Gręžinys ir šaltinis · 3 min. skaitymo
Statinis ir dinaminis vandens lygis, pažemėjimas ir debitas
Kodėl siurblys parenkamas nuo dinaminio, o ne statinio lygio, kaip išmatuoti pažemėjimą oro vamzdeliu ir manometru ir kodėl pažemėjimas auga debito kvadratu.
Pagal Grundfos, „Domestic Water Supply – Engineering Manual", 2 leid., 2000. Skyrius ir puslapiai – straipsnio pabaigoje.
Parinkus šaltinį, Grundfos reikalauja dviejų dalykų: nustatyti debitą ir pažemėjimą bei ištirti vandens kokybę. Be pirmojo siurblys parenkamas aklai – ir būtent čia daroma dažniausia klaida.
Trys lygiai, kuriuos reikia skirti
- Statinis lygis – atstumas nuo žemės paviršiaus iki vandens, kai siurblys nedirba.
- Dinaminis lygis – atstumas iki vandens, kai siurblys dirba piko debitu. Jis visada žemiau statinio.
- Pažemėjimas – skirtumas tarp jų. Jis priklauso nuo gręžinio filtro, vandeningo sluoksnio ir debito.
Siurblio kėlimo aukštis skaičiuojamas nuo dinaminio lygio, o siurblys turi būti pakabintas žemiau jo su atsarga. Siurblys, pakabintas pagal statinį lygį, vasaros piko metu gali likti be vandens.
Kaip patikrinti gręžinio pajėgumą
Naujam gręžiniui duomenis pateikia gręžėjas (Lietuvoje – gręžinio pasas). Jei duomenų nėra, vadovas siūlo bandomąjį siurblį: leisti jam dirbti 24 valandas apskaičiuotu piko debitu ir tada išmatuoti pažemėjimą. Debitas matuojamas vandens skaitikliu; jei jo nėra – pagal horizontalaus vamzdžio srovės nuotolį.
Vandens lygis matuojamas elektrine juosta su elektrodu: nuleidus į gręžinį, sudrėkus elektrodui užsidega lemputė, o gylis nuskaitomas ant juostos.
Nuolatinė lygio kontrolė oro vamzdeliu
Grundfos rekomenduoja kartu su siurbliu įrengti paprastą lygio indikatorių: standų plastikinį vamzdelį, kurio atviras galas yra bent 30 cm, geriau 1 m virš siurblio įsiurbimo angos, o viršuje – manometras ir oro ventilis.
- Į vamzdelį pučiamas oras, kol manometro rodmuo nustoja kilti – tai statinis lygis virš vamzdelio galo.
- Paleidžiamas siurblys; darbo pabaigoje rodmuo nuskaitomas dar kartą – tai dinaminis lygis.
- Skirtumas barais × 10 = pažemėjimas metrais (10 m vandens stulpas = 1 bar).
Vadovo pavyzdyje: pradinis rodmuo 1,2 bar, galutinis 0,7 bar – pažemėjimas 5 m, o vandens virš siurblio dirbant lieka 7 m + 1 m vamzdelio atstumo = 8 m. Toks matavimas kas sezoną parodo, ar filtras neužsikemša: augantis pažemėjimas prie to paties debito – pirmasis užsikimšimo signalas.
Pažemėjimas auga debito kvadratu
Kadangi hidraulinės sąlygos aplink filtrą nežinomos, Grundfos siūlo apytikslę formulę: pažemėjimas = C × Q². Pavyzdys: jei prie 1,4 m³/h pažemėjimas 4 m, tai C = 4 / 1,4² = 2,04, o prie 1 m³/h pažemėjimas bus tik 2,04 m – apie perpus mažesnis.
Ką tai reiškia praktiškai. Jei piko metu dinaminis lygis nukrenta tiek, kad siurblys pradeda kavituoti ar siurbti orą, vienintelė išeitis – pridaryti sklendę slėgio pusėje ir sumažinti debitą. Mažesnis debitas – gerokai mažesnis pažemėjimas. Todėl per galingas siurblys silpname gręžinyje yra ne privalumas, o problema.
Lietuvos kontekstas
Gręžinio pase nurodomi statinis ir dinaminis lygiai bei debitas išgręžimo metu. Po 10–15 metų lygiai gali pasikeisti – dėl sausrų, gretimų gręžinių ar filtro užsikimšimo. Todėl keičiant siurblį verta išmatuoti lygį iš naujo: tai diagnostikos dalis, o konfigūratorius skaičiuoja nuo dinaminio lygio, jei jį žinote, arba prideda 5 m pažemėjimo prie statinio.
Šaltiniai
- Grundfos, „Domestic Water Supply – Engineering Manual", 2 leid., 2000, 3 sk. „Capacity check", „Water level measuring", „Regular water level checks", „Calculation of drawdown at fixed flow", p. 24–30
Tekstas parašytas savarankiškai pagal šaltinio principus ir skaičius, pritaikant Lietuvos gręžiniams ir mūsų montavimo praktikai. Skaičiai, kurie priklauso nuo konkretaus gręžinio (lygiai, debitas, vandens sudėtis), visada tikrinami matavimu ir laboratoriniu tyrimu.