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

Кабель каротажного типа

Это устройство для определения глубины относится к механическим. Для наматывания каротажного кабеля используется катушка, имеющая мерный ролик. Он откалиброван с таким расчетом, чтобы на один виток приходился 1 м кабеля. Число оборотов катушки указывает на то, на какой глубине находится водоносный горизонт. Для того, чтобы произвести визуальный осмотр гидротехнического сооружения, на конец кабеля крепят портативную видеокамеру с аккумулятором.

Кабель каротажного типа

Иногда предложенной точности каротажного кабеля не хватает. Чтобы исправить ситуацию, ленту оснащают магнитными метками, нанесенными с определенным шагом. Для считывания магнитных обозначений применяют специальный прибор. В процессе эксплуатации происходит постепенное растягивание троса, поэтому магнитную разметку рекомендуется время от времени обновлять.

Статический и динамический уровень воды в скважине

Если вы собираетесь бурить скважину для воды, необходимо будет ознакомиться с такими важными понятиями, как статический/динамический уровень воды в скважине. Лучше понять, что же это такое, поможет простая схема.

Что такое статический уровень воды?

Статическим уровнем воды скважины называется отметка уровня воды, которая устанавливается в пробуренном отверстии после простоя воды без откачивания на протяжении примерно шестидесяти-девяносто минут. Физическая сущность этого явления состоит в том, что величина давления, которое образуется благодаря водному столбу, находящемуся посередине скважинного отверстия, уравновешивается с другой стороны пластовым давлением всего слоя подземной воды, к которому ведёт скважина. В тот момент, когда эти два показателя давления уравновешивают друг друга, столб воды в скважине останавливается и перестаёт подниматься. Именно такой показатель называют статическим.

Что обозначает динамический уровень воды скважины?

Динамический уровень, в отличие от предыдущего понятия, устанавливается в результате максимального забора воды из скважины. Этот показатель зависит от мощности и работоспособности насоса. Динамический уровень устанавливается после откачивания, производящегося до момента, когда уравниваются объёмы приточной и отточной воды.

В таком случае говорят, что дебит скважинной воды соответствует производительности включённого насоса. Показатель динамического уровня воды скважины может меняться в зависимости от уменьшения либо увеличения потребления. Таким образом, эту величину определяют опытным путём, после чего фиксируют их в документе на скважину. Для определения динамического уровня воды скважины при отсутствии нужных записей скважинного паспорта, не обязательно обращаться к специалистам.

Как определить скважинный уровень воды?

После того, как владелец новопробуренной скважины получил представление о том, что такое динамический/статический уровень воды скважины, он имеет возможность определить динамический параметр уровня скважинной воды лично, пользуясь простой техникой:

  • на первом этапе необходимо постоянно откачивать воду из скважины, если её уровень опускается, следует опустить высасывающий шланг насоса так, чтобы он постоянно находился под водой и не работал вхолостую;
  • на втором этапе откачка продолжается;
  • указанные действия должны осуществляться до тех пор, пока уровень воды не перестанет уменьшаться.

Полученный показатель и будет динамическим уровнем. Его нужно использовать, чтобы грамотно разместить насос внутри скважины: он должен находиться не ниже определённого опытным путём уровня.

Чтобы узнать уровень статический, нужно наоборот прекратить откачивание и оставить насос на час и более. Таким образом вы дадите уровню воды вертикальной скважины уравновеситься водяным пластовым давлением.

Как определить зеркало воды скважины?

Зеркалом воды либо уровнем зеркала воды скважины называют расстояние от верхней границы гидросооружения до поверхности воды в скважине. Это зависит от метода выполняемого бурения. Если был выбран сухой способ бурения, достижение буром зеркала воды будет заметно, так как при этом нагрузка сразу заметно уменьшается. Это происходит потому, что изменяется среда в которой происходит бурение.

При гидробурении водная среда характерна на протяжении всей процедуры бурения, поэтому определить уровень нахождения зеркала в таком случае сложнее. Тогда нужно определять уровень зеркала воды уже после пробуривания, при этом делать это рекомендуется также для сухого бурения, ведь уровень воды мог подняться.

Для определения зеркала достаточно опускать в скважину верёвку с грузиком до момента достижения им водной глади, если глубина значительная, следует воспользоваться скважинным уровнеметром. Однако следует помнить, что для артезианского (глубинного) бурения зеркало воды может отсутствовать. В таком случае вода не просто поднимается вверх до начала скважины, но даже бьёт фонтаном. Естественно, в этом случае вопрос о том, как проверить уровень воды скважины, не стоит.

О том, какой столб воды должен быть у скважины, нет однозначного ответа. Причина кроется в том, что каждая скважина индивидуальна по своим характеристикам, ведь уровень залегания вод также отличается: если скважина артезианская, уровень имеет одно значение, если вода будет найдена выше, столб воды окажется с совершенно другими показателями.

Разновидности скважин

Кроме типа подземных вод большое значение имеет использующееся оборудование для скважины под воду. В зависимости от этих двух моментов различают следующие виды:

Абиссинская скважина

Для небольшого дачного участка можно использовать разные виды скважин на воду. Самой неглубокой, потому требующей меньших затрат является абиссинская, которую называют еще скважиной Нортона, по имени ее изобретателя.
Прокладывается с помощью стальной трубы со специальным острым наконечником—фильтром, — вся конструкция в итоге напоминает большую иглу. Металлическую трубу поднимают над землей посредством специального блока и опорной треноги, затем забивают в грунт, постепенно прикрепляя дополнительные секции. Диаметр скважины совсем небольшой — 1-2см, а глубина редко когда превышает 5-10м — поэтому таким способом можно получить только верховодные и грунтовые воды.

Преимущества абиссинского колодца в простоте установки — для обустройства не требуется сложной габаритной техники и больших денежных затрат, а расположить его можно в любом месте участка. Минусы — малое количество получаемой воды и ее невысокое качество. Конструкция скважины не допускает использования погружного насоса, поэтому поставку воды производят с помощью поверхностного вручную, а зимой добывать воду нельзя без дополнительного оборудования.

Скважина на песок

При решении какую скважину выбрать для дачного участка, выбор зачастую падает именно на нее — водозаборная выработка на песок не требует больших вложений и предоставляет более качественную воду и в большем объеме, чем абиссинская. Свое название эта скважина под воду получила благодаря свойствам первого водоносного горизонта межпластовых вод залегать в рыхлых и пористых породах, чаще всего в песке.
Чтобы вырыть шахту такой конструкции потребуется специальная бурильная установка — ее обычно можно взять в аренду на небольшой срок и провести все работы самостоятельно, что позволит сэкономить средства. Глубина залегания первых межпластовых вод — от 15 до 100м, поэтому качество воды довольно высокое, и она подходит для питья.
Конструкция скважины на песок представляет собой металлическую трубу, нижняя часть которой перфорирована для забора воды и закрыта сетчатым фильтром, чтобы защитить от загрязнения. Иногда используют двойную колонну из пластиковой трубы, которая не подвержена коррозии, а сверху закрытой еще одной металлической, чтобы предотвратить повреждения в сложных видах грунта.
Подъем воды из песчаной шахты происходит с помощью погружного насоса и колонки. Служит песчаная скважина значительно дольше, чем абиссинская — от 8 до 15лет, срок службы можно еще продлить, если прочищать ее регулярно от песка и ила.

Вариант устройства скважины на песок с применением трубы ПВХ

Минусы выработки на песок тоже довольно значительны — главный из них, что пригодный для использования водоносный горизонт на песке есть не в каждой местности. Поэтому если нет точных сведений, желательно провести разведку и взять замер грунта на водонасыщенность.

Артезианская шахта

В случае если нужна надежная скважина в доме, без перебоев дающая чистую воду в достаточном количестве — то несомненно лучшим выбором будет именно артезианская. После первых слоев межпластовых вод с горизонтами в рыхлых породах, на большей глубине пролегают гораздо более обширные водоносные слои в известняке — с чистой водой, находящейся под большим давлением. Скважина водозаборная на известняке и называется артезианской.

Глубина такой шахты может быть от 40 до 200м, это и является причиной исключительной чистоты воды — в нее не попадают примеси из грунтовых вод. Зато содержание минеральных солей и железа зачастую выше нормы, что в больших количествах неполезно для здоровья — поэтому даже артезианскую воду многие отфильтровывают. Забор воды производится с помощью глубинных насосов, сама шахта почти не подвержена загрязнению и не нуждается в уходе, если все работы были произведены правильно.Минусы артезианской выработки в дороговизне сложности установки — бурение проводится с помощью крупногабаритной техники, и требует довольно большого пространства — после завершения работ вокруг шахты на 30м нельзя ставить постройки и проводить электрические провода. Также для получения разрешения на бурение артезианского колодца требуется собрать определенные документы, а для дальнейшей эксплуатации нужно оформить и оплатить лицензию.
Но несмотря на то, что ее обустройство потребует больших вложений и помощи специалистов, такая выработка может стать источником воды высокого качества для целого поселка.

К каким последствиям может привести недостаточный дебит водозаборного сооружения?

Малый дебит водозаборных сооружений может приводить к ряду затруднений на этапе обустройства, эксплуатации и ремонта. Кратко опишем эти затруднения.

Прежде чем обустроить скважину на песок с малым дебитом, придется потратить прилично времени на выбор насосного оборудования с подходящими параметрами. Большинство центробежных погружных насосов рассчитаны на добычу не менее 1000 литров воды в час. Маломощные насосы нужно еще поискать. И даже если найдена подходящая марка насоса, не факт что она будет в наличии.

При использовании насосов с большой производительностью для скважин с малым дебитом приходится решать вопрос по организации защиты насосного оборудования. Установка датчиков холостого хода приводит к удорожании системы водоснабжения на этапе обустройства и к увеличению расходов на этапе обслуживания.

Кроме этого увеличение затрат на обустройство может быть связано с использованием больших накопительных емкостей. Это решение так же приводит к увеличению затрат на обслуживание и ремонт.

Малодебитные скважины могут служить значительно меньше по времени. Связано это с возможными частыми осушениями фильтровой части. В результате на этом отрезке могут возникать химические процессы, ведущие к выходу скважины из строя.

Малый дебит скважины может стать причиной выхода из строя водопротребляющего оборудования. Но это тема отдельной статьи.

Расчет дебета

Самый простой способ, как рассчитать дебит скважины, выглядит следующим образом:

Дт = (О/(Уд – Ус)) х Ув

Дт – значение дебита скважины

О – объем водозабора или производительность насоса

Уд – уровень в динамике

Ус – уровень в статике

Ув – высота водной колонны

Например, если в глубина скважина достигает 100 м, статический уровень 50, а динамический 60, при производительности насоса в 5 м³/час, то, исходя из формулы, получается:

(5/(60 – 50)) х 50 = 25 м³/час

Дебит удельный

Нелишним будет также знать, что удельный дебит скважины – это тот объем накачиваемой воды, который будет выдавать источник при понижении уровня водного зеркала на каждый метр. Высчитывается по следующий формуле:

Д уд = (О2-О1)/(У2-У1)

Д уд – удельный дебит

О2 – объем воды при втором заборе

О1 – аналогичный показатель при первом водозаборе

У2 – понижение уровня при повторном заборе

У1 – снижение уровня при первом заборе

Например, выше определено, что если при закачке воды насосом мощностью 5 м³/час падение уровня составило 10 метров, то повышении силы мотора до 10 м³/час, падение возросло до 20 м. Таким образом, подставляя значения в формулу получаем:

Д уд = (10-5)/(20-10) = 0,5 м³/час

Измерение уровня воды в скважине Источник kabel-house.ru

Более точные данные

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

  • Du = (V2—V1): (H2—H1). Значения в этой формуле трактуются так:
  • Du — удельный дебит;
  • V1— количество воды в м3 отобранное в первый раз за один час;
  • V2 — объем, отобранный с большей интенсивностью;
  • H1 — падение уровня водяного зеркала при первом отборе;
  • H2 — падение уровня воды при более интенсивной откачке.

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

Динамика, статика и высота столба воды

Значение этих терминов нужно изучить, чтобы понять, как определить дебит скважины. Это основные показатели эффективности скважины в процессе водоснабжения. Измерить их до того, как рассчитать дебит скважины. На основании полученных данных определяется мощность насосного оборудования.

Под статическим уровнем понимают глубину шурфа, заполненного водой, при условии, что забор жидкости не производится. Чтобы определить его, нужно обеспечить простой источника в период не менее 60 минут. Динамическим уровнем именуется величина глубину водяного столба, который установится, если забор жидкости будет равным притоку. Величина необходима для расчета дебита скважины.

А под высотой водяного столба предполагают расстояние от дна до отметки статического уровня. При измерении есть одна особенность. Этот параметр определяется от дна, в то время, как остальные – от нулевой отметки (от поверхности земли). А чтобы лучше понять, что такое дебит скважин, нужно рассмотреть принцип проведения расчетов и разобраться в особых требованиях к процедуре.

Определение производительности насоса

При расчете дебита понадобится еще один показатель, участвующий в расчетной формуле,- производительность (Р) откачивающего насоса для скважины. Узнают величину из паспорта помпы или маркировки, нанесенной на шильдике – закрепленной на корпусе прибора металлической бирке.

Если информацию обнаружить не удалось, пользуются расходомером, счетчиком или определяют расход при помощи мерного сосуда и секундомера.

Расчет производительности скважины.

Порядок проведения измерений:

  • взять канистру установленной емкости, например, 20 л;
  • запустить насос на воде, находящейся в скважине;
  • направить струю из шланга в емкость и отметить время секундомером;
  • определить период наполнения канистры по отметке хронометра.

Если помпа закачала контейнер за 50 секунд, то ее производительность составляет 20/50=0,4 л/с. Тогда часовой расход в кубометрах получится 0,4*3600/1000=1,44 м³/ч.

Упрощенный расчет

Для определения дебита подземной выработки пользуются формулой Д=Р/(Ндн-Нст)*Нв. Значения показателей расшифрованы выше.

В качестве примера рассматривается ситуация, характеризующаяся обстоятельствами:

  • глубина скважины – 30 м, столб воды в ней Нв=10 м;
  • статический уровень Нст=20;
  • динамический урез Ндн=23 м;
  • производительность откачивающего насоса может посчитаться согласно предыдущему примеру: Р=1,44 м³/ч.

В формулу подставляются значения показателей. Д=1,44/(23-20)*10=4,8 м³/ч. Точность представленного расчета обеспечивает возможность выбора подходящего для скважины насоса.

Удельный дебит

Когда на скважину ставят насос мощнее, динамический уровень падает, а с увеличением его абсолютного значения фактический дебит снижается. Более объективную оценку водозабору дает удельный расход, который характеризуется объемом откачанной воды при понижении уровня на 1 м ствола. Для вычисления показателя проводят повторное определение динамического уровня при иной производительности насоса.

Формула удельного дебита имеет вид Дуд=(Р2-Р1)/(h2-h1), где:

  • Р1, Р2 – интенсивность первой и второй откачек, м³/ч;
  • (h2-h1) – разница снижений уреза воды после каждой из процедур.

В продолжение предыдущего примера: насос 2 имеет ресурс 2,5 м³/ч. Динамический уровень с 23 возрос до 26 м. В таких условиях удельный дебит Дуд=(2,5-1,44)/(26-23)=0,38 м³/ч – на эту величину увеличится отдача скважины, если Ндн возрастет на 1 м.

При среднем дебите водозаборных выработок на дачных участках 2,0 м³/ч, увеличение расхода на 0,38 вызовет понижение зеркала на 1 м. Исходя из этого, скважинный насос опускают ниже динамического уровня не меньше чем на 100 см.

Реальный дебит

Главное требование – отметка, на которой установлен насос, должна быть выше, чем аналогичный показатель для фильтровального пласта. Необходимо измерить, как глубоко от земли находится фильтровальная зона. При этом в формулу Дюпри включен показатель удельного дебита, который рассчитывается, как указано выше.

Кроме того, нужно знать величину статического уровня. Если эти данные имеются, то для расчета нужно высчитать разницу между ним и глубиной фильтрационной зоны, а полученную величину умножить на удельный дебит. В качестве примера можно использовать данные из предыдущего раздела.

В этом случае чтобы получить реальные значения дебита нужно сделать следующее:

Этот способ измерения дает более точные результаты, чем упрощенный. Однако он более трудоемкий, и не всегда применим. Нужен второй насос, которого под рукой можеть просто не оказаться. По-другому невозможно измерить удельные показатели, а значит, этот способ применить уже нельзя.

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.

Как определить динамический показатель

Эта характеристика определяется несколько сложнее. Но, тем не менее, при самостоятельном измерении, сложностей возникнуть не должно.

Технология:

  • необходимо включить насос и подождать около часа;
  • при этом нужно контролировать высоту водяного столба. Самый простой способ – это взять веревку и привязать к ней грузик;
  • теперь, при работающем насосе, веревка опускается в обсадную трубу. Как только груз коснется воды – должен быть слышен всплеск;
  • на веревке ставится метка на высоте грунта;
  • замеры делаются до тех пор, пока водяной столб в обсадной колонне не стабилизируется.

При низком дебете, может возникать ситуация, когда источник быстро осушается. В этом случае придется подыскать менее мощный насос. А вообще, его рекомендуемая мощность составляет 60-70% от дебета.

Вообще, по правилам, нужно измерять динамический уровень два раза. При этом используется разная производительность насоса. Это нужно для правильных расчетов.

Теперь, зная эти характеристики, можно определить производительность источника.

Общие рекомендации

Если при установке насоса не учитывать разницу между статическим и динамическим уровнями, это может быть чревато поломкой оборудования.

Так, если насос будет расположен выше динамического уровня, то в процессе выкачивания воды ему придется работать «всухую». Обычно охлаждение насосов осуществляется за счет воды, и если ее нет – оборудование перегревается. Это рано или поздно выведет его из строя. Чтобы этого не случилось, следует установить датчик уровня воды. Если понижение уровня будет критическим, он отключит насос, позволив избежать его поломки.

Важно также правильно подобрать насос. Чтобы он не осушал колодец, его производительность должна быть меньше, чем производительность скважины. Управлять понижениями и повышениями воды невозможно, ведь это не зависит от человека

Управлять понижениями и повышениями воды невозможно, ведь это не зависит от человека

Однако вполне можно своевременно обращать внимание на тревожные сигналы и регулировать параметры насосного оборудования

Если скважина пробурена специалистами, нужно обязательно получить от них паспорт на сооружение и проверить наличие в нем всех необходимых сведений. В случае, когда приобретается участок с уже имеющейся на нем скважиной, а документов на нее нет, первым делом следует определить все уровни.

Однако даже статический уровень – не постоянный. Его показатель может меняться с течением времени. Например, если соседи рядом пробурили скважину. Некоторые природные факторы также могут повлиять на это. Поэтому рекомендуется заниматься замером параметров каждые два-три года. А при понижении уровня в статике и динамике регулировать параметры насоса.

Полезно будет почитать:

Способы увеличить срок службы скважины на воду Эксплуатационная скважина на воду – обязательная вещь для загородного дома, в котором проживают круглый год. Нередко…

Обустройство скважины

Обсадная колонна – наружная (внешняя) труба в конструкции скважины. Ее назначение – предотвратить обвал грунта, а также защитить внутреннюю эксплуатационную трубу от сдавливания горными породами. Обсадные колонны бывают пластиковые (НПВХ, ПНД) и металлические. Разницу между ними надо обязательно понимать. Подробно о выборе материала для обсадной колонны в статье «Обустройство скважины: пластик или металл? Нешуточное противостояние».

Эксплуатационная колонна – внутренняя труба, по которой осуществляется подъем воды.

Смещение пластов – движение пластов грунта под землей. Это движение дает нагрузку на обсадную колонну, которая должна быть способна ее выдержать.

Прочность на разрыв – характеристика прочности обсадной колонны. Например, для пластиковых труб этот показатель равен 45-55 МПа (мегапаскаль, единица измерения давления), для стальных – 490 МПа (сталь 09Г2С). То есть стальные трубы выдерживают примерно в 10 раз большую нагрузку, чем пластиковые.

Важно! Обсадная колонна (внешняя труба) должна быть металлической. Эксплуатационная колонна (внутренняя труба) должна быть пластиковой

Кессон – металлическая ёмкость, как правило, 1х1х2 м, в которую выходит устье скважины и размещается оборудование для ее обустройства. Стоит отметить, что устье скважины должно находиться ниже уровня промерзания грунта. Поэтому для кессона роют котлован с тем расчетом, чтобы устье скважины было ниже 2 метров (глубина промерзания грунта для центральной России). Подробнее о монтаже металлического кессона.

Устье скважины – это верхняя, выступающая над землей часть эксплуатационной трубы. Устье должно находиться ниже уровня промерзания грунта (чтобы избежать замерзания водонапорной линии). Для обустройства устья используется специальное оборудование: оголовок (герметизация входного отверстия устья), насосное оборудование, аварийные датчики и оборудование для отслеживания неполадок, оборудование для обвязки устья скважины.

Обвязка устья скважины – комплекс специальных работ, обеспечивающих подключение скважины к водопроводной системе и работу насосной системы.

Прокачка скважины – выкачивание из скважины грязной воды, которая появляется в процессе бурения.

Однотрубная, двухтрубная, трехтрубная скважина – конструкции скважины, зависящие от количества используемых колонн (труб). Однотрубная конструкция – скважина с одной обсадной колонной. Минусы в том, что при ее повреждении, в скважину попадает грунт, загрязняя воду. Такая конструкция практически не ремонтопригодна. Двухтрубная скважина – это внешняя обсадная колонна (металлическая), защищающая внутреннюю эксплуатационную трубу (как правило, пластиковую). Срок службы значительно повышается. Кроме того, такая скважина подлежит ремонту. При изнашивании внутренней трубы, ее можно заменить. Трехтрубная конструкция используется в крайне редких случаях.

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.

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

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.

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.

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

Dуд=(V2-V1)/(h2-h1), где

  • Dуд – удельный дебит
  • V2 – объем откачиваемой воды при втором водозаборе
  • V1 – первичный откачиваемый объем
  • h2 – снижение уровня воды при втором водозаборе
  • h1 – 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.

Удельный дебит скважины

Вполне понятно, что если скважину оснастить более мощным насосом, то динамический уровень упадет. А это влечет за собой снижение и фактического дебита. Чтобы оценка водозабора была более объективной, пользуются таким понятием, как удельный расход.

Удельный расход – это объем откачанной жидкости, обусловливающий опускание водяного зеркала на 1 м.

Чтобы вычислить величину данного показателя, требуется заново определить динамический уровень, используя насос иной производительности.

Удельный дебит рассчитывается по формуле:

ДУД=(P2-P1):(h2-h1),

где:

  • P2, P1 – производительность первого и второго насоса;
  • h2-h1 – разность понижений водного зеркала при обеих процедурах.

Теперь буквенные показатели в формуле заменим конкретными числами. Например, производительность второго насоса равняется 2,5 м³/ч. А соответствующий ему динамический уровень составляет 26 м. При подобных значениях величина удельного дебита составит:

ДУД=(2,5-1,44):(26-23)=0,38 м³/ч

То есть отдача скважины возрастет на эту величину, если HДН увеличится на 1 м.

Итак, если средний дебит скважины на дачном участке составляет 2,0 м³/ч, то при его увеличении на 0,38 м³/ч зеркало спустится на 1 м. Следовательно, для обеспечения постоянства подачи воды скважинный насос следует опустить на 1 м ниже отметки динамического уровня.

Расчет удельного дебита позволяет обеспечить постоянство водоснабжения из скважины

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий