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.
Определение параметров скважины
Чтобы оптимально выбрать стационарный насосный агрегат для водоснабжения вашего дома (дачи), в первую очередь нужно знать параметры вашей скважины. Если бурением вашей скважины занималась уважаемая специализированная организация, отвечающая за качество работы и заинтересованная в привлечении клиентов, то по окончании работ бригадир бурильщиков обязательно выдаст вам паспорт на скважину. Форма его произвольная — каждая фирма разрабатывает свою. Это может быть красивая разноцветная глянцевая бумажка с голограммами, или же просто бланк, отпечатанный с помощью принтера на формате А4 и затем заполненный от руки здесь же, не отходя от скважины. Суть не в этом. Главное, что он есть. Для чего же он необходим?
В паспорте указываются параметры вашей скважины, необходимые вам для её дальнейшей эксплуатации:
Глубина залегания водоносного горизонта;
Глубина скважины;
Внутренний диаметр обсадных труб;
Геолого-литологический разрез;
Параметры статического и динамического уровня водоносного горизонта;
Дебит;
Химический анализ (не всегда указывается);
Оптимальный выбор насосного оборудования (также не всегда указывается).
То есть вы получаете на руки готовый документ, где уже есть все основные рекомендации по использованию данной точки водоснабжения. Если вдруг через какое-то время вам понадобится прочистить скважину или отремонтировать, эти данные пригодятся тем, кто будет этим заниматься. Из всего вышеперечисленного важнейшими характеристиками с точки зрения монтажа и эксплуатации насосного оборудования являются статический и динамический уровни водоносного горизонта, внутренний диаметр обсадной трубы, глубина и дебит скважины.
Статический уровень — это уровень воды в скважине, когда откачка воды из неё не производится. При откачке воды из скважины уровень понижается до тех пор, пока не достигнет некоторого минимального значения, которое называют динамическим уровнем.
Динамический уровень — это установившийся постоянный уровень воды в скважине при её активной откачке. В зависимости от интенсивности откачки он может меняться. Он показывает, на какую минимально допустимую глубину можно опустить в скважину всасывающий трубопровод поверхностного насоса (или скважинный насос). И статический, и динамический уровни измеряются от поверхности почвы до зеркала воды в скважине.
Дебит. или производительность скважины — это объём воды, который скважина может дать за единицу времени при условии, что динамический уровень не меняется. Дебит измеряется в куб.м/час, л/сек. л/мин. л/сутки и т.п. Именно он в первую очередь определяет возможность использования вами насосов с теми или иными характеристиками и способность скважины генерировать воду.
Но как же определить параметры скважины в случае, если паспорта на неё нет, а бурили её местные умельцы ручным способом за жидкую валюту, или вам она досталась "в наследство" от старых хозяев дома (дачи)? Оговорюсь сразу: речь пойдёт о неглубоких (до 10 м.) скважинах, пробуренных на песок.
Определить параметры скважины нетрудно при наличии линейки, мотопомпы и простейшего приспособления для измерения глубины, изготовленного из тонкого шнура и металлического грузика. Измерения лучше производить в конце лета в засушливую погоду, когда уровень грунтовых вод минимален. Измерьте линейкой диаметр, а самодельным уровнемером — глубину скважины. Мокрая часть шнура покажет вам высоту водного столба в скважине, а сухая — статический уровень.
Чтобы определить динамический уровень и дебит, используем насос. Всасывающий шланг необходимо опустить на самое дно скважины (надеюсь, что вы не забыли про обратный клапан, защищённый сетчатым фильтром). Я в своих экспериментах брал "Кратон-GWP25-01" — отличный недорогой бытовой портативный агрегат. Максимальная производительность у этой малышки 8 куб.м/ч. Бензиновые насосы страшно боятся "сухого хода", поэтому при откачке воды внимательно слушайте, что делается в скважине. Откачка в нормальных условиях происходит совершенно бесшумно (если не считать рёв двигателя насоса).
При опустошении скважины досуха появится характерный всхлипывающий звук. В этом случае немедленно глушите мотор! Иначе насос может погибнуть. Если в течение получаса работы насоса на средних оборотах (50-60% полной мощности) "сухой ход" не дал о себе знать, меряем динамический уровень тем же шнуром с грузиком — опускаем грузик в скважину, пока не услышим характерный всплеск, когда грузик касается зеркала воды.
Если нет большой емкости с метками по уровню объема, куда можно сливать воду при измерении динамического уровня, дебит можно подсчитать, используя формулу для определения объема цилиндра из школьного курса геометрии:
V = 3,14 * R 2 * H
В нашем случае:
V — объем откачанной воды
3,14 — число "пи"
R 2 — квадрат внутреннего радиуса обсадной трубы
Н — разность измеренных статического и динамического уровня.
Вычислив объем излитой воды, легко подсчитать дебит Q :
Q = V/t . где t — время откачки (в нашем случае 30 мин.)
Если понижение (разница между статическим и динамическим уровнем) составляет не более 1 м. о дебите вам вообще думать не надо — подойдет любой бытовой насос или насосная станция. У вас идеальная скважина с высокой производительностью, которая всегда даст вам столько воды, сколько нужно. Если же понижение от 2 м. и больше, уменьшите обороты двигателя и произведите измерение ещё несколько раз — до тех пор, пока понижение не станет близким к 1 м. Если нет оттарированной (размеченной по уровням различных объемов) емкости, производительность насоса при данном режиме работы можно приблизительно определить по положению ручки акселератора (на максимуме — 8 куб.м/ч. ручка до упора повернута вправо, на минимуме — ручка 2-5 градусов от крайнего левого положения, примерно 1 куб.м/ч.). Это необходимо, чтобы узнать, какая производительность насоса наиболее подходит именно для этой скважины.
Чтобы в дальнейшем не возникало проблем с нехваткой воды, насос, который вы планируете использовать, должен иметь производительность на 15-20% ниже дебита скважины. Вообще, неглубокие скважины "на песок" при правильной эксплуатации могут служить по 20-30 лет без изменения параметров. Но измерения всё же лучше проводить раз в 3 -5 лет. Это поможет вам на раннем этапе отследить нарушения работы скважины. Ниже в таблице 1 приведены возможные нарушения работы, и причины, которыми они могут быть вызваны.
Показатели режима работы скважин
Возможные причины изменения режима работы скважин
Деревянные колодцы
Для сооружения шахт колодцев используют наиболее долговечные породы древесины: дуба, лиственницы или сосны. Древесина для сруба шахты колодца должна быть водоустойчивой и не портить вкус воды. Кроме того. >>>
Электрические бытовые насосы. Как выбрать правильно?
Насосы всех типов, представленные на современном рынке, отличаются между собой, в первую очередь, техническими характеристиками. Помимо этого, насосы различаются между собой по назначению, принципу работы и габаритам. >>>
ACUAPLUS — современнная автоматическая насосная станция
Насосная станция ACUAPLUS предназначена для водоснабжения домов и коттеджей, водоподготовки и поддержания давления в водопроводной сети. Комплектация станции ACUAPLUS состоит. >>>
Динамический уровень в скважине
Основными характеристиками скважины, определяющими ее эксплуатационные показатели, являются:
– статический уровень воды;
– динамический уровень;
– диаметр скважины.
Рассмотрим, как они взаимоувязаны между собой и как влияют на динамический уровень. Для начала давайте поймем, что этот уровень характеризует. После бурения скважины. в ней устанавливается статический уровень воды, высота которого (или глубина относительно поверхности земли) определяется исключительно давлением в водоносном горизонте, на который пробурена скважина. То есть этот уровень не зависит ни от диаметра скважины, ни от каких-либо еще ее характеристик (см. статью «Статический уровень скважины »). Сразу скажем, что статический уровень – величина, несмотря на название, непостоянная. При большом потреблении воды из водоносного пласта, давление в нем, естественно, падает и статический уровень воды тоже падает. Также заметим, что если забора воды из скважины нет, ее дебит равен нулю – вода в нее из водоносного пласта не поступает, так как давление в скважине и в пласте одинаково.
Теперь в скважину опускают скважинный насос и начинают откачивать воду. Уровень воды в скважине начинает уменьшаться, и теперь столб воды в ней не уравновешивает давление в водоносном горизонте. В скважину начинает поступать вода. Чем ниже столб воды в скважине, тем сильнее в нее поступает вода. В определенный момент времени, объем поступающей за единицу времени воды в скважину сравнивается с объемом откачиваемой воды, то есть с производительностью насоса. С этого времени уровень воды в скважине не изменяется. Вот этот уровень и называется динамическим уровнем воды. То есть это уровень, установившейся в скважине после длительной работы насоса или уровень, при котором объем поступающей в скважину воды сравнивается с объемом выкачиваемой воды. По ходу сразу несколько замечаний:
1. Динамический уровень для насосов разной производительности – разный!
2. Интенсивность уменьшения уровня воды в скважине, помимо производительности насоса, зависит и от ее диаметра (ведь объем откачиваемой за единицу времени воды определяется как произведение площади скважины на длину, на которую опустилась вода). То есть чем больший диаметр скважины, тем ближе к поверхности находится динамический уровень.
3. Поступление воды в скважину из водоносного слоя при установившемся уровне – это не есть дебит скважины. Дебит – это максимальное количество воды, которое может поступить в скважину, то есть когда уровень воды опустился до дна скважины.
На что влияет динамический уровень в скважине
На глубину погружения насоса. Понятно, что он должен быть установлен ниже этого уровня. Причем рекомендуется опускать на 1-1,5 метра ниже уровня, чтобы столб воды над насосом продавливал ее до рабочего колеса, ведь скважинный насос не самовсасывающий. Также заметим, что, так как динамический уровень зависит от статического (ведь он от него и начинает опускаться), то при опускании последнего опускается и он. Этот обычно происходит летом, когда наблюдается большой водозабор из водоносного слоя. Это обстоятельство, как минимум необходимо учитывать, страхуя себе дополнительной глубиной погружения насоса. Но лучше скважину оборудовать датчиками сухого хода, которые выключат насос, если уровень воды упадет до критического уровня. Работа скважинного насоса без воды недопустима, так как нарушится режим отвода от него тепла и его подшипники попросту расплавятся.
Как определяется динамический уровень в скважине
Его должна определить компания, производящая буровые работы, и записать значение в паспорт скважины (см. статью «Паспорт скважины »). Определяется он следующим образом. В скважину опускается насос и им откачивают воду в течение получаса (насос должен работать примерно на 50% своей производительности). Далее измеряется расстояние до зеркала воды. Это и есть динамический уровень (предварительно измеряется расстояние до зеркала воды до откачки насоса, то есть статический уровень). Если разница между этими уровнями превышает 1 м, то производительность насоса следует уменьшать до тех пор, пока эта разница не станет меньше метра. Оптимально, когда производительность насоса на 15-20% меньше дебита скважины.
Источники: http://stroy-svoimi-rukami.ru/skvazhina/uroven/20/, http://www.agrovodcom.ru/infos/parametry-skvazhiny.php, http://aquabur.ru/stati/dinamicheskij-uroven-vody-v-skvazhine
