Para abastecimento autônomo de água em uma casa particular, geralmente é escolhido um poço. A qualidade do líquido obtido dele é muito melhor do que quando a entrada vem de um reservatório ou poço aberto. Ao criar e operar uma estrutura hidráulica, é importante controlar o nível de água estático e dinâmico no poço.
Conceitos de nível estático e dinâmico
O indicador estático é igual à distância da superfície terrestre até o nível em que o espelho d'água está localizado em um poço profundo em repouso, ou seja, quando o equipamento de pressão não está funcionando. O conhecimento deste indicador permite estimar o estoque de fontes subterrâneas. A característica é influenciada pelo valor da pressão no interior da formação, e não pela seção da mina da estrutura hidráulica artesiana ou sua profundidade.
Este valor não é constante, depende dos seguintes fatores:
- abundância de precipitação;
- número de consumidores de água,
- bombeamento intensivo de água.
A medição é realizada no máximo uma hora após as perturbações no poço terem se acalmado, por exemplo, a bomba foi desligada. Além disso, não faça medições após chuvas fortes, para não obter informações incorretas. Nas captações superficiais e arenosas, o indicador costuma coincidir com o nível das águas do subsolo.
O nível dinâmico depende da característica estática, com a ajuda da qual a profundidade de imersão da bomba de fundo de poço é determinada. É medido com o equipamento de pressão ligado da superfície da terra à superfície da água. Para evitar que a unidade de bombeamento fique seca, ela deve ser instalada abaixo de uma determinada marca com uma pequena margem.
Para cada bomba, o indicador dinâmico é diferente, depende da eficiência da bomba. O valor também é influenciado pela seção dos tubos de revestimento. Quanto maior for, mais lentamente o nível diminuirá.
O dispositivo de bombeamento em relação ao fundo da mina deve estar localizado a uma distância de pelo menos um metro. O nível dinâmico mínimo para a tomada d'água e a bomba do segundo bombeamento será a soma deste valor e a altura do dispositivo. Quando a distância do dispositivo de bombeamento ao fundo for inferior a meio metro, o dispositivo irá capturar lodo sedimentar e areia, o que afetará sua vida útil e pureza da água. A coluna de líquido acima do equipamento de pressão também deve ser de pelo menos meio metro para reduzir o risco de funcionamento a seco.
Ao medir, deve-se ter em mente que durante o período de consumo intensivo de água, a coluna de água no poço afunda. Ao mesmo tempo, o líquido entra na instalação hidráulica pelo aquífero. Para que os valores estejam corretos, é necessário aguardar cerca de uma hora com o equipamento de bombeamento funcionando antes da medição.
Coluna de água e taxa de fluxo do poço
Quanto menor for a diferença entre as marcas de nível no processo de bombeamento, maior será a vazão ao usar equipamento de pressão.
Conhecendo os dados dos níveis e da produtividade do dispositivo de pressão, não é difícil calcular a vazão.Se considerarmos um exemplo, então uma bomba capaz de levantar um cubo de líquido por hora dá uma diferença entre níveis de cinco metros. Se a coluna de água for ligeiramente superior a 15 metros, a vazão real será igual a três metros cúbicos por hora ou 200 litros por metro. Como não é recomendado reduzir o nível dinâmico em menos de dois terços da altura total da coluna d'água, a vazão operacional será de cerca de dois metros cúbicos por hora.
Se nenhum fluido estiver sendo bombeado, o valor de débito sempre será zero. Isso se deve ao fato de que a cabeça do fundo do poço no poço é igualada à pressão da formação. Quando essas condições são alcançadas, o fluxo de líquido para a mina é interrompido.
Para controlar a altura da coluna d'água na fonte de captação e desligar o motor elétrico do equipamento de pressão caso o indicador caia para um nível crítico, é recomendável instalar um sensor de nível de água, o que evitará o funcionamento a seco.
Como determinar o nível de água em um poço
As primeiras medições são realizadas após a disposição da estrutura hidráulica e a instalação dos equipamentos de pressão. Mas então medições adicionais são feitas para controlar a taxa de fluxo do poço. Recomenda-se verificar os indicadores de nível durante o aumento da retirada de água e na ausência de precipitação por pelo menos vários dias, quando o líquido na instalação do poço é mínimo. Isso geralmente é comemorado no verão, quando se gasta muita água na irrigação das plantações.
Eles descobrem os indicadores de nível de maneiras diferentes, dependendo do dispositivo de medição denominado medidor de nível ou USK.
Mais frequentemente, modelos de cabos simples e medidores de nível elétrico são usados para medir o nível de água em poços. Se a estrutura hidráulica for rasa, você pode usar um aparelho montado por você.
Os mais simples são medidores de nível de cabo. Estruturalmente, são um carretel com um cabo de medição enrolado. O princípio de operação do medidor de nível é o seguinte - ele é baixado para dentro da mina até o espelho d'água, então o nível necessário é determinado pelas marcas no cabo. Mas existem dispositivos com designs mais complexos.
Medidores de lote
Estruturalmente, eles são semelhantes a um guincho, mas no final do cabo há uma portinhola. Assim que este elemento entrar em contato com a superfície da água, ouve-se um estalo, que é um sinal para a medição.
Os medidores de lote têm um design simples e não requerem uma fonte de energia. Mas ao fazer medições precisas, sons estranhos interferem, especialmente se a água na mina estiver em grande profundidade. A localização ideal do lençol freático para medições com muitos aparelhos é de até cem metros do nível do solo.
Dispositivos de contato elétrico
Esses dispositivos requerem uma conexão elétrica. Para fornecer eletricidade, o contato é conectado ao tubo condutor por meio de um cabo e uma braçadeira.
Eles usam medidores de nível elétrico da seguinte forma:
- O dispositivo é segurado pela alça e a alavanca do freio é ativada.
- O eletrodo carregado é abaixado no poço.
- Ao entrar em contato com a água, um som característico é ouvido e uma lâmpada indicadora pisca na bobina.
- As leituras são feitas de acordo com as marcações no cabo.
Ganchos especiais são instalados no carretel do dispositivo para que possam ser fixados na parte superior da caixa. Isso protege o cabo de possíveis danos.
Se um termômetro for instalado no dispositivo de contato elétrico, ele será capaz de detectar não apenas os valores de nível, mas também a temperatura da água. A bobina é equipada com um display que mostra as leituras de temperatura.
Wavemeters
Uma onda sonora é usada para estabelecer o nível da água no poço. O medidor de ondas o cria com um tiro pneumático de um foguete pneumático. Além disso, o tempo de propagação do som da cabeça do poço para a superfície da água é registrado. Para isso, é utilizado um dispositivo que converte o tempo em distância.
O disparo pneumático permite manter um aumento da pressão no anel, o que reduz o erro na determinação dos indicadores de nível.
Dispositivos ultrassônicos
O instrumento mais caro entre os medidores. Para receber dados, o ecobatímetro é conectado a um dispositivo de computador. Dispositivos deste tipo não estão imersos em uma mina, eles funcionam da seguinte forma:
- O sensor ultrassônico está localizado na cabeça do poço.
- Ele envia sinais para baixo.
- Os dados são exibidos no display.
O medidor de nível ultrassônico só pode ser usado após o treinamento. Além de detectar o nível de água, o dispositivo pode ser usado para localizar danos na tubulação e determinar sua gravidade.
A maneira mais fácil é se o dispositivo de engenharia hidráulica foi criado por profissionais. Especialistas envolvidos na perfuração de poços de perfuração emitem passaporte para o poço, onde indicam o resultado dos cálculos de níveis e vazões. Além dessas leituras, o documento contém dados sobre as dimensões e o material dos tubos de revestimento e conselhos sobre o uso de equipamento de pressão adequado.
Na ausência de passaporte, as medições deverão ser realizadas de forma independente. Nesse caso, é necessário adquirir um cabeçote de pressão com capacidade quatro vezes menor que a vazão.
