حساب ارتفاع الضخ الكلي ومعدل التدفق
يبدأ اختيار أي مضخة آبار عميقة برقمين: كمية المياه التي تحتاجها في الساعة، وارتفاع الضخ الذي يجب أن تولّده المضخة لإيصالها. يوضّح هذا الدليل كيفية حساب كليهما، مع أمثلة محلولة لأنظمة الري من آبار الحفر.
الجزء 1 — المكوّنات الأربعة لارتفاع الضخ الكلي
عمق البئر ليس ارتفاع الضخ
عمق البئر يخبرك بطول الأنابيب الذي تحتاجه، لكنه لا يخبرك بما يجب أن تعمل المضخة ضده. ارتفاع الضخ الكلي هو مجموع أربع كميات منفصلة، ثلاث منها لا علاقة لها بعمق البئر.
مستوى المياه الديناميكي
المسافة الرأسية من سطح الأرض إلى سطح الماء — أثناء عمل المضخة عند تدفق التصميم.
هذا هو المكوّن الأكبر في معظم الآبار العميقة، وهو الأكثر استبدالاً بالمستوى الساكن عن طريق الخطأ.
اختبار الضخ هو المصدر الموثوق الوحيد. وإذا توفرت بيانات موسمية فاختر على أساس أسوأ شهر.
ارتفاع التصريف
الارتفاع الرأسي من سطح الأرض إلى أعلى نقطة يجب أن تصل إليها المياه: مدخل خزان تخزين أو وصلة جهاز ري محوري أو خزان مرتفع.
يُقاس كفرق منسوب لا كطول أنابيب. فخط أنابيب بطول 400 م على أرض مستوية لا يضيف ارتفاع تصريف، بل احتكاكاً فقط.
فقد الاحتكاك
ارتفاع الضخ الذي تستهلكه المياه أثناء مرورها في أنبوب الطرد وخط الأنابيب السطحي والأكواع والصمامات والوصلات.
يزداد تقريباً مع مربع سرعة التدفق، ولهذا تبقى تكلفة الأنبوب الأصغر من اللازم مرتفعة دائماً.
اقرأه من جدول الشركة المصنّعة للأنابيب للقطر والمادة والتدفق المحددة لديك.
ضغط المخرج المطلوب
الضغط الذي يجب أن يبقى عند نقطة التسليم ليعمل النظام: رشاشات الري أو مدخل نظام التنقيط أو شبكة مضغوطة.
بالتحويل إلى أمتار: 1 بار يساوي تقريباً 10.2 متر من عمود الماء.
الخزان الذي يُملأ بالجاذبية فقط لا يحتاج إليه، أما نظام الري بالرش فقد يحتاج 25–40 م.
الجزء 2 — حساب معدل التدفق المطلوب
التدفق يتبع الطلب، ويحدّه البئر
في الري، يُحسب التدفق المطلوب من المساحة وذروة الاحتياج اليومي للمحصول من المياه وعدد ساعات تشغيل النظام يومياً. ثم تضع إنتاجية البئر سقفاً مطلقاً لا يمكن لأي مضخة تجاوزه.
مثال محلول
حقل مساحته 20 هكتاراً، ذروة احتياج المحصول فيه 7 مم يومياً، ويُروى 18 ساعة في اليوم.
التدفق المطلوب = 20 × 7 × 10 ÷ 18 = 77.8 m³/h.
أضف هامشاً لفواقد التوزيع قبل الاختيار، وتأكد من أن البئر يستطيع الحفاظ على هذا المعدل.
البئر هو الحد
إذا أظهر اختبار الضخ أن البئر ينتج 60 م³/ساعة عند هبوط مقبول، فإن مضخة بتدفق 78 م³/ساعة ستخفض المستوى ببساطة حتى تعمل جافة.
الخيارات عندئذ هي زيادة ساعات التشغيل أو إضافة تخزين أو حفر بئر ثانٍ — وليس تركيب مضخة أكبر.
قرّب إلى نقطة تشغيل حقيقية
تُورَّد سلاسل المضخات بأعداد مراحل محددة. اختر التكوين الذي يقع فوق نقطة التشغيل المحسوبة مباشرة، لا أعلى منها بكثير.
التشغيل بعيداً إلى يمين أو يسار نقطة أفضل كفاءة يكلّف طاقة ويقصّر العمر.
الجزء 3 — مثال محلول كامل
من قياس ميداني إلى رقم طراز
يتتبع المثال التالي تركيباً واحداً عبر كل خطوة، من اختبار الضخ إلى قائمة مختصرة من سلاسل فانبو.
| الخطوة | المُدخل | القيمة |
|---|---|---|
| 1 | مستوى المياه الساكن | 82 m |
| 2 | مستوى المياه الديناميكي عند 60 م³/ساعة | 118 m |
| 3 | ارتفاع التصريف فوق الأرض | 12 m |
| 4 | أنبوب الطرد وخط الأنابيب السطحي | 180 م إجمالاً |
| 5 | فقد الاحتكاك من جدول الأنابيب | 9 m |
| 6 | الضغط المطلوب عند المخرج | 2 بار = 20 م |
| 7 | ارتفاع الضخ الكلي | 118 + 12 + 9 + 20 = 159 m |
| 8 | نقطة التشغيل | 60 م³/ساعة عند 159 م |
تُختار المضخة لارتفاع 159 م، لا لمستوى ساكن قدره 82 م ولا لعمق البئر.
أي سلسلة من فانبو تناسب نقطة التشغيل هذه؟
عند 60 م³/ساعة المرشحان هما 6013 حديد زهر (حتى 60 م³/ساعة و420 م) و 6046 مقاومة للصدأ (حتى 59 م³/ساعة و372 م).
كلاهما يتجاوز 159 م من ارتفاع الضخ بكثير، لذا يحدّد عدد المراحل لا حد السلسلة التكوين النهائي.
إذا كان البئر أوسع
في غلاف 8″ فإن 8075 أو 8420 ستعملان أقرب إلى نقطة أفضل كفاءة عند هذا التدفق، مما يخفض تكلفة الطاقة على مدى عمر التركيب.
الخطوة التالية
أرسل القيم الثماني في الجدول أعلاه عبر صفحة التواصل وسيعيد إليك فريق فانبو الهندسي اختياراً مرحلةً بمرحلة مع القدرة الممتصة والموتور المناسب.
الجزء 4 — تحديد مقاس الأنابيب وفقد الاحتكاك
مقاس أنبوب أكبر بدرجة واحدة هو دائماً تقريباً القرار الأرخص
يرتفع فقد الاحتكاك مع مربع السرعة، لذا يُدفع ثمن الأنبوب الأصغر بدرجة في كل ساعة تعمل فيها المضخة طوال عمر التركيب.
| سرعة التدفق | التقييم | النتيجة |
|---|---|---|
| أقل من 1.0 م/ث | أنبوب أكبر من اللازم | تكلفة أنابيب أعلى لكن فقد احتكاك منخفض جداً. قد تترسب الرواسب في الخطوط الأفقية الطويلة. |
| 1.5–2.5 م/ث | نطاق التصميم المعتاد | التوازن المعتاد بين تكلفة الأنابيب وطاقة الضخ. |
| أكثر من 3.0 م/ث | أنبوب أصغر من اللازم | يرتفع فقد الاحتكاك بشدة، وتزداد قدرة الموتور ويرتفع خطر المطرقة المائية. |
هذه نطاقات تصميم عامة. خذ دائماً قيمة الفقد الفعلية من الجدول الخاص بمادة الأنبوب وقطره.
لا تنسَ الوصلات
الأكواع وصمامات عدم الرجوع والصمامات البوابية ومجموعة رأس البئر كلها تضيف فقداً. وفي خط أنابيب قصير قد تتجاوز الفقد في الأنبوب المستقيم.
أنبوب الطرد والخط السطحي مختلفان
أنبوب الطرد داخل البئر محدود عادةً بالغلاف، أما خط الأنابيب السطحي فلا، لذا يكون غالباً المكان الأرخص لتقليل الاحتكاك.
الارتفاع الساكن لا يتغير مع التدفق
يبقى ارتفاع التصريف ثابتاً مهما كان التدفق. ويزداد فقد الاحتكاك والهبوط فقط مع زيادة التدفق، ولهذا تتحرك نقطة التشغيل مع تغيّر النظام.
الأسئلة الشائعة
كيف أحوّل البار إلى أمتار من ارتفاع الضخ؟
البار الواحد يساوي تقريباً 10.2 متر من عمود الماء. واحتياج 3 بار عند المخرج يضيف نحو 31 متراً إلى ارتفاع الضخ الكلي.
هل يجب أن أضيف هامش أمان إلى ارتفاع الضخ؟
هامش معتدل لانخفاض مستوى المياه أمر معقول، أما الهامش الكبير فلا: إذ يبعد المضخة عن نقطة أفضل كفاءة ويهدر الطاقة في كل ساعة تشغيل.
عمق بئري 200 م. هل أحتاج إلى مضخة بارتفاع 200 م؟
لا. تحتاج إلى مضخة مختارة لارتفاع الضخ الكلي عند تدفق التصميم. فإذا كان مستوى المياه الديناميكي 110 م وكان الرفع والاحتكاك فوق الأرض قليلين، فقد يكون ارتفاع الضخ المطلوب أقل بكثير من 200 م.
هل يغيّر عمق تركيب المضخة ارتفاع الضخ؟
تركيب المضخة على عمق أكبر لا يزيد ارتفاع الضخ الذي يجب أن تنتجه، لأن ارتفاع الضخ يُقاس من مستوى المياه لا من المضخة. لكنه يضيف طولاً للأنابيب وبالتالي قليلاً من الاحتكاك.
ماذا لو كان مستوى المياه الديناميكي غير معروف؟
عندئذ يكون الاختيار مجرد تخمين. اطلب إجراء اختبار ضخ عند معدل التدفق المستهدف؛ فتكلفته أقل بكثير من استبدال مضخة وموتور مختارين بشكل خاطئ.
أين أجد ارتفاع الضخ لكل مرحلة؟
في صفحة كل منتج من فانبو. يشرح دليل اختيار المضخة كيفية قراءة جداول السلاسل والوصول إلى عدد المراحل.
إعداد: فريق فانبو الهندسي · آخر تحديث: 8 نوفمبر 2026