Как посчитать объем скважины
Teplotehnika33.ru

Отопление и водоснабжение

Как посчитать объем скважины

Как рассчитать объем воды в скважине?

Что делать, если насос застрял в скважине?

Как чистить скважину самостоятельно?

Важность защиты источника водозабора и устройство оголовка

Прежде чем приступить к рытью и обустройству скважины, необходимо определить её характеристики. Одна из самых важных – это дебит. С его помощью определяется способность шахты к водозабору, сможет ли она обеспечить владельца технической и питьевой водой в необходимом количестве. Кроме этого, он позволяет правильно подобрать необходимое оборудование для подъёма влаги на поверхность. Если этими вычислениями пренебречь, то подача жидкости в дом будет нестабильной.

Что же это такое?

Проще говоря, эта характеристика показывает, какой объём жидкости может быть получен из скважины за час, день, или другой промежуток времени. Чем он выше, тем лучше будет производительнос ть колодца. Но это так же значит, что потребуется мощный насос и обсадные трубы большого диаметра.

Если значение объема жидкости маленькое, то не потребуется установка высокопроизводит ельного аппарата, а значит, на этом можно будет сэкономить.

Как уже описывалось выше, дебитом называется характеристика, помогающая определить объём добываемой влаги, на определенную единицу времени. Эта характеристика измеряется в кубических метрах в час, день, или в л/мин. Исходя из этого можно заключить, что самые производительные шахты имеют высокий дебит, и для них требуется мощное оборудование. Для его определения применяются мощные насосы и мерная емкость. Такую работу рекомендуется доверять специалистам, способным сделать самые точные вычисления.

Как рассчитывается?

Для того чтобы вычислить дебит, нужно определить два важных показателя:

Динамический уровень воды.

Обе характеристики замеряются от зеркала воды скважины до уровня поверхности почвы. Для этого обычно используется веревка с грузом или тонкий стальной трос. При опускании груза на водную гладь можно будет услышать булькающий звук -это и будет сигналом, что достигнуто зеркало. По длине троса и определяется поверхность воды. Данная методика применяется для определения как динамической, так и статической высоты.

Определение статического уровня скважины должно проводиться, когда насос отключен, а влага находится в своем естественном состоянии. При работе оборудования высота жидкости будет непременно снижена, а значит, показатели не будут точными. Таким образом, при откачке высота меняется, и встает на другую точку. В данном случае и проводится динамическая проверка. Она показывает, что вода прибывает в колодец с той же скоростью, с которой убывает.

Выявленный показатель позволяет подобрать насос необходимой мощности, которая указана в документации к оборудованию. При незначительной разнице между статической и динамической высотой (около метра) можно говорить, что дебит большой. Но при этом должен учитываться и объём выкаченной жидкости, и сколько на этот процесс затрачено времени. Всё эти данные вычитаются по определенной формуле, после чего получается окончательный результат.

Точная формула

Для того чтобы получить более точные вычисления, можно воспользоваться специальной формулой. Если водозабор имеет в глубину 50 метров, например, а статический уровень на глубине в 30 метров, то проводятся следующие расчеты. Глубина минус статистический уровень — получаем дебит. В данном примере это: 50-30=20 метров. Затем делается динамический забор. При насосе с расходом в 2 м3/час он будет примерно 37 метров. Делаются такие же вычисления, как описаны выше.

Как видим, формула для расчета глубины скважины простая. Затем проводится повторная выкачка с более мощным оборудованием, и вычисляется удельное значение. Это позволяет удостовериться в полученных данных и получить более точные цифры. Такие расчеты можно сделать самостоятельно, но лучше доверить это дело профессионалам, которые произведут точные замеры и расчеты. На их основании будет рекомендовано самое оптимальное оборудование с высокой производительнос тью.

Возможно ли увеличить показатель дебита?

Если известно, что дебит падает, а раньше он был выше, то достаточно прочистить трубу, а также фильтры, установленные в ней. В большинстве случаев это помогает увеличить показатель до прежнего состояния. Но это не единственная причина снижения объема скважинной жидкости. Уменьшение воды может произойти и из-за оборудования, то есть при уменьшении производительнос ти насоса. Это определяется по уменьшению динамического уровня. В данном случае требуется его замена.

В случае если этот показатель изначально был маленький, такие меры не помогут. Причин этому может быть немало: к примеру, при бурении не было точного попадания в водоносный горизонт либо подобран неправильный аппарат для подъёма жидкости. В последнем случае все решается просто – заменой насоса. Но в первом случае проблему можно решить только бурением новой скважины.

Правильные расчеты объема воды очень важны, с их помощью в доме всегда будет необходимое количество воды. Поэтому к процессу подсчета надо подойти с полной серьезностью и точностью.

Как посчитать объем скважины

Расчет объема скважины и коммуникационного средства.

Чтобы рассчитать необходимые качества бурового раствора, нужно вычислить объем скважины по формуле:

В метрической системе:

V = объем скважины в куб.м

D = диаметр скважины в метрах

L = длина скважины в метрах

Объем зазора может быть вычислен как разница между посчитанным объемом скважины и объемом коммуникационного средства.

Объем коммуникационного средства вычисляется так же, как и объем скважины, только диаметр скважины заменяется на диаметр коммуникационного средства.

Для эффективного вывода шлама из скважины и предотвращения их осаждения из суспензии в скважине, объем потока жидкости должен быть подсчитан путем умножения объема скважины на количество жидкости, протекающей в единицу времени, между 1 и 5 (обычно 3), в зависимости от состояния грунта, размера шлама и дистанции, которую шлам должен пройти до выхода из скважины. В песке объем, который нужно закачать, может быть в 1-3 раза больше, чем посчитанный объем скважины или зазора. Объем жидкости может быть большим в пористой породе или гравелистом грунте из-за потери жидкости при бурении. Для высоко пластичной (разбухающей) глины накачиваемый объем может превосходить объем скважины в 3-5 раз или даже больше, потому что глина увеличивается в объеме и pacтворяется в скважине при вбирании в себя воды. Требуемое количество жидкости может быть очень большим, в случае если:

— глина находится в твердом, сжатом состоянии, т.к. потенциал разбухания будет большим

— глина находится в обезвоженном, высушенном, потрескавшемся состоянии, т.к. будет происходить уход жидкости в породу через усадочные трещины.

Расчет объема технологических отходов бурения для скважины

1) Рассчитаем объем выбуренной породы согласно формуле:

где Vн. Vп1. Vк. Vп2. Vэ – объемы выбуренной породы на соответствующем интервале бурения.

2) Объем выбуренной породы на каждом из интервалов бурения определяется по формуле:

где Dсквi – диаметр скважины на i-ом интервале, k – коэффициент кавернозности, Li – длина i-го интервала.

Теперь рассчитаем объем выбуренной породы на каждом интервале, согласно (2).

Vн = 0,785∙0,590 2 ∙1,2∙30 = 9,84м 3 .

· I промежуточная колонна:

Vп1 = 0,785∙0,490 2 ∙1,2∙95 = 21,49м 3 .

Vк = 0,785∙0,3937 2 ∙1,2∙255 = 37,23м 3 .

· II промежуточная колонна:

Vп1 = 0,785∙0,2159 2 ∙1,1∙1150 = 46,29м 3 .

Рассчитаем общий объем выбуренной породы согласно (1):

Vпор = 9,84 + 21,49 + 37,32 + 55,04 + 46,29 = 169,89м 3 .

3) Рассчитаем объем шлама по формуле:

где 1,2 – коэффициент, учитывающий разуплотнение выбуренной породы.

Таким образом, объем шлама по формуле (3):

Vш = 1,2∙169,89 = 203,87м 3 .

4) Рассчитаем объем отработанного бурового раствора (ОБР):

где kп – коэффициент, учитывающий потери бурового раствора, уходящего со шламом при очистке на вибросите, пескоотделителе и илоотделителе (в соответствии с РД 39-3-819-91, kп = 1,052); Vц – объем циркуляционной системы буровой установки.

Читать еще:  Как рассчитать дебит скважины

Объем циркуляционной системы буровой установки определяется исходя из класса буровой. Для буровой установки БУ – 2500/160 ЭП объем циркуляционной системы равен 105м 3 .

Таким образом, согласно (4) объем ОБР:

VОБР = 203,87∙1,052 + 0,5∙105 =266,97м 3 .

5) Рассчитаем объем буровых сточных вод (БСВ):

Таким образом, согласно (5) объем БСВ:

VБСВ = 2∙266,97 = 533,94м 3 .

6) Рассчитаем объем шламового амбара:

Таким образом, согласно (6) объем шламового амбара:

VША = 1,1(203,87 + 266,97 + 533,94) = 1105,26м 3 .

Результаты расчет представлены в табл. 2.

Объем шламового амбара, м 3

Как видно из расчета, объем экологически небезопасных отходов весьма велик. Исходя из этого, шламовые амбары являются источником повышенной опасности для окружающей среды. Поступления токсических веществ из шламовых амбаров в грунтовые воды обычно происходит вследствие отсутствия или некачественной гидроизоляции дна и стенок амбаров.

Необходимо качественно изолировать шламовый амбар, чтобы не допустить поступления токсических веществ в грунт. Работы по изоляции шламового амбара представлены на рис. 4.

Рис. 4. Изоляция шламового амбара.

185.154.22.52 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.

Расчет количества бурового раствора


Расчет потребного количества бурового раствора для бурения скважины

Количество бурового раствора (в м3), требуемое для бурения геологоразведочной скважины в нормальных условиях, можно определить из выражения

где V с — объем скважины заданной проектной глубины, м3; 2 — числовой коэффициент, учитывающий запас промывочной жидкости на буровой; V о.с — объем очистной системы (объем желобной системы, очистных и приемных емкостей), принимаемый в зависимости от геологических условий и глубины скважины равным 3-8 м3; n с =2÷3 — частота смены промывочной жидкости (при бурении в глинистых и малопрочных породах промывочную жидкость можно заменять и чаще).

При бурении в условиях поглощения промывочной жидкости

V п — потери промывочной жидкости, принимаемые равными 3-6% от объема скважины).

На основании обобщения и анализа большого числа фактических данных А.М.Яковлев предлагает необходимый объем промывочной жидкости (в м3) при колонковом бурении рассчитывать по формуле

где V’ p =(4,71÷6,28)D2 — расход промывочной жидкости на 1 м бурения скважины диаметром D, м3; L ε — общий объем бурения с применением промывочной жидкости, м; k с — коэффициент сложности, учитывающий различные геологические условия; для групп сложности I, II, III и IV устанавливаемых опытным путем значения k с соответственно равны 1;2;4; более 5,5.

При бурении с промывкой глинистым раствором потребное количество глины в т может быть рассчитано (если известны плотность глины и плотность раствора) по формуле

где q г — расход глины на 1 м3 раствора, т.

Масса глины m г для приготовления 1 м3 бурового раствора (в кг) с учетом влажности W

где ρ г — плотность глины, ρ г =2300÷2600, кг/м3; ρ в — плотность воды, ρ в =1000 кг/м3; ρ б.р — плотность бурового раствора, кг/м3; W — влажность глины, доли единицы. Для инженерных расчетов принимается W=0,05-0,1.

Объем бурового раствора для глубокого бурения скважины на нефть и газ

где V 1 — объем приемных емкостей буровых насосов, V 1 =10÷40 м3; V 2 -объем циркуляционной желобной системы, V 2 =4÷7м3; V 3 — требуемый объем бурового раствора, необходимый для механического бурения, м3

V 4 — объем скважины, м3; K 3 =2 — коэффициент запаса; L 1 . L 2 . L n — длины интервалов одного диаметра, м; n 1 . n 2 . n n — нормы расхода бурового раствора на 1 м проходки, м в зависимости от вида обсадной колонны, под которую ведется бурение, приводятся ниже

Как правильно подобрать размеры скважины?

Диаметр скважин в первую очередь подбирается в зависимости от габаритов установленного оборудования, размеров обсадной трубы, типа и мощности насоса.

Если планируется установка также и насосной станции, то для обеспечения водой придется применять шахты больших размеров с глубоким погружением гофрированной части обсадной трубы. Поэтому размер скважины играет ключевую роль при организации водоснабжения.

Основные параметры скважин

Скважины на воду обладают двумя важнейшими параметрами:

  1. Диаметр. Зависит от типа используемого насосного оборудования, его размеров, максимальных габаритов, конструкции. Диаметр скважины должен быть достаточным для установки трубы, фильтра, обеспечения необходимого объема поступления чистой воды.
  2. Глубина. Зависит от объема перекачиваемой воды, уровня ее загрязненности, сферы применения, мощности насосного оборудования.

В результате оптимальный размер шахты определяется расчетом с учетом глубины погружения и окружности трубы.

На оптимальные размеры шахт влияет несколько ключевых факторов, а именно:

  1. Тип почвы. Если почва песчаная, то шахта должна быть достаточно большой глубины чтобы не закачивать загрязненные грунтовые воды. Также с такой проблемой сталкиваются владельцы участков на суглинке с незначительным уровнем фильтрации, при этом все химикаты и загрязнители попадают в глубокие грунтовые горизонты.
  2. Рельеф местности. Глубина шахты, а соответственно и ее объем, напрямую зависит от глубины погружения насоса. Если шахта бурится в горной пересеченной местности, без предварительной геологической разведки не обойтись. Ведь водные горизонты, поставляющие пригодную для питьевых нужд воду, могут залегать на значительной глубине, и тогда придется не только подбирать оптимальный насос, но и рассчитывать внутреннюю окружность шахты.
  3. Поставленные задачи. Для производственных нужд достаточно неглубокой шахты и поставляемой ею неочищенной воды, не подходящей для питья.

Как подобрать оптимальный диаметр?

Диаметр скважины – это сечение эксплуатационной колонны (обсадной трубы). Чем шире сечение, тем больше площадь фильтра и выше производительность соответственно. Но и расходы на бурение при этом возрастают также. Потому при расчете оптимальной величины окружности шахты необходимо учесть максимально возможное потребление воды, подобрать насос и материал трубы.

Окружность шахты также зависит от финансовых возможностей заказчика и типа используемого оборудования. Для обычного глубинного насоса с небольшой производительностью окружность можно принять и поменьше. А вот для насосной станции – уже значительно большую, ведь объемы перекачиваемой воды будут весьма значительны.

Скважина под насосную станцию

Часто применяется для систем пожаротушения или производственных нужд. Станция устанавливается на поверхности, имеет самовсасывающий насос, который может подать воду с глубины до 10 метров. Потому диаметр скважины должен быть для станций до 50 мм – это оптимальное и рациональное решение.

Сейчас существует возможность приобретения станции с выносным эжектором, отличающиеся высокой производительностью и поднимающие воду с глубины около 50 метров. Но такая система стоит очень дорого, в ней используется шланг большого диаметра, потому окружность шахты должна быть не менее полутора диаметра шланга, в противном случае гофрированную трубу просто невозможно опустить на глубину.

Трубы для обсадки скважин

Имеется ряд требований к параметрам труб для обсадки. К ним, в первую очередь, относятся толщина стенок, внутренний и внешний диаметры трубы. Допустима погрешность в пределах 10%, но не больше внешнего диаметра самого отверстия.

На рынке строительных материалов можно найти продукцию с повышенными показателями точности. Для нее порог прямолинейности составляет:

  1. для труб внешним диаметром до 146 мм – 0,5 мм;
  2. для труб 89 мм – 0,3 мм.

Диаметр скважины для погружных насосов

Практически все погружные насосы имеют внешний диаметр до 100 мм. Поэтому и диаметр обсадной трубы для скважины также должен быть не менее 100 мм. Но есть и меньшие модели с диаметром 76 мм, использующиеся преимущественно для небольших домохозяйств, так как не отличаются высокой производительностью.

Однако, стоимость бурения шахты окружностью 100 и 80 мм практически одинакова, потому лучше добавить немного средств и приобрести насос с большей производительностью и обустроить шахту с оптимальным для насоса внутренним сечением.

Читать еще:  Лицензирование водозаборных скважин

Расчет объема скважины

Скважина с точки зрения геометрии – это классический цилиндр с небольшим диаметром и значительной длиной. Поэтому расчет объема скважины производится по известному математическому выражению.

Формула имеет вид:

где, V – это объем скважины;

D – полезный диаметр;

L – длина обсадной трубы или глубина погружения буровой установки.

Например, если необходимо обеспечить питьевой водой небольшое хозяйство в горной местности, где глубина грунтовых вод составляет до 50 метров, то лучше использовать недорогую в бурении шахту диаметром 100 мм и достаточно мощный погружной насос. В результате объем составит:

0,785*0,100 2 *50 = 0,3925 м 3

Из любой скважины необходимо сделать эффективный отвод шлама, который образуется на дне. Следует также рассчитать и реальный напор воды путем умножения объема на расход. Также необходимо использовать поправочные коэффициенты, зависящие от вида грунта, структуры грунтовых вод, загрязненности, типа глины и степени ее разбухания.

На объем скважины также в немалой степени влияет и величина окружности обсадной трубы. Она производится из различных материалов, сечение труб может существенно отличаться, как и структура залегающей на участке бурения почвы. Подбирать трубы следует с учетом собственных финансовых возможностей, ведь не каждый может позволить себе приобрести и заложить стальные трубы из нержавеющей стали.

Но есть и альтернативные материалы, а именно:

Наиболее популярны сейчас пластиковые трубы, они имеют ряд очевидных преимуществ:

  • пластик не поддается коррозии, не разрушается;
  • срок эксплуатации превышает 50 лет;
  • легко переносит дезинфекцию и чистку;
  • обладает невысокой стоимостью;
  • можно приобрести в любом строительном магазине.

Ключевой недостаток пластика – слабая надежность конструкции. Если возможны сезонные или сейсмические подвижки почвы, то пластик быстро разрушается. При таких условиях лучше сразу покупать стальные или асбестобетонные обсадные трубы.

Несмотря на то, что объем скважины можно назвать ключевым параметром, другие факторы также не менее важны. Ведь величина внутреннего диаметра влияет на производительность и мощность, глубина погружения – на качество воды. Чем глубже шахта – тем лучшего качества будет поступать вода.

Похожие записи

Водоснабжение дома из скважины своими руками

Самостоятельный ремонт питьевых скважин

Как забить скважину на воду самостоятельно: порядок работ

Где лучше бурить скважину: дома или снаружи?
Отправить

Нажимая кнопку «Отправить», вы принимаете условия политики конфиденциальности и даете свое согласие на обработку персональных данных на условиях и для целей, указанных в нём.

Как посчитать объем скважины

Как правильно подобрать размеры скважины?

Диаметр скважин в первую очередь подбирается в зависимости от габаритов установленного оборудования, размеров обсадной трубы, типа и мощности насоса.

Если планируется установка также и насосной станции, то для обеспечения водой придется применять шахты больших размеров с глубоким погружением гофрированной части обсадной трубы. Поэтому размер скважины играет ключевую роль при организации водоснабжения.

Основные параметры скважин

Скважины на воду обладают двумя важнейшими параметрами:

  1. Диаметр. Зависит от типа используемого насосного оборудования, его размеров, максимальных габаритов, конструкции. Диаметр скважины должен быть достаточным для установки трубы, фильтра, обеспечения необходимого объема поступления чистой воды.
  2. Глубина. Зависит от объема перекачиваемой воды, уровня ее загрязненности, сферы применения, мощности насосного оборудования.

В результате оптимальный размер шахты определяется расчетом с учетом глубины погружения и окружности трубы.

На оптимальные размеры шахт влияет несколько ключевых факторов, а именно:

  1. Тип почвы. Если почва песчаная, то шахта должна быть достаточно большой глубины чтобы не закачивать загрязненные грунтовые воды. Также с такой проблемой сталкиваются владельцы участков на суглинке с незначительным уровнем фильтрации, при этом все химикаты и загрязнители попадают в глубокие грунтовые горизонты.
  2. Рельеф местности. Глубина шахты, а соответственно и ее объем, напрямую зависит от глубины погружения насоса. Если шахта бурится в горной пересеченной местности, без предварительной геологической разведки не обойтись. Ведь водные горизонты, поставляющие пригодную для питьевых нужд воду, могут залегать на значительной глубине, и тогда придется не только подбирать оптимальный насос, но и рассчитывать внутреннюю окружность шахты.
  3. Поставленные задачи. Для производственных нужд достаточно неглубокой шахты и поставляемой ею неочищенной воды, не подходящей для питья.

Как подобрать оптимальный диаметр?

Диаметр скважины – это сечение эксплуатационной колонны (обсадной трубы). Чем шире сечение, тем больше площадь фильтра и выше производительность соответственно. Но и расходы на бурение при этом возрастают также. Потому при расчете оптимальной величины окружности шахты необходимо учесть максимально возможное потребление воды, подобрать насос и материал трубы.

Окружность шахты также зависит от финансовых возможностей заказчика и типа используемого оборудования. Для обычного глубинного насоса с небольшой производительностью окружность можно принять и поменьше. А вот для насосной станции – уже значительно большую, ведь объемы перекачиваемой воды будут весьма значительны.

Скважина под насосную станцию

Часто применяется для систем пожаротушения или производственных нужд. Станция устанавливается на поверхности, имеет самовсасывающий насос, который может подать воду с глубины до 10 метров. Потому диаметр скважины должен быть для станций до 50 мм – это оптимальное и рациональное решение.

Сейчас существует возможность приобретения станции с выносным эжектором, отличающиеся высокой производительностью и поднимающие воду с глубины около 50 метров. Но такая система стоит очень дорого, в ней используется шланг большого диаметра, потому окружность шахты должна быть не менее полутора диаметра шланга, в противном случае гофрированную трубу просто невозможно опустить на глубину.

Трубы для обсадки скважин

Имеется ряд требований к параметрам труб для обсадки. К ним, в первую очередь, относятся толщина стенок, внутренний и внешний диаметры трубы. Допустима погрешность в пределах 10%, но не больше внешнего диаметра самого отверстия.

На рынке строительных материалов можно найти продукцию с повышенными показателями точности. Для нее порог прямолинейности составляет:

  1. для труб внешним диаметром до 146 мм – 0,5 мм;
  2. для труб 89 мм – 0,3 мм.

Диаметр скважины для погружных насосов

Практически все погружные насосы имеют внешний диаметр до 100 мм. Поэтому и диаметр обсадной трубы для скважины также должен быть не менее 100 мм. Но есть и меньшие модели с диаметром 76 мм, использующиеся преимущественно для небольших домохозяйств, так как не отличаются высокой производительностью.

Однако, стоимость бурения шахты окружностью 100 и 80 мм практически одинакова, потому лучше добавить немного средств и приобрести насос с большей производительностью и обустроить шахту с оптимальным для насоса внутренним сечением.

Расчет объема скважины

Скважина с точки зрения геометрии – это классический цилиндр с небольшим диаметром и значительной длиной. Поэтому расчет объема скважины производится по известному математическому выражению.

Формула имеет вид:

где, V – это объем скважины;

D – полезный диаметр;

L – длина обсадной трубы или глубина погружения буровой установки.

Например, если необходимо обеспечить питьевой водой небольшое хозяйство в горной местности, где глубина грунтовых вод составляет до 50 метров, то лучше использовать недорогую в бурении шахту диаметром 100 мм и достаточно мощный погружной насос. В результате объем составит:

0,785*0,100 2 *50 = 0,3925 м 3

Из любой скважины необходимо сделать эффективный отвод шлама, который образуется на дне. Следует также рассчитать и реальный напор воды путем умножения объема на расход. Также необходимо использовать поправочные коэффициенты, зависящие от вида грунта, структуры грунтовых вод, загрязненности, типа глины и степени ее разбухания.

Читать еще:  Технология бурения скважины под воду

На объем скважины также в немалой степени влияет и величина окружности обсадной трубы. Она производится из различных материалов, сечение труб может существенно отличаться, как и структура залегающей на участке бурения почвы. Подбирать трубы следует с учетом собственных финансовых возможностей, ведь не каждый может позволить себе приобрести и заложить стальные трубы из нержавеющей стали.

Но есть и альтернативные материалы, а именно:

Наиболее популярны сейчас пластиковые трубы, они имеют ряд очевидных преимуществ:

  • пластик не поддается коррозии, не разрушается;
  • срок эксплуатации превышает 50 лет;
  • легко переносит дезинфекцию и чистку;
  • обладает невысокой стоимостью;
  • можно приобрести в любом строительном магазине.

Ключевой недостаток пластика – слабая надежность конструкции. Если возможны сезонные или сейсмические подвижки почвы, то пластик быстро разрушается. При таких условиях лучше сразу покупать стальные или асбестобетонные обсадные трубы.

Несмотря на то, что объем скважины можно назвать ключевым параметром, другие факторы также не менее важны. Ведь величина внутреннего диаметра влияет на производительность и мощность, глубина погружения – на качество воды. Чем глубже шахта – тем лучшего качества будет поступать вода.

Как посчитать объем скважины

Как правильно подобрать размеры скважины?

Диаметр скважин в первую очередь подбирается в зависимости от габаритов установленного оборудования, размеров обсадной трубы, типа и мощности насоса.

Если планируется установка также и насосной станции, то для обеспечения водой придется применять шахты больших размеров с глубоким погружением гофрированной части обсадной трубы. Поэтому размер скважины играет ключевую роль при организации водоснабжения.

Основные параметры скважин

Скважины на воду обладают двумя важнейшими параметрами:

  1. Диаметр. Зависит от типа используемого насосного оборудования, его размеров, максимальных габаритов, конструкции. Диаметр скважины должен быть достаточным для установки трубы, фильтра, обеспечения необходимого объема поступления чистой воды.
  2. Глубина. Зависит от объема перекачиваемой воды, уровня ее загрязненности, сферы применения, мощности насосного оборудования.

В результате оптимальный размер шахты определяется расчетом с учетом глубины погружения и окружности трубы.

На оптимальные размеры шахт влияет несколько ключевых факторов, а именно:

  1. Тип почвы. Если почва песчаная, то шахта должна быть достаточно большой глубины чтобы не закачивать загрязненные грунтовые воды. Также с такой проблемой сталкиваются владельцы участков на суглинке с незначительным уровнем фильтрации, при этом все химикаты и загрязнители попадают в глубокие грунтовые горизонты.
  2. Рельеф местности. Глубина шахты, а соответственно и ее объем, напрямую зависит от глубины погружения насоса. Если шахта бурится в горной пересеченной местности, без предварительной геологической разведки не обойтись. Ведь водные горизонты, поставляющие пригодную для питьевых нужд воду, могут залегать на значительной глубине, и тогда придется не только подбирать оптимальный насос, но и рассчитывать внутреннюю окружность шахты.
  3. Поставленные задачи. Для производственных нужд достаточно неглубокой шахты и поставляемой ею неочищенной воды, не подходящей для питья.

Как подобрать оптимальный диаметр?

Диаметр скважины – это сечение эксплуатационной колонны (обсадной трубы). Чем шире сечение, тем больше площадь фильтра и выше производительность соответственно. Но и расходы на бурение при этом возрастают также. Потому при расчете оптимальной величины окружности шахты необходимо учесть максимально возможное потребление воды, подобрать насос и материал трубы.

Окружность шахты также зависит от финансовых возможностей заказчика и типа используемого оборудования. Для обычного глубинного насоса с небольшой производительностью окружность можно принять и поменьше. А вот для насосной станции – уже значительно большую, ведь объемы перекачиваемой воды будут весьма значительны.

Скважина под насосную станцию

Часто применяется для систем пожаротушения или производственных нужд. Станция устанавливается на поверхности, имеет самовсасывающий насос, который может подать воду с глубины до 10 метров. Потому диаметр скважины должен быть для станций до 50 мм – это оптимальное и рациональное решение.

Сейчас существует возможность приобретения станции с выносным эжектором, отличающиеся высокой производительностью и поднимающие воду с глубины около 50 метров. Но такая система стоит очень дорого, в ней используется шланг большого диаметра, потому окружность шахты должна быть не менее полутора диаметра шланга, в противном случае гофрированную трубу просто невозможно опустить на глубину.

Трубы для обсадки скважин

Имеется ряд требований к параметрам труб для обсадки. К ним, в первую очередь, относятся толщина стенок, внутренний и внешний диаметры трубы. Допустима погрешность в пределах 10%, но не больше внешнего диаметра самого отверстия.

На рынке строительных материалов можно найти продукцию с повышенными показателями точности. Для нее порог прямолинейности составляет:

  1. для труб внешним диаметром до 146 мм – 0,5 мм;
  2. для труб 89 мм – 0,3 мм.

Диаметр скважины для погружных насосов

Практически все погружные насосы имеют внешний диаметр до 100 мм. Поэтому и диаметр обсадной трубы для скважины также должен быть не менее 100 мм. Но есть и меньшие модели с диаметром 76 мм, использующиеся преимущественно для небольших домохозяйств, так как не отличаются высокой производительностью.

Однако, стоимость бурения шахты окружностью 100 и 80 мм практически одинакова, потому лучше добавить немного средств и приобрести насос с большей производительностью и обустроить шахту с оптимальным для насоса внутренним сечением.

Расчет объема скважины

Скважина с точки зрения геометрии – это классический цилиндр с небольшим диаметром и значительной длиной. Поэтому расчет объема скважины производится по известному математическому выражению.

Формула имеет вид:

где, V – это объем скважины;

D – полезный диаметр;

L – длина обсадной трубы или глубина погружения буровой установки.

Например, если необходимо обеспечить питьевой водой небольшое хозяйство в горной местности, где глубина грунтовых вод составляет до 50 метров, то лучше использовать недорогую в бурении шахту диаметром 100 мм и достаточно мощный погружной насос. В результате объем составит:

0,785*0,100 2 *50 = 0,3925 м 3

Из любой скважины необходимо сделать эффективный отвод шлама, который образуется на дне. Следует также рассчитать и реальный напор воды путем умножения объема на расход. Также необходимо использовать поправочные коэффициенты, зависящие от вида грунта, структуры грунтовых вод, загрязненности, типа глины и степени ее разбухания.

На объем скважины также в немалой степени влияет и величина окружности обсадной трубы. Она производится из различных материалов, сечение труб может существенно отличаться, как и структура залегающей на участке бурения почвы. Подбирать трубы следует с учетом собственных финансовых возможностей, ведь не каждый может позволить себе приобрести и заложить стальные трубы из нержавеющей стали.

Но есть и альтернативные материалы, а именно:

Наиболее популярны сейчас пластиковые трубы, они имеют ряд очевидных преимуществ:

  • пластик не поддается коррозии, не разрушается;
  • срок эксплуатации превышает 50 лет;
  • легко переносит дезинфекцию и чистку;
  • обладает невысокой стоимостью;
  • можно приобрести в любом строительном магазине.

Ключевой недостаток пластика – слабая надежность конструкции. Если возможны сезонные или сейсмические подвижки почвы, то пластик быстро разрушается. При таких условиях лучше сразу покупать стальные или асбестобетонные обсадные трубы.

Несмотря на то, что объем скважины можно назвать ключевым параметром, другие факторы также не менее важны. Ведь величина внутреннего диаметра влияет на производительность и мощность, глубина погружения – на качество воды. Чем глубже шахта – тем лучшего качества будет поступать вода.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector