Jak se počítá debet?

Průtok studny je její nejdůležitější charakteristikou. Právě to určuje schopnosti studny zajistit zásobování vodou a požadovaný výkon čerpadla. Průtok studny určuje společnost. Který vyvrtala a vejde se k němu do pasu (viz článek „Pasport studny“). Ale v některých případech je tato hodnota majiteli studny neznámá. Například ji navrtali „maďáci“ za málo peněz, aniž by se obtěžovali ji pumpovat, nemluvě o určování průtoku. Nebo se studna dlouho nevyužívala, pak byla oživena. A samozřejmě není známa nová rychlost proudění vrtu. Navíc průtok určený vrtači (i když je vše provedeno správně) je správný POUZE pro tento konkrétní výkon čerpadla. A pokud má majitel studny čerpadlo s jinými technickými vlastnostmi, může být průtok pro něj úplně jiný! Jak správně změřit tuto hodnotu? Nejprve pochopíme, proč průtok vodní studny závisí na výkonu čerpadla.

To lze snadno pochopit, pokud pochopíte, že maximální teoretický průtok vrtu závisí na tlakovém rozdílu ve zvodnělé vrstvy a uvnitř vrtu a oblasti filtru. Při čerpání vody ve studni přirozeně klesá její dynamická hladina, což znamená, že se zvyšuje rozdíl udávaných tlaků a po něm i průtok studnou. Jak tedy správně určit průtok studnou? Pro jeho přesnější určení je nutné provést dva odběry vody ze studny čerpadly různého výkonu. Ukažme si, jak se to dělá na konkrétním příkladu.

Máme tedy studnu s hloubkou (k filtru) 50 m. Statická hladina je nastavena na 30 metrů. To znamená, že výška vodního sloupce je 50-30 = 20 m.

První odběr vody nechejte provést čerpadlem o průtoku 2 m 3 /h. V tomto případě byla dynamická hladina 37 m (pro zjištění dynamické hladiny je třeba odčerpávat vodu po dobu minimálně 1 hodiny). Průtok studny se vypočítá pomocí vzorce:

D – průtok studnou, m 3 /h;

H – hloubka studny, m;

V – výkon čerpadla, m 3 /h;

H_д – dynamická úroveň, m

Dosazením všech hodnot zjistíme, že v prvním případě je rychlost průtoku studnou D₁ = 5,7 m3/h.

Pro druhý odběr vody použijeme čerpadlo o průtoku 4 m 3 /h. Přitom dynamická hladina byla 41m. V tomto případě bude průtok studnou D₂ = 7,2.m3/h. Poté se specifická průtoková rychlost vrtu vypočítá pomocí vzorce:

D_ud – měrný průtok vrtu;

h₁ a H₂ – výška poklesu hladiny, v našem případě je to 7, respektive 11 metrů.

Pak dostaneme, že D_ud = 0,375 m3/h. Jinými slovy, když se dynamická hladina zvýší o 1 m, rychlost proudění vrtu ZVÝŠÍ o 0,375 m 3 /h. Mimochodem, díky této hodnotě můžete vypočítat maximální průtok studny, tedy průtok, kterým voda v ní klesá k filtru. To je D_макс = D_ud x h_макс. V našem případě D_макс = 0,375 x 50 = 18,75 m3/h. Maximální výkon čerpadla by měl být alespoň o 10-15 % nižší než průtok. Do naší studny tak může být instalováno čerpadlo s výkonem nejvýše 16 m 3 / h.

Průtoky vrtů obvykle nejsou tak vysoké a při čerpání dostatečně výkonným čerpadlem z nich zcela odčerpává vodu. V tomto případě je průtok studnou určen vzorcem:

D = (V x T – V_ck)/T, kde

V – výkon čerpadla, m 3 /h;

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

V_ck – objem vody ve studni před zahájením čerpání se stanoví jako hx S, kde:

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

– plocha průřezu jímky (π x d 2 /4, kde d je vnitřní průměr pláště).

Například. Mějme studnu hlubokou 30 metrů. Statická hladina 20 metrů. Vnitřní průměr pouzdra je 79 mm (3 palce). Voda ze studny byla odčerpána za 30 minut (0,5 hodiny – určeno časovým rozdílem od začátku čerpání do doby, než zafungovala ochrana proti chodu nasucho nebo s vodou vyšly vzduchové bubliny) čerpadlem o kapacitě 2m. 3 /h.. Potom D = (2 x 0,5 – 10 x 3,14 x 0,079 2 /4)/0,5 = 1,9 m 3 /h.

Hlavním prvkem vodovodního systému je zdroj vody. Pro autonomní systémy v soukromých domácnostech, chatách nebo farmách se jako zdroje používají studny nebo vrty. Princip zásobování vodou je jednoduchý: vodonosná vrstva je naplní vodou, která je uživatelům dodávána pomocí čerpadla. Při dlouhodobém provozu čerpadla, bez ohledu na jeho výkon, nemůže dodat více vody, než nosič vody pustí do potrubí.

Každý zdroj má limitující objem vody, který může dát spotřebiteli za jednotku času.

Definice debetu

Po vyvrtání poskytne organizace, která práci provedla, zkušební protokol nebo pasport studny, ve kterém jsou zadány všechny potřebné parametry. Při vrtání pro domácnosti však dodavatelé často zapisují do pasu přibližnou hodnotu.

Správnost informací si můžete dvakrát zkontrolovat nebo si sami vypočítat průtok vaší studny.

Je však obtížné přesně vypočítat produktivitu zdroje. Výpočet ukazatelů vyžaduje čas a speciální vybavení. Výsledek však bude stačit k pochopení schopností vašeho zdroje.

Dynamika, statika a výška vodního sloupce

Než začnete měřit, musíte pochopit, jaká je statická a dynamická hladina vody ve studni a také výška vodního sloupce ve studni. Měření těchto parametrů je nezbytné nejen pro výpočet produktivity studny, ale také pro správný výběr čerpací jednotky pro vodovodní systém.

• Statická hladina je výška vodního sloupce při absenci příjmu vody. Závisí na tlaku in situ a nastavuje se během odstávky (obvykle alespoň hodinu);
• Dynamická úroveň – ustálený stav voda během příjmu vody, to znamená, když se přítok kapaliny rovná odtoku;
• Výška sloupu je rozdíl mezi hloubkou studny a statickou úrovní.

Dynamika a statika se měří v metrech od země a výška sloupu od dna studny

Můžete provést měření pomocí:

Určení výkonu čerpadla

Při výpočtu průtoku je nutné znát výkon čerpadla při čerpání. Chcete-li to provést, můžete použít následující metody:

• Zobrazení údajů průtokoměru nebo počítadla;
• Seznamte se s pasem pro čerpadlo a zjistěte výkon na provozním místě;
• Vypočítejte přibližný průtok podle tlaku vody.

V druhém případě je nutné na výstupu stoupacího potrubí upevnit potrubí menšího průměru ve vodorovné poloze. A proveďte následující měření:

• Délka potrubí (min. 1,5 m) a jeho průměr;
• Výška od země ke středu potrubí;
• Délka vymrštění paprsku od konce trubky k místu dopadu na zem.

Po obdržení dat je třeba je porovnat pomocí diagramu.

Porovnejte data analogicky s příkladem

Měření dynamické hladiny a průtoku studny je nutné provádět čerpadlem o výkonu nejméně váš odhadovaný maximální průtok vody.

Zjednodušený výpočet

Průtok studnou je poměr součinu intenzity čerpání vody a výšky vodního sloupce k rozdílu mezi dynamickými a statickými hladinami vody. Pro určení průtoku definičního vrtu se používá následující vzorec:

Dt uXNUMXd (V / (Hdyn-Nst)) * Hv Kde

• Dt je požadovaný průtok;
• V je objem čerpané kapaliny;
• Hdyn – dynamická úroveň;
• Hst – statická úroveň;
• Hv – výška vodního sloupce.

Máme například studnu hlubokou 60 metrů; jehož statika je 40 metrů; dynamická hladina při provozu čerpadla s výkonem 3 kubické metry za hodinu byla stanovena na cca 47 metrů.

Celkově bude průtok: Dt u3d (47 / (40-20)) * 8,57 uXNUMXd XNUMX metrů krychlových za hodinu.

Zjednodušená metoda měření zahrnuje měření dynamické úrovně, když čerpadlo pracuje na jeden výkon, pro soukromý sektor to může být dostačující, ale ne pro určení přesného obrazu.

Specifický debet

Se zvyšujícím se výkonem čerpadla klesá dynamická úroveň a tím i skutečný průtok. Proto je příjem vody přesněji charakterizován koeficientem produktivity a měrným průtokem.

Pro výpočet posledně jmenovaného by se mělo provést ne jedno, ale dvě měření dynamické hladiny při různých rychlostech příjmu vody.

Specifický průtok studnou je objem vody vyprodukované při poklesu její hladiny na každý metr.

Vzorec jej definuje jako poměr rozdílu mezi většími a menšími hodnotami intenzity příjmu vody k rozdílu mezi hodnotami poklesu vodního sloupce.

Dsp u2d (V1-V2) / (h1-hXNUMX), kde

• Dud – specifický debet
• V2 – objem čerpané vody při druhém odběru vody
• V1 – primární čerpaný objem
• h2 – pokles hladiny vody při druhém odběru vody
• h1 – pokles hladiny při prvním odběru vody

Vrátíme-li se k naší podmíněné studni: při příjmu vody rychlostí 3 kubické metry za hodinu byl rozdíl mezi dynamikou a statikou 7 m; při přeměření s výkonem čerpadla 6m15/hod byl rozdíl XNUMXm.

Celkově bude konkrétní průtok: Dsp u6d (3-15) / (7-0,375) uXNUMXd XNUMX metrů krychlových za hodinu

Skutečný debet

Výpočet je založen na specifickém ukazateli a vzdálenosti od zemského povrchu k vrcholu filtrační zóny, přičemž se bere v úvahu podmínka, že čerpadlová jednotka nebude pod vodou. Tento výpočet co nejvíce odpovídá skutečnosti.

Dт = (HF-Humění.)*Doud, kde

• Dt – rychlost proudění vrtu;
• Hf je vzdálenost k začátku filtrační zóny (v našem případě ji budeme brát jako 57 m);
• Hst – statická úroveň;
• Dud – specifický debet.

Celkově bude skutečný průtok: Dt u57d (40-0,375) * 6,375 uXNUMXd XNUMX metrů krychlových za hodinu.

Jak je vidět, v případě naší pomyslné studny byl rozdíl mezi zjednodušeným a následným měřením téměř 2,2 kubíků za hodinu ve směru klesající produktivity.

Snížení průtoku

Během provozu může dojít ke snížení vydatnosti vrtu, hlavním důvodem poklesu průtoku je zanášení a pro jeho zvýšení na předchozí úroveň je nutné vyčistit filtry.

Časem se mohou oběžná kola odstředivých čerpadel opotřebovat, zvláště pokud je vaše studna v písku, v takovém případě se její výkon sníží.

Čištění však nemusí pomoci, pokud máte zpočátku okrajovou studnu. Důvody pro to jsou různé: průměr výrobního potrubí je nedostatečný, dostal se za vodonosnou vrstvu nebo obsahuje málo vlhkosti.