Para el suministro de agua autónomo en una casa privada, generalmente se elige un pozo. La calidad del líquido que se obtiene de él es mucho mejor que cuando la ingesta proviene de un depósito o pozo abierto. Al crear y operar una estructura hidráulica, es importante controlar el nivel de agua estático y dinámico en el pozo.
Conceptos de nivel estático y dinámico
El indicador estático es igual a la distancia desde la superficie terrestre hasta el nivel en el que se encuentra el espejo de agua en un pozo profundo en reposo, es decir, cuando el equipo a presión no está funcionando. El conocimiento de este indicador permite estimar el stock de fuentes subterráneas. La característica está influenciada por el valor de la presión dentro de la formación, y no por la sección de la mina de la estructura hidráulica artesiana o su profundidad.
Este valor no es constante, depende de los siguientes factores:
- abundancia de precipitaciones;
- número de consumidores de agua,
- Bombeo intensivo de agua.
La medición se lleva a cabo a más tardar una hora después de que las perturbaciones en el pozo se hayan calmado, por ejemplo, la bomba se haya apagado. Además, no tome medidas después de fuertes lluvias, para no obtener información incorrecta. En tomas superficiales y arenosas, el indicador suele coincidir con el nivel de aguas del subsuelo.
El nivel dinámico depende de la característica estática, con la ayuda de la cual se determina la profundidad de inmersión de la bomba de fondo de pozo. Se mide con el equipo a presión encendido desde la superficie de la tierra hasta la superficie del agua. Para evitar que la unidad de bombeo funcione en seco, debe instalarse por debajo de una determinada marca con un pequeño margen.
Para cada bomba, el indicador dinámico es diferente, depende de la eficiencia de la bomba. El valor también está influenciado por la sección de las tuberías de revestimiento. Cuanto más grande sea, más lento disminuirá el nivel.
El dispositivo de bombeo en relación con el fondo de la mina debe ubicarse a una distancia de al menos un metro. El nivel dinámico mínimo para la toma de agua y la bomba del segundo bombeo será la suma de este valor y la altura del dispositivo. Cuando la distancia desde el dispositivo de bombeo hasta el fondo es inferior a medio metro, el dispositivo capturará limo y arena sedimentarios, lo que afectará su vida útil y la pureza del agua. La columna de líquido sobre el equipo a presión también debe ser de al menos medio metro para reducir el riesgo de funcionamiento en seco.
Al medir, debe tenerse en cuenta que durante el período de consumo intensivo de agua, la columna de agua en el pozo se hunde. Al mismo tiempo, el líquido ingresa a la instalación hidráulica desde el acuífero. Para que los valores sean correctos, es necesario esperar aproximadamente una hora con el equipo de bombeo en funcionamiento antes de medir.
Columna de agua y caudal de pozo
Cuanto menor sea la diferencia entre las marcas de nivel en el proceso de bombeo, mayor será el caudal al utilizar equipos a presión.
Conociendo los datos de los niveles y la productividad del dispositivo de presión, no es difícil calcular el caudal.Si consideramos un ejemplo, entonces una bomba capaz de levantar un cubo de líquido por hora da una diferencia entre niveles de cinco metros. Si la columna de agua es un poco más de 15 metros, entonces el caudal real será igual a tres metros cúbicos por hora o 200 litros por metro. Dado que no se recomienda reducir el nivel dinámico en menos de dos tercios de la altura total de la columna de agua, el caudal operativo será de aproximadamente dos metros cúbicos por hora.
Si no se bombea líquido, el valor de débito siempre será cero. Esto se debe al hecho de que la altura del fondo del pozo en el pozo se iguala a la presión de formación. Cuando se alcanzan estas condiciones, el flujo de líquido hacia la mina se detiene.
Para controlar la altura de la columna de agua en la fuente de entrada de agua y apagar el motor eléctrico del equipo a presión si el indicador cae a un nivel crítico, se recomienda instalar un sensor de nivel de agua, lo que evitará el funcionamiento en seco.
Cómo determinar el nivel del agua en un pozo.
Las primeras mediciones se llevan a cabo después de la disposición de la estructura hidráulica y la instalación de equipos a presión. Pero luego se toman medidas adicionales para controlar el caudal del pozo. Se recomienda verificar los indicadores de nivel durante una mayor extracción de agua y en ausencia de precipitación durante al menos varios días, cuando el líquido en la instalación del pozo es mínimo. Esto se suele celebrar en la temporada de verano, cuando se gasta mucha agua en el riego de las plantaciones.
Descubren los indicadores de nivel de diferentes formas, dependiendo del dispositivo de medición llamado indicador de nivel o USK.
Con mayor frecuencia, se utilizan modelos de cables simples y medidores de nivel eléctricos para medir el nivel del agua en los pozos. Si la estructura hidráulica es poco profunda, puede usar un aparato ensamblado por usted mismo.
Los más simples son los medidores de nivel de cable. Estructuralmente, son un carrete con un cable de medición enrollado. El principio de funcionamiento del indicador de nivel es el siguiente: se baja a la mina hasta el espejo de agua, luego el nivel requerido se determina mediante las marcas en el cable. Pero hay dispositivos con diseños más complejos.
Lote metros
Estructuralmente, son similares a un cabrestante, pero al final del cable hay mucho badajo. Tan pronto como este elemento entra en contacto con la superficie del agua, se escucha un chasquido, que es una señal para la medición.
Los medidores de lote son de diseño simple y no requieren una fuente de energía. Pero al realizar mediciones precisas, los sonidos extraños interfieren, especialmente si el agua de la mina está a gran profundidad. La ubicación óptima del nivel freático para mediciones con muchos aparatos es hasta cien metros desde el nivel del suelo.
Dispositivos de contacto eléctrico
Tales dispositivos requieren una conexión eléctrica. Para proporcionar electricidad, el contacto se conecta a la tubería conductora a través de un cable y una abrazadera.
Utilizan medidores de nivel eléctricos de la siguiente manera:
- El dispositivo se sujeta por el mango y se activa la palanca de freno.
- El electrodo cargado se baja al pozo.
- Al entrar en contacto con el agua, se escucha un sonido característico y una lámpara indicadora parpadea en la bobina.
- Las lecturas se toman de acuerdo con las marcas del cable.
Se instalan ganchos especiales en el carrete del dispositivo para que pueda fijarse en la parte superior de la carcasa. Esto protege el cable de posibles daños.
Si se instala un termómetro en el dispositivo de contacto eléctrico, podrá detectar no solo los valores de nivel, sino también la temperatura del agua. La bobina está equipada con una pantalla que muestra lecturas de temperatura.
Medidores de onda
Se utiliza una onda de sonido para establecer el nivel del agua en el pozo. El medidor de ondas lo crea con un disparo neumático de un petardo neumático. Además, se registra el tiempo de propagación del sonido desde la boca del pozo hasta la superficie del agua. Para ello, se utiliza un dispositivo que convierte el tiempo en distancia.
El disparo neumático permite mantener una mayor presión en el anillo, lo que reduce el error en la determinación de los indicadores de nivel.
Dispositivos ultrasónicos
El instrumento más caro entre los medidores. Para recibir datos, la ecosonda está conectada a un dispositivo informático. Los dispositivos de este tipo no están sumergidos en una mina, funcionan de la siguiente manera:
- El sensor ultrasónico está ubicado en la boca del pozo.
- Envía señales hacia abajo.
- Los datos se muestran en la pantalla.
El indicador de nivel ultrasónico solo se puede utilizar después del entrenamiento. Además de detectar el nivel del agua, el dispositivo se puede utilizar para encontrar daños en las tuberías y determinar su gravedad.
La forma más fácil es si el dispositivo de ingeniería hidráulica fue creado por profesionales. Los especialistas que se dedican a la perforación de pozos emiten un pasaporte para el pozo, donde indican el resultado de los cálculos de niveles y tasas de flujo. Además de estas lecturas, el documento contiene datos sobre las dimensiones y material de las tuberías de revestimiento y consejos sobre el uso de equipos a presión adecuados.
En ausencia de pasaporte, las mediciones deberán realizarse de forma independiente. En este caso, es necesario comprar un dispositivo de cabezal de presión con una capacidad cuatro veces menor que el caudal.
