Что такое динамический уровень жидкости в эксплуатируемой скважине это расстояние
Что такое статический и динамический уровень воды в скважине и как их проверить
Для автономного водоснабжения в частном доме обычно выбирают скважину. Качество получаемой жидкости из нее намного лучше, чем когда забор происходит из открытого водоема либо колодца. При создании и эксплуатации гидротехнического сооружения важно контролировать статический и динамический уровень воды в скважине.
Понятия статического и динамического уровня
Уровни нужны для определения дебита воды и глубины погружения насоса
Статический показатель равен дистанции от земной поверхности до уровня, на котором располагается зеркало воды в глубинной скважине в состоянии покоя, то есть, когда не работает напорное оборудование. Знание этого показателя позволяет оценить запас подземных источников. На характеристику влияет значение давления внутри пласта, а не сечение шахты артезианского гидросооружения или ее глубина.
Величина это непостоянная, она зависит о таких факторов:
Замер проводят не позднее, чем через час после того, как волнения в скважине успокоились, например, был выключен насос. Также не стоит делать измерения после выпадения обильных осадков, чтобы не получить некорректную информацию. В поверхностных и песчаных водозаборах показатель обычно совпадает с уровнем подпочвенных вод.
От статической характеристики зависит динамический уровень, с помощью которого определяется глубина погружения скважинного насоса. Его измеряют при включенном напорном оборудовании от земной поверхности до водного зеркала. Чтобы у насосной установки не было сухого хода, ее нужно устанавливать ниже определенной отметки с небольшим запасом.
Для каждой помпы динамический показатель различный, он зависит от того, насколько насос производителен. Также на величину влияет сечение обсадных труб. Чем оно больше, тем медленнее будет понижаться уровень.
Насосное устройство по отношению к дну шахты должно располагаться на дистанции не меньше метра. Минимальный динамический уровень для водозабора и помпы от второй прокачки составит сумму этой величины и высоты аппарата. При дистанции от насосного устройства до дна менее полуметра прибор станет захватывать осадочный ил и песок, что скажется на его сроке эксплуатации и чистоте воды. Столб жидкости над напорным оборудованием также должен быть не меньше полуметра, чтобы снизить риск сухого хода.
При измерении нужно учитывать, что в период интенсивного водопотребления водяной столб в скважинном стволе опускается. В это же время из водоносного слоя в гидротехническую установку поступает жидкость. Чтобы значения были корректными, до измерения необходимо подождать примерно час при работающем насосном оборудовании.
Столб воды и дебит скважины
Чем меньше отличие между отметками уровней в процессе откачивания, тем больше дебит при применении напорного оборудования.
Зная данные уровней и производительность напорного устройства, дебитное значение рассчитать несложно. Если рассматривать на примере, то насос, способный поднимать в час куб жидкости, дает межуровневую разницу в пять метров. Если водяной столб чуть больше 15 метров, то фактический дебит окажется равен трем кубическим метрам в час либо 200 литрам на метр. Поскольку не рекомендовано снижение динамического уровня меньше чем на две трети от общей высоты столба воды, эксплуатационный дебит будет около двух кубов в час.
Если не производится откачка жидкости, дебетовое значение будет постоянно равно нулю. Это связано с тем, что забойный напор в стволе делается равным пластовому давлению. Когда достигаются такие условия, прекращается поступление жидкости в шахту.
Чтобы контролировать высоту водяного столба в источнике водозабора и отключать электродвигатель напорного оборудования, если показатель упал до критической отметки, рекомендовано установить датчик уровня воды, который позволит избежать работы всухую.
Как определить уровень воды в скважине
Контактный лотовый уровнемер
Первые измерения проводятся после обустройства гидросооружения и установки напорного оборудования. Но впоследствии производятся дополнительные замеры, чтобы контролировать скважинный дебит. Рекомендовано проверять уровневые показатели во время повышенного водозабора и при отсутствии осадков на протяжении хотя бы нескольких дней, когда жидкость в скважинной установке находится на минимуме. Обычно это отмечается в дачный сезон, когда много воды уходит на полив посадок.
Узнают уровневые показатели разными способами, в зависимости от измерительного прибора, именуемого уровнемером или УСК.
Чаще применяются простые тросовые модели и электроуровнемеры для замера уровня воды в скважинах. Если гидротехническое сооружение неглубокое, можно воспользоваться аппаратом, собранным самостоятельно.
Наиболее простыми являются тросовые уровнемеры. Конструктивно представляют собой катушку с намотанным измерительным тросом. Принцип работы уровнемера такой – опускают его в шахту до водного зеркала, затем по меткам на тросе определяют необходимый уровень. Но существуют устройства и с более сложной конструкцией.
Лотовые измерители
Конструктивно они похожи на лебедку, но на конце троса установлен лот-хлопушка. Как только этот элемент соприкоснется с поверхностью воды, раздастся хлопок, который является сигналом для проведения замера.
По конструкции лотовые измерители простые, при этом они не требуют источника электропитания. Но при выполнении точных замеров мешают посторонние звуки, в особенности если вода в шахте на большой глубине. Оптимальное расположение водного зеркала для замеров лотовым аппаратом – до ста метров от уровня земли.
Электроконтактные приборы
Такие устройства требуют подключения к сети электропитания. Чтобы обеспечить подачу электричества, контакт подсоединяют к трубе, являющейся проводником, посредством шнура и зажима.
Пользуются электроуровнемерами так:
На катушке прибора установлены специальные зацепы, чтобы ее можно было зафиксировать вверху обсадной трубы. Это позволяет защитить трос от вероятных повреждений.
Если на электроконтактном аппарате установлен термометр, он сможет выявить не только уровневые значения, но и водную температуру. Катушка оборудована дисплеем, где высвечиваются температурные показатели.
Волномеры
При установлении уровня воды в скважине используется звуковая волна. Волномер создает ее пневмовыстрелом из пневматической хлопушки. Дальше ведется регистрация времени прохождения звука от устья скважины до поверхности воды. Для этого используется устройство, которое пересчитывает время в расстояние.
Пневмовыстрел позволяет в затрубном пространстве держать повышенное давление, что уменьшает погрешность в определении уровневых показателей.
Ультразвуковые устройства
Различные виды ультразвуковых систем
Самые дорогостоящие приборы среди измерителей. Чтобы получить данные, эхолот подключают к компьютерному устройству. Приборы подобного типа не погружают в шахту, они работают следующим образом:
Пользоваться ультразвуковым уровнемером разрешается лишь после обучения. Помимо выявления водного уровня, устройство можно использовать, чтобы найти повреждения трубы и установить степень их сложности.
При отсутствии паспорта замеры придется провести самостоятельно. В этом случае необходимо приобретать напорное устройство с производительностью в четыре раза ниже дебита.
Что такое статический и динамический уровень воды в скважине или колодце, как правильно измерить
Статический и динамический уровень воды в скважине — показатели, по которым судят об эффективности ее работы. На основе этих цифр выбирается производительность насоса, обслуживающего колодец.
Что такое статический уровень воды
Статический уровень воды в скважине — это показатель, который определяется после того, как вода простоит без забора в течение 1 часа. С колодцем или скважиной в течение этого времени происходят некоторые преобразования.
Давление, осуществляемое водяным столбом, приводит в норму давление в пластах, которое всегда присутствует в водоносном горизонте. Линия жидкости в скважине замирает на некоторой отметке и больше не меняется, это и есть статический уровень скважины.
Что такое динамический уровень воды
Динамический уровень воды в скважине — это показатель измеряется во время откачки жидкости. В этом случае горизонт жидкости изменяется в соответствии с мощностью откачивающего насосного оборудования.
Хозяин колодца может узнать его динамический уровень самостоятельно. Для этого достаточно откачивать жидкость до того момента, пока горизонт воды в скважине не перестанет уменьшаться. От динамического горизонта зависит глубина фиксации насосного оборудования. Оно должно быть закреплено ниже данной отметки на 2 м. Делается это, чтобы обеспечить его бесперебойную работу. Насос должен быть погружен в воду.
Динамический и статистический показатели являются индивидуальными, присущими только данному колодцу. В процессе бурения жидкость может хлынуть на поверхность, но это не означает, что данный напор будет рабочим. В этом случае она поступает под сильным давлением. Когда давление нормализуется, появится возможность правильно оценить рабочие характеристики скважины. После разработки колодца должно пройти не менее часа, чтобы водяной пласт пришел в норму.
Многие интересуются, что такое динамический уровень. Специалисты считают, что глубина расположения водяного горизонта в колодце и является динамическим уровнем скважины.
Дебет колодца, скважины — это разность между статической и динамической линиями воды в нем. Чем меньше различие, тем с большей отдачей работает колодец. У производительных водозаборов такая разница составляет не более 1 м, нормальной для артезианских колодцев считается почти нулевая разница между этими 2 показателями.
Различие между статистическим и динамическим горизонтом показывает, сколько воды выдает колодец за единицу времени.
Как и чем измерять уровни воды
От правильно проведенных замеров зависит бесперебойная работа насоса и подача жидкости. Разница между 2 показателями, превышающая 1,2 м, заставляет искать причину возникшей проблемы. Большая разница может появиться из-за попадания в систему загрязненной жидкости из почвы и проникновения в скважину примесей с осадком.
Все измерения необходимо проводить качественно. Замер динамического горизонта разделяют на несколько последовательных шагов. В таком случае процесс заметно упростится, будет меньшей погрешность измерений. Определять уровни рекомендуют в знойные дни, которые не прерывались осадками. Вода не должна использоваться в течение 1 часа.
Как измеряют показатели:
На основании полученных данных проводится анализ производительности колодца. Проще всего оценить полученные в динамике значения с помощью компьютерной программы. Чтобы работа колодцев была нормальной, следует соблюдать технологию бурения. Его необходимо производить в зонах с наличием хорошего водоносного слоя.
Совет специалиста
Чтобы со временем параметры динамического и статистического уровня критически не изменялись в худшую сторону, необходимо периодически осуществлять техническое обслуживание. Для этого должен проводится регулярный забор воды на лабораторный анализ. Особенно это требуется делать, если появляется неприятный запах или меняется цвет.
Опасно, если в жидкости появляются примеси вредных для человека веществ. Контроль за уровнем воды специалисты советуют осуществлять не реже чем через каждые 2 года.
При эксплуатации колодца необходимо использовать исправное оборудование. В этом случае возможна его бесперебойная работа в течение долгого времени. Важно помнить о том, что ремонт колодцев связан с расходами и некоторыми рисками. Окончательная цель всех манипуляций, связанных с измерениями уровней, — обеспечение участка чистой и свежей водой хорошего качества.
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.
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.
Динамический уровень воды в скважине: как произвести замер
Водяная скважина с повышенным уровнем воды
Скважину можно считать лучшим источником воды, для обеспечения автономных водопроводных систем. Пробурить и оборудовать её проще, чем выкопать глубокий колодец, да и качество воды несравнимо лучше.
Мы расскажем о том, как определить и как контролировать динамический и статический уровень скважины. А видео в этой статье поможет вам разобраться, как это делать своими руками.
Характеристики уровней
Показатели уровней являются одними из основных характеристик, и учитываются, в первую очередь, при подборе насосного оборудования.
Итак:
Выход воды под давлением пластов
Схематичное изображение уровней скважины
Замеры необходимо производить два раза: в начале сезона, весной и в конце сентября или октября, в зависимости от региона. От этого показателя зависит и уровень динамический, который влияет на глубину монтажа насоса для скважины.
Замеры уровней и документация
Давайте разберёмся, что такое динамический уровень воды в скважине? Этот показатель замеряется аналогично статическому уровню, но не в состоянии покоя, а при работающем насосе.
Итак:
Документ на водяную скважину
В промышленных скважинах, для осуществления непрерывного контроля, используются гидростатические датчики уровня. Они фиксируют давление воды, которое изменяется пропорционально уровню.
Данные изменения могут выводиться на экран монитора, или записываться в электронный протокол. Для измерения уровня воды в частных скважинах такой прибор не применяется.