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段階揚水試験と限界揚水量

井戸を掘って、その井戸にどれくらいの揚水量があるかを調べる試験として段階揚水試験があります。
 
段階揚水試験の方法としては、各段階の揚水量をほぼ均等に5~7段階以上に分け、各段階で水位が安定するまで継続して揚水します。
段階揚水試験は、揚水量を順じ上げていく段階上昇と、最大揚水量から揚水量を順じ下げていく段階下降がありますが、通常は段階上昇で実施しています。
段階上昇で実施しますと、最初の1~3段階くらいまでは、揚水量が少ないので水位の安定も早く、揚水時間も30分程度ですが、揚水量が多くなるにしたがい徐々に水位の安定に時間がかかるようになります。
段階揚水試験は井戸の生産能力(揚水能力)を見る試験であると言えます。
段階揚水試験のデータ整理としては、横軸に揚水量、縦軸に各段階の水位降下量をプロットします。
揚水量と水位降下が比例していれば、このグラフは45°程度の右上がり直線になりますが、たいていの場合この直線は揚水量の増加にともないだんだん立っていくようになります。
その際、グラフで変曲点(折れ点)が出てきます。
水道施設設計指針(日本水道協会)では45°を越える変曲点を限界揚水量としています。
つまり、限界揚水量とは、この井戸で揚水するのはこれが限界という数値です。
但し、限界揚水量とは、ここまでが実際に揚水していい数値とは違い、実際にその井戸で揚水してよい数値としては適正揚水量があります。
適正揚水量は、限界揚水量の60~80%としています。
つまり、100t/dayの限界揚水量だと実際に揚水出来るのは60~80t/dayということになります。
最近では井戸能力の減退を考慮して、60~70%程度に抑えているケースが多く見られます。
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