Калькулятор скважины
Считает дебит скважины по контрольной откачке, объем воды в стволе и в затрубном пространстве, гидростатическое давление на забое - и подбирает насос по напору и производительности
Как рассчитать скважину в калькуляторе
Как пользоваться калькулятором
-
Введите паспортные данные скважины
Глубину, тип, обсадную трубу и диаметр бурения. Все это есть в паспорте, который выдает буровая компания
-
Задайте уровни воды
Статический уровень - до откачки, динамический - при работе насоса на контрольной откачке. Разница между ними и есть понижение, по которому считается дебит
-
Опишите потребление
Сколько человек живет, есть ли полив и сколько точек водоразбора могут открыться одновременно. Из этого получится нужная производительность насоса
-
Уточните трассу до дома
Высота подъема, длина и диаметр трубы ПНД, желаемое давление в системе. Калькулятор посчитает потери напора и требуемый напор насоса
-
Заберите результат
Дебит, объем воды в стволе, давление на забое, глубина установки и параметры насоса. Расчет можно распечатать или отправить ссылкой буровикам
Формула расчета дебита скважины
Дебит - это сколько кубометров в час скважина отдает без риска остаться без воды. Считают его не "по паспорту насоса", а по контрольной откачке: качают с известной производительностью и смотрят, насколько просел уровень
D = Hв × Q ÷ (Hдин − Hст), где:
- Hст - статический уровень: зеркало воды в покое, замеряется от устья;
- Hдин - динамический уровень: до какой отметки просела вода при откачке;
- Hв = глубина скважины − Hст - высота водяного столба;
- Q - производительность откачивающего насоса, м³/ч
Разница Hдин − Hст называется понижением. Отношение Q к понижению - это удельный дебит: сколько скважина отдает на каждый метр просадки уровня. Он честнее обычного дебита, потому что не зависит от того, насколько сильно вы "продавили" скважину
Объем воды в стволе считается как объем цилиндра по внутреннему диаметру обсадной трубы: V = π/4 × d² × Hв. А затрубное пространство - это кольцо между стенкой скважины и трубой: Vзатр = π/4 × (D²бур − D²тр) × глубину. По нему считают гравийную обсыпку и цементацию
Как подобрать насос: напор и производительность
Насос выбирают по двум числам, и оба нужно посчитать
Производительность - пиковый расход, а не суточный. Одновременно открытые душ, кухня и стиральная машина - это три точки по 0,6 м³/ч, то есть 1,8 м³/ч. Главное правило: производительность насоса не должна превышать дебит скважины. Иначе насос выкачает ствол досуха, схватит воздух и сгорит - "сухой ход" убивает погружные насосы за минуты
Напор складывается из четырех слагаемых:
H = Hдин + hподъема + P × 10,2 + hпотерь
- Hдин - от динамического уровня, а не от глубины насоса: воду поднимают от зеркала, глубже насос стоит только для запаса;
- hподъема - от устья до самой высокой точки водоразбора (второй этаж - это +5 м);
- P × 10,2 - требуемое давление в системе: 1 бар = 10,2 метра водяного столба. Для дома с бойлером и душем нужно 2,5-3,5 бар;
- hпотерь - трение в трубе. Зависит от диаметра куда сильнее, чем кажется: на трубе ПНД 25 мм потери в 3,5 раза больше, чем на 32 мм
К полученному напору добавьте 10-15 % на местные сопротивления - колена, краны, обратный клапан, фильтр грубой очистки. И берите насос с ближайшим бо́льшим напором из каталога
Пример расчета: скважина 60 м на известняк
Задача. Артезианская скважина 60 м, обсадная труба нПВХ 125 × 6 мм (внутренний диаметр 113 мм), пробурена долотом 152 мм. Статический уровень 20 м, при откачке насосом 3 м³/ч уровень просел до 35 м. Дом: 4 человека, полив газона 200 м², труба ПНД 32 мм длиной 30 м, второй этаж (подъем 5 м), давление в системе 3 бар
Дебит. Водяной столб: 60 − 20 = 40 м. Понижение: 35 − 20 = 15 м. Удельный дебит: 3 ÷ 15 = 0,2 м³/ч на метр. Дебит: 40 × 3 ÷ 15 = 8 м³/ч
Потребление. 4 чел. × 200 л = 800 л, полив 200 м² × 5 л = 1 000 л. Итого 1,8 м³/сут. Пиковый разбор: 3 точки × 0,6 = 1,8 м³/ч - дебит 8 м³/ч покрывает его с четырехкратным запасом
Насос. Глубина установки: 35 + 5 = 40 м (и это выше фильтра - до забоя еще 20 м). Потери в трубе ПНД 32 мм на длине 40 + 30 = 70 м при расходе 1,8 м³/ч: 2,7 м. Напор: 35 + 5 + 3 × 10,2 + 2,7 = 73 м. Берем насос 1,8 м³/ч с напором 75-80 м
Объемы. Вода в стволе: 0,785 × 0,113² × 40 = 0,40 м³ = 401 литр. Весь ствол: 0,785 × 0,113² × 60 = 602 литра. Затрубное пространство: 0,785 × (0,152² − 0,125²) × 60 = 0,35 м³ = 352 литра
Давление на забое. Столб 40 м ÷ 10,2 = 3,9 бар (0,39 МПа)
Обсадные трубы для скважины: сортамент
Обсадная труба решает две вещи: какой насос в нее влезет и сколько скважина проживет. Внутренний диаметр должен быть минимум на 10-15 мм больше диаметра насоса - иначе насос не пройдет по искривленному стволу. Под самый ходовой 4-дюймовый насос (98 мм) берут трубу нПВХ 125 мм
| Материал | Размер, мм | Наружный ⌀, мм | Стенка, мм | Внутренний ⌀, мм | Какой насос влезет | Где применяют |
|---|---|---|---|---|---|---|
| нПВХ | 90 × 5,0 | 90 | 5 | 80 | 3″ (75 мм) | скважина на песок, малый дебит |
| нПВХ | 113 × 5,0 | 113 | 5 | 103 | 3″ (75 мм) | песок и мелкий известняк |
| нПВХ | 125 × 6,0 | 125 | 6 | 113 | 4″ (98 мм) | самая ходовая: артезианская под 4-дюймовый насос |
| нПВХ | 140 × 6,5 | 140 | 6.5 | 127 | 4″ (98 мм) | запас на искривление ствола |
| нПВХ | 160 × 7,0 | 160 | 7 | 146 | 4″-5″ | глубокие скважины, вторая колонна |
| Сталь | 108 × 4,0 | 108 | 4 | 100 | 3″ (75 мм) | кондуктор, абиссинская игла |
| Сталь | 133 × 4,5 | 133 | 4.5 | 124 | 4″ (98 мм) | классика для артезианской |
| Сталь | 159 × 4,5 | 159 | 4.5 | 150 | 4″-5″ | наружная колонна при двойной обсадке |
| Сталь | 219 × 6,0 | 219 | 6 | 207 | 6″ | промышленные и общепоселковые скважины |
Типы скважин: глубина, дебит, срок службы
| Тип | Глубина, м | Дебит, м³/ч | Срок службы, лет | Особенности |
|---|---|---|---|---|
| Абиссинская игла | 8-15 | 0,5-1,0 | 10-20 | забивается вручную, только верховодка, вода требует анализа |
| На песок (фильтровая) | 15-35 | 0,5-1,5 | 5-10 | заиливается, нужна регулярная прокачка |
| На песок глубокая | 35-50 | 1,0-3,0 | 10-15 | второй водоносный горизонт |
| Артезианская (известняк) | 40-150 | 3,0-10,0 | 30-50 | лицензия на недра, вода жесткая, часто с железом |
| Артезианская глубокая | 150-250 | 5,0-20,0 | 50+ | общепоселковая, обсадка в две колонны |
Дебит из таблицы - ориентир по региону, а не обещание: соседние скважины на одной улице могут отличаться втрое. Реальную цифру дает только контрольная откачка
Потери напора в трубе ПНД
Потери - то, о чем забывают чаще всего. Метр трубы ПНД 25 мм при расходе 3 м³/ч съедает 0,35 м напора, а труба 32 мм - всего 0,10 м. На трассе в 70 метров это разница в 17 метров напора, то есть в целый типоразмер насоса
| Труба ПНД | Внутренний ⌀, мм | Потери при 1 м³/ч, м на 100 м | При 2 м³/ч | При 3 м³/ч | При 5 м³/ч |
|---|---|---|---|---|---|
| 25 × 2,3 | 20,4 | 4,5 | 16,2 | 35,0 | 90,4 |
| 32 × 3,0 | 26,0 | 1,3 | 4,6 | 10,0 | 25,8 |
| 40 × 3,7 | 32,6 | 0,45 | 1,6 | 3,5 | 9,0 |
| 50 × 4,6 | 40,8 | 0,15 | 0,54 | 1,2 | 3,0 |
Значения по формуле Хазена-Вильямса для новой полиэтиленовой трубы (C = 150). Вывод простой: для скважины дальше 20 м от дома труба 25 мм не годится - берите 32 мм минимум
Частые ошибки
- Считают дебит по одной откачке и верят цифре. Одна ступень дает завышенный результат. Настоящий дебит определяют по двум-трем ступеням с разной производительностью и выдержкой уровня - тогда видно, как скважина ведет себя под нагрузкой
- Берут насос "помощнее". Насос производительнее дебита выкачает ствол за полчаса и схватит воздух. Сухой ход - самая частая причина гибели скважинных насосов
- Забывают про давление в системе. Три бара - это 30 метров напора, почти половина всего расчета. Насос "на 50 м" в скважине с уровнем 35 м просто не даст давления в кране
- Тянут ПНД 25 мм на 50 метров. Потери съедят 17 метров напора. Экономия на трубе оборачивается покупкой более мощного насоса
- Опускают насос на забой. Насос ставят на 3-5 м ниже динамического уровня и обязательно выше фильтровой колонны: у дна он засосет песок и убьет крыльчатку за сезон
- Путают статический и динамический уровень. Статический - в покое, динамический - при работе. Если в паспорте одна цифра - это статический, и дебит по нему не посчитать
Частые вопросы
Поставьте этот калькулятор себе на сайт Бесплатный виджет для строительного магазина или подрядчика: вставляется одной строкой, считает в браузере клиента. Нужен свой калькулятор под ваши материалы и цены - сделаем
Получить виджет