Что такое статический уровень

Динамический и статический уровень воды в скважине: что это такое, как измерить

Водоснабжение из скважины применяют для загородных и многоэтажных домов. Популярность подземной воды объясняется чистотой источника. Разница уровней жидкости в выработке позволяет определить производительность, или дебет, водоисточника для установки подходящего по мощности насоса.

Важные параметры скважины

Сведения, которые потребуются для эксплуатации скважины:

Статический уровень (hst)

Водоносные пласты находятся под давлением расположенных над ними горных пород. По достижении скважиной подземного водоема жидкость устремляется к поверхности, но встречает противодействие атмосферы. Если внутрипластовое давление окажется выше, вода изливается на устье выработки, а когда ниже — в стволе на какой-то отметке устанавливается равновесие. Такое положение называют статическим уровнем воды в скважине.

Глубина зеркала зависит от следующих условий:

Измерение статического уровня скважины нужно выполнять, когда нет затяжных дождей и происходит интенсивный водозабор из ближайших подземных источников. Для этого используют шнур с грузом: опускают до дна и замеряют намокший участок или отмечают момент, когда произойдет бульканье. Параметр постоянной отметки зеркала отражает дебит скважины: чем ближе к земной поверхности, тем больший ресурс выработки по отдаче воды.

Динамический уровень (hd)

Глубину статического уреза жидкости необходимо знать и для определения отметки, на которой нужно установить водозаборный насос. От того, с какой интенсивностью происходит откачка воды, зависит расположение помпы. По динамическому уровню в скважине, когда водоприток сравнивается с забором жидкости, это расстояние принимается ниже hd на 1-1,5 м.

Как измерить

Определяется величина показателя после завершения подготовки водоисточника к эксплуатации. Замерять уровень нужно после не менее чем 3 дней сухой погоды, в период активного забора воды соседями. Первый этап — нахождение статического уреза обозначенным выше способом с помощью шнура и груза. Предварительно выдержать паузу 1,5 часа после последней откачки из скважины. Дальнейшие действия:

Разница между показателями hst и hd не должна превышать 1 м. В случае большего расхождения производительность помпы уменьшается, замер повторяется до получения нужного результата. Оптимальный вариант соотношения дебита скважины и скорости откачки насоса — 1:0,8.

Для ускорения измерений и получения более точных параметров применяют уровнемер — прибор, состоящий из градуированной ленты на катушке и звукового датчика. Сигнал оповещает о достижении зеркала, с рулетки снимается отметка глубины.

Для чего нужны замеры

Положение динамического уровня зависит от давления внутри пласта, диаметра обсадных труб и мощности насоса. Погружная помпа охлаждается средой, которую перекачивает. Производительность водозаборного оборудования выбирается по дебиту скважины.

Формула для определения ресурса — Д=И*ΔН/(hd-hst), где:

Пример: при интенсивности откачки 3 м³/час из трубы глубиной 80, hd и hst соответственно 52 и 40 м, ΔН=80-40=40 м. Дебит скважины Д=3*40/(52-40)=10 м³ воды в час.

Замеры уровней жидкости в выработке проводятся для наблюдения за изменением дебита. От этой характеристики зависит работоспособность насоса. Когда разница между статическим и динамическим урезом стремится к 2 м, для помпы возникает опасность сухого хода. Контроль уровня рекомендуется проводить 1 раз в 2 года: может произойти заиливание или засорение фильтра.

Существуют датчики, подключаемые в схему управления насосом. Благодаря этим приборам не нужно будет делать замеры шнуром: автоматика отключит помпу в аварийной ситуации.

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

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

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

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

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

Статический уровень скважины это

Статический и динамический уровень воды в скважине

Уровень воды в скважине – это один из главные её параметров, который необходимо знать для определения дебита и при выборе насосного оборудования. Различают статический и динамический уровни.

Статический и динамический уровень воды в скважине.

Статический уровень воды устанавливается в скважине после простоя без откачки в течение более одного часа. Суть такого статичного положения скважины в том, что забойное давление, то есть давление водного столба внутри скважины, уравновешивает пластовое давление, под которым находится вода в водоносном слое. Таким образом, возникает равновесие, и уровень воды перестает подниматься.

Динамический уровень воды в скважине устанавливается во время откачки, и может меняться в зависимости от производительности насоса. Динамический уровень устанавливается, когда приток воды в скважину становится равен оттоку, т.е. когда её дебит равен производительности работающего насоса. Динамический уровень при разном потреблении определяют в ходе опытной откачки воды после бурения скважины, и эти величины фиксируются в паспорте скважины. Но если такого паспорта нет (или нет в нем такой записи), то динамический уровень можно определит самостоятельно, откачивая воду из скважины и опуская насос всё ниже и ниже до тех пор, пока воде не перестанет убывать. Знать динамический уровень скважины необходимо для того, чтобы правильно установить насос: его устанавливают примерно на 2 м ниже динамического уровня, чтобы он всегда находился в воде.

Разница между статическим и динамическим уровнями говорит о дебете скважины: чем меньше разница, тем больше дебет. У высокопроизводительных скважин эта разница не превышает 1 м, у артезианских скважин эти уровни вообще совпадают.

Дебит – это главная характеристика скважины, которая показывает, какое максимальное количество воды она может дать в единицу времени.

Абиссинский колодец – это водозаборная скважина полученная не с помощью бурения, а с помощью забивания трубы небольшого диаметра. Он отличается компактностью, его можно сделать в любом удобном месте, в том числе и в подвальном помещении дома. Абиссинский колодец – это одно из самый простых решений для добычи воды.

В качестве источника воды загородного может выступать колодец или скважина, но на вопрос, что лучше выбрать однозначного ответа дать нельзя. Всё зависит от предпочтений хозяина дома и природных данных местности. В этой статье будут приведены все «за» и «против» в споре между колодцем и скважиной.

В этой статье речь пойдет о характеристиках насосов и скважин, и о том, как правильно выбрать для своей скважины насос, исходя из имеющихся нужд.

Дата публикации: 03.06.2013 15:23:37

© 2009-2015 «Строй своими руками»
Использование материалов сайта «Строй своими руками » разрешено только при условии размещения активной гипертекстовой ссылки на источник.

Статический уровень

СТАТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ в скважине (а. static well level; н. statischer Spiegel der Sonde; ф. niveau statique d’un forage; и. nivel estetiсо de pozo) — уровень жидкости, установившийся в непереливающей скважине. сообщающейся с пластом. после длительного её простаивания. Забойное давление при этом должно восстановиться до пластового, а в стволе скважины тепловой режим должен соответствовать естественному. В этом случае вес столба жидкости от положения статического уровня до интервала вскрытия пласта, отнесённый к площади поперечного сечения скважины, будет равен пластовому давлению в скважине.

Величина статического уровня определяется расстоянием от устья скважины до положения уровня жидкости в её стволе и измеряется уровнемерами. Величины статического уровня, отсчитываемые от устья, могут быть приведены к другой горизонтальной поверхности, например к уровню моря, к положению водонефтяного контакта и т.д. Различают первоначальный статический уровень, который фиксируется в скважинах до начала отбора жидкости из пласта, и текущий статический уровень, фиксируемый в длительно простаивающей скважине, если из окружающих скважин производится отбор.

Колебания статического уровня происходят не только в результате работы окружающих скважин, но и от различных природных явлений, например колебаний атмосферного давления, лунных приливов и др.

Теперь энциклопедия доступна на вашем смартфоне

Что такое дебит скважины и как его рассчитать?

Для того чтобы понять, какое количество воды даёт источник на вашем участке, необходимо знать удельный дебит скважины. Дебитом в свою очередь принято называть характеристику колодца, показывающую максимальный литраж, получаемый за определённую единицу времени. Так, дебит скважины может измеряться в м3/час, л/мин, или м3/день. Принимать за единицу измерения можно тот вариант, который более удобен для вашего типа проведения исследований по колодцу.

Важно: чем больше производительность скважины, тем большее количество воды вы можете забирать из источника за один раз. При этом малодебитные скважины будут не совсем удачной находкой для большого загородного дома, если использовать их в качестве индивидуальной системы водопровода.

Если вы не знаете, как определить дебит скважины и произвести замер, то этот материал для вас

Что стоит знать о дебите скважины?

Схема расположения статического и динамического уровня скважины

При изучении производительности источника нужно понимать, что существует два вида дебита колодца:

В первом случае статистический уровень в скважине замеряется в положении покоя. То есть необходимо понять, на каком уровне находится зеркало воды при неэксплуатируемой скважине. Для этого достаточно взять длинную верёвку и прикрепить на её конец определённый грузик. Медленно опуская трос в скважину, необходимо достичь зеркала воды. Когда это случится, вы услышите характерный булькающий звук. Отмечаем на веревке место, котором находится на уровне земли в этот момент, и вынимаем её. Производим замер количества метров, которые пришлось проделать веревке до уровня поверхности воды. Это и есть статический (его еще называют статистический) уровень жидкости.

Во втором случае необходимо использовать мощный насос и большую ёмкость для воды. Это может быть и большая ванна, и многолитровый резервуар. Для замера динамического уровня воды в скважине необходимо откачать жидкость из неё на протяжение часа. При этом если мощность вашего насоса будет превышать производительность скважины, то вода выкачается быстро. В этом случае нужно отследить время, за которое скважина снова наполнится.

При определении динамического уровня воды важно знать литраж ёмкости, в которую выкачиваете жидкость. Благодаря ему вы сможете определить производительность источника. А именно — поделить количество воды на временной отрезок, за который скважина снова наполняется. Не забудьте измерить уровень зеркала после откачивания жидкости.

При определении динамического уровня возможен и такой вариант, когда вода будет уходить очень медленно или практически останется на месте. Так, если разница между статическим (статистическим) уровнем и динамическим будет составлять примерно 1 м, это значит, что дебит вашего колодца достаточно велик. Либо просто вы используете недостаточно мощный насос и не нуждаетесь в большем количестве воды.

Важно: для определения дебита источника нужно использовать тот насос, который планируете применять для системы водоснабжения своего участка или дома.

Как изменить производительность скважины?

Формулы для расчета дебита скважины

Для того чтобы самостоятельно измерить возможности источника, нужно знать расчет дебита. Такая формула расчета выглядит следующим образом:

В этой формуле расчета значения трактуются таким образом:

При этом высоту водяного столба определяют из расчета общая глубина скважины минус глубина расположения зеркала воды. К примеру, мы имеем источник глубиной 100 м. А зеркало в нём находится на уровне 70 м. Таким образом, 100-70=30 м (столб воды).

При расчете производительности скважины по формуле важно все полученные данные (замеры) заносить в буровой журнал вашего колодца.

Более точные данные

Если полученные данные при расчете производительности скважины вас не устроили или вызвали сомнения, то нужно самостоятельно вычислить удельную производительность источника. Для этого существует такая формула:

При измерении удельной производительности скважины придётся еще раз откачать воду в течение того же промежутка времени, что и в первый раз, но уже с большей интенсивностью. И изменить разницу между уровнями зеркал в колодце. Зная все данные, можно провести определение и замер среднесуточной возможности источника на участке.

Важно: проведение таких замеров рекомендуется проводить раз в 3-4 месяца. Такое исследование позволит в дальнейшем эксплуатировать скважину с большей продуктивностью и по всем правилам.

Источник