При расчете трубчатых колодцев в большинстве случаев заданным является требуемое количество забираемой воды. Иногда на основании расчета устанавливается максимально возможный расход (дебит) колодца.

До проведения расчета в результате изысканий должны быть установлены: глубина залегания и мощность водоносного пласта, его водопроницаемость, водоотдача, характеристика грунтов, слагающих водоносный пласт, и другие особенности природной обстановки (например, влияние реки на подземные воды).
При расчетах определяют величину понижения уровня при заданном отборе воды и намечаемом числе скважин (и их размерах диаметре, глубине), а также расстояниях между ними или возможный отбор воды при заданном (допустимом) понижении уровня и всех прочих параметрах.

Расчет буровых трубчатых колодцев основывается на законах фильтрации, излагаемых в курсе гидравлики.
Далее описывается методика расчета одиночных трубчатых колодцев при следующих основных схемах:
а) приток напорных вод к одиночному совершенному колодцу;
б) то же, к несовершенному колодцу;
в) приток безнапорных вод к одиночному совершенному колодцу;
г) то же, к несовершенному колодцу.

Совершенный колодец в напорных водоносных пластах (рис. IV.47). До начала откачки уровень воды в колодце находится на высоте Hi. При откачке уровень воды в колодце понижается, и вода из водоносного пласта начинает притекать к колодцу. Напорная плоскость приобретает форму депрессионной воронки; сечение этой воронки вертикальной плоскостью, проходящей через ось колодца, дает линию депрессии абба. Когда количество отбираемой воды станет равным количеству воды, притекающей в колодец из грунта, движение приобретает установившийся характер и в колодце устанавливается некоторый «динамический» уровень на высоте Н0. Величина Hi—#0=S0 называется понижением уровня в колодце. Понижение на любом расстоянии г от оси колодца равно S=Hi—Н.
Малые значения S0 свидетельствуют о недостаточном использовании водоносного пласта. Большие значения 50 ведут к увеличению высоты подъема воды и, следовательно, к удорожанию эксплуатации установки. Кроме того, большое значение 50, при котором Н0 становится меньше т (где т — мощность водоносного пласта), ведет к уменьшению рабочей длины фильтра.

В пластах с малой мощностью может оказаться, что при заданном Q динамический уровень вообще не установится, т. е. величина S0 при откачке будет стремиться к величине Hi. Это означает, что из таких пластов заданное количество воды одним колодцем вообще не может быть получено.
Гидравлический расчет трубчатого колодца заключается в установлении соотношений между расходом (дебитом) Q, понижением S и радиусом колодца г0 при известных значениях коэффициента фильтрации, мощности т и других параметров водоносного пласта.

При выводе этой формулы принято допущение, что область питания колодца в пласте ограничивается некоторым цилиндром с радиусом R. Величина R носит название «радиуса влияния», или «радиуса действия» колодца. Предполагается, что на расстоянии R от колодца понижение уровня 5 равно нулю, т. е. что здесь кривая депрессии как бы сопрягается с первоначальным (не затронутым откачкой) положением напорной плоскости.
По приведенной формуле может быть определен дебит Q при заранее заданном понижении уровня воды S в точке с координатой г (т. е. на расстоянии г от оси колодца). Решая эту формулу относительно S, можно определить понижение уровня при заданном дебите Q:

Величины k, т и R в обеих формулах определяются по данным гидрогеологических изысканий, которые производятся для обоснования проекта водосборных сооружений.
Наиболее сложно
определение радиуса
влияния R. Его ориентировочные значения приведены в табл. IV.3. Ими пользуются для предварительных расчетов Q и S при откачке из одиночных скважин.
Следует сказать, что само понятие радиуса влияния несколько условно. Величина радиуса влияния зависит не только от фильтрационных свойств и мощности водоносного пласта, но в значительной степени и от условий его питания. При недостаточном питании величина R постепенно увеличивается. В этом случае мы вообще не получаем стабильного дебита Q (при заданном S) или постоянной величины 5 (при заданном Q) они будут изменяться во времени. Движение подземных вод к колодцу при этом является неустановившимся.

Коэффициент пьезопроводности а для напорных слабоминерализованных вод, заключенных в хорошо водопроницаемых плотных (скальных и полускальных) породах, обычно составляет 104—106 м2/сутки. В слабоводопроницаемых мелкозернистых (рыхлых) породах он может колебаться в значительных пределах: от 103 до 105 м2/сутки. Наиболее надежно
коэффициент пьезопроводности определяется по данным опытных откачек и эксплуатации колодцев.
Несовершенный колодец в напорных водоносных пластах (рис. IV.48). При откачке воды из несовершенного колодца ее частицам приходится преодолевать более значительное сопротивление, чем в совершенном колодце.