Natężenie przepływu w studni: formuła, definicja i obliczenia

Spisu treści:

Natężenie przepływu w studni: formuła, definicja i obliczenia
Natężenie przepływu w studni: formuła, definicja i obliczenia

Wideo: Natężenie przepływu w studni: formuła, definicja i obliczenia

Wideo: Natężenie przepływu w studni: formuła, definicja i obliczenia
Wideo: How to Calculate Flow Rates and Volume for Water Wells 2024, Może
Anonim

Zapewnienie podmiejskiej dzielnicy lub nieruchomości niezbędnej ilości wody to pierwsze i najważniejsze zadanie każdego właściciela, od którego zależy komfort życia. Zwykle w tym celu wierci się studnię. Ale skąd możesz wiedzieć na wczesnym etapie, czy w przyszłości będzie wystarczająca ilość wody?

Charakterystyka zbiornika

Studnia jest budowlą hydrauliczną o własnych właściwościach. To jest:

  • wydajność;
  • średnica;
  • głębokość;
  • typ.
Szybkość przepływu studni
Szybkość przepływu studni

Aby poprawnie określić jego funkcjonalność, konieczne jest obliczenie natężenia przepływu studni. Dokładne określenie tego parametru pozwoli Ci dowiedzieć się, czy ujęcie wody w pełni zaspokoi nie tylko picie, ale również potrzeby gospodarstwa domowego. Ponadto, natężenie przepływu zbiornika pomoże Ci dobrać odpowiedni sprzęt pompujący do zasilania mas wodnych na powierzchnię.

Również znajomość natężenia przepływu konstrukcji hydraulicznej pomoże zespołowi naprawczemu wybrać najlepszą opcję jej przywrócenia w przypadku problemów z eksploatacją zbiornika.

Funkcje klasyfikacji

Określenie natężenia przepływu w studniujawni poziom swojej wydajności, który może być:

  • Do 20 m³/dzień (niska wydajność lub niska wydajność).
  • Powyżej 20 m³/dzień, ale mniej niż 85 (średnia produkcja).
  • Od 85 m³/dzień i więcej (wysoka wydajność).
Obliczanie natężenia przepływu w studni
Obliczanie natężenia przepływu w studni

Dołki ubogie to płytkie studnie (do 5 m), które dotarły tylko do górnej warstwy wody. Ilość wody w nich jest zwykle niewielka, a jakość bardzo wątpliwa, ponieważ wilgoć przenika tutaj z powierzchni. Jeśli w pobliżu znajdują się duże trasy samochodowe lub kolejowe, przedsiębiorstwa, osady, to zanieczyszczone masy wodne, przechodząc przez niewielką warstwę gleby, są mało oczyszczone, dlatego praktycznie nie nadają się do picia. Szybkość przepływu tego typu studni jest dość ograniczona i może wynosić od 0,6 do 1,5 m3 na godzinę.

Średniej jakości budowle hydrotechniczne osiągają zwykle głębokość od 10 do 20 m. Wody w nich są filtrowane z wystarczającą jakością, co potwierdzają badania laboratoryjne, dzięki czemu mogą być spożywane nawet w postaci surowej. Co godzinę ze przeciętnego akwenu debetowego można wypompować 2 m3 wilgoci. Hydroelektrownie typu wysokowydajnego zwykle osiągają wapienną warstwę wodonośną, więc jakość wody w nich jest doskonała, ilość wynosi od 3 m3 na godzinę.

Określanie odpowiedniej ilości wody

Aby dokładnie dowiedzieć się, ile wody potrzeba na potrzeby danego obiektu, należy policzyć liczbę kranów nie tylko wewnątrz domu, ale także na zewnątrz. Każdy dźwig zajmuje około 0,5 m³. Na przykład 5 zaworów dostarczy 2,5 m³ mas wody, 7 - 3,5 m³ itd. Ale dzieje się tak, gdy krany są stale otwarte.

Wzór na natężenie przepływu w studni
Wzór na natężenie przepływu w studni

Po kilkudniowym wierceniu i zaleganiu studni należy zmierzyć poziom wody w rurociągu produkcyjnym. Poziom zwierciadła wody przed pompowaniem nazywany jest statycznym, a po pompowaniu - dynamicznym. Jeśli ubytek wody jest równy intensywności selekcji, lustro zatrzyma się na pewnym poziomie. Ale jeśli zwiększa się (zmniejsza) objętość pobieranej wody lub przepływ mas wody staje się mniejszy (większy), to lustro może zmienić swój poziom.

Pomiar wydajności

Kluczem do długotrwałej eksploatacji każdej konstrukcji hydraulicznej jest jej prawidłowe działanie. Aby to zrobić, konieczne jest kontrolowanie ciśnienia wody co najmniej 3-4 razy w roku. Odbywa się to po prostu: przez pewien czas wszystkie naczynia wolumetryczne są wypełnione. Jeżeli jego napełnianie w każdym kolejnym pomiarze kontrolnym zajmuje tyle samo czasu, natężenie przepływu pozostaje takie samo, co oznacza, że zbiornik jest użytkowany prawidłowo.

Wydłużenie czasu do napełnienia naczynia wskazuje, że zmniejszyła się ilość mas wody. Aby było wygodniej kontrolować sytuację i podejmować odpowiednie działania, konieczne jest rejestrowanie uzyskanych danych pomiarowych poprzez utworzenie np. tabeli i samodzielne wykonywanie pomiarów po tym samym czasie.

Obliczanie wskaźnika

Jak określić natężenie przepływu w studni? Aby to zrobić, musisz znać wskaźniki dynamiczne ipoziomy statystyczne. Ich pomiar jest bardzo prosty: trzeba przymocować ładunek do liny i opuścić go do rury. Pożądanym parametrem jest odległość lustra wody od powierzchni ziemi.

Wyznaczanie natężenia przepływu w studni
Wyznaczanie natężenia przepływu w studni

Pomiary należy wykonać przed rozpoczęciem pompowania wody i po pewnym okresie od rozpoczęcia pompowania. Im niższa liczba, tym wyższa produktywność zbiornika. Jeśli natężenie przepływu w studni jest mniejsze niż wydajność pompy, różnica w wydajności może być bardzo duża. Zatem poziom statystyczny to odległość wody od powierzchni gleby przed rozpoczęciem pompowania, a poziom dynamiczny to pomiar poziomu zwierciadła wody, generowanego w sposób naturalny.

Zastosowanie formuły

Poznawszy czas wypompowania cieczy i jej ilość, można przystąpić do wykonywania niezbędnych obliczeń. Aby to zrobić, stosuje się dokładne obliczenia matematyczne. Wzór z następującymi symbolami pomoże określić dokładne natężenie przepływu w studni:

  • Нst, Нд – poziomy statystyczne i dynamiczne.
  • H to wysokość słupa wody.
  • B - wydajność urządzenia pompującego.
  • D - debet.

Teraz przyjrzyjmy się, jak wygląda formuła:

D=H x V: (Nd - Nst), metr

Najlepszym sposobem na zrozumienie, jak obliczyć natężenie przepływu w studni, jest spojrzenie na konkretny przykład.

Na przykład:

  • Dane Nst – 30 m.
  • Dane Nd – 37 m.
  • Wysokość słupa wody wynosi 20 m.
  • Wydajność jednostki pompującej - 2 m3/godz.

Oblicz: 20 x 2: (37 - 30) i uzyskaj około 5,7 m3/h.

Jak określić natężenie przepływu studni
Jak określić natężenie przepływu studni

Aby sprawdzić tę wartość, możesz użyć pompowania próbnego, używając większej pompki. Po wykonaniu obliczeń zgodnie z powyższym wzorem możesz zacząć szukać konkretnego wskaźnika. Pomoże Ci to zrozumieć, jak wydajność wzrasta wraz ze wzrostem poziomu dynamiki. Do obliczeń używany jest następujący wzór:

  • PM=d2 - d1: n2 - n1, gdzie

    D2, n2 są wskaźnikami drugiej kontroli, d1, n1 - pierwszej, and UP to specyficzny wskaźnik.

  • Jednocześnie wskaźnik specyficzny jest głównym parametrem, który odzwierciedla wszystkie czynniki wpływające na produktywność odwiertu. Zależy to od grubości warstwy wodonośnej i konstrukcji rurociągu.

    Wzrost wydajności

    Jeżeli struktura hydrauliczna zaczęła z czasem zmniejszać wydajność, natężenie przepływu w studni można zwiększyć, stosując jedną z następujących metod:

    • Wyczyść filtr i rurę.
    • Sprawdź sprzęt do pompowania.
    Jak obliczyć natężenie przepływu w studni
    Jak obliczyć natężenie przepływu w studni

    Czasami pomaga przywrócić wydajność zbiornika i nie uciekać się do bardziej drastycznych środków. Jeżeli obliczenia natężenia przepływu studni już na początku były kiepskie, to przyczyną tego może być albo niewielka ilość mas wody w tym źródle, albo brak doświadczenia rzemieślników spowodował, że w warstwie wodonośnej nie doszło do dokładnego uderzenia. W takim przypadku jedynym wyjściem jest wywiercenie kolejnej studni.

    Zalecana: