Výpočet průtoku vody studnou s příklady
Pro výpočet průtoku zdroje vody se používají hodnoty statických a dynamických hladin vody při určitém průtoku kapaliny.
Při průtoku vody 3000 litrů za hodinu klesá její statická hladina z 20 metrů na 21 metrů. Existuje koncept specifického průtoku – průtok vody, při kterém její hladina ve studni klesá o 1 metr. V tomto příkladu je specifický průtok 3000 litrů za hodinu nebo 3,0 kubických metrů za hodinu.
Podle lineární teorie při čerpání kapaliny ze studny s průtokem 9000 litrů za hodinu (třikrát intenzivnější) klesne hladina vody 3krát více než při průtoku 3000 litrů za hodinu – o 3 metry . Ale to není pravda. Experimenty ukazují, že tomu tak není. Toto pravidlo může fungovat v rozsahu průtoku od 1 do 4 metrů krychlových za hodinu a poskytovat zcela odlišné výsledky v širším rozsahu rychlostí čerpání.
Pokud je rychlost odběru vody z vrtů příliš nízká, pokles statické hladiny vůbec nezaznamenáme, a pokud je intenzita příliš vysoká, čerpadlo vodu jednoduše utrhne a my uvidíme nestabilní proud, bez ohledu na hloubky čerpadla.
Neexistují žádné spolehlivé metody pro výpočet produktivity vodní studny.
Předpokládá se, že vodní studna s počátečním pláštěm trubek o průměru 133 mm má produktivitu až 5 metrů krychlových za hodinu. Vrtaři ale velmi často hrají na jistotu a deklarují v pasportu studny průtok až 3 kubické metry za hodinu, což je docela dost na zásobování vodou i velké chaty.
Snížení produkce studny
Zásoby vody časem snižují jejich produktivitu. V zásadě se to děje bez povšimnutí uživatelů a nijak to neovlivňuje kvalitu spotřeby vody. Ve vzácných případech vedou takové trendy k nedostatku vody.
Obnovení toku studny
Průtok artézské studny lze obnovit jejím prohloubením. Toto je nejúčinnější způsob. Existují také metody chemické expozice nebo cyklické čerpání s nejistým výsledkem.
Zvýšení průtoku
Pokud jsou potřeba vrty s vysokou produktivitou, zvyšte počáteční průměr vrtání na 159 mm, 168 mm, 219 mm a 275 mm.
Pro zvýšení průtoku studny je nutné otevřít vodonosnou vrstvu do větší hloubky a současně zvětšit průměr vrtání. Zde vzniká přirozený rozpor se zákazníky. Vrtaři dosáhli zvodnělého vápence, vyložili šachtu potrubím a začali zvodně otevírat. Každý metr průniku stojí asi 2000 XNUMX rublů. Zákazníci s obavami sledují každý metr a říkají – „DOST“!
Nasycení vodonosných vrstev se časem snižuje – to je obecný vzorec. Dobrá – teď je vody dost. Co bude za 10 let? Je mnohem obtížnější prohloubit hotovou vodní studnu než hlouběji vrtat!
Někdy i při průtoku 1000 litrů za hodinu ze 100metrové studny se statickou hladinou vody 20 metrů pokles dosáhne 70 metrů a instalace čerpadla ve větší hloubce neumožňuje zvýšení odběru vody ze studny.
Chemická expozice
Pokud je situace ještě komplikovanější tím, že jsme zcela obnažili vrstvu zvodnělých vápenců a není možné vodu dobře prohloubit za účelem zvýšení její průtokové rychlosti, používá se metoda chemické úpravy zvodnělých vápenců. Do vrtu se nalévá kyselina chlorovodíková, která rozleptává vápenec a zvětšuje trhliny, kterými se voda dostává.
V praxi je tak možné zvýšit průtok zdroje v řádu desítek procent.
Cyklické čerpání
Pro zvýšení průtoku vodních studní existují cyklické čerpací techniky. Ale účinnost takových metod je ještě méně patrná.