Динамічний рівень води в свердловині
Основними характеристиками свердловини, що визначають її експлуатаційні показники, є:
- статичний рівень води;
- динамічний рівень;
- діаметр свердловини.
Розглянемо, як вони взаємопов'язані між собою і як впливають на динамічний рівень. Для початку давайте зрозуміємо, що цей рівень характеризує. Після буріння свердловини. в ній встановлюється статичний рівень води, висота якого (або глибина щодо поверхні землі) визначається виключно тиском у водоносному горизонті, на який пробурена свердловина. Тобто цей рівень не залежить ні від діаметра свердловини, ні від будь-яких ще її характеристик (див. Статтю «Статичний рівень свердловини»). Відразу скажемо, що статичний рівень - величина, незважаючи на назву, непостійна. При великому споживанні води з водоносного пласта, тиск в ньому, природно, падає і статичний рівень води теж падає. Також зауважимо, що якщо забору води зі свердловини немає, її дебіт дорівнює нулю - вода в неї з водоносного пласта не надходить, так як тиск в свердловині і в пласті однаково.
Тепер в свердловину опускають свердловинний насос і починають відкачувати воду. Рівень води в свердловині починає зменшуватися, і тепер стовп води в ній не врівноважує тиск у водоносному горизонті. У свердловину починає надходити вода. Чим нижче стовп води в свердловині, тим сильніше в неї надходить вода. У певний момент часу, обсяг що надходить за одиницю часу води в свердловину порівнюється з обсягом откачиваемой води, тобто з продуктивністю насоса. З цього часу рівень води в свердловині не змінюється. Ось цей рівень і називається динамічним рівнем води. Тобто це рівень, що встановилася в свердловині після тривалої роботи насоса або рівень, при якому обсяг що надходить в свердловину води порівнюється з обсягом викачувати води. По ходу відразу кілька зауважень:
1. Динамічний рівень для насосів різної продуктивності - різний!
2. Інтенсивність зменшення рівня води в свердловині, крім продуктивності насоса, залежить і від її діаметра (адже обсяг откачиваемой за одиницю часу води визначається як добуток площі свердловини на довжину, на яку опустилася вода). Тобто чим більший діаметр свердловини, тим ближче до поверхні знаходиться динамічний рівень.
3. Надходження води в свердловину з водоносного шару при сталому рівні - це не є дебіт свердловини. Дебіт - це максимальна кількість води, яке може надійти в свердловину, тобто коли рівень води опустився до дна свердловини.
На що впливає динамічний рівень в свердловині
На глибину занурення насоса. Зрозуміло, що він повинен бути встановлений нижче цього рівня. Причому рекомендується опускати на 1-1,5 метра нижче рівня, щоб стовп води над насосом продавлював її до робочого колеса, адже свердловинний насос НЕ самовсмоктувальний. Також зауважимо, що, так як динамічний рівень залежить від статичного (адже він від нього і починає опускатися), то при опусканні останнього опускається і він. Цей зазвичай відбувається влітку, коли спостерігається великий водозабір з водоносного шару. Ця обставина, як мінімум необхідно враховувати, страхуючи себе додаткової глибиною занурення насоса. Але краще свердловину обладнати датчиками сухого ходу, які вимкнуть насос, якщо рівень води впаде до критичного рівня. Робота свердловинного насоса без води неприпустима, так як порушиться режим відведення від нього тепла і його підшипники просто розплавляться.
Як визначається динамічний рівень в свердловині
Його повинна визначити компанія, яка виробляє бурові роботи, і записати значення в паспорт свердловини (див. Статтю «Паспорт свердловини»). Визначається він у такий спосіб. У свердловину опускається насос і їм відкачують воду протягом півгодини (насос повинен працювати приблизно на 50% своєї продуктивності). Далі вимірюється відстань до дзеркала води. Це і є динамічний рівень (попередньо вимірюється відстань до дзеркала води до відкачки насоса, тобто статичний рівень). Якщо різниця між цими рівнями перевищує 1 м, то продуктивність насоса слід зменшувати до тих пір, поки ця різниця не стане менше метра. Оптимально, коли продуктивність насоса на 15-20% менше дебіту свердловини.