لإمدادات المياه المستقلة في منزل خاص ، عادة ما يتم اختيار البئر. جودة السائل التي يتم الحصول عليها منه أفضل بكثير مما كانت عليه عندما يأتي المدخول من خزان مفتوح أو بئر. عند إنشاء هيكل هيدروليكي وتشغيله ، من المهم التحكم في مستوى الماء الساكن والديناميكي في البئر.
مفاهيم المستوى الثابت والديناميكي
المؤشر الثابت يساوي المسافة من سطح الأرض إلى المستوى الذي توجد فيه مرآة الماء في بئر عميق في حالة سكون ، أي عندما لا تعمل معدات الضغط. تتيح معرفة هذا المؤشر تقدير مخزون المصادر الجوفية. تتأثر الخاصية بقيمة الضغط داخل التكوين ، وليس بجزء منجم الهيكل الهيدروليكي الارتوازي أو عمقه.
هذه القيمة ليست ثابتة ، فهي تعتمد على العوامل التالية:
- وفرة هطول الأمطار
- عدد مستهلكي المياه ،
- ضخ مكثف للمياه.
يتم إجراء القياس في موعد لا يتجاوز ساعة بعد تهدئة الاضطرابات في البئر ، على سبيل المثال ، تم إيقاف تشغيل المضخة. أيضا ، لا تأخذ قياسات بعد هطول الأمطار الغزيرة ، حتى لا تحصل على معلومات غير صحيحة. في المآخذ السطحية والرملية ، يتطابق المؤشر عادة مع مستوى المياه الجوفية.
يعتمد المستوى الديناميكي على الخاصية الساكنة ، والتي يتم من خلالها تحديد عمق غمر مضخة قاع البئر. يتم قياسه باستخدام معدات الضغط التي يتم تشغيلها من سطح الأرض إلى سطح الماء. لمنع جفاف وحدة الضخ ، يجب تركيبها تحت علامة معينة بهامش صغير.
يختلف المؤشر الديناميكي لكل مضخة ، ويعتمد على مدى كفاءة المضخة. تتأثر القيمة أيضًا بقسم أنابيب التغليف. كلما كان الحجم أكبر ، كلما كان المستوى أبطأ.
يجب أن يكون جهاز الضخ المتعلق بقاع المنجم على مسافة متر واحد على الأقل. سيكون الحد الأدنى للمستوى الديناميكي لسحب المياه والمضخة من الضخ الثاني هو مجموع هذه القيمة وارتفاع الجهاز. عندما تكون المسافة من جهاز الضخ إلى القاع أقل من نصف متر ، يلتقط الجهاز الطمي والرمل ، مما يؤثر على عمر الخدمة ونقاء المياه. يجب أيضًا أن يكون عمود السائل الموجود أعلى معدات الضغط نصف متر على الأقل لتقليل مخاطر التشغيل الجاف.
عند القياس ، يجب ألا يغيب عن البال أنه خلال فترة الاستهلاك المكثف للمياه ، يغرق عمود الماء في حفرة البئر. في الوقت نفسه ، يدخل السائل إلى التركيب الهيدروليكي من طبقة المياه الجوفية. لكي تكون القيم صحيحة ، من الضروري الانتظار لمدة ساعة تقريبًا مع تشغيل معدات الضخ قبل القياس.
عمود الماء ومعدل تدفق الآبار
كلما قل الفرق بين علامات المستوى في عملية الضخ ، زاد معدل التدفق عند استخدام معدات الضغط.
معرفة بيانات مستويات وإنتاجية جهاز الضغط ، ليس من الصعب حساب معدل التدفق.إذا أخذنا في الاعتبار مثالًا ، فإن المضخة القادرة على رفع مكعب من السائل في الساعة تعطي فرقًا بين المستويات يبلغ خمسة أمتار. إذا كان عمود الماء يزيد قليلاً عن 15 مترًا ، فسيكون معدل التدفق الفعلي مساويًا لثلاثة أمتار مكعبة في الساعة أو 200 لتر لكل متر. نظرًا لأنه لا يوصى بتقليل المستوى الديناميكي بأقل من ثلثي الارتفاع الكلي لعمود الماء ، فإن معدل التدفق التشغيلي سيكون حوالي مترين مكعّبين في الساعة.
إذا لم يتم ضخ أي سائل ، فستكون قيمة الخصم دائمًا صفرًا. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن رأس الحفرة السفلية في حفرة البئر تكون مساوية لضغط التكوين. عندما يتم الوصول إلى هذه الظروف ، يتوقف تدفق السائل إلى المنجم.
من أجل التحكم في ارتفاع عمود الماء في مصدر سحب المياه وإيقاف تشغيل المحرك الكهربائي لمعدات الضغط إذا انخفض المؤشر إلى مستوى حرج ، يوصى بتثبيت مستشعر مستوى الماء ، والذي سيتجنب التشغيل الجاف.
كيفية تحديد مستوى الماء في البئر
يتم إجراء القياسات الأولى بعد ترتيب الهيكل الهيدروليكي وتركيب معدات الضغط. ولكن بعد ذلك يتم أخذ قياسات إضافية للتحكم في معدل تدفق البئر. يوصى بالتحقق من مؤشرات المستوى أثناء زيادة سحب المياه وفي غياب هطول الأمطار لعدة أيام على الأقل ، عندما يكون السائل في تركيب البئر عند الحد الأدنى. عادة ما يتم الاحتفال بهذا في فصل الصيف ، عندما يتم إنفاق الكثير من المياه على الزراعة.
يكتشفون مؤشرات المستوى بطرق مختلفة ، اعتمادًا على جهاز القياس المسمى مقياس المستوى أو USK.
غالبًا ما تُستخدم نماذج الكابلات البسيطة ومقاييس المستوى الكهربائي لقياس مستوى المياه في الآبار. إذا كان الهيكل الهيدروليكي ضحلًا ، فيمكنك استخدام جهاز تم تجميعه بنفسك.
أبسطها هي مقاييس مستوى الكابلات. من الناحية الهيكلية ، فهي عبارة عن بكرة مع كابل قياس الجرح. مبدأ تشغيل مقياس المستوى هو كما يلي - يتم إنزاله في المنجم إلى مرآة الماء ، ثم يتم تحديد المستوى المطلوب بواسطة العلامات الموجودة على الكابل. لكن هناك أجهزة ذات تصميمات أكثر تعقيدًا.
متر الكثير
من الناحية الهيكلية ، فهي تشبه الرافعة ، ولكن في نهاية الكابل يوجد الكثير من المصفق. بمجرد أن يتلامس هذا العنصر مع سطح الماء ، يُسمع صوت فرقعة ، وهي إشارة للقياس.
عدادات الدفعة بسيطة في التصميم ولا تتطلب مصدر طاقة. ولكن عند إجراء قياسات دقيقة ، تتداخل الأصوات الدخيلة ، خاصةً إذا كان الماء في المنجم على عمق كبير. الموقع الأمثل لجدول المياه للقياسات باستخدام الكثير من الأجهزة يصل إلى مائة متر من مستوى سطح الأرض.
أجهزة الاتصال الكهربائية
تتطلب هذه الأجهزة اتصالاً كهربائيًا. لتوفير الكهرباء ، يتم توصيل جهة الاتصال بالأنبوب الموصّل من خلال سلك ومشبك.
يستخدمون مقاييس المستوى الكهربائي على النحو التالي:
- يُمسك الجهاز بالمقبض ويتم تنشيط ذراع الفرامل.
- يتم إنزال القطب المحمل في البئر.
- عند ملامسة الماء ، يُسمع صوت مميز ويومض مصباح مؤشر على الملف.
- يتم أخذ القراءات وفقًا للعلامات الموجودة على الكابل.
يتم تثبيت خطافات خاصة على بكرة الجهاز بحيث يمكن تثبيتها في الجزء العلوي من الغلاف. هذا يحمي الكابل من التلف المحتمل.
إذا تم تثبيت مقياس حرارة على جهاز التلامس الكهربائي ، فسيكون قادرًا على اكتشاف ليس فقط قيم المستوى ، ولكن أيضًا درجة حرارة الماء. الملف مزود بشاشة تعرض قراءات درجة الحرارة.
أجهزة قياس الأمواج
تستخدم الموجة الصوتية لتحديد مستوى الماء في البئر. يقوم مقياس الموجة بإنشائه بواسطة طلقة هوائية من لعبة نارية تعمل بالهواء المضغوط. علاوة على ذلك ، يتم تسجيل وقت انتشار الصوت من فوهة البئر إلى سطح الماء. لهذا ، يتم استخدام جهاز يحول الوقت إلى مسافة.
تسمح اللقطة الهوائية بالحفاظ على ضغط متزايد في الحلقة ، مما يقلل من الخطأ في تحديد مؤشرات المستوى.
أجهزة الموجات فوق الصوتية
أغلى صك بين العدادات. لتلقي البيانات ، يتم توصيل مسبار الصدى بجهاز كمبيوتر. الأجهزة من هذا النوع ليست مغمورة في منجم ، فهي تعمل على النحو التالي:
- يوجد جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية في فوهة البئر.
- يرسل إشارات لأسفل.
- يتم عرض البيانات على الشاشة.
لا يجوز استخدام مقياس مستوى الموجات فوق الصوتية إلا بعد التدريب. بالإضافة إلى الكشف عن مستوى المياه ، يمكن استخدام الجهاز للعثور على تلف الأنابيب وتحديد شدتها.
أسهل طريقة هي إذا تم إنشاء جهاز الهندسة الهيدروليكية بواسطة متخصصين. يقوم المتخصصون المنخرطون في ثقب ممرات البئر بإصدار جواز سفر للبئر ، حيث يشيرون إلى نتيجة حسابات المستويات ومعدلات التدفق. بالإضافة إلى هذه القراءات ، تحتوي الوثيقة على بيانات عن أبعاد ومواد أنابيب التغليف ونصائح حول استخدام معدات الضغط المناسبة.
في حالة عدم وجود جواز سفر ، يجب إجراء القياسات بشكل مستقل. في هذه الحالة ، من الضروري شراء جهاز ضغط بسعة أقل أربع مرات من معدل التدفق.
