Statisch waterniveau versus dynamisch waterniveau: welke moet u gebruiken voor de selectie van diepe putpompen?

Een diepwaterpomp wordt geselecteerd voor omstandigheden die bestaan ​​terwijl de put pompt, niet terwijl deze rust. Daarom is het dynamische waterniveau - ook wel het pompniveau genoemd - normaal gesproken de belangrijkere meting voor pompkop, installatiediepte en droogloopbeveiliging. Het statische waterniveau is nog steeds belangrijk, maar voornamelijk als de basislijn die wordt gebruikt om de daling te berekenen en te evalueren hoe de put reageert op het pompen.

De praktische regel is eenvoudig: gebruik het statische waterniveau om de rustende put te beschrijven; gebruik een gestabiliseerd dynamisch waterniveau gemeten bij de vereiste stroming om de pomp te selecteren en te installeren. Als het dynamische niveau onbekend is, moet een pompproef worden voltooid voordat de definitieve pompselectie plaatsvindt.

Wat is statisch waterniveau?

Statisch waterniveau (SWL) is de verticale afstand van een vast referentiepunt - normaal gesproken de bovenkant van de putbehuizing of de putkop - tot het wateroppervlak wanneer de put in rust is.

Een geldige statische meting moet worden genomen nadat het pompen lang genoeg is gestopt om het waterniveau te laten herstellen tot dicht bij zijn normale evenwicht. De benodigde hersteltijd varieert. Een productieve put kan snel herstellen, terwijl een put met lage opbrengst of een ingesloten formatie veel langer kan duren. Noteer de rustperiode samen met de meting; een getal dat als statisch wordt beschreven, is minder nuttig als de put slechts een paar minuten eerder was gestopt.

Statisch waterniveau helpt bij het vaststellen van:

het beginnende grondwaterniveau voordat het pompen begint;

de basislijn voor het berekenen van de daling;

lange termijn of seizoensgebonden veranderingen wanneer metingen worden herhaald vanaf hetzelfde referentiepunt; en

of een pompproef voldoende is hersteld na stilstand.

Statisch waterniveau toont niet hoe ver het water zal dalen bij de voorgestelde pompsnelheid. Het selecteren van een pomp alleen op basis van SWL kan daarom de werkelijke hefvereiste onderschatten en het beschikbare water boven de pomp overschatten.

Wat is dynamisch waterniveau?

Dynamisch waterniveau (DWL), vaak pompniveau (PWL) genoemd, is de afstand van hetzelfde referentiepunt tot het wateroppervlak terwijl de put wordt gepompt met een opgegeven debiet. De meting is alleen zinvol wanneer het debiet en de verstreken pomptijd ook worden geregistreerd.

Onmiddellijk na het opstarten begint het waterniveau normaal te dalen. Het kan dan stabiliseren wanneer de instroom naar de put ongeveer de pompsnelheid in evenwicht brengt, of het kan gedurende de hele test blijven dalen. Voor pompselectie is de nuttige waarde het gestabiliseerde pompniveau bij de vereiste bedrijfsstroom. Als het niveau nooit stabiliseert, is dat resultaat zelf een waarschuwing dat de voorgestelde stroming de duurzame prestaties van de put onder de testomstandigheden kan overschrijden.

Dynamisch waterniveau wordt gebruikt om te evalueren:

de verticale hefcomponent van de totale dynamische kop;

de diepte die nodig is om de complete pomp- en motorassemblage ondergedompeld te houden;

de beschikbare onderdompelingsmarge tijdens bedrijf;

het risico op vortexvorming, luchtinstroom, droogloop of onvoldoende motorafkoeling; en

of de geselecteerde pompsnelheid compatibel is met de reactie van de put.

Statisch waterniveau versus dynamisch waterniveau: het belangrijkste verschil

Statisch waterniveau beschrijft de put zonder te pompen. Dynamisch waterniveau beschrijft de put onder een gedefinieerde pomplading. Het verschil daartussen is de daling.

Daling = Diepte dynamisch waterniveau - Diepte statisch waterniveau

Wanneer dieptes naar beneden worden gemeten vanaf hetzelfde punt, is de dynamische waarde normaal gesproken groter. Als SWL bijvoorbeeld 32 m onder het referentiepunt van de behuizing ligt en de gestabiliseerde PWL 47 m is bij 20 m³/u, is de daling:

47 m - 32 m = 15 m daling

De uitdrukking 'dynamisch waterniveau' mag niet worden behandeld als een permanente eigenschap van de put. Het verandert met de pompsnelheid, pompduur, aquiferomstandigheden, nabijgelegen putten en seizoen. Een waarde gemeten bij 10 m³/u kan niet automatisch worden gebruikt om het niveau bij 30 m³/u te voorspellen.

Welk waterniveau moet u gebruiken voor de selectie van een diepwaterpomp?

Gebruik het gestabiliseerde dynamische waterniveau bij de vereiste stromingssnelheid als operationele referentie. Het beïnvloedt drie afzonderlijke beslissingen.

1. Gebruik dynamisch waterniveau voor de verticale hef

De verticale hef voor een diepwatersysteem wordt normaal gemeten vanaf het pompniveau tot de afvoerhoogte, niet vanaf de pomppositie en niet vanaf het statische niveau. Pijpfrictie, fittingen en de vereiste uitlaatdruk moeten vervolgens worden toegevoegd om de totale dynamische kop te bepalen.

Voor de volledige berekeningsmethode, zie de bestaande Gids voor het dimensioneren van diepwaterpompen: berekening van debiet en totale dynamische kop. Dit artikel richt zich op het verkrijgen van de juiste waterniveau-invoer voor die berekening.

2. Gebruik dynamisch waterniveau om de installatiediepte van de pomp te plannen

De complete pomp- en motorassemblage moet voldoende ondergedompeld blijven onder het laagst verwachte pompniveau. De vereiste marge is geen universeel getal: het hangt af van het pomp- en motorontwerp, de inlaatpositie, de vereisten van de fabrikant, de watersnelheid rond de motor, de putgeometrie en de seizoensgebonden daling.

De installatiediepte moet diep genoeg zijn om de gespecificeerde onderdompeling te handhaven tijdens de slechtst denkbare operationele omstandigheid, maar de unit moet ook veilig boven de bodem van de put en het sedimentgebied blijven. Plaats de pomp niet dieper alleen om de kop te verhogen; pompkop en installatiediepte zijn verschillende parameters.

Voor dat onderscheid, zie Onderwaterpompkop versus installatiediepte: wat is het verschil?.

3. Gebruik dynamisch waterniveau om de putopbrengst en het risico op droogloop te controleren

Een pomp kan hydraulisch in staat zijn om een ​​hoge stroming te produceren, terwijl de put die stroming niet continu kan leveren. Als de onttrekking de instroom overschrijdt, kan het waterniveau blijven dalen totdat de inlaat wordt blootgelegd of de beschikbare onderdompeling te klein wordt. Het resultaat kan luchtinstroom, instabiele stroming, oververhitting, beschermende uitschakelingen of schade door droogloop zijn.

De geselecteerde bedrijfsstroom moet daarom worden ondersteund door gegevens van pompproeven. Het overdimensioneren van de pomp is geen vervanging voor het bevestigen van de putopbrengst.

Hoe statische en dynamische waterniveaus te meten

Een gekwalificeerde putaannemer of hydrogeoloog moet formele pompproeven ontwerpen en interpreteren, vooral voor gemeentelijke, industriële of hoogwaardige irrigatieprojecten. De volgende veldreeks verklaart de gegevens die pompleveranciers nodig hebben.

Stel één referentiepunt vast. Markeer de bovenkant van de behuizing of een ander vast punt en gebruik het voor elke dieptemeting. Noteer de hoogte ten opzichte van het grondniveau als hoogtes van verschillende punten worden vergeleken.

Meet het statische waterniveau. Stop met pompen en laat herstellen. Noteer de waterdiepte, datum, tijd en duur sinds stilstand.

Begin met pompen met een gemeten, gecontroleerd debiet. Gebruik een flowmeter of een andere geschikte methode; schat de stroming niet alleen op basis van de pijpmaat of het typeplaatje van de pomp.

Noteer het waterniveau tegen de verstreken tijd. Neem kort na het opstarten frequente metingen, verleng vervolgens de intervallen naarmate de veranderingssnelheid vertraagt. Noteer de werkelijke stroming bij elke reeks metingen.

Bepaal of het pompniveau stabiliseert. Een stabiel of bijna stabiel niveau bij de doelstroming is nuttiger dan een enkele meting direct na het opstarten.

Stop de pomp en noteer het herstel. Herstelmetingen helpen de reactie van de put te bevestigen en onthullen of het rustniveau terugkeert naar zijn eerdere basislijn.

Veelvoorkomende meetmethoden zijn een elektrische waterpasband, luchtkanaalmethode, druksensor en akoestische meter. Geschiktheid hangt af van de putconstructie, diepte, toegang, turbulentie en de vereiste nauwkeurigheid. Welke methode ook wordt gebruikt, houd het referentiepunt en de eenheden consistent.

Hoe de daling van de put te berekenen en te interpreteren

Daling toont hoe ver het waterniveau beweegt als reactie op het pompen. Een tweede nuttige indicator is de specifieke capaciteit:

Specifieke capaciteit = Pompsnelheid / Daling

Met behulp van het eerdere voorbeeld heeft een put die 20 m³/u produceert met 15 m daling een specifieke capaciteit van:

20 m³/u ÷ 15 m = 1,33 m³/u per meter daling

Specifieke capaciteit maakt het mogelijk om tests op dezelfde put te vergelijken, mits de procedure, duur en meetomstandigheden vergelijkbaar zijn. Een dalende waarde in de loop van de tijd kan veranderingen aangeven, zoals verstopping van het filter, minerale afzetting, sedimentophoping, aquiferstress of interferentie van nabijgelegen pompen. Het bewijst op zichzelf niet welke oorzaak verantwoordelijk is.

Specifieke capaciteit is ook niet hetzelfde als een gegarandeerde duurzame opbrengst. Langdurige opbrengstbeoordeling kan constante-snelheidstesten, stap-dalingstesten, herstelanalyses, seizoensgebonden gegevens en hydrogeologische interpretatie vereisen.

Uitgewerkt voorbeeld: het kiezen van het juiste waterniveau

Stel dat een boorgatproject de volgende gemeten omstandigheden heeft:

putdiepte: 105 m;

Stuur uw vraag rechtstreeks naar ons