Уровни скважины: статический, динамический и как их измерить

Уровни скважины — ключевые параметры системы водоснабжения, определяющие дебит и глубину погружения насоса. Статический и динамический уровни показывают, сколько воды содержит водоносный горизонт и как быстро он восстанавливается при откачке.

Что такое статический уровень

Статический уровень скважины — глубина зеркала воды в состоянии покоя, когда насос не работает. Он устанавливается через 2–4 часа после остановки насоса: давление водоносного горизонта выравнивается и вода поднимается до естественной отметки. Этот показатель измеряют от поверхности земли до зеркала воды в метрах.

От чего зависит статический уровень

Статический уровень скважины определяется давлением водоносного горизонта. В артезианских скважинах давление пласта высокое — вода поднимается иногда до устья. В скважинах на песок статический уровень совпадает с глубиной залегания водоносного пласта.

Что такое динамический уровень

Динамический уровень скважины — глубина зеркала воды при работающем насосе в режиме постоянной откачки. При работе насоса вода поступает из водоносного горизонта, но не успевает восполняться — зеркало воды опускается ниже статической отметки. Этот показатель устанавливается, когда скорость притока воды из водоносного горизонта равна производительности насоса.

Как формируется динамический уровень

Динамический уровень скважины зависит от дебита — объёма воды из водоносного горизонта в единицу времени. Если насос откачивает больше дебита скважины, уровень воды опускается ниже допустимой отметки и насос работает вхолостую.

Что показывает разница уровней

Разница между статическим и динамическим уровнями скважины — главный показатель продуктивности водоносного горизонта. Чем меньше разница, тем активнее восполняется водоносный горизонт. Малая разница (до 1–2 м) говорит о высоком дебите: водоносный горизонт восполняется быстро. Большая разница (более 5 м) указывает на низкий дебит — насос подбирают с запасом по глубине погружения.

Пример расчёта уровней скважины

Пример: статический уровень скважины — 8 м, динамический — 15 м, разница уровней — 7 м. Насос устанавливают на глубину 17–20 м, чтобы при понижении динамического уровня скважины насос оставался в воде.

Инструменты для измерения уровней

• Уровнемер электрический — кабель с электродом опускают в скважину, при касании воды замыкается цепь и прибор подаёт сигнал. Точность измерения — до 1 см.
• Рулетка с грузом — груз опускают до касания воды, отмечают длину погружённой части. Метод подходит для скважин без насоса.
• Акустический уровнемер — прибор определяет глубину зеркала воды по времени прохождения звукового импульса от устья.

Порядок измерения статического уровня

1. Остановите насос и выждите 2–4 часа до восстановления водоносного горизонта.
2. Опустите уровнемер до касания воды.
3. Зафиксируйте глубину от поверхности — это статический уровень скважины.

Порядок измерения динамического уровня

1. Запустите насос на рабочую производительность.
2. Через 30–60 минут откачки опустите уровнемер в скважину.
3. Зафиксируйте глубину — это динамический уровень скважины.

Связь дебита с уровнями скважины

Дебит скважины — максимальный объём воды в куб. м в час, который водоносный горизонт отдаёт без снижения динамического уровня. При превышении дебита насос работает вхолостую. Дебит определяют по разнице статического и динамического уровней при ступенчатой откачке насосом.

Удельный дебит скважины

Удельный дебит — объём воды на 1 м понижения динамического уровня скважины. Для скважины на песок удельный показатель — 0,3–1 куб. м/час на метр понижения, для артезианской — 1–5 куб. м/час.

Как уровни скважины влияют на выбор насоса

Правильная установка — залог надёжного водоснабжения. Насос для скважины устанавливают на 2–3 м ниже динамического уровня, чтобы избежать работы всухую. При падении зеркала воды до отметки погружения реле автоматически отключает насос.

Реле уровня воды

Реле уровня — датчик, отключающий насос при критическом снижении зеркала воды. Такой датчик нужен при низком дебите водоносного горизонта. Его монтируют на 1–2 м выше рабочего положения насоса.

Сезонные изменения уровней воды

Статический уровень скважины повышается весной и снижается летом — водоносный горизонт частично опустошается. Колебания глубины зеркала воды в скважине на песок — 1–5 м. Артезианский водоносный горизонт под давлением более стабилен.

Другие причины изменения уровней

• Соседние скважины — активная откачка снижает общий уровень водоносного горизонта в районе.
• Заиливание фильтра — при заиливании снижается приток воды из водоносного горизонта, динамический уровень скважины падает.
• Засуха или паводок — длительная засуха снижает статический уровень скважины на 2–5 м в верхних водоносных горизонтах.

Какие показатели считаются нормальными

Для скважины на песок нормальная глубина зеркала воды в покое — 5–20 м, для артезианской — 2–10 м. В норме зеркало воды при откачке не опускается ниже 70–80% от полной глубины скважины.

Признаки нарушения нормальных уровней

Если при откачке зеркало воды опускается ниже 80% глубины — дебит водоносного горизонта исчерпан. В этом случае снижают производительность насоса или переходят на режим накопления с гидроаккумулятором.

Статический уровень скважины — глубина зеркала воды в покое. Динамический уровень — глубина воды при работающем насосе. Разница между ними определяет дебит водоносного горизонта и глубину установки насоса. Насос размещают на 2–3 м ниже динамической отметки. Показатели меняются сезонно: весной статический уровень скважины выше, летом ниже.