Статический и динамический уровень воды в скважине

Понятие о динамическом уровне и его изюминках

Динамическим уровнем именуют горизонт водяного зеркала, который получается при работающем насосе. Его кроме этого измеряют в метрах от поверхности грунта и в большинстве случаев отмечают в паспорте колодца.

Наряду с этим направляться учесть, что у каждого насоса будет свой динамический уровень скважины, который отличается в большинстве случаях от других, и зависит от производительности.

Он кроме этого есть ответственным показателем и его направляться знать чтобы выбирать оптимальную высоту для подвешивания насоса, цена которого возможно значительной.

Потом вы определите, как возможно верно измерить динамический горизонт с опущенным работающим насосом и трубопроводом с кабелем. (См. кроме этого статью Какой насос лучше для скважины: изюминки выбора.)

Принцип работы и приспособление

Для этого вам пригодится нехитрое приспособление, которое вы сможете легко изготовить своими руками за пара мин..

Принцип достаточно простой:

• возьмите кусок полиэтиленовой либо другой пластиковой трубки длиной 100-150 мм,
• заглушите ее верхний конец, к примеру, забейте деревянный чопик и вкрутите в него саморез, дабы возможно было зафиксировать веревку. Кроме этого закрутите саморезы и по всему диаметру чопика,
• опустите устройство в колодец на веревке либо мерной ленте.

Совет: дождитесь хлопка, который случится в момент, когда трубка коснется зеркала воды.

Как измерять

Ниже предлагается несложная, но действенная инструкция.

1. Включите насос.
2. Опустите конструкцию из трубки и веревки в колодец.
3. Периодически подергивайте на высоте 200-300 мм, контролируя глубину водного зеркала.
4. Вытравляйте веревку по необходимости.
5. Увидите, что зеркало прекратило опускаться, значит, вы достигли динамического уровня для данного насоса.
6. Закрепите веревку.
7. Продолжайте откачивать колодезную воду еще в течение 30-60 мин., периодически контролируя глубину водного зеркала.

В то время, когда горизонт опускается незначительно либо не опускается совсем, считайте, что динамическая глубина установилась. Поднимите веревку и измерьте ее длину, которая была загружена колодец, дабы выяснить его для источника воды.

Для чего это необходимо

В то время, когда вы выяснили динамический и статический уровень скважины и понимаете производительность насоса, вы легко подсчитаете ее дебит.К примеру, в случае если у насоса с производительностью 1 м3/час отличие между ними 5 м, а водяной столб равен 16-18 м, фактический дебит скважины будет 3 м3/час (16/5) либо 200 л/метр, что называется удельным дебитом.

Совет: не опускайте динамический горизонт ниже 2/3 неспециализированной высоты водного столба скважины.

При расчете величины водных столбов учитывайте, что запрещено их считать постоянными. Они колеблются от сезона к сезону, к примеру, статическая глубина опускается в засушливый период.

Как и чем измерять уровни воды

От правильно проведенных замеров зависит бесперебойная работа насоса и подача жидкости. Разница между 2 показателями, превышающая 1,2 м, заставляет искать причину возникшей проблемы. Большая разница может появиться из-за попадания в систему загрязненной жидкости из почвы и проникновения в скважину примесей с осадком.

Все измерения необходимо проводить качественно. Замер динамического горизонта разделяют на несколько последовательных шагов. В таком случае процесс заметно упростится, будет меньшей погрешность измерений. Определять уровни рекомендуют в знойные дни, которые не прерывались осадками. Вода не должна использоваться в течение 1 часа.

Как измеряют показатели:

1. Необходим небольшой груз и капроновая нитка. Груз надежно закрепляется и опускается в колодец до самого дна.
2. Затем нить достается и измеряется длина ее мокрой части.
3. На границе мокрого и сухого участка ставится отметка. Сделать ее необходимо таким образом, чтобы она не исчезла под влиянием жидкости. Можно применять несмываемый маркер.
4. Затем должен работать насос хотя бы в течение 60 минут. Горизонт воды обязательно изменится.
5. Потом на дно опять опускается нить с грузом.
6. Затем измеряется разница между уровнями. Для этого ставится новая отметка, измеряется расстояние между первым и вторым значением. Второй результат и является динамическим показателем уровня.

На основании полученных данных проводится анализ производительности колодца. Проще всего оценить полученные в динамике значения с помощью компьютерной программы. Чтобы работа колодцев была нормальной, следует соблюдать технологию бурения. Его необходимо производить в зонах с наличием хорошего водоносного слоя.

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.

Общие рекомендации

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

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.

Как определить динамический показатель

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

Технология:

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.

Анализ

Итак, мы рассмотрели уровень, в котором нужно защищать локацию и выполнять короткие «квесты», причем два этих геймплейных элемента в разных прохождениях будут выглядеть по-разному. Вдобавок к этой вариативности на уровне имеются динамический респаун врагов, случайные сюрпризы и «экономика магнитных карт», которой игроки обучаются, проходя этот уровень раз за разом. Все эти динамические элементы, вариативность между разными прохождениями, и превращают уровень в динамический.

Этот уровень был сделан для Payday 2, но, как упоминалось выше, динамический уровень может выглядеть по-разному в зависимости от игры и ее нужд. В играх Left 4 Dead сделан меньший акцент на цели. Здесь фокус, скорее, на линейном прохождении уровня, но с динамическими врагами, предметами и небольшими изменениями маршрута. В Killing Floor есть аренные уровни, похожие на «режим орды», и эти уровни могут похвастаться лишь весьма простыми динамическими элементами: вариативным респауном врагов и предметов, а также изменяющимся расположением оружия и магазина. В XCOM есть уровни со «слотами», где могут появиться разные здания и структуры, тем самым меняя географию карты. Кроме того, в XCOM на одном и том же уровне могут быть разные миссии, что тоже добавляет игре реиграбельности.

Впрочем, динамический левел-дизайн подходит не везде и, помимо прочего, ради него чем-то приходится жертвовать. Поскольку уровни должны быть реиграбельными, в них сложно впихнуть кульминационные сюжетные моменты и красивые, но «негибкие» декорации, которые иначе были бы гвоздем программы. Более того, в процессе создания динамического уровня из него пропадает очень много красивостей. Из-за того, что создаваемый вами геймплей не будет развиваться по одному единственному сценарию, вы не сможете управлять каждой его составляющей, доводя их до совершенства, как в играх вроде Uncharted. Кроме того, у игры с динамическими уровнями должен быть очень мощный игровой цикл. Поскольку такие уровни, что очевидно, нет смысла чрезмерно скриптовать и приукрашивать, вы не сможете компенсировать ими скудные игровые механики. Кроме того, нужно иметь в виду, что создание динамических элементов требует кучу времени, которое иначе можно было бы потратить на полировку уровня или создание нединамических уровней.

Все эти недостатки в конечном счете могут перевесить потенциальные преимущества. В конце концов, не нужно переоценивать ценность реиграбельности. Как я сказал еще в самом начале, динамические уровни почти идеальны для кооперативных игр. Совместная игра добавляет в геймплей нечто, компенсирующее потенциальные недостатки вроде отсутствия красивых, но «негибких» декораций. Соревновательным онлайн-играм (т.е. PvP) динамический левел-дизайн необязателен, поскольку для того, чтобы игроку было интересно, достаточно непредсказуемости и челленжа, которые «генерирует» противник-человек. Впрочем, глядя на XCOM, мы видим, что динамический левел-дизайн может пригодиться в игре, которая не является ни шутером, ни кооперативной игрой. Но если сравнивать динамические уровни с процедурными, то первые требуют менее продуманных технологий и больше ручного труда, но в итоге могут предложить нечто по-настоящему живое и уникальное.

В конечном счете, разработчикам нужно просто хорошенько оценить этот подход, его плюсы и минусы, а затем честно спросить себя: а подходит ли он для моей игры?

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.

Динамический уровень в скважине

Основными характеристиками скважины, определяющими ее эксплуатационные показатели, являются:

– статический уровень воды;

– динамический уровень;

– диаметр скважины.

Рассмотрим, как они взаимоувязаны между собой и как влияют на динамический уровень. Для начала давайте поймем, что этот уровень характеризует. После бурения скважины. в ней устанавливается статический уровень воды, высота которого (или глубина относительно поверхности земли) определяется исключительно давлением в водоносном горизонте, на который пробурена скважина. То есть этот уровень не зависит ни от диаметра скважины, ни от каких-либо еще ее характеристик (см. статью «Статический уровень скважины »). Сразу скажем, что статический уровень – величина, несмотря на название, непостоянная. При большом потреблении воды из водоносного пласта, давление в нем, естественно, падает и статический уровень воды тоже падает. Также заметим, что если забора воды из скважины нет, ее дебит равен нулю – вода в нее из водоносного пласта не поступает, так как давление в скважине и в пласте одинаково.

Теперь в скважину опускают скважинный насос и начинают откачивать воду. Уровень воды в скважине начинает уменьшаться, и теперь столб воды в ней не уравновешивает давление в водоносном горизонте. В скважину начинает поступать вода. Чем ниже столб воды в скважине, тем сильнее в нее поступает вода. В определенный момент времени, объем поступающей за единицу времени воды в скважину сравнивается с объемом откачиваемой воды, то есть с производительностью насоса. С этого времени уровень воды в скважине не изменяется. Вот этот уровень и называется динамическим уровнем воды. То есть это уровень, установившейся в скважине после длительной работы насоса или уровень, при котором объем поступающей в скважину воды сравнивается с объемом выкачиваемой воды. По ходу сразу несколько замечаний:

1. Динамический уровень для насосов разной производительности – разный!

2. Интенсивность уменьшения уровня воды в скважине, помимо производительности насоса, зависит и от ее диаметра (ведь объем откачиваемой за единицу времени воды определяется как произведение площади скважины на длину, на которую опустилась вода). То есть чем больший диаметр скважины, тем ближе к поверхности находится динамический уровень.

3. Поступление воды в скважину из водоносного слоя при установившемся уровне – это не есть дебит скважины. Дебит – это максимальное количество воды, которое может поступить в скважину, то есть когда уровень воды опустился до дна скважины.

На что влияет динамический уровень в скважине

На глубину погружения насоса. Понятно, что он должен быть установлен ниже этого уровня. Причем рекомендуется опускать на 1-1,5 метра ниже уровня, чтобы столб воды над насосом продавливал ее до рабочего колеса, ведь скважинный насос не самовсасывающий. Также заметим, что, так как динамический уровень зависит от статического (ведь он от него и начинает опускаться), то при опускании последнего опускается и он. Этот обычно происходит летом, когда наблюдается большой водозабор из водоносного слоя. Это обстоятельство, как минимум необходимо учитывать, страхуя себе дополнительной глубиной погружения насоса. Но лучше скважину оборудовать датчиками сухого хода, которые выключат насос, если уровень воды упадет до критического уровня. Работа скважинного насоса без воды недопустима, так как нарушится режим отвода от него тепла и его подшипники попросту расплавятся.

Как определяется динамический уровень в скважине

Его должна определить компания, производящая буровые работы, и записать значение в паспорт скважины (см. статью «Паспорт скважины »). Определяется он следующим образом. В скважину опускается насос и им откачивают воду в течение получаса (насос должен работать примерно на 50% своей производительности). Далее измеряется расстояние до зеркала воды. Это и есть динамический уровень (предварительно измеряется расстояние до зеркала воды до откачки насоса, то есть статический уровень). Если разница между этими уровнями превышает 1 м, то производительность насоса следует уменьшать до тех пор, пока эта разница не станет меньше метра. Оптимально, когда производительность насоса на 15-20% меньше дебита скважины.

Совет специалиста

Чтобы со временем параметры динамического и статистического уровня критически не изменялись в худшую сторону, необходимо периодически осуществлять техническое обслуживание. Для этого должен проводится регулярный забор воды на лабораторный анализ. Особенно это требуется делать, если появляется неприятный запах или меняется цвет.

Также специалисты не советуют заниматься разработкой скважины самостоятельно. Лучше, если она будет вырыта профессиональными работниками. В этом случае будет выдаваться паспорт с занесением в него всех необходимых данных о ее состоянии. Каждая фирма выдает паспорт по собственному образцу, но основные графы у всех исполнителей совпадают.

При эксплуатации колодца необходимо использовать исправное оборудование. В этом случае возможна его бесперебойная работа в течение долгого времени

Важно помнить о том, что ремонт колодцев связан с расходами и некоторыми рисками. Окончательная цель всех манипуляций, связанных с измерениями уровней, – обеспечение участка чистой и свежей водой хорошего качества

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?

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.

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.