صلوات : اللهم صل علی محمد و آل محمد و عجل فرجهم

محاسبه آبدهی چاه

روشها و ضوابط اندازه گیری و محاسبه آبدهی چاه به قرار زیر می باشد.

1- روش حجمی

ساده ترین روش اندازه گیری آبدهی در جریانهای کم، اندازه گیری مستقیم آب از راه هدایت آن به داخل ظرف با حجم معین می باشد. به این منظور پیمانه ای با ظرفیت مشخص در مسیر جریان عبور قرار گرفته و زمان پر شدن آن محاسبه می شود. در این حالت میزان دبی آب از رابطه زیر به دست می آید.

Q=V/t

در این رابطه Q دبی آب بر حسب لیتر بر ثانیه، V حجم ظرف به لیتر و t زمان پر شدن ظرف به ثانیه می باشد. توصیه می شود از بشکه های 220 لیتری جهت اندازه گیری استفاده شود.

در صورتی که زمان پر شدن کمتر از ده ثانیه باشد احتمال بروز خطا در محاسبه زمان پر شدن ظرف تا 30 درصد افزایش می یابد. بنابراین اندازه گیری سه بار تکرار شده و میانگین آن مورد نظر خواهد بود.

2- روش فلوتر یا جسم شناور

این روش بیشتر جهت محاسبه دبی جریان آب در یک نهر یا رودخانه استفاده می شود و دقت بالایی ندارد. بخشی از نهر یا رودخانه با شکل مستقیم و یکنواخت انتخاب و در وسط آن سطح مقطع جریان اندازه گیری می شود دو نشانه در طول نهر یا رودخانه به فاصله حداقل ده متر انتخاب و جسم شناوری از قبل از نشانه اول در وسط نهر رها شده زمانی که جسم شناور به نشانه اول می رسد زمان آغاز و پس از عبور از نشانه دوم متوقف تا مدت زمان طی مسیر محاسبه شود. برای بالا بردن دقت اندازه گیری این عمل تا سه بار تکرار و میانگین داده ها در نظر گرفته می شود. از تقسیم فاصله بین دو نشانه به مدت زمان عبور جسم سرعت سطحی حرکت به دست می آید.

V=L/t

در این رابطه V حداکثر سرعت سطحی بر حسب متر بر ثانیه، L فاصله بین دو نشانه بر حسب متر و t زمان عبور جسم شناور بر حسب ثانیه می باشد.

برای محاسبه دبی جریان آب نیاز به محاسبه سرعت متوسط است که حاصلضرب ضریب K معادل 0.8 در حداکثر سرعت سطحی به دست می آید.

Q=A.Vm

Q دبی جریان بر حسب مترمکعب بر ثانیه، A سطح مقطع جریان بر حسب متر مربع و Vm سرعت میانگین جریان بر حسب متر بر ثانیه می باشد.

 

برای جسم شناور می توان از بطری های که تا دو سوم آن از آب پر شده استفاده نمود. برای تعیین سطح مقطع جریان در نهر ها و رودخانه های کم عرض می توان با استفاده از میله یا خط کش چوبی عمق متوسط را اندازه گیری نمود و در عرض میانگین مقطع ضرب نمود. در بسترهای عریض یک طناب که در فواصل مشخص نیم تا یک متر گره زده شده است در عرض رودخانه و بالای سطح آب به صورت کشیده قرار گرفته و در هر یک از گره ها عمق آب توسط خط کش چوبی مدرج اندازه گیری می شود. سپس سطح مقطع از طریق محاسبه سطوح کوچک و جمع آنها به دست می آید.

3-روش سقوط آزاد آب از لوله

روشی آسان برای محاسبه دبی جریان آب در محیط بسته نظیر لوله های چاه می باشد. در این روش از فرمولهای مبتنی بر قانون نیوتن در مورد سقوط ازاد اجسام استفاده می شود و بر حسب آنکه لوله افقی یا عمودی باشد روشهای متفاوتی به کار می رود که در ادامه به آن می پردازیم.

3-1 روش جت یا اندازه گیری در لوله آبده افقی

در این روش با استفاده از گونیای فلزی یا چوبی که بازوی کوتاه آن دارای طول ثابت یک فوتی یا 30.48 سانتی و بازوی بلند آن 100 تا 150 سانت باشد عمل اندازه گیری انجام می شود. بازوی بلند گونیا بر روی لوله افقی مماس شده و انقدر جابجا می کنیم تا نوک بازوی کوتاه با سطح رانش آب تماس یابد. در این حالت با قرائت طول خط کش یعنی فاصله افقی پرتاب آب و با دانستن قطر لوله آبدهی با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود.

Q=K.A.L=0.25.pi.K.D².L

Q مقدار آبدهی برحسب مترمکعب بر ساعت یا لیتر بر ثانیه

A سطح مقطع لوله بر حسب اینچ مربع

L فاصله افقی رانش آب بر حسب سانتی متر

D قطر لوله آبده

K ضریب ثابت معادل 0.0905 بر حسب آبدهی مترمکعب بر ساعت  و 0.0251 بر حسب آبدهی لیتر بر ثانیه

رابطه بالا به صورت خلاصه به صورت زیر خواهد بود.

Q=0.0197*D².L  لیتر بر ثانیه

Q=0.0710*D².L مترمکعب بر ساعت

در صورتی که آب به طور نیم پر در لوله جریان داشته باشد رابطه بالا به صورت زیر خواهد بود

Q=0.0197*D².L.X/Y   لیتر بر ثانیه

Q=0.0710*D².L.X/Y  مترمکعب بر ساعت

X ارتفاع آب در لوله و Y قطر لوله آبده می باشد.

3-2 اندازه گیری آبدهی در لوله آبده عمودی

در صورتی که لوله آبده قائم باشد برای محاسبه آبدهی ارتفاع پرش آب از لبه لوله تا بالاترین نقطه رانش آب اندازه گیری و از فرمول زیر استفاده می شود.

Q= KD²√H

Q آبدهی بر حسب لیتر بر ثانیه

D قطر لوله بر حسب اینچ

H ارتفاع پرش عمودی آب بر حسب سانتیمتر

K ضریب ثابت معادل 0.2227 بر حسب واحدهای فوق

 

4- اندازه گیری آبدهی با استفاده از مولینه یا سرعت سنج

متداولترین روش اندازه گیری سرعت جریان آب است  که در دو نوع پروانه ای یا سرعت سنج با محور چرخش افقی و پیاله ای یا سرعت سنج با محور چرخش عمودی است. رابطه بین سرعت جریان آب و سرعت چرخش محور متحرک به صورت زیر است.

V=a.N+b

V سرعت جریان آب بر حسب متر بر ثانیه

N تعداد دور محور متحرک در ثانیه

a و b مقادیر ثابت اعلامی توسط سازنده مولینه

 

5- اندازه گیری آبدهی به روش ردیابی

در این روش ماده ردیاب نظیر ماده شیمیایی پایدار یا پرتوزا به جریان آب تزریق می شود. با اندازه گیری حجم تزریق، غلظت ماده ردیاب در محلول و غلظت ردیاب در جریان آب دبی جریان محاسبه می شود.

 

3-5 روشهای نوین اندازه گیری

قطب نگارهای اکسیژنی، دبی سنج های الکترومغناطیسی و فراصوتی جزو تجهیزات پیشرفته ای به شمار می روند.

 

 

منبع : http://baarinco.com/%D9%85%D8%AD%D8%A7%D8%B3%D8%A8%D9%87-%D8%A2%D8%A8%D8%AF%D9%87%DB%8C-%DA%86%D8%A7%D9%87/