Динамический уровень скважины формула

Содержание

Значения динамический и статический уровень воды в скважине – основа для определения показателя дебит скважины. Параметры дебита потребуются при покупке оборудования для обустройства.

Статический уровень – Hst

Подземные водные источники расположены между разными по составу пластами грунтов. Пласты давят на воду. Если жидкость находит выход, то сила межпластового давления заставляет фонтанировать.

В практике буровиков встречаются самоизливающиеся гидросооружения, из которых вода льётся без остановки. Это избыточное внутреннее давление выдавливает жидкость на поверхность.

Атмосферно давление даёт обратный эффект, – заставляет жидкость уходить вниз. Противодействие двух видов давления атмосферного и межпластового заставляют воду остановиться на конечной точке внутри ствола скважины. Эта точка – статический или постоянный уровень воды.

На отметку постоянного значения влияет глубина гидросооружения. В источник, пробуренный на верхний водонос глубиной до 10 метров будут попадать сточные воды после дождя и таяния снега. И поверхность будет повышаться. На глубокиеподземные источники пятьдесят – двести метров осадки не влияют. На глубине водоносный горизонт стабилен.

Количество точек водозабора на соседних участках тоже влияет на показатель. Появление новых источников ближе одного километра снизит объём жидкости гидросооружения.

Диаметр обсадной трубы на статический уровень воды в скважине не влияет.

Для достоверного определения постоянного показателя в индивидуальном источнике замеры делайте в засушливый период. Замеряйте значение после периода откачки в пять – шесть дней, когда нужно было часто поливать огород или расходовать жидкость на строительство.

Исходя из минимальных показателей, ошибок при расчёте водоотдачи не будет.

Динамический уровень – Hd

При заборе влаги поверхность жидкости понижается. Чем меньше диаметр обсадных труб и мощнее насос тем быстрее будет опускаться поверхность – зеркало воды. Одновременно с откачиванием жидкости запускается природный процесс межпластового давления. Внутреннее давление стремиться восстановить поверхность до отметки статического положения.

В определённый момент работы насоса объём откачиваемой влаги становиться равным объёму входящей. Поверхность жидкости устанавливается на одной точке – динамическом уровне.

Как измерить

Для определения динамического уровня включите насос на 30 минут минимум. Если на оборудовании установлена регулировка мощности, – установите на среднее значение.

Замерить глубину нахождения воды можно верёвкой. Купите бухту шпагата. На свободный конец привяжите груз (например, металлическую гайку). Опустите в обсадную трубу. Мокрая часть шпагата покажет расстояние до поверхности.

Динамический уровень со временем меняется. Причина в природных изменениях и соседях, которые пробурят скважины в тот же водонос.

Чтобы не делать замеры каждый год закрепите на кабеле чуть ниже динамического показателя датчик. Прибор будет отключать погружное оборудование при попадании воздуха. Если отключения будут учащаться, – перемерьте показания, и опустите насос глубже.

Для чего нужны замеры

Погружные модели охлаждаются водой, в толще которой работают. Если оборудование начнёт работать всухую, то быстро перегреется и сгорит. По этой причине погружной насос устанавливают ниже статического значения.

Разница между статическим и динамическим показателем в один метр – минимально допустимая. Если замеры дали такой или меньший результат – покупайте оборудование слабее.

Дебит скважины – D

Показатель водоотдачи – дебит скважины отражает объём поступающей воды в кубометрах за час при сохранении динамического уровня в неизменном положении. Иначе говоря, дебит – это максимальный объем жидкости, который откачивают за час без риска осушить насос.

Определение дебита гидросооружения по статическому и динамическому значениям.

Способ 1: простой расчёт водоотдачи

Глубина гидросооружения до дна 80 метров.
Статическое значение Hst – 40 метров.
Высота водного столба Hw – разница между глубиной гидросооружения и статическим показателем – 40 метров (80 – 40 = 40 м.).
Интенсивность откачки воды или производительность насоса V составит 3 кубометра в час.
Динамический показатель Hd зафиксирован на отметке 52 метра.
Дебит скважины D составит: V х Hw / (Hd – Hst) = D (3 х 40 / (52 – 40) = 10 кубических метров воды в час.

Первый метод с недостатком: если для откачки применить погружное оборудование другой мощности – значение Hd измениться. На реальный дебит скважины мощность насоса не влияет. Чтобы устранить погрешность применяют второй способ измерения.

Способ 2: точный расчёт дебита

Для точного расчёта производительности гидросооружения промеряйте цифру Hd жидкости два раза. Замеры делайте насосами, отличающимися по мощности и марке изготовителя. Способ снизит конструктивную погрешность оборудования и даёт правдивый результат.

Первый промер жидкости делают как описано в первом способе. Для повторного измерения выжидайте время до того момента, когда вода не восстановит положение как было до откачки на цифре Hst.

Опустите второй насос другой марки и производительности в скважину и начитайте качать воду. Процесс откачки занимает 60 минут. После часа работы померьте динамический показатель ещё раз.

Считаем предварительное значение – цифру удельного дебита (Du) по формуле Du = V2 – V1/ H2 – H1, где:

V1 и V2 – производительность первого и второго насосов.
H1 и H2 – значение снижения уровня по отношению к цифре Hst.

Удельный дебит даёт представление о водоотдаче одного метра динамического уровня гидросооружения.

Точный дебит определяют по формуле: D = (Hf – Hst)*Du, где Hf – глубина установки погружного оборудования.
Таким образом, точный дебит опирается на высоту водного столба от насоса, а не глубины скважины.

Буровики по окончании работ выдают заказчику паспорт на скважину, где прописывают результат расчётов уровней и дебита. Кроме этих значений паспорт содержит информацию о размере и материале обсадных труб и рекомендации о характеристиках оборудования подходящего для безопасной эксплуатации.

Если паспорта нет, замерьте самостоятельно и покупайте оборудование производительностью в четыре – пять раз ниже дебита.

1. Общие положения

Настоящие гарантии определяют порядок получения информации о посетителях сайта, а также, меры безопасности и качества услуг ООО "Юником" (далее – Компания).

1.1. Компания ставит главной целью оказание услуг с соблюдением закона РФ «О недрах» с изменениями и дополнениями No 2395?1 1992г.

1.2. Гарантии Компании в отношении обработки информации о клиентах, которую Компания получает о посетителях сайта через форму на странице http://www.byrilka.ru/zakazat-skvazhinu , определены рамками ФЗ No152-ФЗ 27.07.2006.

2. Специальный термины, используемые на сайте

2.1. Песчаная скважина – водный источник искусственного происхождения, получивший название по слою почвы, до которого происходит бурение.

2.2. Адаптер скважинный – устройство, вставляемое внутрь водовода на 2 – 3 метрах от поверхности земли. Адаптер ставят при монтаже водоснабжения дома. Защищает водовод от замерзания.

2.3. Статический уровень воды в скважине – это цифра, отражающая высоту водного столба в состоянии покоя. Или расстояние от оголовка до поверхности воды. Замер выполняют без откачки жидкости.

2.4. Динамический уровень воды в скважине – это показатель высоты водного столба при интенсивной откачке воды. Для определения включают глубинный насос. Важно понимать, что показатель динамического уровня изменится, если спустить в насос другой марки. Поэтому пишут, что во время откачки насосом n – производительности динамический уровень стабилизировался на n – глубине. Эта цифра необходима для определения места подвески оборудования.

2.5. Абиссинский колодец – это колонка, которые делают на садовых участках.

2.6. Артезианская скважина — это самый глубокий источник искусственного происхождения.

2.7. Мобильная буровая установка на воду – распространённый механизм разборного типа. Обычно, бурение скважин на песок малогабаритной установкой используют бригады бурильщиков.

2.8. Обустройство скважины – утепление водовода от замерзания. Делают с кессоном или с адаптером.

2.9. Бурение скважин на воду – строительные работы для получения воды, очистке, и установке оборудования для бесперебойного снабжения.

2.10. Дебит скважины — это объём воды, измеренный в литрах, который в минуту выдаёт источник при неизменном динамическом уровне. Обращают внимание на правильность подбора глубинного насоса. Падение динамического уровня говорит о том, что выбран слишком мощный. Эксплуатация такого насоса опустошит водопровод. Это приведёт к заиливанию и работе «всухую», что вызовет перегрев. Результат: капитальный ремонт. Поэтому характеристики насоса выбирают ниже дебита скважины на 15-20%. Это гарантирует ровный дебит с правильной работой.

3. Обязательные сведения, вносимые в паспорт водозаборной скважины

3.1. Фактическая глубина, тип водоносного пласта, из которого добывается вода.

3.2. Схема конструкции с информацией о глубине шахты, проходке открытым стволом, длине и диаметрах колонны обсадных труб. Это важно, если колонна телескопической конструкции.

3.3. Фактический диаметр, в том числе отрезка, пробуренного открытым стволом. Эта цифра зависит от применённого долота, внутренним диаметром труб.

3.4. Схема расположения слоёв, пройденных перед достижением водоносного пласта. Её называют геолого — литологическим разрезом. Эту схему совмещают с конструкцией скважины. Здесь указывают толщину каждого из слоёв и границы.

3.5. Информация о колонне обсадных труб. Указывают количество спущенных труб, длину каждой. Прикладываются сертификаты на материалы или заверенные копии.

3.6. Уровень жидкости – статический.

3.7. Уровень жидкости – динамический.

3.8. Производительность или дебит.

3.9. Информация об установленном оборудовании. Указывается тип насоса, производительность и изготовитель. Прикладывается паспорт.

4. Компания получает следующую информацию о Посетителях сайта

4.2. Контактный номер телефона.

4.3. На сайте http://www.byrilka.ru/ собирают информацию о посетителях посредством «cookie», сервиса Яндекс Метрика для заключения, исполнения, прекращения договоров на буровые и сопутствующие услуги.

4.4. Компания информирует Посетителей об услугах, акциях, сезонных скидках.

4.5. Посетитель отказывается от информирования по электронной почте unicom495@yandex.ru.

5. Заключительные положения

5.1. Посетитель получит разъяснения, написав в Компанию через электронную почту unicom495@yandex.ru.

5.2. Актуальная версия Правовых гарантий размещена по адресу http://www.byrilka.ru.

5.3. Ресурсы, которые могут представлять опасность. Интернет — сайты запрашивают ваши персональные данные и платежные карты. Это является потенциальной мишенью для использования персональных данных в мошеннических целях.

5.3.1. Письма со ссылкой, при открытии которой будет установлена программа-шпион. Часто на электронную почту приходит письмо от неизвестного отправителя, при открытии которого, обнаруживается ссылка. Если на нее перейти, то на компьютер будет установлена программа-шпион, которая раз в сутки, или чаще (в зависимости от разработчиков), будет отсылать скриншоты ваших паролей, страниц и логинов на различных ресурсах. Некоторые даже отправляют своему создателю копии файлов. Защита от такого вида проста — не открывайте такие письма. Если это общедоступный домен, а не корпоративная почта, то вряд ли это ваш знакомый. Лучше такую почту использовать только для авторизации на второстепенных сайтах. Второе — это наличие антивирусного приложения со встроенной веб защитой или файрволлом, который заблокирует любой переход или несанкционированное ПО.

5.3.2. Фишинговые ссылки (принудительный или несанкционированный переход на другой раздел или другой сайт, в котором также содержится программа-шпион). При посещении сомнительной площадки случается открытие дополнительной вкладки или целого каскада вкладок. Либо ресурс, на который перешли изначально, несколько раз поменял название, адрес в адресной строке, и пользователь оказался на неизвестном сайте с неизвестным содержимым. Здесь также подстерегают те же опасности, только, компьютер подвергается риском заражения вирусов, зависанием операционной системы ввиду нагрузки на процессор и память. Защитить себя тут можно примерно также. Во-первых, не посещать сомнительные площадки, не переходить по урлам, которые не вызывают у вас доверия. При этом, хорошая антивирусная защита также необходима и способна предотвратить заражение.

5.3.3. Телефонный спам. От него не существует защиты. Мошенники действуют достаточно умело. Поэтому, если смартфон защищен всеми видами ПО, то это не значит, что люди защищены от смс о заблокированной карточке, о просьбе перечислить деньги. Рассчитывайте только на внимательность.

Иметь неиссякаемый источник влаги — мечта каждого владельца загородного дома или участка. Принимаясь за строительство колодца или за бурение скважины, многие не представляют, что может возникнуть такая ситуация, когда вода будет поступать не в нужном объеме. Чтобы предупредить это, нужно немного ознакомиться с основными показателями создаваемой конструкции.

Конструкция скважины на воду (на песок).

Дебит скважины — это ее основная характеристика, которая определяет, какой максимальный объем воды она может дать в заданную единицу времени. Он может измеряться в л/мин, м3/сутки и м3/час. Чем больше будет показатель, тем выше будет производительность. Чтобы определить его, необходимо установить на нее высокопроизводительный насос и иметь в наличии большую мерную емкость для забора откаченной воды.

Основные показатели

Схема подключения скважины.

Дебит определяет фирма, которая занималась бурением. Эту характеристику мастер обязательно должен вписать в паспорт. Иногда встречаются случаи, когда мастера, выполняющие работы, этого не делают. Чаще всего это случается, когда бурением занимаются случайно найденные работники по объявлению, которые выполняют работу за небольшие деньги. Иногда они даже не удосуживаются прокачать скважину, не то что еще вносить ее показатели в паспорт. В некоторых случаях показатели скважины теряются, когда ею длительное время не пользовались. В этом случае даже имеющийся паспорт не будет содержать реальных показателей.

Характеристики

Статический уровень можно определить, когда из трубы откачана вся вода. После того как насос начинает откачивать воду, ее уровень заметно снижается и останавливается на определенной позиции. Этот уровень и называют динамическим. Установление его означает, что вода прибывает с той же скоростью, с которой откачивается насосом. Это означает, что дебит равен производительности насоса (которую можно посмотреть в паспорте).

Таблица возможных нарушений работы скважины, и причины, которыми они могут быть вызваны.

Если из показателя динамического уровня вычесть показатель статического уровня, и разница будет небольшая (примерно 1 м), это означает, что показатель слишком большой и, скорее всего, превышает производительность использованного насоса. Для более точного определения в этом случае понадобится насос с большей мощностью.

В случае если дебит скважины намного меньше производительности насоса, уровень воды будет непрерывно падать, пока ее не станет совсем. В данной ситуации для определения основного показателя можно применить емкость большого объема. Для этого можно использовать бак, бочку или ванну, предварительно определив их объем. Насос опускают на дно, после чего начинают выкачивать всю воду из трубы. После этого дожидаются того момента, когда уровень восстановится, и повторяют процедуру. Определив объем откачанной воды и период времени, за который она выкачивается, используют простую формулу, чтобы найти дебит: делят объем воды на затраченное время.

Формула расчета дебита

Дт — дебит скважины (м3/ч);
Ин — интенсивность, с которой вода была откачана при замере (м3/ч);
Ду — динамический уровень;
Су — статический уровень, который измеряется после того, как скважина отстоялась в течение суток;
Вс — высота водяного столба.

Статический и динамический уровень воды в скважине.

Необходимо знать, что расчет дебита скважины имеет определенную погрешность. Она заключается в том, что при увеличении производительности насоса динамический уровень начнет увеличиваться прямо пропорционально, что не соответствует действительности.

Более точный расчет дебита скважины можно получить, сделав второй водосбор с другой интенсивностью. Таким образом, можно определить удельный дебит. После первого водосбора дают воде отстояться до тех пор, пока уровень в трубе не достигнет статического. После этого следует начать откачивать воду с другой интенсивностью. Далее, производят расчет динамического уровня. Имея данные с двух заборов воды, для расчета удельного дебита используют следующую формулу:

Ду — удельный дебит (м3/ч);
Ин2 — большая интенсивность отбора воды из двух замеров;
Ин1 — меньшая интенсивность отбора воды из двух замеров;
Пу2 — падение уровня воды при водозаборе большей интенсивности, вычисляется как разница между динамическим и статическим уровнями воды;
Пу1 — падение уровня при водозаборе меньшей интенсивности.

Для последующего расчета дебита скважины используется следующая формула:

Дт — дебит скважины;
Гвтфз — глубина верхней точки фильтровой зоны;
Сув — статический уровень;
Ду — удельный дебит скважины.

Необходимость подсчетов

Зависимость напора и производительности насоса.

Во-первых, затем, что чем более точная информация изначально будет внесена в паспорт, тем больше будет шансов при возникновении каких-то проблем ее восстановить. По этим данным намного легче установить причины возникновения проблем в источнике.

Во-вторых, это необходимо тем застройщикам, которые делают скважину на своем участке, не завершив строительства или ремонта дома. Через несколько месяцев после окончания строительства предъявить претензии фирме, которая выполняла работы по бурению, без этих данных практически будет невозможно.

При выполнении всех измерений и расчетов необходимо присутствовать лично. Во время всех работ нужно настаивать на том, чтобы было выполнено два забора воды. При измерении динамического уровня надо следить, чтобы до этого насос откачивал воду не меньше часа.

Улучшение показателя

Чтобы улучшить основную характеристику, можно попытаться вычистить фильтр и трубу. Иногда на показатель оказывает негативное влияние сниженная производительность насоса. Из-за этого динамический уровень начинает постоянно снижаться. Если основная характеристика была плохая изначально, то на это может быть две причины. Первая заключается в том, что мастера не смогли точно попасть в водоносный горизонт. Вторая — данный источник не может дать большее количество воды. Исправить и ту, и другую проблему нельзя, поможет лишь бурение новой скважины.

Потратив один день на контроль за выполнением расчетов, вы будете уверены в том, что деньги на создание конструкции не будут выброшены на ветер.

Ведь иногда сумма затрат бывает очень высокой. Источник воды вы делаете себе один раз и на всю жизнь, поэтому очень важно все предусмотреть.

Основным элементом системы водоснабжения является источник водоснабжения. Для автономных систем в частных домовладениях, на дачах или фермерских хозяйствах в качестве источников используют колодцы или скважины. Принцип водоснабжения прост: водоносный слой наполняет их водой, которая с помощью насоса подается пользователям. При длительной работе насоса, какова бы ни была его мощность, он не может подать воды больше, чем водонос отдает в трубу.

Любой источник имеет предельный объем воды, которую он может отдать потребителю за единицу времени.

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.

Динамика и статика измеряется в метрах от земли, а высота столба от дна скважины

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

Измерение динамического уровня и дебита скважины нужно производить насосом с производительностью не менее вашего расчетного пикового расхода воды.

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.

Упрощенный метод измерений включает замер динамического уровня при работе насоса с одной производительностью, для частного сектора этого может быть достаточно, но для определения точной картины – нет.

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.

Удельный дебит скважины – объем воды, выдаваемой при снижении ее уровня за каждый метр.

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.

Снижение дебита

В ходе эксплуатации производительность скважины может уменьшаться, основной причиной снижения дебита является засорение, а для его увеличения до прежнего уровня необходимо производить очистку фильтров.

Со временем рабочие колеса центробежного насоса могут износиться, особенно если ваша скважина на песке, в этом случае его производительность станет ниже.

Однако, прочистка может не помочь, если изначально у вас оказалась малодебитная водяная скважина. Причины этого разные: диаметр эксплуатационной трубы недостаточен, она попала мимо водоносного слоя или он содержит мало влаги.