Что такое статический и динамический уровень воды в скважине

При бурении и эксплуатации скважин на воду важно понимать такие понятия, как статический и динамический уровень воды. Эти параметры помогают оценить производительность скважины, её дебит и общее состояние водоносного горизонта. В этой статье мы подробно разберём, что представляют собой статический и динамический уровни воды в скважине, как они измеряются и почему их определение так важно.

Статический уровень воды

Статический уровень воды — это уровень воды в скважине, который устанавливается после её бурения и некоторого времени простоя, когда насосы не работают, и нет притока или откачки воды. Этот уровень показывает, насколько высоко вода поднимается в трубе под действием гидростатического давления водоносного горизонта.

Как измеряется статический уровень:

Для измерения статического уровня воды используется специальный прибор — уровнемер. Уровнемер опускается в скважину до тех пор, пока он не достигнет поверхности воды. После этого производится отметка глубины, на которой находится уровень воды. Важно, чтобы перед измерением скважина находилась в состоянии покоя, то есть не было притока или откачки воды в течение определённого времени (обычно несколько часов).

Что такое уровнемер

Уровнемер представляет собой устройство, которое применяется для точного определения уровня жидкости, в данном случае, воды в скважинах. Мы используем пьезо-уровнемер. Это оборудование позволяет определить как статический, так и динамический уровень воды, что чрезвычайно важно для контроля состояния водоносного горизонта и эффективного управления водозабором. Основная задача уровнемера заключается в том, чтобы предоставить точные данные о текущем уровне, что особенно критично при эксплуатации новых или уже действующих скважин. Он помогает избежать излишнего забора воды и возможных последствий для экосистемы.

Для начала работы с уровнемером необходимо правильно установить его в скважину, следуя инструкции производителя. Уровнемер автокалибруется и начинает сбор данных о статическом уровне воды, что позволяет понять начальное состояние скважины. После включения оборудования и начала подачи воды из скважины, можно отслеживать динамический уровень, то есть изменения в зависимости от использования воды. Эти данные позволят принимать обоснованные решения по корректировке режима эксплуатации скважины и оптимизации водозабора, что предотвратит образование проблем, связанных с перерасходом и возможным истощением водоносного слоя.

Факторы, влияющие на статический уровень:

Высота водоносного горизонта: чем выше расположен водоносный горизонт, тем выше будет статический уровень.
Пористость и проницаемость породы: породы с высокой пористостью и проницаемостью способствуют более высокому статическому уровню.
Сезонность: в зависимости от времени года и количества осадков уровень воды может меняться.

Динамический уровень воды

Динамический уровень воды — это уровень воды в скважине во время её работы, то есть когда происходит откачка воды насосом в объеме равном ее дебиту. Этот уровень показывает, насколько эффективно скважина может поставлять воду и насколько сильно снижается уровень воды под воздействием откачки.

Как измеряется динамический уровень:

Для измерения динамического уровня воды также используется уровнемер. Сначала измеряется статический уровень, затем включается насос, и после стабилизации уровня воды (обычно через 5-10 минут работы насоса) снова производится измерение. Разница между статическим и динамическим уровнями позволяет оценить производительность скважины.

Факторы, влияющие на динамический уровень:

Производительность насоса: чем мощнее насос, тем сильнее будет снижение динамического уровня.
Дебит скважины: скважины с высоким дебитом (количество воды, которое скважина может выдать за определённый период) будут иметь меньший спад динамического уровня.
Свойства водоносного горизонта: проницаемость и пористость породы также влияют на динамический уровень.

Значение определения статического и динамического уровней

Определение статического и динамического уровней воды в скважине имеет важное значение для:

Оценки производительности скважины: разница между статическим и динамическим уровнями позволяет определить, насколько эффективно скважина может поставлять воду.
Расчёта дебита скважины: зная динамический уровень, можно рассчитать дебит скважины, то есть количество воды, которое она может выдать за определённый период.
Оптимизации работы насосного оборудования: правильное определение уровней помогает выбрать оптимальный режим работы насоса, чтобы избежать его перегрузки и преждевременного износа.
Мониторинга состояния водоносного горизонта: изменения статического и динамического уровней могут свидетельствовать о изменениях в состоянии водоносного горизонта, например, об истощении запасов воды или изменении гидрогеологических условий.

Рекомендации по монтажу насоса после определения динамического и статического уровней воды в скважине.

На практике мы понимаем, что чем насос будет в скважине ближе к статическому уровню, тем лучше. Так вода в скважине не будет застаиваться и соответственно не будут размножаться бактерии влияющие на появление неприятного запаха у воды. При монтаже нужно так же понимать средний расход воды и дебит скважины. Идеальным монтажом является такой при котором насос висит между статикой и динамикой, с ограничительным краном, настроенным на производительность на 10% меньше дебита скважины. Для примера: глубина скважины 20 метров, статика – 5 метров, динамика – 15 метров, дебит 1м3/час. Идеальным будет монтаж насоса на 10 метров от устья скважины, с краном закрытым настолько, чтобы насос выдавал объем 900 литров в час (15 литров в минуту).

Заключение

Статический и динамический уровни воды в скважине — это ключевые параметры, которые необходимо учитывать при бурении, эксплуатации и обслуживании скважин на воду. Их определение позволяет оценить производительность скважины, оптимизировать работу насосного оборудования и следить за состоянием водоносного горизонта. Регулярный мониторинг этих параметров помогает обеспечить надёжную и эффективную подачу воды из скважины.