Výpočet průtoku studny: jak určit maximální objem vody?

Objem vody dodávané čerpadlem ze studny nebo studny závisí na její produktivitě a zdroji příjmu vody. Chcete-li zjistit produktivitu vodonosné vrstvy, měli byste vypočítat průtok. Řekneme vám to jak určit průtok.

Jaká je průtoková rychlost vodní studny?

Průtok je chápán jako číselná hodnota, která určuje charakteristiku vrtu, čerpadla a potrubí. Je také ukazatelem množství vody vypuštěné zvodněnou vrstvou do podzemních vod za nominální jednotku času nebo kapacitou studny pro příjem vody. Parametr se měří v m3/h nebo l/min. Francouzská terminologie toto slovo označuje jako „prodej“ – „spotřeba“. Mnoho lidí si plete debet s debetem, druhé slovo je účetní termín a má úplně jiný význam.

Pro jaké účely se průtok počítá?

Pokud víte, jak vypočítat průtoky, nebudete mít problémy s výběrem čerpadla do studny a dalšího zařízení na zvedání vody. Čím přesnější jsou údaje uvedené v technickém pasu studny, tím snazší je vypočítat její stav a určit režim provozu, výměnu zařízení nebo opravy. Před zahájením procesu vrtání je vše, co je třeba sdělit specialistům, kteří budou provádět vrtací práce, denní objem vody potřebný pro nepřerušovaný a pohodlný přívod vody.

Zjednodušená metoda výpočtu

Průtok lze určit několika způsoby a pro každou metodu výpočtu je nutné použít specifický vzorec. Pro nejjednodušší průtok nasávané vody můžete použít vzorec D=P/(Ndn-Nst)*Nv.

• D – průtok.
• NDn – vzdálenost od země k povrchu kapaliny.
• Nst – dynamická redukce.
• Nv – vodní sloupec.

• Hloubka studny je 30 m.
• Vodní sloupec ve studni je Hv=10m.
• Vzdálenost od země k povrchu kapaliny je Hst = 20.
• Dynamické řezání – Ndn=23 m.
• Parametry zadáme do vzorce: D=1,44/(23-20)*10=4,8 m3/h. Na základě tohoto výpočtu je třeba vybrat čerpací zařízení.

Specifický průtok

Pokud potřebujete na studnu nainstalovat výkonné čerpací zařízení, dynamická hladina se sníží a její zvýšená absolutní hodnota sníží průtok. Vodovodní stavbu lze posoudit pomocí specifického ukazatele, charakterizovaného objemem čerpané vody při snížené hladině na 1 m kmene. Indikátor lze vypočítat jeho druhým výpočtem při odčerpávání kapaliny při jiném výkonu čerpadla. Vypočítejme konkrétní parametr a zjistíme výtlak vody při snížené hladině 1 m: Dud=(V2-V1)/(h2-h1), kde:

• Činnost zařízení na odběr vody – V1 a V2.
• Pokles vodního sloupce – h1 a h2.

Skutečný průtok

Skutečnou produktivitu lze vypočítat pomocí vzorce Dr = (Nf-Nst)xDu, kde Nf je hloubka horního okraje filtrační části plášťové trubky.

Snížení průtoku

Pokud studna fungovala normálně, ale během jejího provozu se snížila dynamika výkonu, pravděpodobně došlo k ucpání potrubí nebo filtračního systému čerpadla. Příčinou může být i naplnění nevyužitého zdroje vody. Problém můžete vyřešit vyčištěním přívodu vody a filtrace. Pokud je narušena integrita, měly by být nainstalovány nové mechanismy.

Někdy se během provozu může studna zaplnit usazeninami písku nebo bahna. Spláchnuté částice vstupují do usazovací nádrže a užitečná kapacita přívodu vody se zmenšuje. Čím rychlejší je filtrace, tím rychleji dochází k akumulaci a následně k poruchám kol odstředivého čerpadla vlivem opotřebení.

Broušení lze omezit a zvýšit průtok. K tomu je nutné instalovat speciální systémy, které oddělují písek při plnění, pumpují systém, proplachují cirkulující kapalinou nebo foukají stlačeným vzduchem. Takové metody doporučují specialisté, kteří vybavují studny a provádějí jejich opravy.

Je možné zvýšit produktivitu nízkovýnosné vodní studny? Téměř ne, protože vrták během provozu nenarazil do vodonosné vrstvy ani se do ní nedostal, ale vrstva má malou zásobu vody. V tomto případě stačí najít nový zdroj pro vrtání.

Průtok můžete zvýšit jinými metodami, například pomocí pneumatického pulzního ošetření filtru, pomocí generátoru sonického prášku nebo instalací utěsněné hlavy. Uvedli jsme ty nejjednodušší.

Stanovení absolutního průtoku vrtu vyžaduje specializované vybavení, určité znalosti a čas. I když je vše počítáno podle technologie, průtok ukáže výsledek v okamžiku, kdy byla analýza provedena. Koneckonců, voda bude neustále odčerpávána, což naznačuje neustálý pokles její hladiny a objemu. Při výpočtu průtoku je také důležité vzít v úvahu počasí a roční období. Sníh a déšť doplní zásoby vody, což způsobí zvýšení hladiny. Tyto okolnosti mají obrovský vliv na výsledek. Průtok se může výrazně lišit, i když vše bylo provedeno stejnou technologií, ale výše uvedená skutečnost nebyla zohledněna. Můžeme dojít k závěru, že průtok není konstantní.

Při výpočtu průtoků jsou důležitými charakteristikami statické a dynamické hladiny vody. Měření těchto hladin je velmi jednoduché pomocí kabelu nebo lana. Stačí na konec přivázat závaží a spustit lano do vody. Hladinu vody lze určit měřením její mokré části.

Statistický ukazatel hladiny vody ve studni se musí měřit v okamžiku, kdy se z ní voda čerpá. Po nějaké době čerpání hladina klesne a zastaví se na určitém místě. Toto je dynamická hladina vody. To znamená, že pokles vody se zastavil a přítok vody do studny se rovná jejímu odčerpání čerpadlem.

Rozdíl mezi ukazateli statistické a dynamické úrovně pomůže určit průtok. Pokud není větší než 1 metr, pak lze průtok považovat za velký a s největší pravděpodobností překračuje kapacitu čerpadla. Chcete-li přesně určit průtok, musíte použít čerpadlo s větším výkonem.

Pokud je průtok studnou malý ve srovnání s výkonem čerpadla, pak bude voda klesat, dokud úplně nevyteče.

Pro stanovení průtoku je potřeba pořídit si výkonné čerpadlo a větší odměrnou nádrž. Použijeme k měření odčerpané vody.

Debet lze získat pomocí vzorce:

Dt je rychlost průtoku studnou (m3/hod);

V je intenzita čerpání vody při měření (m3/hod);

Hdin je dynamická hladina vody (k jejímu měření dochází okamžitě nebo během čerpání v době, kdy je produktivita rovna V);

Hstat je statistická hladina vody, která bude měřena do 24 hodin po usazení. Pokud použijete kratší dobu, výsledek nemusí být přesný);

Hw je výška vodního sloupce ve studni (rozdíl mezi hloubkou studny a hladinou vody v ní).

Je třeba počítat s tím, že reálně při zvýšení intenzity odběru vody bude hladina vody ve studni klesat mnohem rychleji a výsledek průtoku studny se bude výrazně lišit. Tento ukazatel je ovlivněn mnoha faktory a individuálními charakteristikami studny.

Pro přesnější výsledek můžete použít měření konkrétního průtoku.

Měrný průtok studnou je objem vody, kterou studna dodává při čerpání (v l/sec) při poklesu vody v ní o 1m.

VZORCE PRO VÝPOČET SPECIFICKÉHO PRŮTOKU:

Dsp = (D2 – D1)/ (h2 – h1), kde

Dsp – měrný průtok vrtu;

h1 a h2 jsou výšky poklesu vodní hladiny.

Pokud je průtok studny malý a čerpání se provádí pomocí silného sedimentu, existuje šance, že bude voda zcela odčerpána.

Poté můžete vypočítat průtok pomocí následujícího vzorce:

D = (V x T – Vsk)/T, kde

V – výkon čerpadla, m3/h;

T – doba, po kterou bude voda ze studny zcela odčerpána, h;

Vsk je objem vody ve studni před zahájením čerpání, definovaný jako hx S, kde:

h – výška vodního sloupce (rozdíl mezi hloubkou studny k filtru a statickou hladinou), m;

S je plocha průřezu studny.

Měření a výpočty jsou nutností, protože všechna data jsou zaznamenána v pasportu studny. To je nutné v následujících případech:

1. Indikátory jsou potřebné k určení proveditelnosti studny, ukazují také stav zvodnělé vrstvy. Pokud nastanou problémy, pomůže to s obnovou studny.

2. To pomůže s určením potřebného objemu vody.

Další otázkou, která mnohé zajímá, je, jak zvýšit průtok studny.

Pokud byl průtok studny bezprostředně po vrtání vyšší než v tuto chvíli, musíte provést čištění, abyste zvýšili průtok. Filtr nebo potrubí se mohou ucpat.

Jedním z důvodů poklesu průtoku může být také špatný chod čerpadla, kvůli kterému klesá dynamická hladina vody.

Pokud byl průtok zpočátku nedostatečný, existují dva důvody:

– pro nosiče vody není typické dodávat tak obrovské objemy vody;

– při vrtání studny jste se nedostali do vodonosné vrstvy.

Je pravděpodobné, že jediným východiskem z této situace může být vrtání nového vrtu.