Вода набирається з водоносного горизонту в експлуатаційну трубу свердловини, і, в свою чергу, викачується звідти насосом. Очевидно, що протягом тривалого часу, насос не зможе викачувати з свердловини води більше, ніж здатний віддати в експлуатаційну трубу відніс. Тому завжди існує той граничний обсяг, який можна отримати з свердловини за годину - його і називають дебітом. Зверніть увагу, чи не дебет, як в бухгалтерії, а саме дебіт.
Точно визначити абсолютний дебіт свердловини досить складно - для цього потрібен час, спеціальні навички і знання, а також спеціалізоване обладнання. Крім того, навіть якщо у Вас все це є, дебіт Ви, в кращому випадку, визначте станом на момент визначення, і не більше того. Оскільки інтенсивність насичення водоносних горизонтів безпосередньо залежить від сезону і кліматичних умов, вже через тиждень або місяць значення дебіту той-же свердловини при такій-же технології вимірювання може помітно відрізнятися.
При бурінні індивідуальних свердловин на воду визначення точного дебіту зазвичай просто не має сенсу. Тому компанії, що пропонують послуги буріння свердловин, вимірюють дебіт для внесення в паспорт свердловини приблизно. з урахуванням власних можливостей і вимог конкретного замовника. Все, що Вам потрібно сказати бурильникам для цього - скільки води Ви плануєте здобувати зі свердловини (іншими словами, яка буде продуктивність насоса). Адже головне не те, скільки води теоретично можна добувати з Вашої свердловини, а то, чи вистачить води в свердловині конкретно для Ваших цілей, вірно?
Необхідну для Вас продуктивність насоса порахувати нескладно - кожен планований «кран» (включаючи всі змішувачі в будинку, гаражі, підсобних приміщеннях, а також на вулиці для поливу) забере на себе максимум 0,5 кубометра води в годину. Таким чином, якщо загальна кількість кранів з водою в господарстві 7, Вам потрібен насос продуктивністю в 3,5 м 3 / год, це в принципі вже з запасом, тобто за умови одночасної експлуатації відразу всіх врахованих кранів.
Як визначають статичний і динамічний рівні води?
Після закінчення буріння і промивання свердловини, їй дають «відстоятися» хоча б добу, після чого заміряють рівень набралася в експлуатаційну трубу води. Цей рівень показує стовп води в трубі при відсутності водозабору і називається статичним. Потрібно сказати, що в правильно влаштованої свердловині статичний рівень завжди вище початку фільтрової зони (зона водозабору з водоносного горизонту).
Отже, при відборі води з свердловини, рівень води в експлуатаційної трубі поступово падає, і, якщо інтенсивність відбору не перевищує дебіт свердловини, через якийсь час стабілізується на певній позначці. Таким чином, динамічний рівень води - це той рівень, який буде постійно підтримуватися при безперервному відборі води з певною інтенсивністю (м 3 / год). З чого випливає, що для насосів різної продуктивності динамічний рівень буде різним.
Щоб не заплутатися в термінах, важливо пам'ятати, що статичний і динамічний рівні води в свердловині вимірюються в метрах від поверхні. тобто коли фактичний рівень води падає (висота стовпа води зменшується) - значення динамічного рівня води в метрах - збільшується.
Як визначити дебіт свердловини?
Для визначення дебіту свердловини використовують або насос великої продуктивності, регулюючи водозабір краном на поверхні, або ж виробляють водозабір двома різними способами - насосом і ерліфтом.
Найбільш наочно спробую пояснити принцип обчислення дебіту на конкретному прикладі. Припустимо, маємо свердловину глибиною в 50 метрів. фільтрова зона (зона забору води з водоносного горизонту) в цій свердловині починається на глибині 45 метрів. а статичний рівень води (після відстою) зафіксовано на глибині 30 метрів. Таким чином, загальна висота стовпа води в експлуатаційної трубі складає 50-30 = 20 метрів.
Далі, припустимо, що з нашої свердловини за 1 годину відкачали 2 кубометра води, після чого заміряли рівень води в експлуатаційної трубі і визначили, що в порівнянні зі статичним (див. Вище) він в процесі відкачування знизився на 4 метри і таким чином, динамічний рівень склав 34 метри. В цьому випадку, 34 метра - це динамічний рівень води при дебите 2 куб. м / год
Багато бурильники вже виходячи з цих цифр визначають дебіт свердловини і вносять його в паспорт. А визначають таким чином:
- Dt - дебіт свердловини (м 3 / год)
- V - інтенсивність відкачування води при вимірі (м 3 / год)
- Hdin - динамічний рівень води (виміряний відразу після або навіть в процесі відкачування при продуктивності насоса рівній V)
- Hstat - статичний рівень води, який вимірюється після «відстою» свердловини протягом доби (можна менше, але постраждає точність).
- Hw - висота водяного стовпа в свердловині (різниця між глибиною свердловини і статичним рівнем води в ній).
В даному випадку, значення дебіту становитиме (2/4) * 20 = 10 м 3 / год
Важливо розуміти, що в такому розрахунку є одна дуже серйозна похибка. Порахувавши, що при продуктивності відкачування води 2 м 3 / год рівень води в свердловині падає на 4 метри, при такому розрахунку ми вимушено припускаємо, що якщо ми станемо викачувати не два, а скажімо 4 кубометри води на годину, то рівень води впаде теж в два рази більше і різниця між статичним і динамічним рівнями води складе вже не 4, а 8 метрів. Тобто, передбачається, що при збільшенні продуктивності водозабору, динамічний рівень води в свердловині буде збільшуватися прямо пропорційно, що насправді не відповідає дійсності.
Насправді, при збільшенні інтенсивності водозабору падіння рівня води в свердловині відбувається швидше, тобто реальний (фактичний) дебіт свердловини буде нижче порахувати вище, а ось на скільки - безпосередньо залежить від безлічі факторів і є індивідуальною особливістю кожної конкретної свердловини.
Тому, більш точну картину дасть вимір питомої дебіту. а для цього вже потрібен другий водозабір з іншого інтенсивністю, і, відповідно, новий вимір динамічного рівня води після цього паркану.
Отже, після першого відбору води свердловині знову потрібно дати відстоятися так, щоб рівень води в експлуатаційної трубі досяг статичного рівня, після чого відкачуємо воду вже з іншого інтенсивністю, скажімо, 3 м 3 води за 1 годину. І знову вимірюємо динамічний рівень. Припустимо, в нашому випадку динамічний рівень води після другого виміру склав 38 метрів. Тобто, при відборі води з інтенсивністю 3 м 3 / год, рівень води в трубі впав на 8 метрів.
Маючи дані обох вимірів, вважаємо питомий дебіт:
- Du - питомий дебіт (м 3 / год)
- V2 - велика інтенсивність відбору води з двох вимірів (в нашому випадку - це 3 м 3 / ч)
- V1 - менша інтенсивність відбору води з двох вимірів (в нашому випадку - це 2 м 3 / год)
- h2 - падіння рівня води при водозаборі більшої інтенсивності, обчислюється як різниця між динамічним і статичним рівнями води. У нашому випадку. це 38-30 = 8 метрів.
- h1 - падіння рівня води при водозаборі меншої інтенсивності. У нашому випадку. це 34-30 = 4 метри.
Таким чином, питома дебіт нашої свердловини становитиме: (3-2) / (8-4) = 1/4, або 0,25 м 3 / ч. Про що це нам говорить? Це означає, що збільшення динамічного рівня води на один метр дає приріст дебіту на 0,25 м 3 / ч. За умови, що насос буде опущений не нижче початку фільтрової зони, реальний дебіт такої свердловини становитиме:
- Dt - дебіт свердловини.
- Hfilter - глибина верхньої точки фільтрової зони (в нашому випадку - 45 метрів).
- Hstat - статичний рівень води (в нашому випадку - 30 метрів).
- Du - питомий дебіт свердловини (0,25 м 3 / ч).
Таким чином, дебіт свердловини становить: Dt = (45-30) * 0,25 = 3,75 м 3 / ч
Різниця з одним виміром (розрахунок вище) очевидна - розрахунковий дебіт впав більш ніж в два рази. Це значення все одно не є точним, але воно, у всякому разі, набагато ближче до реального.
Навіщо все це потрібно замовнику, запитаєте Ви?
По перше. чим точніше інформація внесена в паспорт свердловини, тим більше шансів на те, що при будь-яких проблемах в майбутньому свердловину вдасться відновити. Або у всякому разі більш точно встановити джерело і причину проблеми.
По-друге. в більшості випадків свердловину бурять на ділянці ще до початку будівництва будинку, а тому перевірити, чи реальний дебет написаний в паспорті і чи достатньо в свердловині води насправді, у замовника, як правило, можливості немає. Ну а через півроку, коли будівництво буде закінчено (і це ще оптимістичний прогноз), претензії про те, що води мало, вже ніхто не прийме - адже спочатку «дебіт» був більш ніж достатній?
Тому, при вимірюванні дебіту свердловини завжди краще бути присутнім особисто і наполягати на тому, щоб було вироблено, як мінімум, два виміру динамічного рівня води. Причому в кожному випадку до виміру динамічного рівня насос повинен безперервно відкачувати воду не менше години!
Як збільшити дебіт свердловини?
Якщо раніше він був вище, і це точно відомо, то можна спробувати прочистити експлуатаційну трубу і фільтр свердловини. Ще однією причиною зменшення кількості видобутої зі свердловини води може бути зниження продуктивності насоса - в цьому випадку динамічний рівень води повинен зменшитися.
Якщо ж дебіт свердловини недостатній спочатку, то можливі тільки два варіанти - або бурильники неточно потрапили в водоносний горизонт, або обраний відніс в принципі не здатний дати більше води. В обох випадках велика ймовірність того, що буде потрібно нова свердловина.