Výpočet průtoku studny: jak určit maximální objem vody?

Při vrtání vodního zdroje je nutné znát nejen hloubku vodonosné vrstvy, ale také průtok studny. Tento indikátor určuje, kolik kapaliny může zdroj vyprodukovat za jednotku času. To znamená, kolik vody lze vyrobit za minutu nebo hodinu. Web Instalatérský portál vám řekne, jak určit průtok studnou, abyste pochopili, zda zdroj může pokrýt požadovaný vodní zdroj.

Proč znát rychlost průtoku studnou?

Za prvé, stojí za zmínku, že výpočet objemu studny a její průtok nejsou totéž. Objem je měřítkem toho, kolik kapaliny může zdroj pojmout. A výpočet průtoku studny nebo studny je ukazatelem objemu kapaliny přijaté za 1 hodinu, to znamená produktivity zdroje. Měřeno v l/s nebo m3/h.

Aby bylo možné určit, zda je konstrukce schopna pokrýt potřebu vody nebo zda je třeba zvýšit průtok, je nutné znát vlastnosti konstrukce.

Průtok studny se vypočítá předtím, než vrtná společnost vydá pas pro objekt, protože charakteristiky, které vypočítají, se mohou lišit od skutečného ukazatele. Řekneme vám, jak zjistit charakteristiky skutečného průtoku vody ve studni.

Výpočet produktivity studny

Produktivita odběru vody z vrtů je nestabilní hodnota, která závisí na mnoha faktorech a parametrech, včetně stavu a zdrojů zdroje, ročního období, rychlosti pohybu podzemní vody atd. Je však možné přibližně vypočítat charakteristiky proudění.

Při výpočtu produktivity se berou v úvahu následující geologické charakteristiky:

• statická hladina – výška vodního sloupce v klidu (bez příjmu vody);
• dynamická hladina – výška vodního sloupce, kdy se přítok rovná odtoku (při odběru vody);
• výška vodního sloupce – vzdálenost od statické úrovně ke dnu vstupní šachty;
• výkon čerpadla je určitý objem kapaliny, který je destilován kompresorem za konvenční jednotku času.

K určení těchto ukazatelů budete potřebovat následující inventář:

• ponorné čerpadlo;
• šňůra nebo tlustá rybářská šňůra se závažím a plovákem;
• měřená kapacita;
• svinovací metr a stopky.

Varování! Pro zajištění přesných výsledků nepoužívejte jamku 3-4 hodiny před zahájením měření.

Posloupnost akcí, jak zjistit produktivitu vodní studny:

1. Určete hloubku zdroje od okraje hrotu k hornímu bodu filtrační vrstvy. Pokud neznáte hloubku šachty pro přívod vody, spusťte do ní šňůru se závažím na konci, dokud nedosáhne písčitého dna. Poté šňůru vytáhněte a změřte její délku. Od výsledného čísla odečtěte 2 až 4 metry pro samotný filtr a jímku.
2. Vypočítejte statickou úroveň. Provádí se s vypnutým čerpadlem! Zavěste závaží a plavte na vlasec. Spusťte měřič do studny, dokud se šňůra neprověsí, což znamená, že se plovák dotkl vody. Vytáhněte vlasec a změřte, kolik z něj šlo do studny.
3. Vypočítejte dynamickou úroveň. Chcete-li to provést, při odčerpávání vody spusťte vlasec s připojeným závažím a plavte do hlavy, dokud vlasec nezeslábne. Poté vlasec vytáhněte a změřte vzdálenost od bodu, kde vlasec zeslábl, k plováku.
4. Určete dynamickou úroveň pomocí vibračního čerpadla. Pomalu vytáhněte zařízení z hřídele a poslouchejte, kdy začne pracovat v kritickém režimu (suché). V tomto okamžiku označte hadici a zcela vytáhněte čerpadlo. Změřte vzdálenost od značky k zařízení. Tím získáte vzdálenost k vodní hladině.
5. Vypočítejte výkon čerpadla. Spusťte dmychadlo do studny a nechte jej běžet jednu hodinu. Poté naplňte odměrnou nádobu pumpou a měřte čas pomocí stopek. Například kbelík o objemu 5 litrů se naplní za 20 sekund. V souladu s tím se za minutu nasbírá 15 litrů a za hodinu bude maximální produkce 900 litrů = 0,9 m³.

Poté, co byl vypočten objem kapaliny čerpané čerpadlem, je pomocí vzorců vypočtena produktivita zdroje zvodnělé vrstvy.

Vzorce pro výpočet skutečných a specifických průtoků

Průtok studnou se vypočítá pomocí vzorce:

V/(Hd – Hst) × L = DKde

V – kapacita čerpadla, m³, objem čerpané vody; Hd – dynamická úroveň, m; Hst – statická hladina, m; L – výška vodního sloupce, m; D – průtok studnou, m³/h.

Hodnoty získané jako výsledek měření se vloží do vzorce. Ve vzorci vydělte produktivitu vodního čerpadla rozdílem mezi dynamickou a statickou úrovní. Výsledné číslo se vynásobí výškou vodního sloupce a získá se výsledné průtokové množství.

Mnoho lidí se nenásobí vzdáleností od statické hladiny k filtru, ale celkovou hloubkou. Takové výpočty studní jsou přesné pouze tehdy, je-li zdroj dokonale navržen. Pokud je místo příjmu vody nedokonalé a obsahuje filtr, pak mají tyto výpočty chybu směrem nahoru. To s sebou nese špatnou volbu čerpacího zařízení a snížení jeho životnosti.

Řekněme, že jako výsledek měření byly získány následující výsledky:

• kapacita čerpadla – 900 litrů/hod;
• dynamická hladina – 20 m;
• statická hladina – 15 m;
• Horní část filtru je umístěna v hloubce 40 m.

Musíte vypočítat výšku vodního sloupce: 40-15 = 35 m Doplňte získaná data do vzorce: 0,9 / (20-15) × 35 = 4,5. Od této hodnoty odečtěte 20 % – úprava pro denní změnu průtoku.

V důsledku toho bude skutečný průtok vrtu 3,6 m³ za hodinu. Stejným způsobem lze vypočítat denní průměr.

Zvýšení produktivity čerpacího zařízení pomáhá snižovat dynamickou hladinu, a tím snižuje skutečný průtok. Při výpočtech je proto třeba měřit dynamiku dvakrát – při různé intenzitě příjmu tekutin.

Specifický průtok studnou lze vypočítat pomocí vzorce:

Dsp=(V2-V1)/(h2-h1), kde:

V1 je objem vody odčerpaný během prvního odběru; V2 je objem vody odčerpaný během druhého odběru; h1 – pokles dynamické úrovně při prvním příjmu; h2 – pokles dynamické úrovně během druhého příjmu.

Specifický průtok se vypočítá jako vydatnost studny při poklesu hladiny vody o metr.

Jak hloubka ponoření čerpadla ovlivňuje výkon?

Ponorná čerpadla v souladu s pokyny musí být umístěna co nejdále od filtru studny. Normální vzdálenost ke statické hladině vody by přitom měla být minimálně 1 metr.

Varování! Optimální hloubka čerpadla je bodem nejintenzivnějšího přítoku vody.

Při výběru, v jaké hloubce instalovat čerpací stanici, je třeba vzít v úvahu, že produktivita zdroje příjmu vody klesá úměrně vzdálenosti ode dna. To znamená, že v hloubce 40 metrů, kde je filtr umístěn v šachtě, bude výkon kapaliny maximální a podle výpočtů bude 3,6 m³/hod.

Zatímco v hloubce 28 metrů bude výkon 1,8 m³/hod. a v hloubce rovné statické hladině bude průtok velmi malý. Pro zajištění optimálního výkonu domácí vodárny musí být čerpadlo umístěno v hloubce 28 až 35 m.

Jak zvýšit průtok?

Během provozu klesá produktivita příjmu studniční vody. Hlavním důvodem poklesu průtoku je zanášení dna. Chcete-li zvýšit produktivitu na počáteční úroveň, vyčistěte filtr a hřídel konstrukce.

Ale čištění zdroje nepomůže, pokud byl průtok zpočátku nízký. Důvody mohou být různé: průměr těžebního potrubí je úzký, důl minul vodonosnou vrstvu nebo obsahuje málo vlhkosti.

Jak zvýšit produkci studní s minimálními náklady? Nejjednodušší způsob je nainstalovat utěsněnou hlavu.

Atmosférický tlak na hladině moře při 0°C ukazuje 760 mmHg. Atmosférický tlak vody můžete vypočítat s vědomím, že hustota rtuti je 13,6krát vyšší než hustota vody: 0,76 × 13,6 = 10,336 m.

Pokud studnu naplníte vodou a nainstalujete na ni utěsněnou hlavu, můžete odstranit atmosférický tlak. V důsledku toho, pokud byla statická hladina 15 m, a odstranit atmosférický tlak, který je přibližně 10 metrů rtuťového sloupce, statická hladina stoupne na 5 metrů od země.

Úměrně statické hladině se díky utěsněné hlavici zvýší dynamická hladina, což znamená, že se zvýší produktivita, tedy průtok, konstrukce odběru vody.

Existují ale i jiné způsoby, jak zvýšit průtok studnou – pneumatické pulzní ošetření filtru, použití akustického práškového generátoru a další metody, ale instalace utěsněné hlavice je nejjednodušší variantou.

Díky konzultantům na santehnikportal.ru víte, jak určit průtok vody ve studni a jak zvýšit produktivitu studny pomocí utěsněného uzávěru.

Studna, jako každá hydraulická struktura, má své vlastní vlastnosti. Jedná se o typ (písek nebo vápenec), hloubku, průměr, výkon. Nejdůležitějším krokem při určování jeho funkčnosti je výpočet průtoku studny.

Co je průtok a proč jej vypočítat?

Maximální objem vody, který lze odčerpat za jednotku času, se nazývá průtok (neplést s účetním termínem „debet“). Voda z vodonosné vrstvy vstupuje do pláště, kde dochází k akumulačnímu procesu. Intenzivním pumpováním to končí. Chce to čas, než se vrátit do práce. Pokud vodní sloupec klesá rychle, znamená to nízký průtok, pokud pomalu, znamená to vysoký průtok. U vrtů vrtaných do bohatých horizontů přítok typicky překračuje kapacitu čerpadla. V takových případech voda nekončí, ale její sloupec pouze klesá na určitou úroveň.

Výpočet průtoku fontánové studny.

Produktivita vrtu se může lišit od několika metrů krychlových až po několik tisíc metrů krychlových za den. Výpočet produktivity odběrného místa vody je nutný především pro porovnání jeho kapacity s potřebami spotřeby. Plánovaná spotřeba je stanovena v sazbě 0,5 metru krychlového. m/hod na bod (faucet). Na základě těchto údajů se vybírá zařízení. Pokud například pracuje 6 bodů současně, je nutné nainstalovat čerpadlo, které čerpá 3 metry krychlové. m/hod. Otázka: Může odběrné místo vody takové zásobování zajistit? Je obtížné přesně měřit produktivitu, protože se může lišit v závislosti na ročním období. Důležité jsou však i přibližné informace. Při vrtání artézských přívodů vody se údaje zapisují do technického pasu. Zákazník se musí osobně zúčastnit procedury stanovení průtoku: je třeba mít na paměti, že pozdější reklamace z důvodu nedodržení jeho technické dokumentace nebudou uznány. Přesné údaje v pasu se mohou hodit i v budoucnu, pokud nastanou technické nebo právní problémy.

Viz také:

Dláto – co to je a jak vypadá.

Jak používat Dupuyův vzorec.

Podívejte se na možnosti designu studny zde.

Měření a výpočty

Průtok studny se určuje přibližně jeden den po vrtání: hladina vody by měla dosáhnout maximální úrovně. Pro výpočet se měří několik parametrů:

1. Hloubka studny.
2. Umístění začátku filtrační zóny (horní bod).
3. Intenzita výběru (objem za jednotku času).
4. Statická hladina je hladina vody v neprovozním stavu.
5. Dynamická hladina – vodoznak při nepřetržitém čerpání. Při provozu čerpadla se sloupec sníží, ale v určité výšce se ustálí. Tento bod je dynamická úroveň. Když se výkon čerpadla změní, bude se lišit.

Způsob zvýšení průtoku studny pomocí baileru.

Statické a dynamické úrovně se měří z povrchu země. Čím vyšší je tedy vodní sloupec, tím nižší jsou ukazatele těchto úrovní.

Průtok studny lze určit pomocí vzorce:

Dt – rychlost proudění vrtu; V – intenzita čerpání; H_děkan – dynamická úroveň, H_stat – statická úroveň; H_в – výška sloupu (definovaná jako rozdíl mezi hloubkou studny a statickou úrovní).

Tento výpočet obsahuje jednu závažnou chybu. To znamená, že když se výkon čerpadla změní, sloupec bude klesat přesně proporcionálně. To však není pravda. Ve skutečnosti dochází k progresivnímu poklesu vody s rostoucím výkonem čerpadla. Ale pro každý bod příjmu vody je to individuální. Pro přesnější výpočet se provede opakovaná studie s jinou intenzitou výběru. Poté se určí konkrétní průtok:

Dу – měrný průtok; PROTI₁ – intenzita odběru vody během první studie; PROTI₂ – intenzita odběru vody při opakovaném výzkumu; h₁ – rozdíl mezi dynamickou a statickou úrovní během první studie; h₂ – rozdíl mezi dynamickou a statickou úrovní při opakovaném výzkumu.

Specifický průtok je hodnota udávající množství vody odebrané ze studny (studny) při poklesu vodního sloupce o 1 m.

Skutečný průtok lze vypočítat pomocí vzorce:

Dt – rychlost proudění vrtu; H_filtrovat – hloubka začátku filtrační zóny; H_stat – statická úroveň; Dу – specifický průtok.

Vzhledem k tomu, že výkon vodní stavby je proměnlivý a závislý na řadě vnějších faktorů, lze takový výpočet nazvat přesným pouze podmíněně. Nejblíže je však pravdě a získané údaje lze zapsat do pasové dokumentace.