Уровень воды в скважине

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

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

Особенности динамического уровня, отличие его от статического

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

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

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

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

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

Правильный замер динамического уровня воды

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

1. Выбираем определенный период времени (пару-тройку дней зноя) без осадков. Обычно в это время происходит активный водозабор из источника для полива растительности.


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

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

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

prokommunikacii.ru

Статический уровень

Определяется гидростатическим балансом, между давлением внутри пласта и давлением, создаваемым высотой столба жидкости в скважине. Такое взаимодействие происходит, после вскрытия горизонта, когда вода выталкивается выше пластовой кровли. При этом она может оставаться внутри ствола, поднимаясь до статического уровня либо самоизливаться из устья, что характерно для артезианских месторождений. Различают статические уровни первоначальный и текущий.

• Первоначальный — устанавливается в эксплуатационной колонне, из которой не ведётся отбор жидкости. Тогда, в результате постепенного восполнения фильтровой зоны из водоносного слоя,  происходит стабилизация забойного давления, восстанавливающегося до величины пластового. Поэтому замеры осуществляют, после окончания любых откачек и промывок источника.
• Текущий –  учитывает влияние факторов искусственного или естественного происхождения, так как определяется, после длительного бездействия скважины. Положение статического водяного зеркала может меняться, из-за интенсивного использования соседних скважин, лунных фаз, изменения атмосферного давления. В скважинах на песок, изменение статических показателей, также подвержено влиянию сезонности, количеству выпадающих осадков.

Динамический уровень

После определения статического уровня, осуществляется замер динамического показателя. Он также определяется балансом, но уже расходных характеристик при работающем насосном оборудовании. Дело в том, что приток жидкости в фильтровую зону из околозабойного пространства, не происходит мгновенно, а имеет определенную инертность. На практике это приводит к тому, что чем интенсивней осуществляется откачка, тем ниже опускается столб воды в скважине. Скорость притока, во многом зависит от природной мощности пласта, диаметра скважины, эффективной поверхности и структуре пор фильтра.

В определённый момент работы насосного оборудования, когда в эксплуатационную колонну успевает поступать столько же жидкости, сколько выкачивается насосом, вода устанавливает динамический уровень. Данный показатель будет актуален, только для исследуемого водопотребления. Например, отбор воды с большей интенсивностью, понизит столб воды до другого минимума.

burgidro.ru

Индивидуальные источники воды, пробуренные для водоснабжения дачи или частного дома, всегда имеют характеристики, свойственные исключительно данному гидротехническому сооружению. Набор параметров определяется, исходя из многих факторов. Игнорировать их нельзя, поскольку от этого зависит схема водоподготовки и последующая работоспособность всей системы. Предлагаем детально рассмотреть, как определить уровень воды в скважине, а затем рассчитать ее производительность.

Ключевые определения

Сначала приведем некоторые теоретические факты и разберем, что такое статический и динамический уровень воды скважины, зачем их нужно высчитывать. Дополнительно опишем, какую методику следует использовать, если вы занимаетесь этим самостоятельно и не имеете возможности обратиться к компетентному специалисту.

Под статическим уровнем понимают высоту водяного столба, зафиксированную, когда скважина не функционирует, пребывает в состоянии покоя. Опишем простейший способ, как узнают уровни подъема воды скважины, используя капроновую нить и закрепленный на ее конце металлический груз.

Техника выяснения высоты водного столба выглядит следующим образом:

1. За 60-90 минут до того, как измерить статический уровень воды в скважине, нужно прекратить водозабор.
2. Далее в колодец осторожно опускают капроновую нить с грузом.
3. Как только он коснется дна, шпагат аккуратно вытягивают.
4. Длина мокрой части нити и есть тот параметр, который мы ищем.

Теперь разберем, зачем измеряют динамический уровень воды в скважине, – что это за параметр. Техника его замера аналогичная предыдущему методу. Разница в том, что шпагат с грузом погружают в колодец после того, как в течение 30-40 минут из него активно выбирали воду. Важно, чтобы расхождение между уровнями составляло не более метра.

Наконец, пришло время узнать, что такое зеркало воды в скважине. Под этим понятием имеют ввиду поверхность водяного столба. После бурения из источника под действием давления внутренних слоев земли потоком через край обсадной трубы переливается вода. Со временем горизонт опускается и стабилизируется, что вызвано взаимным влиянием атмосферного давления. Если спустя некоторый период после эксплуатации уровень опускается, это может говорить о неправильном функционировании источника.

Как использовать полученные замеры?

Мы не просто так затронули тему, как следует измерять зеркало воды скважины, определять статический/динамический предел. Эти данные важны по следующим причинам:

• помогают рассчитать глубину погружения насоса;
• выступают основанием при расчете производительности источника;
• дают возможность смонтировать водозаборные трубы в оптимальном месте;
• позволяют подобрать эффективную систему очистки воды;
• помогают определить состояние скважины, вовремя принять меры для ее обслуживания и ремонта.

Делать подобные замеры нужно регулярно, особенно, если колодец используют сезонно и на зиму консервируют.

ap9.ru

Как определяют статический и динамический уровни воды?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Имея данные обоих замеров, считаем удельный дебит:

• Du — удельный дебит (м 3 /ч)
• V₂ – большая интенсивность отбора воды из двух замеров (в нашем случае – это 3 м 3 /ч )
• V₁ – меньшая интенсивность отбора воды из двух замеров (в нашем случае – это 2 м 3 /ч )
• h₂ – падение уровня воды при водозаборе большей интенсивности, вычисляется как разница между динамическим и статическим уровнями воды. В нашем случае , это 38-30= 8 метров .
• h₁ – падение уровня воды при водозаборе меньшей интенсивности. В нашем случае , это 34-30= 4 метра .

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

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

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

Зачем все это нужно заказчику, спросите Вы?

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

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

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

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

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

vizada.ru

Контрольные параметры водозабора: характеристики и значение

Рассмотри подробнее смысл каждого из этих показателей.

Характеристика статического уровня

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

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

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

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

Характеристика динамического уровня

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Советуем почитать: Дебит скважины

oburenie.ru

От чего зависит уровень воды в скважине на воду

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

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

Статический уровень

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

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

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

Для этой величины характерны следующие особенности:

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

Что такое дебит

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

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

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

 

Выбор погружного насоса

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

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

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

 

Заключение

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

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

stroimsamydom.ru

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

5domov.ru

Уровень воды в скважине

Вы стали счастливым обладателем скважины на воду. Но учитывайте то что скважина это не просто отверстие в земле, а сложное гидротехническое сооружение, следовательно обладает своими техническими характеристиками, которые нужно периодически контролировать. Основными параметрами любой скважины на воду являются глубина, дебит, статический и динамический уровни скважины. Все эти показатели обычно фиксируются буровым мастером и заносятся в основополагающий документ — паспорт скважины на воду.

Если с дебитом и глубиной скважины все более-менее ясно то понятия статический и динамический уровень часто ставят в тупик владельцев загородных домов и дач. Для чего нужно знать эти цифры и как их правильно применять — давайте рассмотрим поподробнее.

Статический уровень скважины на воду — это та глубина от земной поверхности или нуля на которой находится водяное зеркало в скважине в спокойном состоянии. т.е. когда насос выключен. Иначе его еще называют пьезометрическим уровнем. Это очень ценный и важный показатель, недаром существует специальная служба гидромониторинга которая постоянно замеряет статический уровень воды в специально пробуренных наблюдательных скважинах по всей территории Тюменской области. На основании этих данных в дальнейшем ведется учет запасов подземных вод.

В неглубоких песчаных скважинах статический уровень чаще всего совпадает с уровнем грунтовых вод (УГВ). Многие владельцы скважин часто задают вопрос — почему вода в скважине стоит на расстоянии 1-2 метра от поверхности земли или вровень с поверхностью? Не связано ли это с тем что в скважину попадает верховодка с поверхности почвы? Разрешить такой вопрос помогает простой эксперимент — при откачке воды и понижении уровня внутри обсадной трубы понижения уровня в незасыпанном затрубном пространстве не происходит — следовательно перетока нет.

В неглубоких песчаных скважинах уровень воды совпадает с УГВ по той простой причине что горизонт УГВ и скважинный безнапорный горизонт гидравлически связаны друг с другом. Это вовсе не означает что химический состав воды в них одинаков и вся грязь с поверхности попадает в скважину — это совсем не так. Чаще всего связь горизонтов происходит в крупных чащах естественных водоемов, в Тюмени это оз. Андреевское, оз Липовое, русло и старицы реки Туры и другие крупные озера — они являются своеобразными «окнами» в водоупорном слое, в итоге объединяют между собой два горизонта — скважинный и колодезную верховодку и начинает действовать правило сообщающихся сосудов, т.е. уровень воды в скважине совпадет с уровнем близлежащего водоема в 90% случаев плюс-минус пару метров.

Конечно существуют еще так называемые подпорные грунтовые воды когда уровень искусственно завышен из-за рельефа местности или низкой скорости разгрузки пластов но в Тюмени такие встречаются довольно редко.

Динамический уровень воды в скважине — это уровень воды при работающем насосе. Измеряется также в метрах от поверхности земли, обычно фиксируется в паспорте скважины. Причем необходимо учитывать что для каждого насоса динамический уровень будет разный, в зависимости от производительности. Это тоже достаточно важный показатель, и его необходимо знать чтобы выбрать оптимальную высоту подвешивания скважинного насоса. Но как померить уровень если в скважине опущен работающий насос и трубопровод с кабелем к нему?

Уровень воды в скважине замеряется с помощью нехитрого приспособления которое легко изготовить буквально «на коленке». Принцип достаточно прост — берется кусок трубки с заглушенным верхним концом и опускается в скважину на шпагате или мерной ленте. При касании трубкой зеркала воды слышен отчетливый громкий шлепок, поэтому инструмент называют шлепалкой или лягушкой. Самый простой вариант изготовления шлепалки — взять кусок ПНД или другой пластиковой трубы длиной 10-15 см, забить в один конец короткую деревянную заглушку-чопик и вкрутить в нее саморез для крепления шпагата. По бокам чопик также зафиксировать короткими саморезами

Методика измерения динамического уровня воды в скважине очень проста. Включается насос, опускается «шлепалка» и периодическим подергиванием на 20-30 см проверяется зеркало, при необходимости шпагат вытравливается. Как только зеркало перестает опускаться значит динамический уровень для этого насоса достигнут. После этого шпагат привязывается и продолжается откачка скважины в течении получаса или часа, с периодической проверкой зеркала. Если уровень воды не опускается или опускается незначительно то динамический уровень установился. Можно поднимать шпагат и измерять его длину погруженную в скважину — это и есть динамический уровень вашего источника воды.

Зная статический и динамический уровень а также производительность насоса можно легко подсчитать дебит скважины. К примеру насос с подачей 1 куб в час дает разницу между статическим и динамическим уровнем скважины в 5 метров. Если столб воды в скважине составляет 16-18 метров то фактический ее дебит составит примерно 16/5 = 3 кубических метра в час. или 200 литров на метр — это так называемый удельный дебит. Учитывая то что не рекомендуется опускать динамический уровень ниже 2/3 от общей высоты водяного столба в скважине то эксплуатационный дебит составит 2-2.2 куба в час.

Следует учитывать что динамический и статический уровень не являются постоянными величинами — в связи с сезонными колебаниями они могут изменяться, к примеру статический уровень как и УГВ опускается в засушливые периоды.

burenie-voda72.ru