В чём сложность?
Мы часто сталкиваемся с нестандартными задачами в области экологического мониторинга и контроля окружающей среды. Наше оборудование уже много лет эксплуатируется в условиях Крайнего Севера. И у нас снова появился интересный проект - измерение уровня воды в скважинах вечной мерзлоты.
Задача измерения уровня подземных вод под многолетней мерзлотой сопряжена с особенностями эксплуатации скважин в криогидрогеологических структурах.
Дело в том, что после бурения скважины в многолетнем мерзлом грунте, подмерзлотные воды, будучи преимущественно напорными, поднимаются по стволу скважины к устью, быстро замерзают и образуют ледовую пробку, не способную оттаять в естественных условиях.
Решение с помощью регистратора уровня воды в скважине
Наши специалисты совместно с экспертами заказчика пришли к выводу, что в условиях промерзшей скважины, для целей инженерно-геологических изысканий наиболее эффективным становится использование автоматических регистраторов уровня воды. Принцип действия данных приборов - измерение давления столба жидкости и атмосферы. Последующая обработка измеренной величины (вычитание давления атмосферы) даёт точные данные об уровне воды в скважине.
Для решения задачи измерения уровня воды в скважинах криолитозоны подходит регистратор уровня Гидрометрика 501:
Конструкция скважинного уровнемера предусматривает компактное исполнение сенсора, электроники и батареи в одном корпусе, что позволяет исключить повреждение кабеля в процессе эксплуатации.
Регистратор уровня подземных вод гидростатического типа предварительно настраивается при помощи специального программного обеспечения - задаётся интервал измерения, выставляются пороговые значения и более частые измерения при их достижении, задаются требуемые каналы измерения - уровень, температура, а также проводимость, при необходимости. Далее прибор пускается в сопровождении греющего кабеля в толщу подмерзлотных вод, на глубину, заведомо не подверженную промерзанию и оставляется для проведения цикла измерений на требуемый период. Автономность работы регистратора уровня может достигать 5-10 лет, в зависимости от частоты измерений.
По истечении периода измерений, регистратор уровня подмерзлотных вод извлекается после предварительного растапливания ледовой пробки посредством греющего кабеля.
Точность измерения уровня воды в скважине криолитозоны - не всё так просто
Учитывая, что многолетнемерзлые и вечномерзлые грунты могут достигать десятки и сотни метров глубины, возникает задача достижения максимальной точности измерения уровня подмерзлотных вод.
Известно, что сенсор автоматического регистратора уровня воды Гидрометрика 501 имеет определенную погрешность, в стандартном исполнении распределенной по всему диапазону: от нуля до верхнего предела измерения (ВПИ).
Так, при погрешности 0,05% от ВПИ и глубине скважины 200 метров отклонения от действительного уровня могут составлять до 10 см. Данной точности измерения уровня в скважине явно недостаточно по причине того, что уровень колеблется в небольшом диапазоне на глубине, а не по всем 200 м.
Нашими специалистами был предложен алгоритм повышения точности и разработана специальная версия автоматического регистратор уровня подмерзлотных вод Гидрометрика 501/ДМ, которая учитывает специфику измерения колебаний уровня вод скважин под многолетнемерзлыми грунтами.
Используя опыт эксплуатации автоматических регистраторов уровня вод в подмерзлотных водоносных слоях в Якутии, при производстве регистратора Гидрометрика 501/ДМ реализована специальная технология, позволяющая максимально увеличить точность измерений уровня воды на заданном диапазоне и большой глубине скважины.
Дополнительную информацию об особенностях измерения уровня воды в скважинах вечной мерзлоты и эксплуатации регистратора уровня подмерзлотных вод Гидрометрика 501/ДМ вы можете узнать у наших специалистов.
