Что такое динамический уровень воды в скважине

Что такое статический и динамический уровень воды в скважине или колодце, как правильно измерить

Статический и динамический уровень воды в скважине — показатели, по которым судят об эффективности ее работы. На основе этих цифр выбирается производительность насоса, обслуживающего колодец.

Что такое статический уровень воды

Статический уровень воды в скважине — это показатель, который определяется после того, как вода простоит без забора в течение 1 часа. С колодцем или скважиной в течение этого времени происходят некоторые преобразования.

Давление, осуществляемое водяным столбом, приводит в норму давление в пластах, которое всегда присутствует в водоносном горизонте. Линия жидкости в скважине замирает на некоторой отметке и больше не меняется, это и есть статический уровень скважины.

Что такое динамический уровень воды

Динамический уровень воды в скважине — это показатель измеряется во время откачки жидкости. В этом случае горизонт жидкости изменяется в соответствии с мощностью откачивающего насосного оборудования.

Хозяин колодца может узнать его динамический уровень самостоятельно. Для этого достаточно откачивать жидкость до того момента, пока горизонт воды в скважине не перестанет уменьшаться. От динамического горизонта зависит глубина фиксации насосного оборудования. Оно должно быть закреплено ниже данной отметки на 2 м. Делается это, чтобы обеспечить его бесперебойную работу. Насос должен быть погружен в воду.

Динамический и статистический показатели являются индивидуальными, присущими только данному колодцу. В процессе бурения жидкость может хлынуть на поверхность, но это не означает, что данный напор будет рабочим. В этом случае она поступает под сильным давлением. Когда давление нормализуется, появится возможность правильно оценить рабочие характеристики скважины. После разработки колодца должно пройти не менее часа, чтобы водяной пласт пришел в норму.

Многие интересуются, что такое динамический уровень. Специалисты считают, что глубина расположения водяного горизонта в колодце и является динамическим уровнем скважины.

Дебет колодца, скважины — это разность между статической и динамической линиями воды в нем. Чем меньше различие, тем с большей отдачей работает колодец. У производительных водозаборов такая разница составляет не более 1 м, нормальной для артезианских колодцев считается почти нулевая разница между этими 2 показателями.

Различие между статистическим и динамическим горизонтом показывает, сколько воды выдает колодец за единицу времени.

Как и чем измерять уровни воды

От правильно проведенных замеров зависит бесперебойная работа насоса и подача жидкости. Разница между 2 показателями, превышающая 1,2 м, заставляет искать причину возникшей проблемы. Большая разница может появиться из-за попадания в систему загрязненной жидкости из почвы и проникновения в скважину примесей с осадком.

Все измерения необходимо проводить качественно. Замер динамического горизонта разделяют на несколько последовательных шагов. В таком случае процесс заметно упростится, будет меньшей погрешность измерений. Определять уровни рекомендуют в знойные дни, которые не прерывались осадками. Вода не должна использоваться в течение 1 часа.

Как измеряют показатели:

На основании полученных данных проводится анализ производительности колодца. Проще всего оценить полученные в динамике значения с помощью компьютерной программы. Чтобы работа колодцев была нормальной, следует соблюдать технологию бурения. Его необходимо производить в зонах с наличием хорошего водоносного слоя.

Совет специалиста

Чтобы со временем параметры динамического и статистического уровня критически не изменялись в худшую сторону, необходимо периодически осуществлять техническое обслуживание. Для этого должен проводится регулярный забор воды на лабораторный анализ. Особенно это требуется делать, если появляется неприятный запах или меняется цвет.

Опасно, если в жидкости появляются примеси вредных для человека веществ. Контроль за уровнем воды специалисты советуют осуществлять не реже чем через каждые 2 года.

При эксплуатации колодца необходимо использовать исправное оборудование. В этом случае возможна его бесперебойная работа в течение долгого времени. Важно помнить о том, что ремонт колодцев связан с расходами и некоторыми рисками. Окончательная цель всех манипуляций, связанных с измерениями уровней, — обеспечение участка чистой и свежей водой хорошего качества.

Источник

Что такое статический и динамический уровень воды в скважине и как их проверить

Для автономного водоснабжения в частном доме обычно выбирают скважину. Качество получаемой жидкости из нее намного лучше, чем когда забор происходит из открытого водоема либо колодца. При создании и эксплуатации гидротехнического сооружения важно контролировать статический и динамический уровень воды в скважине.

Понятия статического и динамического уровня

Уровни нужны для определения дебита воды и глубины погружения насоса

Статический показатель равен дистанции от земной поверхности до уровня, на котором располагается зеркало воды в глубинной скважине в состоянии покоя, то есть, когда не работает напорное оборудование. Знание этого показателя позволяет оценить запас подземных источников. На характеристику влияет значение давления внутри пласта, а не сечение шахты артезианского гидросооружения или ее глубина.

Величина это непостоянная, она зависит о таких факторов:

Замер проводят не позднее, чем через час после того, как волнения в скважине успокоились, например, был выключен насос. Также не стоит делать измерения после выпадения обильных осадков, чтобы не получить некорректную информацию. В поверхностных и песчаных водозаборах показатель обычно совпадает с уровнем подпочвенных вод.

От статической характеристики зависит динамический уровень, с помощью которого определяется глубина погружения скважинного насоса. Его измеряют при включенном напорном оборудовании от земной поверхности до водного зеркала. Чтобы у насосной установки не было сухого хода, ее нужно устанавливать ниже определенной отметки с небольшим запасом.

Для каждой помпы динамический показатель различный, он зависит от того, насколько насос производителен. Также на величину влияет сечение обсадных труб. Чем оно больше, тем медленнее будет понижаться уровень.

Насосное устройство по отношению к дну шахты должно располагаться на дистанции не меньше метра. Минимальный динамический уровень для водозабора и помпы от второй прокачки составит сумму этой величины и высоты аппарата. При дистанции от насосного устройства до дна менее полуметра прибор станет захватывать осадочный ил и песок, что скажется на его сроке эксплуатации и чистоте воды. Столб жидкости над напорным оборудованием также должен быть не меньше полуметра, чтобы снизить риск сухого хода.

При измерении нужно учитывать, что в период интенсивного водопотребления водяной столб в скважинном стволе опускается. В это же время из водоносного слоя в гидротехническую установку поступает жидкость. Чтобы значения были корректными, до измерения необходимо подождать примерно час при работающем насосном оборудовании.

Столб воды и дебит скважины

Чем меньше отличие между отметками уровней в процессе откачивания, тем больше дебит при применении напорного оборудования.

Зная данные уровней и производительность напорного устройства, дебитное значение рассчитать несложно. Если рассматривать на примере, то насос, способный поднимать в час куб жидкости, дает межуровневую разницу в пять метров. Если водяной столб чуть больше 15 метров, то фактический дебит окажется равен трем кубическим метрам в час либо 200 литрам на метр. Поскольку не рекомендовано снижение динамического уровня меньше чем на две трети от общей высоты столба воды, эксплуатационный дебит будет около двух кубов в час.

Если не производится откачка жидкости, дебетовое значение будет постоянно равно нулю. Это связано с тем, что забойный напор в стволе делается равным пластовому давлению. Когда достигаются такие условия, прекращается поступление жидкости в шахту.

Чтобы контролировать высоту водяного столба в источнике водозабора и отключать электродвигатель напорного оборудования, если показатель упал до критической отметки, рекомендовано установить датчик уровня воды, который позволит избежать работы всухую.

Как определить уровень воды в скважине

Контактный лотовый уровнемер

Первые измерения проводятся после обустройства гидросооружения и установки напорного оборудования. Но впоследствии производятся дополнительные замеры, чтобы контролировать скважинный дебит. Рекомендовано проверять уровневые показатели во время повышенного водозабора и при отсутствии осадков на протяжении хотя бы нескольких дней, когда жидкость в скважинной установке находится на минимуме. Обычно это отмечается в дачный сезон, когда много воды уходит на полив посадок.

Узнают уровневые показатели разными способами, в зависимости от измерительного прибора, именуемого уровнемером или УСК.

Чаще применяются простые тросовые модели и электроуровнемеры для замера уровня воды в скважинах. Если гидротехническое сооружение неглубокое, можно воспользоваться аппаратом, собранным самостоятельно.

Наиболее простыми являются тросовые уровнемеры. Конструктивно представляют собой катушку с намотанным измерительным тросом. Принцип работы уровнемера такой – опускают его в шахту до водного зеркала, затем по меткам на тросе определяют необходимый уровень. Но существуют устройства и с более сложной конструкцией.

Лотовые измерители

Конструктивно они похожи на лебедку, но на конце троса установлен лот-хлопушка. Как только этот элемент соприкоснется с поверхностью воды, раздастся хлопок, который является сигналом для проведения замера.

По конструкции лотовые измерители простые, при этом они не требуют источника электропитания. Но при выполнении точных замеров мешают посторонние звуки, в особенности если вода в шахте на большой глубине. Оптимальное расположение водного зеркала для замеров лотовым аппаратом – до ста метров от уровня земли.

Электроконтактные приборы

Такие устройства требуют подключения к сети электропитания. Чтобы обеспечить подачу электричества, контакт подсоединяют к трубе, являющейся проводником, посредством шнура и зажима.

Пользуются электроуровнемерами так:

На катушке прибора установлены специальные зацепы, чтобы ее можно было зафиксировать вверху обсадной трубы. Это позволяет защитить трос от вероятных повреждений.

Если на электроконтактном аппарате установлен термометр, он сможет выявить не только уровневые значения, но и водную температуру. Катушка оборудована дисплеем, где высвечиваются температурные показатели.

Волномеры

При установлении уровня воды в скважине используется звуковая волна. Волномер создает ее пневмовыстрелом из пневматической хлопушки. Дальше ведется регистрация времени прохождения звука от устья скважины до поверхности воды. Для этого используется устройство, которое пересчитывает время в расстояние.

Пневмовыстрел позволяет в затрубном пространстве держать повышенное давление, что уменьшает погрешность в определении уровневых показателей.

Ультразвуковые устройства

Различные виды ультразвуковых систем

Самые дорогостоящие приборы среди измерителей. Чтобы получить данные, эхолот подключают к компьютерному устройству. Приборы подобного типа не погружают в шахту, они работают следующим образом:

Пользоваться ультразвуковым уровнемером разрешается лишь после обучения. Помимо выявления водного уровня, устройство можно использовать, чтобы найти повреждения трубы и установить степень их сложности.

При отсутствии паспорта замеры придется провести самостоятельно. В этом случае необходимо приобретать напорное устройство с производительностью в четыре раза ниже дебита.

Источник

Дебит скважины: определение по статическому и динамическому уровню воды

Значения динамический и статический уровень воды в скважине – основа для определения показателя дебит скважины. Параметры дебита потребуются при покупке оборудования для обустройства.

Статический уровень — Hst

Подземные водные источники расположены между разными по составу пластами грунтов. Пласты давят на воду. Если жидкость находит выход, то сила межпластового давления заставляет фонтанировать.

В практике буровиков встречаются самоизливающиеся гидросооружения, из которых вода льётся без остановки. Это избыточное внутреннее давление выдавливает жидкость на поверхность.

Атмосферно давление даёт обратный эффект, — заставляет жидкость уходить вниз. Противодействие двух видов давления атмосферного и межпластового заставляют воду остановиться на конечной точке внутри ствола скважины. Эта точка — статический или постоянный уровень воды.

На отметку постоянного значения влияет глубина гидросооружения. В источник, пробуренный на верхний водонос глубиной до 10 метров будут попадать сточные воды после дождя и таяния снега. И поверхность будет повышаться. На глубокиеподземные источники пятьдесят — двести метров осадки не влияют. На глубине водоносный горизонт стабилен.

Количество точек водозабора на соседних участках тоже влияет на показатель. Появление новых источников ближе одного километра снизит объём жидкости гидросооружения.

Диаметр обсадной трубы на статический уровень воды в скважине не влияет.

Для достоверного определения постоянного показателя в индивидуальном источнике замеры делайте в засушливый период. Замеряйте значение после периода откачки в пять — шесть дней, когда нужно было часто поливать огород или расходовать жидкость на строительство.

Исходя из минимальных показателей, ошибок при расчёте водоотдачи не будет.

Динамический уровень — Hd

При заборе влаги поверхность жидкости понижается. Чем меньше диаметр обсадных труб и мощнее насос тем быстрее будет опускаться поверхность – зеркало воды. Одновременно с откачиванием жидкости запускается природный процесс межпластового давления. Внутреннее давление стремиться восстановить поверхность до отметки статического положения.

В определённый момент работы насоса объём откачиваемой влаги становиться равным объёму входящей. Поверхность жидкости устанавливается на одной точке — динамическом уровне.

Как измерить

Для определения динамического уровня включите насос на 30 минут минимум. Если на оборудовании установлена регулировка мощности, — установите на среднее значение.

Замерить глубину нахождения воды можно верёвкой. Купите бухту шпагата. На свободный конец привяжите груз (например, металлическую гайку). Опустите в обсадную трубу. Мокрая часть шпагата покажет расстояние до поверхности.

Динамический уровень со временем меняется. Причина в природных изменениях и соседях, которые пробурят скважины в тот же водонос.

Чтобы не делать замеры каждый год закрепите на кабеле чуть ниже динамического показателя датчик. Прибор будет отключать погружное оборудование при попадании воздуха. Если отключения будут учащаться, — перемерьте показания, и опустите насос глубже.

Для чего нужны замеры

Погружные модели охлаждаются водой, в толще которой работают. Если оборудование начнёт работать всухую, то быстро перегреется и сгорит. По этой причине погружной насос устанавливают ниже статического значения.

Разница между статическим и динамическим показателем в один метр — минимально допустимая. Если замеры дали такой или меньший результат – покупайте оборудование слабее.

Дебит скважины — D

Показатель водоотдачи — дебит скважины отражает объём поступающей воды в кубометрах за час при сохранении динамического уровня в неизменном положении. Иначе говоря, дебит – это максимальный объем жидкости, который откачивают за час без риска осушить насос.

Определение дебита гидросооружения по статическому и динамическому значениям.

Способ 1: простой расчёт водоотдачи

Первый метод с недостатком: если для откачки применить погружное оборудование другой мощности — значение Hd измениться. На реальный дебит скважины мощность насоса не влияет. Чтобы устранить погрешность применяют второй способ измерения.

Способ 2: точный расчёт дебита

Для точного расчёта производительности гидросооружения промеряйте цифру Hd жидкости два раза. Замеры делайте насосами, отличающимися по мощности и марке изготовителя. Способ снизит конструктивную погрешность оборудования и даёт правдивый результат.

Первый промер жидкости делают как описано в первом способе. Для повторного измерения выжидайте время до того момента, когда вода не восстановит положение как было до откачки на цифре Hst.

Опустите второй насос другой марки и производительности в скважину и начитайте качать воду. Процесс откачки занимает 60 минут. После часа работы померьте динамический показатель ещё раз.

Считаем предварительное значение — цифру удельного дебита (Du) по формуле Du = V2 – V1/ H2 – H1, где:

Удельный дебит даёт представление о водоотдаче одного метра динамического уровня гидросооружения.

Точный дебит определяют по формуле: D = (Hf – Hst)*Du, где Hf — глубина установки погружного оборудования.
Таким образом, точный дебит опирается на высоту водного столба от насоса, а не глубины скважины.

Если паспорта нет, замерьте самостоятельно и покупайте оборудование производительностью в четыре — пять раз ниже дебита.

Источник

Динамический и статический уровень воды в скважине — почему это важно?

Содержание статьи

Уровень воды в скважине необходимо знать для проектирования водоснабжения дома. От уровня воды зависит подбор оборудования. Мы расскажем, какие показатели есть у каждой скважины, и как их правильно измерять.

Что такое динамический и статический уровень

После бурения водяной столб устанавливается на некоторой отметке. Подъем воды всегда связан с разницей давлений. В толще земли давление очень сильное — вода находится в трещинах или пустотах внутри породы.

Когда буровая установка разрушает верхний пласт, давление падает. По законам физики жидкость поднимается вверх, в зону пониженного давления. На определенной отметке разница давлений выравнивается. Там образуется статическое зеркало.

В Московской области почти нет скважин, где статическое зеркало находится вблизи дна. Когда давление внутри породы слишком сильное, вода достигает поверхности. Происходит самоизлив.

Если из скважины откачивают воду, то уровень жидкости снижается. Во время откачки определяют динамическую глубину. По статистическим данным, разница между двумя показателями связана с продуктивностью. Чем больше воды дает источник, тем меньше разница между значениями.

Источником питания для колодцев служат грунтовые воды. Они могут быть загрязнены тяжелыми металлами, удобрениями, органическими отходами. Встречаются колодцы, пригодные только для технических целей

Рисунок 1: Уровень воды в скважине.

Что такое техпаспорт скважины

Техпаспорт — это документ, который буровая компания выдает заказчику. Он оформляется после окончания бурения на воду. Это документ, в котором перечислены основные параметры скважины. В техпаспорте обычно указывают:

Форма документа произвольная. У каждой буровой компании свой образец. Документ необходимо аккуратно хранить, пока источник дает воду. Указанная в нем информация пригодится для замены оборудования, ремонта и ликвидации скважины.

Технология измерения показателей скважины

Статический уровень воды измерить очень просто. Понадобится длинный шнур и грузило. Замер можно начинать через 60-90 минут после бурения или прекращения откачки. Мокрая часть шнура покажет дистанцию до дна, а сухая — дистанцию до статического зеркала.

Буровые компании могут использовать современные методы замеров:

При откачке уровень воды падает, не достигая дна. На некоторой отметке падение прекращается. Это динамический уровень воды в скважине. Его высота будет меняться при изменении скорости откачки. Измерять динамический показатель нужно через 30-60 минут после включения насоса. Если начать замеры раньше, результат будет неточным.

У артезианской скважины разница между статическим и динамическим уровнем не превышает метра. Если динамический уровень ниже, чем статический, на метр и более, нужно менять насос.

Можно ли измерить показатели своими руками

Когда вы заказывали бурение скважины в профессиональной компании, вам должны были выдать техпаспорт. Если у вас на руках нет техпаспорта, вы можете измерить уровень воды в скважине самостоятельно. Вам понадобится линейка, насос и шнур с грузилом.

Для определения статического уровня выключите насос. Подождите как минимум 1 час. Опустите вниз веревку с грузилом. Достаньте ее обратно и измерьте глубину сухой части.

Для определения динамического уровня включите насос. Снова подождите час и повторите процедуру. Будьте внимательны! Услышав громкие звуки, сразу отключите насос. Шум при работе служит признаком сухого хода. Работа насухую приведет к поломке двигателя.

Рисунок 4: Измерение уровня воды своими руками

Как правильно измерить продуктивность источника

Дебит — это объем жидкости, который горизонт дает за единицу времени. Принято измерять его в литрах или кубометрах за час. На значение продуктивности влияет:

Средний дебит артезианских источников в Подмосковье: от 3000 до 5000 литров за час. Первый песок дает 500-1000 литров за час. Песчаник (глубокий песок) может давать до 2500 литров за час.

Чтобы рассчитать удельный дебит, нужно поделить производительность насоса на разницу между двумя уровнями. Для расчета настоящего дебита нужно умножить полученное число на значение статического уровня.

Правила подбора и установки насосной станции

Насосная станция нужна для подъема жидкости на поверхность. Для песчаных и артезианских скважин подходят погружные модели. Поверхностные модели не поднимают жидкость с глубины более 8 метров. Погружные модели можно опускать на глубину более 100 метров.

Погружные модели устанавливают ниже статического зеркала. Корпус прибора погружают в толщу жидкости. Воздух не попадает в систему водоснабжения дома. Монтаж насосной станции требует профессионализма. При неаккуратной установке прибор может упасть и заклинить в стволе.

Для выбора модели нужно рассчитать необходимый напор и расход воды. Эти две характеристики зашифрованы в типоразмерах моделей. При заказе на водоснабжение дома под ключ подбор и монтаж техники проведет буровая компания.

Рисунок 4: Подбор насоса

Основные причины изменения показателей

Характеристики водоносной скважины могут меняться. Мы советуем повторить измерения каждые 3-5 лет. По изменению характеристик можно определять неисправности:

Советы для владельцев водоносной скважины

Не выкачивайте за час больше воды, чем указано в техпаспорте. Превышение эксплуатационного дебита может стать причиной поломки оборудования. Чрезмерное потребление иногда приводит к исчерпанию водоносного горизонта. Возможно снижение дебита на вашем участке и на соседних.

Верхний фланец насосной станции должен быть на 3-5 метров ниже динамического уровня. Мы советуем установить модель с защитой от сухого хода. При внезапном падении уровня жидкости прибор выключится, а не сломается.

С песчаными источниками нужно обращаться бережно, потому что они склонны к заиливанию. Не рекомендуется часто выключать и запускать насосную станцию. Нельзя и надолго оставлять ее выключенной. Если водоотдача снизилась из-за заиливания, закажите прочистку ствола в буровой компании. И подумайте о бурении артезианки, с которой не будет таких проблем.

Выводы

Статический уровень воды — дистанция от земли до поверхности жидкости. Он измеряется при выключенном насосе. Динамический уровень — это глубина водного зеркала при работающем оборудовании. Оба параметра могут изменяться при эксплуатации системы.

Мы советуем измерять характеристики раз в 3-5 лет. Оставьте заявку или позвоните нам, чтобы вызвать инженера для измерения показателей.

Узнайте стоимость скважины на вашем участке
за 1 минуту.

Нажмите на кнопку и закажите обратный звонок менеджера «Аквалюкс+».

Источник