Статический и динамический уровень


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

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

Динамика уровня воды в скважине

Строительство собственного водозабора на загородном участке преследует цель обеспечения своих потребностей чистой и вкусной водой в необходимом количестве. Поэтому одной из первых задач по окончании бурения стволов является определение паспортных характеристик водозабора. Одним из таких показателей является динамический уровень скважины. Однако рассматривать этот показатель отдельно, особого смысла нет, поскольку он неотделим от таких данных как статический уровень и дебит скважины. О пригодности водозабора к работе можно судить только анализирую динамику изменения этих показателей в процессе его работы в испытательном режиме. Заметим только, что столб воды, соответствующий статическому уровню всегда выше уровня водоносного слоя из-за внутреннего давления в нем.

Рис.1. Контрольные параметры скважины

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

Рис.2. Рулетка для измерения уровня воды

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

Возможно вам также будет интересно почитать: Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

oburenie.ru

Динамический уровень скважины

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

Рис.2. Рулетка для измерения уровня воды

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

Статический уровень

Слой воды под землей испытывает на себе внутрипластовое давление, после бурения отверстия под его влиянием жидкость устремляется наверх. Чем оно сильнее, тем выше поднимается вода, порой ее выталкивает с большой силой, образуя целый фонтан. Вначале появляется песок, когда бурение происходит на песчаной местности, далее идет водоупорная глина. Это говорит о том, что пласт открыт.

Параллельно на уровень воды в скважине свое влияние начинает оказывать и атмосферное давление. В это время происходит уравновешивание верхних и нижних параметров, и жидкость перестает подниматься. Это положение, когда водяной столб занимает при взаимодействии этих двух сил, называется статический уровень воды в скважине. Его измерение происходит сразу после бурения скважины, примерно через час, как показатели стабилизируются. Он равен расстоянию от устья внутри трубы до устоявшейся поверхности жидкости. Этот уровень будет зависеть от следующих факторов:

  • особенностей пласта;
  • места, где располагается водозабор.

На параметры не влияет диаметр скважины, значение имеет только степень внутрипластового давления. Эту величину нельзя назвать постоянной. Так часто бывает, если бурение осуществляется неглубоко, до первого пласта. Его наполняемость напрямую связана с обильностью осадков и также сколько колодцев и скважин используется в этой местности. В верхних слоях обычно насыщение жидкостью не такое обильное, как в глубине, поэтому активный водозабор их быстро опустошает.

Измерять уровень воды в скважине лучше всего в летний период

Профессионалы рекомендуют измерение уровня воды в скважине проводить в момент повышенного водозабора, когда осадки отсутствуют на протяжении нескольких суток. Оптимальное время — летний период, так как идет наиболее интенсивный забор воды на полив.

Динамический уровень

Чтобы не получилось так, что гидронасос работает вхолостую, его помещают ниже отметки установленного статического уровня, взяв в расчет запас. Как же определить эту величину?

Важно понимать, что в период откачивания воды уровень ее опускается, поскольку идет забор.

На этом этапе из подземного пласта из-за нижнего давления она начинает поступать, восполняя нехватку.

Вскоре количество прибывающей и откачиваемой жидкости становится одинаковым, ее высота остается постоянной. Это и есть динамический уровень воды, он устанавливается непосредственно в момент откачки. С этой целью применяются разные измерительные приспособления, это может быть рулетка с грузом. Но так сложно проконтролировать касание грузилом воды, поэтому устройство лучше модернизировать:

  • у двужильного провода с небольшим сечением зачищаются оба конца;
  • они на грузе соединяются изоляционной лентой так, чтобы расстояние между ними составляло около 5 мм, и они не могли соприкоснуться;
  • на другом конце закрепляется батарейка и небольшая лампочка;
  • опуская рулетку с грузом в скважину, надо параллельно погружать и провод;
  • когда оголенный провод соприкоснется с водой, лампочка загорится.

Если лампа будет светить долго и постоянно, станет понятно, что столб воды стал стабильным, и динамический уровень установлен. На эти параметры также влияет:

  • мощность насоса;
  • его производительность;
  • диаметр труб.

Поэтому зная продуктивность насоса, глубину трубы и параметры уровней воды просто посчитать дебит скважины, который измеряется м3/час. Для уточнения результатов можно провести откачку другим агрегатом с большей мощностью. Это поможет рассчитать фактические цифры водозабора, что даст возможность выбрать подходящую мощность насоса или станции.

Что нужно знать при установке и эксплуатации системы

Заранее предугадать, как будет меняться давление внутри пласта нереально, на показатели влияют различные факторы, и даже постройка небольшого строения рядом может существенно изменить эти данные. Контроль уровня воды в скважине требуется осуществлять раз в 3, а то и 2 года, так как меняются обстоятельства, влияющие на состояние водяного столба.

Поэтому при установке и эксплуатации системы следует учитывать некоторые нюансы:

Датчик уровня воды предотвращает поломку насоса

  1. Чтобы предотвратить поломку насоса из-за того, что вода опустилась, и он не может ее качать, лучше всего установить датчик уровня воды. Когда прибор показывает критическое положение, насос сразу же следует отключить. Иначе от перегрева его заклинит, поскольку в современных моделях охлаждается он жидкостью во время работы, в первую очередь пострадают подшипники.
  2. Гидронасос устанавливается от дна на расстоянии метра или полутора, с учетом его высоты и минимальных параметров в динамике при повторной откачке. Если его опустить ниже, устройство будет захватывать ил со дна, это отразится на состоянии воды и работе прибора.
  3. Над гидронасосом вода должна подниматься на 0,5 м.
  4. Обычно оптимальная мощность устанавливаемого насоса меньше самых высоких показателей дебита скважины процентов на 30–25%. Это не даст возможности упасть водяному столбу, и получать бесперебойное водоснабжение.

Если упал уровень воды в скважине, нужно разобраться в проблеме. Возможно:

  1. Бурения слоя, несущего воду, было произведено некачественно, и жидкости поступает недостаточно, тогда необходимо продлить скважину, чтобы достичь оптимального дебита.
  2. Иногда на глинистых участках поры водоносного пласта забиваются глинистыми остатками, они не дают проходить воде свободно. Здесь требуется качественная прокачка, пока не пойдет чистая жидкость.
  3. Эта процедура необходима, только на песчанике она проходит быстрее.

Если реле уровня воды срабатывает часто и выключает насос, это говорит о необходимости ее осмотра. В первую очередь требуется проверить фильтр, может быть он забился и его необходимо очистить от ила.

Когда рельеф местности неровный, нередко вода из скважины выливается самостоятельно. Так происходит, потому что водяные пласты повторяют неровности почвы, когда часть пласта располагается выше забора жидкости. В этом случае понятие динамического и статического уровня неактуально.

Наиболее простым способом обеспечения бесперебойного водоснабжения загородного дома является обустройство колодца: даже при наличии центрального трубопровода собственный бесплатный источник никогда не будет лишним. Уровень воды в колодце может меняться, поэтому за ним нужно постоянно следить.

  • Причины и последствия изменения уровня воды в колодце
  • Простые способы контроля уровня воды
  • Использование датчиков уровня воды в колодце
    • Поплавковые датчики уровня воды
    • Гидростатические датчики
    • Емкостные датчики воды
    • Радарные датчики
    • Ультразвуковые датчики
  • Самодельные датчики уровня воды

Причины и последствия изменения уровня воды в колодце

Причины изменения объема воды в колодезной шахте могут быть разными:

  1. Сезонные колебания. Пополнение водоносного слоя обычно происходит во время весеннего снеготаяния или после сильных дождей. В остальные периоды уровень воды может падать.
  2. Перерасход. Если забирать жидкость из колодца большими объемами, то шахта не сможет вовремя восполнять потери и начнет пересыхать.
  3. Иссякание водоносного слоя. Срок службы любого гидротехнического сооружения также имеет свои ограничения.
  4. Попадание в ствол поверхностных вод низкого качества. В итоге наблюдается резкое повышение уровня.

Если отбор воды из колодца происходит ведрами, то подобные колебания не очень критичны. Точная их фиксация особо не требуется: достаточно простого визуального наблюдения. Иное дело, если внутри шахты установлен мощный насос, обеспечивающий водоснабжение дома. Чаще всего такие агрегаты ломаются по причине холостого хода. Так называется критичный режим работы перекачивающего устройства на «сухом ходу», то есть без воды, выполняющей роль смазки и охладителя. При этом возникает реальная угроза деформирования рабочих узлов и перегорания двигателя.

Кроме того, при недостаточном заглублении во время работы насоса внутри шахты могут возникать турбулентные потоки. Это может привести к спутыванию подвесок, проводов и шланга. Один из способов предохраниться от поломки дорогостоящего оборудования – применить специальные приспособления контроля уровня воды. Если вода опустится ниже критической отметки, датчик передаст сигнал на реле, и насос выключится.

Простые способы контроля уровня воды

Для контроля за уровнем воды в колодцах, водозабор из которых происходит ведрами, совсем необязательно использовать дорогостоящие приборы. Если глубина шахты небольшая и хорошо просматривается, ее стенки оснащают разметкой, используя для этого нетоксичную водостойкую краску белого цвета. Подсветив фонариком, можно в любой момент определить высоту зеркала. Второй вариант – изготовить специальную измерительную веревку с куском пробки на конце: периодически проверяя высоту уровня, без проблем высчитывают общий объем, отталкиваясь от первоначальной глубины ствола.

В том случае, если глубина шахты большая, удобнее всего оснастить разметкой трос: фиксируя при спуске ведра момент контакта с поверхностью воды, определяют ее уровень. Еще один способ – высчитать длину одного витка троса на ворот: общее их число в момент погружения ведра укажет на протяженность незаполненной части шахты. Заполненный участок, опять же, высчитывается с учетом общей глубины колодца.

Также можете посмотреть на самодельное нехитрое приспособление, сделанное самостоятельно автором видео:

Использование датчиков уровня воды в колодце

В тех случаях, когда внутри колодца установлено насосное оборудование, обеспечивающее постоянную подачу воды в дом, примитивные способы контроля за уровнем воды не подойдут. Здесь важна оперативная реакция на любое критическое изменение из-за угрозы возникновения «холостого хода», со всеми вытекающими последствиями.

Для этих целей применяются специальные датчики различных модификаций:

  • Поплавковые.
  • Гидростатические.
  • Емкостные.
  • Радарные.
  • Ультразвуковые.

Поплавковые датчики уровня воды

Это простейшее контролирующее приспособление можно изготовить самостоятельно. На поплавок крепится обычная рыболовная леска или тонкий водонепроницаемый шнурок: подвижный груз должен находится на уровне шарнирного рычага. Поплавок опускают в колодец — он должен свободно плавать в воде. Когда ее уровень будет уменьшаться, приспособление начинает воздействовать на рычаг, висящий на пружине. Во время его поворота происходит размыкание цепи: как результат, насос останавливается.

Принцип работы поплавкового датчика воды

При увеличении высоты водяного столба поплавок начинает движение вверх, что провоцирует опускание груза и обратное движение рычага в верхнее положение. Подача электричества на насос возобновляется, и он начинает работать. Несмотря на видимую сложность механизма, он функционирует практически без сбоев, что подтверждается многолетней практикой его использования. Для изменения момента, когда размыкается цепь, подвеску поплавка необходимо сместить в ту или иную сторону. Приспособления этого типа достаточно точны и универсальны. Кроме колодцев, с их помощью нередко оснащают баки, скважины и различные емкости.

Альтернативный вид поплавкового датчика уровня воды

В качестве платформы для поплавкового датчика можно использовать кусок деревянной доски толщиной 2 см. Шарнир для рычага можно изготовить из мебельной петли, закрепив над ней деревянную рейку 10х35 мм. Для выгибания кронштейна подойдет лист стали толщиной 1,5 мм. При подборе пружины предпочтительными считаются варианты, имеющие усилие растяжения 300-600 г. Оптимальный диаметр лески – не более 1 мм.

Что касается магазинных поплавковых моделей, то они представлены в двух разновидностях:

  1. Дискретные. Недорогие приборы с хорошим уровнем надежности.
  2. Магнитострикционные. Дорогостоящие и сложные приборы, обеспечивающие большую точность определения уровня.

Различные виды поплавочных датчиков уровня воды

Общей слабостью всех поплавковых модификаций считается необходимость погружения в воду.

Гидростатические датчики

Принцип работы гидростатического датчика заключается в наблюдении за колебаниями давления водяного столба. С помощью элемента повышенной чувствительности осуществляется фиксация давления с последующей пересылкой полученного результата на схему вычисления высоты уровня воды.

Внешний вид и принцип работы гидростатического датчика уровня воды

Сильными сторонами приспособлений этого типа являются их небольшие размеры, способность к непрерывной работы и доступная цена. Агрессивная среда для их эксплуатации не подойдет.

Емкостные датчики воды

Уровень воды в этом случае определяется при помощи специальных пластин. Колебание емкости дает возможность определять объем жидкости в замкнутом пространстве. Преимуществами емкостных датчиков является отсутствие подвижных узлов и деталей, что позволяет использовать их в очень глубоких колодцах и скважинах (свыше 100 м). За счет простоты обустройства и стойкости к повышенному давлению гарантируется значительная продолжительность службы приборов. К недостаткам приспособлений можно отнести необходимость контакта с жидкостью и чувствительность к температурным изменениям.

Емкостный датчик уровня воды

Емкостные реле уровня могут иметь разное конструктивное исполнение, комплектуясь дополнительными элементами. Приборы этого типа способны обеспечить как откачивание, так докачивание воды. Число управляемых контактов может отличаться. Для установки датчика обычно используют DIN-рейку. Также его можно разместить внутри простого модульного ящика (некоторые модификации отличаются приличными габаритами).

Радарные датчики

Чтобы определить, на сколько повысился или понизился уровень воды, в радарных датчиках используется принцип частотной разницы (так называют период времени между моментом излучения и возвращения отраженного сигнала обратно). Как уже понятно, прибор и посылает, и улавливает отраженные обратные волны. Радарные датчики считаются наиболее удобными и надежными устройствами слежения за уровнем воды.

Внешний вид и принцип работы радарных датчиков уровня воды

Среди их положительных характеристик можно выделить:

  • Отсутствие подвижных узлов.
  • Нет прямого соприкосновения с жидкой средой.
  • Независимость от условий эксплуатации.
  • Точность фиксации параметров.

Ультразвуковые датчики

Эти приборы очень напоминают по принципу работы радарные приспособления (здесь сигнал посылается на ультразвуковой частоте). Ультразвуковые волны создаются специальным излучателем: по достижению воды они отбиваются от ее поверхности и двигаются в обратную сторону. Используя несложные математические вычисления, высчитывают дистанцию до поверхности воды. По сравнению с радарными контролерами, ультразвуковые модели отличаются более простым устройством, при несколько меньше точности работы.

Внешний вид и принцип работы ультразвукового датчика уровня воды

Самодельные датчики уровня воды

Некоторые народные умельцы в целях экономии средств изготовляют датчики уровня воды своими руками. Важно понимать, что подобное решение имеет немалые риски, т.к. в случае грубых ошибок можно лишиться недешевого насоса.

Для работы потребуются следующие материалы:

  • Двухжильный и медный одножильный провод сечением 1 мм².
  • Аккумулятор.
  • Металлическая пластина и пруток.
  • Измерительное приспособление со стрелкой.

Работа такого прибора построена на электропроводных характеристиках воды. Два конца, опущенные в колодец, замыкают электрическую цепь. Если жидкости недостаточно, цепь размыкается. При этом в первом случае стрелка прибора будет реагировать отклонением вправо, а во втором – падением на ноль. Для установки индикатора на поверхности выбирается какое-то видное места рядом с колодцем. Выходящие из него провода должны быть тщательно заизолированы.

В качестве индикатора для колодца часто применяют контролер от старой автоматической стиральной машины. Кроме того, эти надежные приборы находятся в свободном доступе в специализированных точках продажи комплектующих для бытовой техники. Такие датчики оснащены герметическими пневмоприводами, отличаясь высоким уровнем электрической безопасности. Прежде, чем опускать в питьевой колодец мерный стакан из пластика, его следует хорошо вымыть. Для его фиксации сгодится как веревка с грузом, так и стенка колодезной шахты. Главное, добиться образования в стакане «воздушного мешка»: для этого вода должна доходить примерно до середины устройства.

Самодельный датчик уровня воды в колодце

Работает это простейшее приспособление таким образом:

  • Когда уровень жидкости в колодце повышается, это увеличивает давление воздуха внутри пластмассового контейнера.
  • Эту инерцию передает на датчик тонкий резиновый шланг, похожий на деталь велосипедного насоса.
  • Непосредственно внутри прибора поднимается мембрана, замыкающая контакт.
  • При снижении уровня в колодце мембрана переходит в нижнюю позицию, активизируя другую контактную группу.

Также можете посмотреть видео, где умелец сделал датчики уровня воды для колодца своими руками:

Благодаря большому ассортименту датчиков уровня воды можно без проблем подобрать наиболее удобный вариант для своего колодца. При этом в учет берется глубина шахты, специфика применяемого насоса и личные предпочтения. Наиболее надежными и удобными в использовании считаются радарные и ультразвуковые приспособления, не нуждающиеся в непосредственном контакте с водой. В тех случаях, когда устройство контроля за уровнем воды изготовляется самостоятельно, рекомендуется отдавать предпочтение поплавковым моделям или датчикам от стиральных машин.

Как измерить уровень воды в колодце 5 (100%) 1 vote

Как определить уровень воды в скважине

Каждая скважина обладает своими особыми параметрами, свойственными только ей. К ним относятся статический и динамический уровень воды в скважине. Чем они отличаются между собой и как их измерить вы узнаете здесь.

После завершения бурения вода начинает бурно подаваться на поверхность под давлением водоносных пластов. Примерно через 1 час после окончания работ можно определить ее статический уровень. Им принято считать высоту водяного пласта при бездействии насосной системы. На нее влияют различные сторонние факторы – попадание осадков, талых вод, естественный уход воды.

Динамический уровень представляет собой высоту водного столба через полчаса от начала работы насосного оборудования. Разница между этими значениями должна не превышать 1 м. Эта величина носит название >дебита. Если она находится в интервале от 1,2 м до 2,0 м, — скважина функционирует неправильно и следует принимать меры.

Оба эти параметра нужно контролировать и периодически повторять измерения. Это необходимо, чтобы не допустить «сухого хода» насоса.

Как определить уровень воды в скважине сразу после бурения и чем его можно измерить?

  • веревкой с грузом на конце;
  • гидростатическим датчиком уровня;
  • скважинным уровнемером.

Для частного использования больше всего подходит несложный первый способ, хотя он достаточно трудоемок и неточен. Техника измерения заключается в следующем. Из скважины прекращают брать воду на 1-1, 5 часа. Затем в нее осторожно опускают капроновую веревку с грузом. После соприкосновения с дном – вытаскивают и измеряют длину увлажненной части. Это и есть искомый статический уровень воды.

Динамический уровень измеряют совершено аналогично. Измерение в этом случае выполняют после получаса активного водозабора. Разность между этими величинами представляет собой производительность скважины или ее дебит.

После окончания бурильных работ буровики нередко используют более приближенный способ. Для этого берут мерную емкость известного объема и скважинный насос. Включают насос и фиксируют время наполнения. Отсюда вычисляют объем воды, выделяемой за 1 час. Этот метод не слишком точен, поскольку время зависит от мощности насоса. Но даже такого условного вычисления достаточно, чтобы проверить — достаточна ли производительность скважины для удовлетворения потребностей данной семьи.

После завершения бурения каждая компания обязана предоставить технологический паспорт скважины. В него заносят все ее параметры:

  • общую глубину;
  • вид конструкции;
  • статический и динамический уровень воды;
  • дебит.

Заказчику желательно лично присутствовать при окончании работ, чтобы убедиться в правильности этих данных. От их достоверности зависит правильный выбор насоса и реальное наличие указанного дебита.

Считается нарушением со стороны буровой компании, если она перед тем, как определить производительность скважины, не прокачала ее до чистой воды. Бывают случаи, когда буровики вообще не выдают паспорт. Поэтому, заказывать бурение следует только тем компаниям, которые обладают хорошими отзывами знакомых. Можно попытаться найти информацию и в интернете.

Подозрение должны вызывать специалисты, которые намерены искать воду на участке различными методами наподобие рамки. Профессионалы всегда хорошо знают свой район и глубину залегания воды на его территории.

Существуют компании – перекупщики. Они продают с изрядной наценкой услуги настоящих бурильщиков из других фирм. В таких случаях они обычно отказываются называть места дислокации бурильных установок. Это должно насторожить потенциальных заказчиков. Не составляет труда сменить номер телефона, чтобы не отвечать на жалобы клиентов. Гораздо сложнее бывает изменить реальное место базирования.

vnovinky.ru


Смотрите также