Основными характеристиками скважины, определяющими ее
эксплуатационные показатели, являются:
– дебит;
– 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.
