Динамический уровень воды в скважине что это


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

Пример расчёта:

  1. Глубина гидросооружения до дна 80 метров.
  2. Статическое значение Hst - 40 метров.
  3. Высота водного столба Hw – разница между глубиной гидросооружения и статическим показателем – 40 метров (80 – 40 = 40 м.).
  4. Интенсивность откачки воды или производительность насоса V составит 3 кубометра в час.
  5. Динамический показатель Hd зафиксирован на отметке 52 метра.
  6. Дебит скважины D составит: V х Hw / (Hd – Hst) = D   (3 х 40 / (52 – 40) = 10 кубических метров воды в час.

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/ h3 – h2, где:

  1. V1 и V2 - производительность первого и второго насосов.
  2. h2 и h3 - значение снижения уровня по отношению к цифре Hst.

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.

Буровики по окончании работ выдают заказчику паспорт на скважину, где прописывают результат расчётов уровней и дебита. Кроме этих значений паспорт содержит информацию о размере и материале обсадных труб и рекомендации о характеристиках оборудования подходящего для безопасной эксплуатации.

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

www.byrilka.ru

Статический и динамический уровень воды

Собственники индивидуальных строений в большинстве случаев предпочитают монтировать автономную систему водоснабжения. В качестве источника водоснабжения чаще всего выбор останавливается на скважине, так как ее бурение в большинстве случаев можно провести самостоятельно, а качество получаемой воды намного выше, чем при ее заборе из открытого водоема или колодца.

Но прежде чем произвести подбор необходимого оборудования для ее устройства, и в первую очередь, насоса, нужно определиться с ее основными характеристиками. Рассмотрим 2 из них.

Статический уровень

Жидкость в подземном водоносном слое испытывает определенное давление, которое называется внутрипластовым. После того, как произведено бурение, она устремляется вверх. Чем такое давление больше, тем выше будет подъем воды в стволе. Иногда она может даже вырываться целым фонтаном, что нередко происходит при бурении, например, нефтяных скважин.

Но одновременно на жидкость начинает воздействовать и атмосферное давление, которое в определенный момент времени уравновешивает «подземное», и вода перестает подниматься. То положение, которое занял ее столб в состоянии покоя, и есть статический уровень.

Его замер следует делать не менее чем через 1 час после того, как он останется неизменным.

На эту характеристику влияет только значение внутрипластового давления, а не диаметр ствола, как считают некоторые владельцы участков. А этот показатель довольно изменчив, особенно если бурение проводилось до первого уровня (верхнего пласта). Его наполненность водой зависит от интенсивности осадков, а также количества точек забора жидкости на определенном участке местности. Ведь по соседству могут располагаться и другие скважины и колодцы.

Данную характеристику необходимо знать, так как от нее зависит динамический уровень жидкости в скважине. А это служит критерием для определения глубины установки насоса. Нужно учесть, что верхний слой, как правило, менее насыщен, чем остальные, поэтому большой водоразбор его быстро опустошает.

Специалисты рекомендуют определять статический уровень в период повышенного водоразбора и при отсутствии осадков в течение хотя бы нескольких дней, то есть, когда вода в скважине на минимуме. Как правило, это наблюдается в дачный сезон, когда производится интенсивный полив посадок.

Чем больше этот параметр, тем большая производительность скважины (дебит).

Динамический уровень

Чтобы насос не работал «всухую», его необходимо размещать ниже этой отметки, причем с некоторым запасом. Но как ее определить? Нужно понимать, что во время потребления воды ее столб в скважине опускается, так как происходит ее откачка. В то же время из подземного слоя в нее начинает поступать жидкость, которая, как указывалось, находится под определенным давлением.

В какое-то время объемы поступающей и откачиваемой воды становятся равными, и ее положение остается неизменным. Это называется динамическим уровнем воды в скважине, то есть при работающем насосе. Ясно, что на этот параметр напрямую влияет такая характеристика насоса, как производительность. Кроме того, он зависит и от диаметра обсадных труб.

Рекомендации

1. Нужно понимать, что нельзя заранее просчитать, как будет меняться внутрипластовое давление. Даже небольшая стройка, начавшаяся неподалеку от участка, может существенно повлиять на статический уровень жидкости в скважине.

Чтобы предотвратить поломку насоса из-за работы в условиях, когда вода опустится ниже него, следует установить датчик уровня жидкости в скважине. При его критическом понижении устройство сразу же отключит агрегат. В противном случае его просто «заклинит» из-за перегрева, так как в подобных моделях охлаждение производится именно водой, и в первую очередь выйдут из строя подшипники.

2. Если бурение скважины производилось специализированной организацией, то Заказчик в обязательном порядке должен получить на руки паспорт скважины!!! В этом документе указываются все ее необходимые характеристики. Он может быть исполнен по-разному (у каждой фирмы – своя форма), но в нем должны быть отражены все основные параметры, зная которые, можно в дальнейшем организовать ее грамотную эксплуатацию:

  • статический и динамический уровни;
  • расположение водоносного пласта;
  • дебит скважины;
  • параметры обсадных труб;
  • глубина ствола;
  • диаметр скважины;
  • характеристики грунта (в разрезе).

3. Определение динамического уровня жидкости в скважине производится не менее чем через полчаса работы насоса, причем он должен быть нагружен на ½ своей максимальной мощности. Если разница между значениями уровней (статическим и динамическим) превышает 100 см, то целесообразно установить агрегат с меньшей производительностью. В этом случае он не будет выкачивать всю воду «до дна», следовательно, датчик уровня жидкости в скважине не станет его систематически отключать.

4. Следует подбирать насос с производительностью, которая должна быть в 5 раз меньше дебита скважины. В этом случае он не будет ее «осушать».

Если участок куплен с уже обустроенной скважиной, а паспорта на нее нет, то все замеры можно произвести самостоятельно. Понадобится лишь шнур с грузиком. Технология несложная, если учесть, что в статье дано полное понятие о том, что такое статический и динамический уровни.

Специалисты советуют производить подобные замеры не реже раза в 2 - 3 года, так как внешние факторы, оказывающие влияние на характеристики скважины, могут меняться.

Частое срабатывание датчика уровня жидкости в скважине может свидетельствовать о необходимости ее обслуживания. В первую очередь следует проверить фильтр, установленный в стволе. Скорее всего, требуется его очистка по причине чрезмерного заиливания.  

aquagroup.ru

Динамический уровень воды в скважине. Его характеристика и замер

Любая скважина, предназначенная для частного водоснабжения, обладает особыми характеристиками и параметрами, которые индивидуальны только для этого типа источника. Одним из важнейших показателей можно выделить динамический уровень, который можно определить только после того, как конструкция была введена в эксплуатацию.

На этапе бурения источника для воды, вы можете стать очевидцем сильного напора воды, который подается на поверхность под давлением водоносного пласта. После того, как конструкция готова и простояла в бездействии порядка 60 минут, можно определять статический уровень воды в скважине. Можно считать, что высота водяного пласта это и есть этот уровень.

Расположение уровней в скважине и их высота

Особенности динамического уровня, отличие его от статического

Чем отличается динамический уровень от статического? Этот вопрос волнует каждого владельца автономного водоснабжения. На самом деле в этом случае неуместно говорить о каких-то различиях так как это два индивидуальных параметра.

Высота воды, которая определяется после получасовой работы насосного оборудования и считается динамическим уровнем. В идеале эти два замера должны быть не более одного метра между собой.

Внимание! Если разность между статическим и динамическим уровнем влаги в колодце составляет от 1,2 до 2,0 метра, необходимо принять соответствующие мероприятия. Такая отметка говорит о неправильной работе скважины.

Очень часто статический уровень изменяется из-за воздействующих на него факторов. В скважину могут попадать осадки, загрязнения из почвенных слоев и постепенный уход воды. Тем не менее этот тип высоты водного столба считается обязательным для выбора насосной станции для откачивания жидкости.

Отсюда следует выделить, что взаимосвязь между динамическим и статическим уровнем неизменна. И чтобы их правильно определить потребуется тщательная слежка за эксплуатацией источника.

Замер динамического уровня воды в скважине

Правильный замер динамического уровня воды

В данную процедуру стоит внести несколько этапов, так как ее выполнять таким образом будет намного проще. Зеркало воды измеряется дважды: то есть изначально определяют статику, а после динамику. Как раз так мы и поступим.

  1. Выбираем определенный период времени (пару-тройку дней зноя) без осадков. Обычно в это время происходит активный водозабор из источника для полива растительности.
  2. Учитываем небольшой промежуток, когда скважина находилась в покое, то есть не происходило выкачивание воды, как минимум 1-1,5 часа.
  3. Берем небольшой груз (пусть он будет металлическим), надежно крепим его к капроновой нитке и опускаем на дно скважины.
  4. Как только предмет коснулся дна, вытягиваем нить не расплёскивая воду, и смотрим насколько метров нить промокла. Ставим в этом месте отметку, так чтобы она не стерлась.
  5. После запускаем мотор для откачки воды, и даем ему беспрерывно поработать в течение 30-60 минут.
  6. Зеркало должно изменить свою высоту. Теперь опускаем просохшую нить с грузом также на дно скважины, затем поднимаем и смотрим насколько изменилась высота водяного столба.
  7. Ставим отметку и сравниваем оба эти значения. Отметка, которая получилась во второй раз и называется динамический уровень источника водоснабжения. Оптимальный показатель не более 1 метра ухода влаги.

    Анализ динамического уровня на компьютере

Такое измерение всегда считается достоверным, и, если есть какие-то недостатки в работе источника, их нужно устранить. В противном случае снизится дебит скважины или колодца.

Обратите внимание! Резкий выход воды из колодца на поверхность после бурения производится под воздействием подземного давления, а при одновременном влиянии на водяной столб еще и атмосферного давления, уровень приходит в норму и стабилизируется на определенной высоте.

Чтобы разница уровней не превышала норму

Выше мы уже объясняли какой должна быть норма между динамическим и статическим уровнем жидкости в источнике автономного водоснабжения. И чтобы этот показатель всегда был идеальным следует предпринимать следующие меры:

  • использовать сооруженную конструкцию строго по назначению;
  • бурить только в соответствии с требованиями и правильным выбором глубины;
  • проводить своевременное обслуживание и ремонт;
  • осуществлять процедуру дезинфекции, если наблюдается неприятный запах или цвет;
  • проводить анализ воды в лаборатории на предмет наличия ядовитых веществ;
  • измерять разницу уровней динамики и статики не реже чем каждые 2 года.

    Отличие статического и динамического уровня

Помните, что, если ваша скважина была выполнена специальными службами, должен присутствовать к ней паспорт. Каждая фирма предоставляет различную форму заполнения, поэтому совпадать они не будут.

Для нормальной работы насосов принято использовать автоматику, которая будет контролировать динамический уровень влаги, тем самым защитит оборудование от перегрева.

Важно! Динамический уровень скважины — это параметр, который всегда нужно контролировать. Это обеспечит более длительную эксплуатацию источника водоснабжения.

prokommunikacii.ru

Динамический уровень воды в скважине что это

Каждый владелец частного дома хочет иметь источник чистой воды на участке. Оптимальные варианты устройства точки водозабора – колодец или скважина. Однако в редких случаях такие конструкции могут функционировать недостаточно хорошо. Например, воды в скважине мало, или она вообще закончилась. Даже при бурении скважины своими руками такая проблема не теряет значимости. Чтобы полноценно пользоваться скважиной, следует познакомиться с инструкцией по ее ремонту. Важно разобраться, что такое статический уровень воды в скважине и как его измерить.

Главные причины перебоев водоснабжения

Вода может закончиться в скважине по нескольким причинам. Каждая требует внимательного разбора и анализа. Основные проблемы с перебоем водоснабжения следует рассмотреть подробнее.

Чем осуществляется промывка

Очень часто владельцы скважин говорят об отсутствии воды, когда ее просто мало – она медленно поступает к потребителю. Если вода в скважине быстро заканчивается, необходимо выполнить промывку источника.

Кроме того, следует подготовить:

  • особый реагент;
  • оборудование, за счет которого исключается гидроудар;
  • компрессор.

Кроме того, после применения вышеперечисленных средств необходимо будет провести прокачку. Если мало воды в скважине, следует заподозрить ее засорение.

Если источник засорился

Довольно частой проблемой при эксплуатации скважины является ее засорение. Например, водоносный слой начинает забиваться илом. Его можно устранить все той же прокачкой. Эта работа имеет несколько особенностей:

  • в источник под большим давлением подается жидкость;
  • благодаря этому все загрязняющие включения удаляются;
  • в результате вода станет свободно перемещаться по каналу, а ее циркуляции ничего не будет мешать.

Следует разобраться с такими понятиями, как статический и динамический уровень воды в скважине. Первый параметр замеряют после того, как вода в скважине простояла без откачки дольше часа. При этом давление воды внутри столба способно уравновесить давление пласта, воздействующее на воду в водоносном слое. Благодаря этому устанавливается равновесие, за счет чего уровень воды не поднимается.

Динамический уровень устанавливается в процессе добычи воды. Он может меняться. Это зависит от того, насколько производительным является насос. Определить динамический уровень можно в случае, когда объем прибывающей воды становится равным объему уходящей. В этом случае производительность насоса и дебет водозабора оказываются равными.

Обсадная труба выше уровня воды

В редких случаях может оказаться, что обсадная труба будет выше уровня воды. Такая ситуация может произойти в следующем порядке:

  • сначала вода скапливается на дне скважины;
  • затем ее начинают качать насосом;
  • потом она не успевает прибывать, чтобы заполнить промежуток под обсадной трубой.

Чтобы решить такую проблему, следует просто дооборудовать сам источник. Однако это возможно только при наличии определенных конструкционных возможностей. Пути решения проблемы:

  • пробурить скважину еще немного вниз;
  • опустить ниже трубы.

Это позволит вернуть источнику работоспособность. Когда скважина дает мало воды, необходимо сначала определить причину, а затем выбрать способ ее устранения.

Скважина используется слишком редко

Воды в скважине может быть недостаточно и по причине крайне редкого использования источника. Чаще всего владельцы водозаборов не интересуются истинной причиной нехватки воды. Для них главное – чтобы источник работал исправно. Если точкой водозабора пользоваться редко, результат может быть следующим:

  • Место, предназначенное для скопления воды, заполняется грунтом.
  • Чтобы его это пространство освободилось для воды, следует начать регулярно эксплуатировать скважину.
  • Быстро решить проблему можно промывкой. Свежий грунт вместе с водой покинет скважину. Когда вода из источника пойдет уже чистой, можно считать промывку завершенной.

Однако снова забрасывать скважину не следует. Это приведет к появлению старой проблемы.

Падает напор

Нередко пользователи сталкиваются и с другой проблемой. Скважина выдает слабый напор. В этой ситуации причины могут быть разными, поэтому их стоит рассмотреть подробно. Вследствие низкого давления воды некоторые бытовые приборы могут перестать исправно функционировать. К такой технике можно отнести:

  • посудомоечную машину;
  • стиралку;
  • различные сантехнические устройства.

Подробнее следует рассмотреть причины такой проблемы. Кроме того, важно найти несколько путей их решения.

Причины падения напора

Существует несколько самых распространенных причин падения напора воды в скважине. Это объясняется сложностью конструкции. Каждая проблема решается определенным образом, поэтому все действия следует расписать по порядку.

Засорение одного из участков

Часто проблема появляется, когда один участок конструкции забивается. Многие владельцы скважин сталкиваются с такой проблемой. Довольно часто засоряются фильтры:

  • механической очистки;
  • тонкой очистки.

Оборудование настроено неправильно

Уровень давления обеспечивается за счет реле. Этот показатель регулируется за счет установки верхнего порога устройства. Принцип его работы довольно прост:

  • Реле выключает насос еще до достижения порогом необходимого уровня.
  • Необходимо, чтобы верхний порог был равен трем с половиной атмосферам – в случае с мембранным аккумулятором до 300 л.
  • При наличии гидроаккумулятора до 500 л следует выставить верхний порог в пять атмосфер.

При невозможности достигнуть таких показателей можно считать, что гидроаккумулятор не в состоянии протолкнуть воду по сети. При этом неважно, какой мощностью обладает насос и какой у него напор.

Возникновение колебаний

Иногда давление начинается резко меняться. В этом случае говорят о возникновении колебаний. Такой процесс происходит регулярно – сначала давление приходит в норму, а затем снова падает. В этом случае можно говорить о неточно выставленном нижнем пороге. Даже когда жидкости в системе уже нету, насос не включается, поскольку не получает сигнала к работе.

Показатель нижнего порога выбирается исходя из стандартных параметров. Обычно такая характеристика составляет от 2,5 до 3,5 атмосфер. Это зависит от объема гидроаккумулятора.

bouw.ru

Определения дебита

После бурения, проводившая работу организация предоставляет протокол испытания, либо паспорт на скважину, в который вносится все необходимые параметры. Однако, при бурении для домохозяйств, подрядчики часто вносят в паспорт приблизительные значение.

Перепроверить достоверность информации или рассчитать дебит вашей скважины можно своими руками.

Однако, абсолютно точно рассчитать продуктивность источника сложно. Расчет показателей требует времени и спецоборудования. Но, полученного результата будет достаточно для понимания возможностей вашего источника.

Динамика, статика и высота столба воды

Прежде чем приступить к измерениям, нужно понять, что такое статический и динамический уровень воды в скважине, а также высота столба воды в скважинной колонне. Замер данных параметров необходим не только для расчета производительности скважины, но и для правильного выбора насосного агрегата для системы водоснабжения.

  • Статический уровень – это высота водяного столба при отсутствии водозабора. Зависит от внутрипластового давления и устанавливается во время простоя (как правило не менее часа);
  • Динамический уровень – установившейся уровень воды во время водозабора, то есть когда приток жидкости равняется оттоку;
  • Высота столба – разница между глубиной скважины и статическим уровнем.

Динамика и статика измеряется в метрах от земли, а высота столба от дна скважины

Произвести измерение можно с помощью:

  • Электроуровнемера;
  • Электрода, замыкающего контакт при взаимодействии с водой;
  • Обычного грузика, подвязанного к веревке.
Замер с помощью сигнализирующего электрода

Определение производительности насоса

При расчете дебита необходимо знать производительность насоса во время откачки. Для этого можно воспользоваться следующими способами:

  • Посмотреть данные расходомера или счетчика;
  • Ознакомиться с паспортом на насос и узнать производительность по рабочей точке;
  • Посчитать приблизительной расход по напору воды.

В последнем случае, необходимо на выходе водоподъемной трубы закрепить в горизонтальном положении трубу меньшего диаметра. И произвести следующие замеры:

  • Длину трубы (мин 1,5 м.) и ее диаметр;
  • Высоту от земли до центра трубы;
  • Длину выброса струи от конца трубы до точки падения на землю.

После получения данных необходимо сопоставить их по диаграмме.

Сопоставьте данные по аналогии с примером

Измерение динамического уровня и дебита скважины нужно производить насосом с производительностью не менее вашего расчетного пикового расхода воды.

Упрощенный расчет

Дебит скважины – это отношение произведения интенсивности водооткачки и высоты водяного столба к разности между динамическим и статическим водными уровнями. Для определения дебита скважины определения  используется формула:

Dт =(V/(Hдин-Нст))*Hв , где

  • Dт –искомый дебит;
  • V – объем откачиваемой жидкости;
  • Hдин – динамический уровень;
  • Hст – статический уровень;
  • Нв – высота столба воды.

Например, мы имеем скважину глубиной 60 метров; статика которой составляет 40 метров; динамический уровень при работе насоса производительностью 3 куб.м/час установился на отметке 47 метров.

Итого, дебит составит: Dт = (3/(47-40))*20= 8,57 куб.м/час.

Упрощенный метод измерений включает замер динамического уровня при работе насоса с одной производительностью,  для частного сектора этого может быть достаточно, но для определения точной картины – нет.

Удельный дебит

С увеличением производительности насоса, динамический уровень, а соответственно и фактический дебит снижается.  Поэтому более точно водозабор характеризует коэффициент продуктивности и удельный дебит.

Для вычисления последнего следует произвести не один, а два замера динамического уровня при разных показателях интенсивности водозабора.

Удельный дебит скважины – объем воды, выдаваемой при снижении ее уровня за каждый метр.

Формула определяет его как отношение разности большего и меньшего значений интенсивности водозабора к разности между величинами падения водного столба.

Dуд=(V2-V1)/(h3-h2), где

  • Dуд – удельный дебит
  • V2 – объем откачиваемой воды при втором водозаборе
  • V1 – первичный откачиваемый объем
  • h3 – снижение уровня воды при втором водозаборе
  • h2 – снижение уровня при первом водозаборе

Возвращаясь к нашей условной скважине: при водозаборе с интенсивностью 3 куб.м/час, разница между динамикой и статикой составила 7 м.; при повторном замере с производительностью насоса в 6 куб.м/час разница составила 15 м.

Итого, удельный дебит составит: Dуд =(6-3)/(15-7)= 0,375 куб.м/час

Реальный дебит

Расчет строится на основании удельного показателя и расстоянии от поверхности земли до верхней точки фильтровальной зоны, учитывая условие, что насосный агрегат не будет погружен ниже. Данный расчет максимально соответствует реальности.

Dт = (Hф-Hст)*Dуд, где

  • Dт –дебит скважины;
  • Hф – расстояние до начала фильтровальной зоны (в нашем случае примем за 57 м.);
  • Hст – статический уровень;
  • Dуд – удельный дебит.

Итого, реальный дебит составит: Dт =(57-40)*0,375= 6,375 куб.м/час.

Как видно, в случае с нашей воображаемой скважиной, разница между упрощенным и последующем измерением составила почти 2,2 куб.м/час в сторону уменьшения производительности.

Снижение дебита

В ходе эксплуатации производительность скважины может уменьшаться, основной причиной снижения дебита является засорение, а для его увеличения до прежнего уровня необходимо производить очистку фильтров.

Со временем рабочие колеса центробежного насоса могут износиться, особенно если ваша скважина на песке, в этом случае его производительность станет ниже.

Однако, прочистка может не помочь, если изначально у вас оказалась малодебитная водяная скважина. Причины этого разные: диаметр эксплуатационной трубы недостаточен, она попала мимо водоносного слоя или он содержит мало влаги.

vodosistema.ru

Как определяют статический и динамический уровни воды?

После окончания бурения и промывки скважины, ей дают «отстояться» хотя бы сутки, после чего замеряют уровень набравшейся в эксплуатационную трубу воды. Этот уровень показывает столб воды в трубе при отсутствии водозабора и называется статическим. Нужно сказать, что в правильно устроенной скважине статический уровень всегда выше начала фильтровой зоны (зона водозабора из водоносного горизонта).

Далее для упрощенного измерения удельного дебита скважины обычно производят еще два замера уровня воды в эксплуатационной трубе – при водозаборе различной интенсивности – эти уровни воды называются динамическими. Для лучшего понимания того, что описано ниже, следует немного подробнее остановиться на том, как измеряется динамический уровень воды в скважине.

Итак, при отборе воды из скважины, уровень воды в эксплуатационной трубе постепенно падает, и, если интенсивность отбора не превышает дебит скважины, через какое-то время стабилизируется на определенной отметке. Таким образом, динамический уровень воды – это тот уровень, который будет постоянно поддерживаться при непрерывном отборе воды с определенной интенсивностью (м 3 /ч). Из чего следует, что для насосов разной производительности динамический уровень будет разным.

Чтобы не запутаться в определениях, важно помнить, что статический и динамический уровни воды в скважине измеряются в метрах от поверхности , т.е. когда фактический уровень воды падает (высота столба воды уменьшается) – значение динамического уровня воды в метрах – увеличивается.

Для определения дебита скважины используют либо насос большой производительности, регулируя водозабор краном на поверхности, либо же производят водозабор двумя различными способами – насосом и эрлифтом .

Нагляднее попробую объяснить принцип вычисления дебита на конкретном примере. Предположим, имеем скважину глубиной в 50 метров , фильтровая зона (зона забора воды с водоносного горизонта) в этой скважине начинается на глубине 45 метров , а статический уровень воды (после отстоя) зафиксирован на глубине 30 метров . Таким образом, общая высота столба воды в эксплуатационной трубе составляет 50-30 = 20 метров .

Далее, предположим, что из нашей скважины за 1 час откачали 2 кубометра воды, после чего замерили уровень воды в эксплуатационной трубе и определили, что по сравнению со статическим (см. выше) он в процессе откачивания снизился на 4 метра и таким образом, динамический уровень составил 34 метра . В этом случае, 34 метра – это динамический уровень воды при дебите 2 куб. м/ч

Многие бурильщики уже исходя из этих цифр определяют дебит скважины и вносят его в паспорт. А определяют таким образом:

  • Dt – дебит скважины (м 3 /ч)
  • V – интенсивность откачки воды при замере (м 3 /ч)
  • Hdin – динамический уровень воды (измеренный сразу после или даже в процессе откачки при производительности насоса равной V)
  • Hstat – статический уровень воды, измеренный после «отстоя» скважины в течении суток (можно меньше, но пострадает точность).
  • Hw — высота водяного столба в скважине (разница между глубиной скважины и статическим уровнем воды в ней).

В рассматриваемом случае, значение дебита будет составлять (2/4)*20= 10 м 3 /ч

Важно понимать, что в таком расчете есть одна очень серьезная погрешность . Посчитав, что при производительности откачки воды 2 м 3 /ч уровень воды в скважине падает на 4 метра, при таком расчете мы вынужденно предполагаем, что если мы станем выкачивать не два, а скажем 4 кубометра воды в час, то уровень воды упадет тоже в два раза больше и разница между статическим и динамическим уровнями воды составит уже не 4, а 8 метров. То есть, предполагается, что при увеличении производительности водозабора, динамический уровень воды в скважине будет увеличиваться прямо пропорционально, что на самом деле не соответствует действительности.

На самом деле, при увеличении интенсивности водозабора падение уровня воды в скважине происходит быстрее, то есть реальный (фактический) дебит скважины будет ниже посчитанного выше, а вот на сколько – напрямую зависит от множества факторов и является индивидуальной особенностью каждой конкретной скважины.

Поэтому, более точную картину даст измерение удельного дебита , а для этого уже необходим второй водозабор с другой интенсивностью, и, соответственно, новый замер динамического уровня воды после этого забора.

Итак, после первого отбора воды скважине снова нужно дать отстояться так, чтобы уровень воды в эксплуатационной трубе достиг статического уровня, после чего откачиваем воду уже с другой интенсивностью, скажем, 3 м 3 воды за 1 час. И снова измеряем динамический уровень. Предположим, в нашем случае динамический уровень воды после второго замера составил 38 метров . То есть, при отборе воды с интенсивностью 3 м 3 /ч, уровень воды в трубе упал на 8 метров.

Имея данные обоих замеров, считаем удельный дебит:

  • Du — удельный дебит (м 3 /ч)
  • V2 – большая интенсивность отбора воды из двух замеров (в нашем случае – это 3 м 3 /ч )
  • V1 – меньшая интенсивность отбора воды из двух замеров (в нашем случае – это 2 м 3 /ч )
  • h3 – падение уровня воды при водозаборе большей интенсивности, вычисляется как разница между динамическим и статическим уровнями воды. В нашем случае , это 38-30= 8 метров .
  • h2 – падение уровня воды при водозаборе меньшей интенсивности. В нашем случае , это 34-30= 4 метра .

Таким образом, удельный дебит нашей скважины будет составлять: (3-2)/(8-4)=1/4, или 0,25 м 3 /ч . О чем это нам говорит? Это значит, что увеличение динамического уровня воды на один метр дает прирост дебита на 0,25 м 3 /ч. При условии, что насос будет опущен не ниже начала фильтровой зоны, реальный дебит такой скважины будет составлять:

Таким образом, дебит скважины составляет: Dt =(45-30)*0,25= 3,75 м 3 /ч

Разница с одним замером (расчет выше) очевидна – расчетный дебит упал более чем в два раза. Это значение все равно не является точным, но оно, во всяком случае, гораздо ближе к реальному.

Зачем все это нужно заказчику, спросите Вы?

Во-первых, чем точнее информация внесена в паспорт скважины, тем больше шансов на то, что при каких-либо проблемах в будущем скважину удастся восстановить. Или во всяком случае более точно установить источник и причину проблемы.

Во-вторых, в большинстве случаев скважину бурят на участке еще до начала строительства дома, а потому проверить, реальный ли дебет написан в паспорте и достаточно ли в скважине воды на самом деле, у заказчика, как правило, возможности нет. Ну а через полгода, когда стройка будет закончена (и это еще оптимистический прогноз), претензии о том, что воды мало, уже никто не примет – ведь изначально «дебит» был более чем достаточен?

Поэтому, при измерении дебита скважины всегда лучше присутствовать лично и настаивать на том, чтобы было произведено, как минимум, два замера динамического уровня воды. Причем в каждом случае до замера динамического уровня насос должен непрерывно откачивать воду не менее часа!

Если раньше он был выше, и это точно известно, то можно попробовать прочистить эксплуатационную трубу и фильтр скважины . Еще одной причиной уменьшения количества добываемой из скважины воды может быть снижение производительности насоса – в этом случае динамический уровень воды должен уменьшиться.

Если же дебит скважины недостаточен изначально, то возможны только два варианта – либо бурильщики не точно попали в водоносный горизонт, либо выбранный водонос в принципе не способен дать больше воды. В обоих случаях велика вероятность того, что потребуется новая скважина.

vizada.ru

От чего зависит уровень воды в скважине на воду

В этой статье будут описаны основные принципы появления воды в скважине, а также различные факторы, от которых зависит ее количество.

Кроме того, здесь будет представлена инструкция с описанием того, как подобрать правильную глубину расположения погружного насоса, а также советы и рекомендации, которые помогут с максимальной эффективностью использовать систему водозабора. Также читателю будут предложены меры, которые следует предпринять для предупреждения работы насоса без жидкости, или другими словами, как избежать сухого хода насоса.

Схема расположения артезианских и грунтовых вод

Статический уровень

Для определения дебита скважины, а соответственно ее производительности, необходимо знать два наиболее важных показателя: статический и динамический уровень жидкости внутри ее ствола.

Его высота устанавливается на постоянной отметке в том случае, когда скорость поступления жидкости из водоносного пласта становится равной скорости ее откачки.

Для его определения необходимо установить в ствол погружной насос, и произвести предварительную откачку жидкости на протяжении не менее получаса, постоянно осуществляя контроль уровня воды в скважине, и при необходимости опуская его до того момента, пока урез воды не установится на постоянной отметке и она не перестанет убывать.

Различные способы измерения уровня и расхода воды

Для этой величины характерны следующие особенности:

  • Его значение нужно определять отдельно для каждого конкретного насоса, в зависимости от его производительности.
  • В отличие от статического, высота динамического уровня напрямую зависит от диаметра скважины, потому что скорость ее уменьшения во время откачки, напрямую зависит от полного объема всей жидкости. Проще говоря, чем больше диаметр обсадной трубы, тем медленнее будет снижаться его отметка.
  • Чем ниже опускается отметка динамического уровня, тем медленнее происходит его дальнейшее снижение. Это связано с тем, что при его уменьшении, снижается забойное давление, и под воздействием пластового давления вода с большей скоростью поступает в ствол.
Схема бытового водоснабжения

Что такое дебит

Под понятием дебита скважины принято считать ее способность выдавать определенное количество жидкости за определенный промежуток времени, например 10 кубических метров в сутки, или 3 кубических метра в час.

Другими словами можно сказать, что, чем меньше разница между отметками статического и динамического уровней в процессе откачки, тем выше дебит при использовании данного насоса.

При отсутствии забора жидкости дебит всегда равен нулю. Это объясняется тем, что забойное давление внутри ствола становится равным пластовому давлению, а при наступлении этих условий, жидкость в ствол не поступает.

Блок управления насосом с датчиком холостого хода

Выбор погружного насоса

Погружные насосы могут быть разной конструкции и производителя, но главным образом, они отличаются между собой по таким параметрам, как потребляемая мощность, высота напора и производительность. От этих качеств, по большому счету, зависит его цена и то, насколько он будет удовлетворять потребности загородного дома, поэтому при его выборе и монтаже необходимо учитывать следующие моменты:

  • Двигатель насоса предназначен для работы под нагрузкой, поэтому не допускается его использование без погружения в рабочую жидкость.
  • Для предупреждения его работы в режиме сухого хода, в блоке управления насосом необходимо смонтировать реле уровня воды в скважине, которое отключит его при снижении отметки уреза воды ниже допустимого значения.
  • Выбирая высоту напора, следует учитывать глубину его погружения, максимальную отметку наивысшей точки водоразбора в доме, и необходимое рабочее давление в водопроводной системе.

Чтобы получить более подробную информацию о том, как правильно выбрать погружной насос для скважины, я рекомендую ознакомиться с предыдущей статьей на этом сайте.

Погружной насос для скважины

Заключение

Как видно из всего написанного, способность водозаборной системы работать в нормальном режиме на протяжении длительного времени зависит от многих факторов. Поэтому для обеспечения ее работоспособности необходим комплексный подход к решению этого вопроса.

Если по какой либо причине, упал уровень воды в скважине, для начала необходимо выяснить, почему это произошло, а затем последовательно приступать к разрешению проблемы. Дополнительную информацию по этому вопросу можно получить, посмотрев видео в этой статье, или почитав другие материалы этой тематики на нашем сайте, а свои пожелания можно оставить в форме для комментариев.

stroimsamydom.ru

Контрольные параметры водозабора: характеристики и значение

Рассмотри подробнее смысл каждого из этих показателей.

Характеристика статического уровня

Этот показатель измеряется по окончании бурения ствола, о чем свидетельствует появление в нем воды. Сигналом к окончанию бурения должен быть факт появление в извлекаемых грунтах сначала мокрого песка (при бурении именно на песок), а затем признаков водоупорной глины или скальных пород основания водоноса. Следовательно, пласт открыт полностью.

Затем нужно дать воде отстояться и заполнить ствол водой, при этом нужно контролировать ее уровень с целью определить максимальный столб воды, характерный для этого водозабора. Его высота (расстояние от устья до установившегося зеркала жидкости внутри обсадки) и будет первым контрольным параметром скважины – статический уровень воды в скважине.

Он зависит от нескольких реальных условий, характерных для пласта и места расположения водозабора. Статический уровень – переменная величина, она склонна к изменениям по следующим причинам:

  • уровень потребления воды из эксплуатируемого пласта в сезон полива огородов;
  • интенсивность выпадения осадков, в сухие сезоны возможно значительное его снижение.

Характеристика динамического уровня

Установив и измерив статический уровень, нужно опустить в скважину насос и начать откачку воды. При этом необходимо постоянно измерять расстояние от устья до зеркала воды внутри ствола. Для этого применяются различные приспособления

Неудобство пользования измерительным прибором, показанном на рис.2, состоит в плохом контроле касания грузиком воды. Для удобства работы можно усовершенствовать устройство следующим образом:

  • приобрести двужильный провод мелкого сечения;
  • зачистить два конца и закрепить на грузике изолентой таким образом, чтобы между концами было расстояние 3 – 5 мм, но они не могли соприкасаться;
  • на втором (верхнем) конце установить батарейку и сигнальную лампочку;
  • опуская внутрь ствола ленту рулетки, одновременно опускать и провод, при касании оголенных контактов воды они замкнутся и лампочка загорится.

Впрочем, рулетку использовать и необязательно, можно применить шнур, прикрепив к нему провода и полученное устройство намотать на одно мотовильце. Закреплять провод к шнуру можно изолентой через равные промежутки в 1 метр. Получится компактное и недорогое устройство.

Длительное горение сигнальной лампочки будет свидетельствовать о том, что столб воды стабилизировался и больше в процессе откачки не изменяется. Следовательно – установлен динамический уровень скважины, а это значит:

  1. Приток воды в ней равен ее расходу при откачке.
  2. Зная производительность насоса и время откачки до достижения стабильного уровня, можно рассчитать в первом приближении дебит водозабора, измеряемый в м3/час.

Динамический уровень зависит от диаметра обсадной трубы – чем он больше, тем больше площадь фильтрующей поверхности, следовательно, приток воды из пласта увеличивается.

Этот показатель нужно контролировать постоянно, не реже 2-х раз за сезон, учитывая, что причиной снижения динамического уровня может быть заиливание фильтрующего участка водозабора. При его заметном снижении следует принимать меры по промывке и расчистке водозабора.

Нужно заметить, что установленный динамический уровень и рассчитанный дебит верны только для случая с применявшимся насосом.

Для уточнения дебита скважины и динамического уровня следует произвести повторную откачку по тем же правилам, но насосом большей мощности. Полученные новые данные позволят рассчитать фактический дебит водозабора, уточним – именно водозабора, что немаловажно для выбора постоянного насоса в скважину. Какой насос применить – погружной или наружный, решает хозяин скважины.

Другую величину будет иметь и динамический уровень. Его значение поможет определить величину глубины погружения штатного насоса для данной скважины.

Расстояние насоса от дна водозабора должно быть в пределах 1,0 – 1,5 метра, следовательно, минимально возможный динамический уровень для данной скважины и насоса от второй прокачки должен составлять эту величину плюс габаритный размер агрегата по высоте. Кроме того, столб воды над насосом должен быть не менее 0,5 метра. При расстоянии от насоса до дна менее 0,5 метра, он будет захватывать со дна илистые и песчаные осадки, что скажется на качестве воды и долговечности насоса.

На практике, насос подбирается производительностью меньше максимального дебита скважины на 25 – 30 %. Это позволяет иметь устойчивый столб воды выше динамического уровня, что положительно скажется на работе водозабора.

Однако, если дебит скважины недостаточен для обеспечения потребностей участка водой, это может означать следующее:

  • произведено некачественной вскрытие водоносного слоя, в результате чего в скважину не поступает количество жидкости, которые может дать пласт. Необходимо добурить скважину до получения достаточного дебита;
  • при бурении с применением глинистых промывочных смесей, поры водоносного слоя забиты остатками глины из нее, которая не позволяет жидкости свободно проходить к фильтрующему устройству водозаборника. При таких обстоятельствах необходимо раскачать скважину, то есть непрерывно откачивать из нее воду до тех пор, пока она не пойдет из шланга чистой и прозрачной. На некоторых видах водоносных слоев может быть откачано до 500 кубометров жидкости, чтобы получить нужный результат. Такое может случиться при вскрытии гравийного либо трещиноватого известкового водоносного слоя;
  • раскачка нужна для любых скважин, включая песчаные водоносы, правда в таких случаях она более скоротечна и продолжается от 2-х до 8-ми часов. Буквально несколько часов этот процесс занимает при использовании ударно – канатного бурения. Какой способ пробивки скважины применить решат или порекомендуют специалисты – бурильщики.

При бурении водозабора в низинах на холмистой местности нередки случаи самоизлива воды из скважины. Водоносные горизонты, как правило, повторяют рельеф местности. Если имеется часть водоноса, располагающаяся выше точки забора жидкости, происходит самоизлив. На такой случай всегда должна быть наготове специальная заглушка, которой закрывают горловину скважины. Бурение в таких местах производится всегда с одновременной обсадкой стенок скважины. В данном случае понятия динамического и статического уровней теряют смысл.

Советуем почитать: Дебит скважины

oburenie.ru

Статический уровень

Жидкость в подземном водоносном слое испытывает определенное давление, которое называется внутрипластовым. После того, как произведено бурение, она устремляется вверх. Чем такое давление больше, тем выше будет подъем воды в стволе. Иногда она может даже вырываться целым фонтаном, что нередко происходит при бурении, например, нефтяных скважин.

Но одновременно на жидкость начинает воздействовать и атмосферное давление, которое в определенный момент времени уравновешивает «подземное», и вода перестает подниматься. То положение, которое занял ее столб в состоянии покоя, и есть статический уровень.

Его замер следует делать не менее чем через 1 час после того, как он останется неизменным.

На эту характеристику влияет только значение внутрипластового давления, а не диаметр ствола, как считают некоторые владельцы участков. А этот показатель довольно изменчив, особенно если бурение проводилось до первого уровня (верхнего пласта). Его наполненность водой зависит от интенсивности осадков, а также количества точек забора жидкости на определенном участке местности. Ведь по соседству могут располагаться и другие скважины и колодцы.

Данную характеристику необходимо знать, так как от нее зависит динамический уровень жидкости в скважине. А это служит критерием для определения глубины установки насоса. Нужно учесть, что верхний слой, как правило, менее насыщен, чем остальные, поэтому большой водоразбор его быстро опустошает.

Специалисты рекомендуют определять статический уровень в период повышенного водоразбора и при отсутствии осадков в течение хотя бы нескольких дней, то есть, когда вода в скважине на минимуме. Как правило, это наблюдается в дачный сезон, когда производится интенсивный полив посадок.

Чем больше этот параметр, тем большая производительность скважины (дебит).

Динамический уровень

Чтобы насос не работал «всухую», его необходимо размещать ниже этой отметки, причем с некоторым запасом. Но как ее определить? Нужно понимать, что во время потребления воды ее столб в скважине опускается, так как происходит ее откачка. В то же время из подземного слоя в нее начинает поступать жидкость, которая, как указывалось, находится под определенным давлением.

В какое-то время объемы поступающей и откачиваемой воды становятся равными, и ее положение остается неизменным. Это называется динамическим уровнем воды в скважине, то есть при работающем насосе. Ясно, что на этот параметр напрямую влияет такая характеристика насоса, как производительность. Кроме того, он зависит и от диаметра обсадных труб.

Рекомендации

1. Нужно понимать, что нельзя заранее просчитать, как будет меняться внутрипластовое давление. Даже небольшая стройка, начавшаяся неподалеку от участка, может существенно повлиять на статический уровень жидкости в скважине.

Чтобы предотвратить поломку насоса из-за работы в условиях, когда вода опустится ниже него, следует установить датчик уровня жидкости в скважине. При его критическом понижении устройство сразу же отключит агрегат. В противном случае его просто «заклинит» из-за перегрева, так как в подобных моделях охлаждение производится именно водой, и в первую очередь выйдут из строя подшипники.

2. Если бурение скважины производилось специализированной организацией, то Заказчик в обязательном порядке должен получить на руки паспорт скважины!!! В этом документе указываются все ее необходимые характеристики. Он может быть исполнен по-разному (у каждой фирмы – своя форма), но в нем должны быть отражены все основные параметры, зная которые, можно в дальнейшем организовать ее грамотную эксплуатацию:

  • статический и динамический уровни;
  • расположение водоносного пласта;
  • дебит скважины;
  • параметры обсадных труб;
  • глубина ствола;
  • диаметр скважины;
  • характеристики грунта (в разрезе).

3. Определение динамического уровня жидкости в скважине производится не менее чем через полчаса работы насоса, причем он должен быть нагружен на ½ своей максимальной мощности. Если разница между значениями уровней (статическим и динамическим) превышает 100 см, то целесообразно установить агрегат с меньшей производительностью. В этом случае он не будет выкачивать всю воду «до дна», следовательно, датчик уровня жидкости в скважине не станет его систематически отключать.

4. Следует подбирать насос с производительностью, которая должна быть в 5 раз меньше дебита скважины. В этом случае он не будет ее «осушать».

Если участок куплен с уже обустроенной скважиной, а паспорта на нее нет, то все замеры можно произвести самостоятельно. Понадобится лишь шнур с грузиком. Технология несложная, если учесть, что в статье дано полное понятие о том, что такое статический и динамический уровни.

Специалисты советуют производить подобные замеры не реже раза в 2 — 3 года, так как внешние факторы, оказывающие влияние на характеристики скважины, могут меняться.

Частое срабатывание датчика уровня жидкости в скважине может свидетельствовать о необходимости ее обслуживания. В первую очередь следует проверить фильтр, установленный в стволе. Скорее всего, требуется его очистка по причине чрезмерного заиливания.  

aquagroup.ru

vodavdome.website


Смотрите также