Статический и динамический дебиты воды. Статический уровень и динамический

Статический и динамический дебиты воды

Правильная эксплуатация водяной скважины невозможна без точного определения объема воды, который может быть поднят на поверхность за единицу времени. Такое понятие называется дебитом воды, и его измеряют в литрах за минуту, и метрах кубических за минуту. Знание среднего объема поднятой на поверхность воды поможет при расчете насосного оборудования, а также поможет при определении количества потребителей, в зависимости от их потребностей. Для определения дебита скважины, применяется понятие статического и динамического уровней воды в скважине, а также понятие дебита воды, достигнутого при полной перекачке скважины.

Статическим значением уровня называется уровень воды, измеренный при обычном заполнении скважины, без откачки. Первоначально такой уровень определяется в момент появления воды при бурении скважины, и характеризует уровень залегания подземных водяных горизонтов.

Динамическим значением уровня называют тот уровень воды, который остается в скважине после полного откачивания из него воды насосом. Физически он определяет то положение водяного уровня, которое насос уже захватить не сможет.

Дебит воды при полной перекачке определяется путем полного выкачивания воды из скважины, с определением ее объема.

Производительность (дебит) скважины рассчитывается по формуле:

Д = (Ст/Дин) х Дпер, где

Ст – статическое значение уровня воды, м;

Дин – динамическое значение уровня воды, м;

Дпер – дебит воды, полученный путем перекачки, л/мин.

Особенности дебита воды

Дебит воды является постоянным только для глубоких скважин, использующих артезианские уровни воды, а для остальных скважин уровень воды периодически меняется, и зависит от следующих параметров:

Уровень воды в скважине зависит от сезона года, так максимальным считается уровень в конце зимнего – начале сезона весеннего, а минимальный уровень бывает к концу летнего сезона. Связано это, прежде всего, с уменьшением и увеличением количества, выпадающих осадков. Такое изменение уровня воды характерно для неглубоких, песчаных скважин.
Уровень состояния грунтовых подземных вод изменяется с течением времени, и часто зависит от техногенной деятельности человека на территории, которая может быть отнесена на десятки километров от самой скважины. Проводя свою деятельность, человек изменяет местность, на которой происходит собирание воды для питания подземных водных горизонтов, в результате чего, такие водные горизонты начинают испытывать недостаток воды, тоже происходит с просверленными до их уровня скважинами.

Другие статьи:Разведочное бурение скважин на водуОбсадная труба для скважиныВыбор насоса для скважиныОчистка воды домашними методами

Возврат к списку статей

geobur33.ru

23. Статические и динамические характеристики элементов (системы)

При анализе работы элементов системы управления следует различать два режима работы –статический и динамический (переходной).

Статическийрежим – это установившийся режим, когда все переменные системы находятся в установившихся состояниях. Переходной режим – это изменение сигналов при переходе системы из одного статического состояния в другое. На рис. приведен график изменения значения выходной переменной системы при изменении задания от начального значенияy0 до нового заданного значенияy1. Переход выходной переменной из состоянияy0 в новое состояниеy1 произошел за время переходного процессаtпер. Интервалы 1 и 3 на графике соответствуют установившимся состояниям системы, интервал 2 - переходному процессу.

Характеристики, описывающие зависимость выходной переменной от входной в установившихся режимах называются статическими характеристиками.

Характеристики, описывающие изменение выходной переменной при изменении входной переменной называются динамическими характеристикамиэлемента (системы). Динамические характеристики различаются на два вида.

Временные характеристикиописывают изменения выходного сигнала при типовых изменениях входных сигналов. Реакция элемента на единичный импульсный сигнал (функцию Дирака) называетсяимпульсной переходной характеристикой. Вторым ее названием является -весовая характеристика. Реакция элемента не единичное ступенчатое воздействие (функцию Хевисайда) называетсяпереходной характеристикой.

Частотные характеристикиописывают установившиеся колебания выходной переменной при гармоническом входном сигнале с различными частотами. Частотные характеристики позволяют описать изменение коэффициента передачи элемента и фазового сдвига между входной и выходной переменной от частоты входного сигнала.

24. Статическая характеристика. Статические, астатические элементы.

Зависимость выходной переменной от входной в установившихся состояниях называется статической характеристикой, напримерна рис. . Ее можно построить путем последовательного изменения значений входного сигнала и фиксации значений выходного сигнала после окончания переходных процессов. Особенностью стационарных режимов элементов является равенство нулю всех производных сигналов. Поэтому статическую характеристику элемента можно получить из дифференциального уравнения элемента путем приравнивания нулю элементов уравнения с производными входного и выходного сигналов.

Рассмотрим общее уравнение 2 порядка:

а) при ступенчатом увеличении uпосле окончания переходного процесса. Данный элемента имеет статическую характеристику. Еслиилиили оба коэффициента равны нулю, то звено не имеет статической характеристики.

Интегрирующее звеноимеет дифференциальное уравнение,

Звено не имеет статической характеристики, т.к. невозможно приравнять нулю все производные в дифференциальном уравнении.

Обозначив , получим выражение. Таким образом, имеется вполне определенная зависимость между скоростью изменения выходной переменной и входной переменной. При отсутствии входного сигнала выходная переменная находится в стационарном состоянии. При появлении входного сигнала выходная переменная начинает изменяться, причем скорость изменения зависит от входной переменной. При отсутствии входного сигнала выходная переменная может находиться на любом уровне, который нельзя определить по значению входной переменной. Звено является астатическим, т.к. нет статической связи между входной и выходной переменной. Электрический двигатель при снятии напряжения не возвращается в исходную (нулевую) точку, а остается все время в различных состояниях, при которых произошло снятие напряжения.

Дифференцирующее звеноописывается дифференциальным уравнением

В дифференциальном уравнении нельзя приравнять нулю все производные. Звено не имеет статической характеристики, т.к. нет однозначной зависимости выходной переменной от входной. Выходная переменная пропорциональна скорости изменения входного сигнала, но она безразлична к значению входного сигнала. Напряжение тахогенератора не зависит от угла положения его ротора, а зависит от его скорости вращения.

Рассмотрим примеры.

1. Статическая характеристика механической системы 1. Дифференциальное уравнение механической системы 1 при постоянном значения приложенной силы

Особенность стационарного режима - отсутствие изменения всех сигналов, т.е. все производные всех переменных равны нулю. При этом дифференциальное уравнение превращается в алгебраическое, которое называется статической характеристикой a0 ·x=b0·u.

Приравнивая нулю все производные дифференциального уравнения, получим статическую характеристику . Таким образом, после окончания переходного процесса при приложении постоянной силысистема установится в стационарном состоянии. При этом приложенная сила уравновесится силой упругости пружины.

2. Статическая характеристика механической системы 2. Дифференциальное уравнение системы при ступенчатой подаче резца на величину

Статическая характеристика системы . Таким образом, при ступенчатой подаче резца на величинусистема со временем выведет рабочую кромку резца на эту же величину и устранит ошибку системы за счет упругости системы.

Звенья имеющие статическую характеристику называются статическими.

Не все звенья имеют статическую характеристику, т.к. не во всех дифференциальных уравнениях можно приравнивая производные получить т.е. или.

Статическую характеристику имеют усилительное звено, апериодическое звено 1-го порядка, апериодическое звено 2-го порядка, колебательное звено.

Не имеют статической характеристики интегрирующее звено, дифференцирующее звено. Эти звенья являются астатическими.

studfiles.net

Дебит, статический и динамический уровень воды в скважине

По окончании того, как у вас появилась на загородном участке водяная скважина, нужно понимать, что это не простое отверстие в грунте.Практически у вас появилось собственное сложное гидротехническое сооружение, владеющее своими изюминками, каковые направляться периодически контролировать.

Наряду с этим вы должны станете выяснить, что такое динамический уровень воды в скважине и другие термины, нужные для ее бесперебойной эксплуатации.

К ним относят кроме этого:

глубину;
дебит;
статическая глубина.

Эти показатели фиксируются мастером по окончании завершения бурения скважины и отмечаются в основополагающем документе - паспорте скважины на воду. В случае с глубиной и дебитом все более-менее ясно, но не каждый знает и исходя из этого многих ставит в тупик вопрос о статическом и динамическом горизонте. Потом будет поведано детально о том, что это за цифры, для чего их нужно знать и как их использовать на практике.

Понятие статического уровня и его особенности

Статическим уровнем либо пьезометрическим уровнем именуют глубину в водяной скважине, которая отмеряется от поверхности до водяного зеркала в спокойном состоянии при отключённом насосе. Показатель очень важный и полезный, исходя из этого кроме того в некоторых областях страны имеется особая работа гидромониторинга, занимающаяся замером статической глубины воды в наблюдательных колодцах. Данные являются базой для ведения учета запасов подземных вод.

В большинстве случаев в песчаных неглубоких колодцах статический уровень воды в скважине частенько сходится с горизонтом грунтовых вод. Часто обладатели таких колодцев задают вопрос по поводу размещения водяного зеркала всего в метре-двух либо кроме того вровень с поверхностью.

Не попадает ли в колодец верховодка с верхних пластов почвы? Оказать помощь в разрешении данного вопроса окажет помощь несложный опыт, заключающийся в следующем: в случае если при откачке воды из колодца и при понижении водного столба в обсадной трубе не понижается он в затрубном пространстве, значит, перетока нет.

Совпадение уровня воды в песчаных неглубоких колодцах с горизонтом грунтовых вод происходит вследствие того что они между собой связаны между собой гидравлически. Наряду с этим совсем не означает, что химсостав воды в них такой же и все загрязнения с поверхности прямо попадают в колодец.

Частенько связь водных столбов вероятна в громадных чащах естественных озер, русел реки и других водоемов, водоемов, каковые являются «окнами» в водоупорном слое. В следствии между собой объединяются два горизонта и начинают функционировать правила сообщающихся сосудов, в то время, когда зеркало в колодце практически совпадет с рядом расположенным водоемом.

Вероятны, само собой разумеется, и подпорные грунтовые воды, при которых водный столб искусственно увеличен, к примеру, из-за рельефа местности, но такое видится очень редко.

Понятие о динамическом уровне и его изюминках

Динамическим уровнем именуют горизонт водяного зеркала, который получается при работающем насосе. Его кроме этого измеряют в метрах от поверхности грунта и в большинстве случаев отмечают в паспорте колодца.

Наряду с этим направляться учесть, что у каждого насоса будет свой динамический уровень скважины, который отличается в большинстве случаях от других, и зависит от производительности.

Он кроме этого есть ответственным показателем и его направляться знать чтобы выбирать оптимальную высоту для подвешивания насоса, цена которого возможно значительной.

Потом вы определите, как возможно верно измерить динамический горизонт с опущенным работающим насосом и трубопроводом с кабелем. (См. кроме этого статью Какой насос лучше для скважины: изюминки выбора.)

Принцип работы и приспособление

Для этого вам пригодится нехитрое приспособление, которое вы сможете легко изготовить своими руками за пара мин..

Принцип достаточно простой:

возьмите кусок полиэтиленовой либо другой пластиковой трубки длиной 100-150 мм;
заглушите ее верхний конец, к примеру, забейте деревянный чопик и вкрутите в него саморез, дабы возможно было зафиксировать веревку. Кроме этого закрутите саморезы и по всему диаметру чопика;
опустите устройство в колодец на веревке либо мерной ленте.

Совет: дождитесь хлопка, который случится в момент, когда трубка коснется зеркала воды.

Как измерять

Ниже предлагается несложная, но действенная инструкция.

Включите насос.
Опустите конструкцию из трубки и веревки в колодец.
Периодически подергивайте на высоте 200-300 мм, контролируя глубину водного зеркала.
Вытравляйте веревку по необходимости.
Увидите, что зеркало прекратило опускаться, значит, вы достигли динамического уровня для данного насоса.
Закрепите веревку.
Продолжайте откачивать колодезную воду еще в течение 30-60 мин., периодически контролируя глубину водного зеркала.

В то время, когда горизонт опускается незначительно либо не опускается совсем, считайте, что динамическая глубина установилась. Поднимите веревку и измерьте ее длину, которая была загружена колодец, дабы выяснить его для источника воды.

Для чего это необходимо

В то время, когда вы выяснили динамический и статический уровень скважины и понимаете производительность насоса, вы легко подсчитаете ее дебит.К примеру, в случае если у насоса с производительностью 1 м3/час отличие между ними 5 м, а водяной столб равен 16-18 м, фактический дебит скважины будет 3 м3/час (16/5) либо 200 л/метр, что называется удельным дебитом.

Совет: не опускайте динамический горизонт ниже 2/3 неспециализированной высоты водного столба скважины.

При расчете величины водных столбов учитывайте, что запрещено их считать постоянными. Они колеблются от сезона к сезону, к примеру, статическая глубина опускается в засушливый период.

Вывод

Знания о дебите, статическом и динамических уровнях скважины разрешает создавать нужные расчеты для ее бесперебойной эксплуатации. В представленном видео в данной статье вы отыщете дополнительную данные по данной теме.

amp.uchebniksantehnika.ru