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環境Q&A

井戸の揚水でパイプ径を変えた場合の揚水量の求め方を教えて下さい 

登録日: 2009年03月14日 最終回答日:2009年03月27日 水・土壌環境 地下水/土壌汚染

No.31594 2009-03-14 19:59:16 ZWlc160 盆地太郎

井戸を掘って150mmの鋼管を入れて揚水しました。揚水量が足りない場合、仕上げ径を大きくすれば揚水量は増えると思います。例えば300mmの径で仕上げた場合に揚水量はどの程度増えるか式があれば教えてください。参考文献、参考書等はありますか。

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No.31608 【A-1】

Re:井戸の揚水でパイプ径を変えた場合の揚水量の求め方を教えて下さい

2009-03-16 21:47:49 Dr.ゴミスキー (ZWl651d

 誰も答えていないのでヒントです。

 断面積を計算して下さい。例示の数字ですと約4倍の断面積になる筈です。

 井戸の深さも不明のため適切なアドバイスが出来ませんが、配管サイズを大きくするよりも、揚水ポンプの容量を大きくすることが先決でしょう。

 例えば、直径150mmで1馬力とすると300mmでは4馬力以上の揚水ポンプの電気容量を必要とします。

 それ以前、地下水規制は無いのでしょうか。地盤沈下が心配です。

回答に対するお礼・補足

回答有難うございました。水利権の問題はありません。砂・礫地盤ですので沈下も問題はありません。こちらの質問の仕方が悪かったかも知れませんが、地盤から井戸に入ってくる水量が予定より足りなかったため、一段太い井戸を掘ったらもっと水量が増えるのではと思って質問しました。

No.31610 【A-2】

Re:井戸の揚水でパイプ径を変えた場合の揚水量の求め方を教えて下さい

2009-03-17 08:30:51 池田 (ZWl809

今読んでいて気が付いたのですが、150mmというと2m^3/min程度流せると思います。
そんなに地下水が集まってくるものなのでしょうか?
大きな水脈を掘り当てないかぎり工業用に常用するのは無理があるような気がします。

No.31611 【A-3】

Re:井戸の揚水でパイプ径を変えた場合の揚水量の求め方を教えて下さい

2009-03-17 14:30:05 環境アドバイザーのひかる (ZWl954a

>井戸を掘って150mmの鋼管を入れて揚水しました。揚水量が足りない場合、仕上げ径を大きくすれば揚水量は増えると思います。例えば300mmの径で仕上げた場合に揚水量はどの程度増えるか式があれば教えてください。参考文献、参考書等はありますか。

 地下水の揚水量に関しての考え方が、根本的に間違っています。

 地下水を汲み上げると、その場所では当然地下水位は下がります。地下水を汲み上げた場所が当然一番低く、その影響は周囲に及びます。ですから地下水をたくさん揚水する為には、重要なのはケーシングの径ではなく、井戸の深さとその値が水が下がる影響を及ぼして良い距離に依ります。

 ケーシングの大きさは、その井戸に入れるポンプの口径に依ります。ポンプ口径が大きければ、一時的にはたくさんの水を汲み上げられますが、多くの水を一時的に汲み上げれば、井戸はたちまち空になってしまいます。ですから、揚水量とケーシングの大きさには余り関係はありません。

 地下水の揚水量は場所により決まります。正確には揚水試験をする事が必要ですが、大手の井戸屋さんなら過去のデータで判断できる場合が多いので、一度聞かれると良いかもしれません。

>砂・礫地盤ですので沈下も問題はありません。

 このような考え方で地下水を汲み上げられたのでは、廻りが大変迷惑を被ります。物を知らないのにも限度があります。

 Dr.へ
 ヒントにもなりません。迷わせるだけです。

 池田さんへ
 仰るとおり、地下水が集まることはないでしょう。

No.31647 【A-4】

Re:井戸の揚水でパイプ径を変えた場合の揚水量の求め方を教えて下さい

2009-03-23 19:22:27 門外漢(^o^) (ZWl4d53

>井戸を掘って150mmの鋼管を入れて揚水しました。揚水量が足りない場合、仕上げ径を大きくすれば揚水量は増えると思います。例えば300mmの径で仕上げた場合に揚水量はどの程度増えるか式があれば教えてください。参考文献、参考書等はありますか。

配管径が細すぎて抵抗となり、ポンプが本来の能力を出し切れていないときは配管径を太くすることにより揚水量は上がりますが、ポンプ本来の能力で運転していればそれ以上配管径を太くしても水量は上がりません。

ちなみにかなり大雑把な計算で 150Aの配管では
水量1m3/min(流速約1m/sec)で 水頭約1m分のロス
水量2m3/min(流速約2m/sec)で 水頭約3m分のロス
水量4m3/min(流速約4m/sec)で 水頭約13m分のロス

300Aでは
水量4m3/min(流速約1m/sec)で 水頭約0.5m分のロス になります

4m3/minの流量が必要であれば13mの水頭圧分ポンプに余裕が出来るのでしょうが、皆さんの回答によればそんな流量では無いようですし、
ポンプの容量が足りないか環境アドバイザーのひかるさんのおっしゃるように水脈そのものの容量(?)がたりないのではないでしょうか?

回答に対するお礼・補足

私の期待した回答に最も近かったのは’門外漢’さんの回答でした。出来れば計算式(出展、文献)を教えて頂きたいです。今後の仕事に生かしたいと思います。その他、皆様からの回答有難うございました。@池田さんへ。対岸では4000m3/日を揚水しております(井戸深度20m:水位低下量3.5m)。Aひかるさんへ。地質屋(私)とは考えが違うようですね。砂礫層は圧密沈下はしないというのがが地質屋の常識ですが。また、別の方面から、井戸径と揚水量が比例する(比例定数0.8)という文献を頂きました(長坂四郎 1952 地下水取水法 水道協会誌、第218号)。

No.31693 【A-5】

私の拙い説明の為に誤解されていると悪いので念のため・・・

2009-03-27 18:43:52 門外漢m(_ _)m (ZWl4d53


先の計算は単純に配管中の水の圧力損失を計算したもので 出展は強いていえば『化学工学便覧』です。 (^^;)
配管は鋼管、流体も清水(常温)で計算してますしるので「かなり大雑把」と申し上げました。
圧力損失の単位も(kg/cm2)か(MPa)で答えれば良かったかも知ない所を 水頭圧(m)で答えたので もしかしたら 水位低下量と混同されていないか心配しています。

要は「水の場合 配管内の流速は1〜2m/秒 位が適正でそれ以上早いと配管抵抗が大きくなってポンプ能力が落ちてくるし、それより太くしてもあまり効果はないよ〜」とだけ言いたかったのです。

>また、別の方面から、井戸径と揚水量が比例する(比例定数0.8)という文献を頂きました(長坂四郎 1952 地下水取水法 水道協会誌、第218号)。

井戸の場合は採水面積が広がるので採水量が増えるのかもしれませんね、「門外漢」の機械屋が口出しして混乱させたのであればすみません。m(_ _)m

回答に対するお礼・補足

いろいろ有難うございました。

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