться к своему статическому уровню. После этого произвести выкачивание воды с другой скоростью, например, 4 м³/час.

Исходные данные 2:

• Параметры скважины те же.

• Динамический уровень воды - 9,5 м. При интенсивности водозабора  4 м³/ч.

Расчет 2:

Удельный дебит скважины рассчитывается по формуле:

D_у = (U₂-U₁)/(h₂-h₁) = (4-3)/(3,5-2,5) = 1 м³/ч,

где:

В итоге получается, что повышение динамического уровня воды на 1 м способствует приросту дебита на 1 м³/ч. Но это только при условии, что насос будет находиться не ниже начала фильтрационной зоны.

Реальный дебит здесь вычисляется по формуле:

D_ск = (Н_ф-Н_ст)·D_у = (8-6)·1 = 2 м³/ч,

где:

• H_ф = 8 м - начало уровня фильтрационной зоны.

Вывод: дебет скважины равен 2 м³/ч.

После сравнения видно, что величины дебита скважины в зависимости от методики расчета отличаются друг от друга более, чем в 2 раза. Но второй расчет то же не точный. Дебит скважины, вычисленный через удельный дебит, лишь приближен к реальном значению. 

Способы увеличения дебита скважины

В заключении хотелось бы упомянуть о том, как можно увеличить дебит скважины. Способа по сути дела два. Первый способ - это прочистить эксплуатационную трубу и фильтр в скважине. Второй заключается в том, чтобы проверить работоспособность насоса. Вдруг именно по его причине снизилось количество добываемой воды.