Pour l'approvisionnement en eau autonome dans une maison privée, un puits est généralement choisi. La qualité du liquide obtenu est bien meilleure que lorsque l'apport provient d'un réservoir ouvert ou d'un puits. Lors de la création et de l'exploitation d'un ouvrage hydraulique, il est important de contrôler le niveau d'eau statique et dynamique dans le puits.
Concepts de niveau statique et dynamique
L'indicateur statique est égal à la distance entre la surface de la terre et le niveau auquel se trouve le miroir d'eau dans un puits profond au repos, c'est-à-dire lorsque l'équipement sous pression ne fonctionne pas. La connaissance de cet indicateur permet d'estimer le stock de sources souterraines. La caractéristique est influencée par la valeur de la pression à l'intérieur de la formation, et non par la section du puits de l'ouvrage hydraulique artésien ou sa profondeur.
Cette valeur n'est pas constante, elle dépend des facteurs suivants :
- abondance des précipitations;
- nombre de consommateurs d'eau,
- pompage intensif de l'eau.
La mesure est effectuée au plus tard une heure après que les perturbations dans le puits se soient calmées, par exemple, la pompe a été arrêtée. Aussi, ne prenez pas de mesures après de fortes pluies, afin de ne pas obtenir d'informations erronées. Dans les prises de surface et de sable, l'indicateur coïncide généralement avec le niveau des eaux souterraines.
Le niveau dynamique dépend de la caractéristique statique, à l'aide de laquelle la profondeur d'immersion de la pompe de forage est déterminée. Elle est mesurée avec l'équipement sous pression allumé de la surface de la terre à la surface de l'eau. Pour éviter que l'unité de pompage ne fonctionne à sec, elle doit être installée en dessous d'une certaine marque avec une petite marge.
Pour chaque pompe, l'indicateur dynamique est différent, il dépend de l'efficacité de la pompe. De plus, la valeur est influencée par la section transversale des tubes du tubage. Plus il est grand, plus le niveau diminuera lentement.
Le dispositif de pompage par rapport au fond de la mine doit être situé à une distance d'au moins un mètre. Le niveau dynamique minimum pour la prise d'eau et la pompe du deuxième pompage sera la somme de cette valeur et de la hauteur de l'appareil. Lorsque la distance entre le dispositif de pompage et le fond est inférieure à un demi-mètre, le dispositif captera le limon et le sable sédimentaires, ce qui affectera sa durée de vie et la pureté de l'eau. La colonne de liquide au-dessus de l'équipement sous pression doit également être d'au moins un demi-mètre afin de réduire le risque de marche à sec.
Lors de la mesure, il faut garder à l'esprit que pendant la période de consommation d'eau intensive, la colonne d'eau dans le puits de forage s'enfonce. Dans le même temps, du liquide pénètre dans l'installation hydraulique depuis l'aquifère. Pour que les valeurs soient correctes, il faut attendre environ une heure avec le matériel de pompage en marche avant de mesurer.
Colonne d'eau et débit du puits
Plus la différence entre les repères de niveau dans le processus de pompage est petite, plus le débit est important lors de l'utilisation d'équipements sous pression.
Connaissant les données des niveaux et la productivité du dispositif de pression, il n'est pas difficile de calculer le débit.Si nous considérons un exemple, alors une pompe capable de soulever un cube de liquide par heure donne une différence entre les niveaux de cinq mètres. Si la colonne d'eau est légèrement supérieure à 15 mètres, le débit réel sera égal à trois mètres cubes par heure ou 200 litres par mètre. Puisqu'il n'est pas recommandé de réduire le niveau dynamique de moins des deux tiers de la hauteur totale de la colonne d'eau, le débit opérationnel sera d'environ deux mètres cubes par heure.
Si aucun fluide n'est pompé, la valeur de débit sera toujours zéro. Cela est dû au fait que la tête de fond du puits de forage est rendue égale à la pression de formation. Lorsque ces conditions sont atteintes, le flux de liquide dans la mine s'arrête.
Afin de contrôler la hauteur de la colonne d'eau dans la source de prise d'eau et d'éteindre le moteur électrique de l'équipement sous pression si l'indicateur descend à un niveau critique, il est recommandé d'installer un capteur de niveau d'eau, ce qui évitera le fonctionnement à sec.
Comment déterminer le niveau d'eau dans un puits
Les premières mesures sont réalisées après l'aménagement de l'ouvrage hydraulique et l'installation des équipements sous pression. Mais ensuite, des mesures supplémentaires sont prises pour contrôler le débit du puits. Il est recommandé de vérifier les indicateurs de niveau lors d'un prélèvement d'eau accru et en l'absence de précipitations pendant au moins plusieurs jours, lorsque le liquide dans l'installation du puits est au minimum. Ceci est généralement célébré pendant la saison estivale, lorsque beaucoup d'eau est dépensée pour irriguer les plantations.
Ils découvrent les indicateurs de niveau de différentes manières, en fonction de l'appareil de mesure appelé jauge de niveau ou USK.
Le plus souvent, des modèles de câbles simples et des jauges de niveau électriques sont utilisés pour mesurer le niveau d'eau dans les puits. Si la structure hydraulique est peu profonde, vous pouvez utiliser un appareil monté par vous-même.
Les plus simples sont les jauges de niveau à câble. Structurellement, ils sont une bobine avec un câble de mesure enroulé. Le principe de fonctionnement de la jauge de niveau est le suivant - il est abaissé dans la mine jusqu'au miroir d'eau, puis le niveau requis est déterminé par les marques sur le câble. Mais il existe des appareils avec des conceptions plus complexes.
Lot mètres
Structurellement, ils ressemblent à un treuil, mais au bout du câble, il y a beaucoup de clapet. Dès que cet élément entre en contact avec la surface de l'eau, un pop se fera entendre, ce qui est un signal pour la mesure.
Les compteurs de lots sont de conception simple et ne nécessitent pas de source d'alimentation. Mais lors de mesures précises, des sons parasites interfèrent, surtout si l'eau de la mine est à grande profondeur. L'emplacement optimal de la nappe phréatique pour les mesures avec beaucoup d'appareils est jusqu'à cent mètres du niveau du sol.
Dispositifs de contact électrique
De tels dispositifs nécessitent une connexion électrique. Pour fournir de l'électricité, le contact est connecté au tuyau conducteur par l'intermédiaire d'un cordon et d'une pince.
Ils utilisent des jauges de niveau électriques comme suit :
- L'appareil est tenu par la poignée et le levier de frein est activé.
- L'électrode chargée est descendue dans le puits de forage.
- Au contact de l'eau, un son caractéristique se fait entendre et un voyant lumineux clignote sur la bobine.
- Les lectures sont prises à partir des marquages sur le câble.
Des crochets spéciaux sont installés sur la bobine de l'appareil afin qu'il puisse être fixé en haut du boîtier. Cela protège le câble contre d'éventuels dommages.
Si un thermomètre est installé sur le dispositif de contact électrique, il pourra détecter non seulement les valeurs de niveau, mais également la température de l'eau. La bobine est équipée d'un écran affichant les lectures de température.
Onduleurs
Une onde sonore est utilisée pour établir le niveau d'eau dans le puits. Le wattmètre le crée avec un tir pneumatique d'un pétard pneumatique. De plus, le temps de propagation du son de la tête de puits à la surface de l'eau est enregistré. Pour cela, un appareil est utilisé qui convertit le temps en distance.
La grenaille pneumatique permet de maintenir une pression accrue dans l'anneau, ce qui réduit l'erreur dans la détermination des indicateurs de niveau.
Appareils à ultrasons
L'instrument le plus cher parmi les compteurs. Pour recevoir des données, l'échosondeur est connecté à un ordinateur. Les appareils de ce type ne sont pas immergés dans une mine, ils fonctionnent comme suit :
- Le capteur à ultrasons est situé en tête de puits.
- Il envoie des signaux vers le bas.
- Les données sont affichées à l'écran.
L'indicateur de niveau à ultrasons ne peut être utilisé qu'après la formation. En plus de détecter le niveau d'eau, l'appareil peut être utilisé pour détecter les dommages aux tuyaux et déterminer leur gravité.
Le moyen le plus simple est que le dispositif d'ingénierie hydraulique ait été créé par des professionnels. Les spécialistes engagés dans le poinçonnage des puits de forage délivrent un passeport pour le puits, où ils indiquent le résultat des calculs de niveaux et de débits. En plus de ces lectures, le document contient des données sur les dimensions et le matériau des tubes de tubage et des conseils sur l'utilisation d'équipements sous pression appropriés.
En l'absence de passeport, les mesures devront être effectuées de manière indépendante. Dans ce cas, il est nécessaire d'acheter un appareil de pression d'une capacité quatre fois inférieure au débit.
