От грамотности владельца водозабора напрямую зависят и срок службы оборудования, и продуктивность скважины. Поэтому ещё на этапе обустройства стоит учесть массу нюансов, и один из ключевых параметров здесь — высота водяного столба.

Замеряют его специальными приборами. Различают два уровня: статический — устанавливается в спокойном состоянии, когда насос не работает, и динамический — при работающем насосе. Ниже разберём, чем мерить уровень, почему он «гуляет» и как это связано с выбором и защитой насоса.

Чем измерить уровень: верёвка и уровнемер

Самый доступный способ — верёвка с грузиком: опустили в скважину, по мокрому участку прикинули отметку. Но точность тут так себе.

Гораздо точнее работает уровнемер. Это катушка с намотанной измерительной лентой, на конце которой закреплён датчик. Ленту опускают в ствол, и при касании воды прибор подаёт сигнал. По разметке видно, на какой глубине находится вода — результат получается точным.

А вот самодельные измерители делать не советуем. Грузик легко обрывается при неаккуратном спуске, а достать его со дна потом практически невозможно. Отдельная ситуация — когда скважину пробурили, а паспорт по каким-то причинам не выдали. Самостоятельно выяснять характеристики источника рискованно, лучше обратиться к специалистам.

Паспорт скважины: какие параметры важны

После бурения исполнитель работ выдаёт паспорт скважины. В нём указаны основные характеристики артезианского источника:

• местоположение;
• особенности почвенных пород;
• глубина водоносного слоя;
• статический уровень воды;
• динамический уровень воды;
• понижение уровня;
• длина и диаметр труб;
• дебит скважины.

Эти данные нужны и для быстрого решения проблем при эксплуатации, и для бригады по обустройству. Имея паспорт на руках, специалист легко подбирает оборудование и выезжает на объект. Уровень воды здесь — один из главных параметров при выборе насоса: агрегат не должен быть мощнее, чем производительность самой скважины.

Эксплуатация: как не угробить насос

На водоносный пласт влияет масса факторов, поэтому давление и уровень воды могут меняться. Чтобы понимать состояние скважины, уровень рекомендуется контролировать хотя бы раз в два-три года.

Если вода опускается ниже допустимой отметки, насос перестаёт её захватывать и начинает работать вхолостую — а это быстрый путь к поломке. Спасает защита от сухого хода: специальный датчик, который вовремя отключает насос. Многие современные модели уже оснащены такой защитой — при покупке на это стоит обращать особое внимание. Если разница в цене между двумя насосами всего 2–3 тысячи, разумнее взять более надёжный вариант с защитой.

Оборудование прослужит долго, если соблюдены несколько условий:

• Работает защита от сухого хода. В критический момент датчик отключает насос, иначе он заклинит от перегрева — ведь охлаждение погружного оборудования завязано на воде.
• Насос стоит выше дна. Минимум — около полутора метров от дна. Глубину погружения определяют по динамическому уровню: чаще всего насос опускают примерно на 5 метров ниже динамической отметки. Глубже не стоит — поднимется ил. Без паспорта скважины правильно опустить насос и подключить автоматику не получится; если документа нет или он потерян, обращайтесь в компанию, которая бурила скважину.
• Над насосом достаточный столб воды. Около полуметра — это уже для исключительных случаев с минимальным уровнем. Обычно столб над насосом составляет 5 метров и больше. У каждой скважины уровень свой, поэтому и глубина установки насоса везде разная.
• Есть запас по мощности. Для бесперебойной работы оптимально, когда насос примерно на 30% слабее максимального дебита — тогда столб воды не «просядет». Именно поэтому подбор насоса лучше доверить специалисту: его выбирают по факту пробуренной точки, опираясь на паспорт.

Почему уровень воды снижается

Если воды в скважине стало меньше, нужно искать причину. Вариантов несколько.

Недобур водоносного слоя. Если бурение выполнено некачественно, вода поступает плохо. В этом случае работы продолжают, чтобы выйти на нужный дебит.

Заиленный фильтр. Если реле уровня слишком часто отключает насос, систему нужно осмотреть. В первую очередь проверяют фильтр — забился илом, значит чистим. Но это касается в основном скважин «на песок». Артезианские бурят иначе, с малым дебитом заказчику не сдают и добуривают редко.

Рельеф местности. Неровный рельеф влияет на расположение водяных пластов: какой-то участок может оказаться выше точки забора, и привычные понятия уровней перестают работать в обычном виде.

Соседи и стройка. Уровень падает, когда в СНТ или деревне массово бурят свои скважины. Воды в пласте хватит всем, но отметка может просесть. А у неглубоких абиссинок уровень падает, если рядом роют котлован или глубокие траншеи.

Как определить статический уровень

Водоносные горизонты обладают внутрипластовым давлением. Когда бурят отверстие, вода под действием этого давления устремляется вверх — иногда вплоть до фонтана (бурильщики называют это самоизливом).

На скважину влияет и атмосферное давление. Со временем внутреннее и внешнее давление уравновешиваются, и вода перестаёт подниматься — это и есть статический уровень. Его обычно можно узнать вскоре после бурения: показатели стабилизируются примерно за час.

Чтобы замерить статический уровень, прекращают водозабор и опускают верёвку с грузом до дна, затем вытаскивают — длина мокрого участка и даст искомое значение. Зависит оно от расположения водозабора и особенностей пласта.

Постоянной величиной статический уровень остаётся только у артезианских скважин. У остальных он зависит от засухи, осадков, ухода воды и питания соседних систем из того же горизонта. Поэтому замер делают:

• через несколько часов после остановки насоса — для полного выравнивания столба должно пройти не менее 20 часов;
• в спокойный по погоде период — без сильной засухи и обильных дождей. Лучше выбрать день, когда несколько суток не было осадков. Оптимальные сезоны — весна и лето.

Как определить динамический уровень

Именно по этому параметру назначают глубину погружения насоса. Скважина постоянно пополняется из водоносного слоя, поэтому динамический уровень замеряют примерно через полчаса после начала откачки — к этому моменту приток и отток уравновешиваются.

Динамический уровень — это та постоянная отметка, на которой устанавливается вода при откачке, когда скорость откачивания равна скорости поступления из пласта. Работать вхолостую насосу вредно, поэтому он всегда должен стоять ниже статической отметки.

Есть нюанс по диаметру: чем шире скважина, тем медленнее опускается динамический уровень при откачке. Для точного результата замеры повторяют, меняя производительность (откачку при этом ведут другим агрегатом).

Зная мощность насоса, глубину трубы и оба уровня, можно рассчитать дебит, а уже по нему — подобрать оптимальную мощность оборудования. Автоматический контроль динамического уровня воды в скважине помогает держать насос в нормальном режиме и защищает его от перегрева.

Что такое дебит скважины

Дебит — это объём воды, который скважина способна отдать за единицу времени. Рассчитывают его по разнице между статическим и динамическим уровнями: чем эта разница меньше, тем выше дебит. Если воду не забирают, дебит нулевой — приток отсутствует, и забойное давление равно пластовому.

Погружные насосы: условия нормальной работы

Насосы для скважин бывают разных конструкций и от разных производителей. Ключевые характеристики — напор, мощность и производительность; они же влияют и на цену. Чтобы насос работал долго, важно соблюсти несколько условий:

• двигатель должен быть под нагрузкой — использовать агрегат без погружения в воду нельзя;
• обязательно реле, которое отключит насос при падении уровня (защита от сухого хода);
• напор подбирают с учётом глубины погружения и нужного давления в водопроводе;
• производительность — примерно до 85% от дебита, с разумным запасом по уровню.

Датчики для контроля уровня

Чтобы вовремя реагировать на критические ситуации и не допускать холостого хода, применяют разные типы датчиков:

• поплавковые;
• ёмкостные;
• гидростатические;
• ультразвуковые;
• радарные.

Поплавковые. Простейший вариант — поплавок на леске. При убывании воды поплавок воздействует на рычаг, цепь размыкается, и насос останавливается. Когда уровень поднимается, поплавок идёт вверх, рычаг возвращается, и насос снова включается. Работают стабильно и без сбоев.

Ёмкостные. Определяют уровень с помощью специальных пластин. Главный плюс — нет подвижных деталей, поэтому такие датчики можно ставить в глубокие скважины и они служат долго, спокойно перенося высокое давление. Монтируются на DIN-рейку, но некоторые модели довольно габаритные.

Гидростатические. Следят за давлением водяного столба: чувствительный элемент фиксирует давление, а схема пересчитывает его в высоту столба. Достоинства — компактность, доступная цена и возможность непрерывной работы.

Ультразвуковые. Излучатель посылает волны, они отражаются от поверхности воды и возвращаются обратно — по этому прибор и вычисляет расстояние до воды.

Радарные. Работают по схожему принципу, но используют разницу частот и время возврата сигнала, точно определяя, насколько изменился уровень. Удобные и надёжные приборы. Их плюсы очевидны:

• нет подвижных узлов;
• нет контакта с водой;
• высокая точность измерения.

Вывод

Заранее предсказать, как поведёт себя уровень воды в скважине, невозможно — слишком много факторов. Но регулярные контрольные замеры продлевают жизнь насосу и обеспечивают бесперебойное водоснабжение. Заметили, что уровень упал, — не тяните, разбирайтесь с причиной сразу, пока проблема не привела к поломке оборудования.