Пневматические насосы занимают важное место в гидрогеологической практике и считаются одним из наиболее надёжных средств для получения репрезентативных проб подземных вод.
Оборудование этого типа, включая насосы Solinst, широко применяется при экологическом мониторинге, контроле загрязнения водоносных горизонтов и инженерно-геологических исследованиях.
Такие системы позволяют проводить отбор без искажения химического состава воды, обеспечивая стабильные и воспроизводимые результаты в самых разных полевых условиях.
Критерии выбора оборудования
Выбор системы отбора проб зависит от особенностей скважины и гидрогеологических условий площадки.
При подборе оборудования обычно учитывают:
- диаметр и конструкцию обсадной колонны;
- методику и расчёт объёма прокачки;
- глубину до зеркала воды;
- частоту и продолжительность наблюдений;
- удобство доступа и условия транспортировки оборудования;
- скорость восстановления уровня и проницаемость пород;
- мутность и химический состав воды.
Главная задача — получить достоверную пробу при минимальных трудозатратах и без избыточной прокачки.
Пневматические насосы особенно эффективны при низкодебитном (low-flow) отборе проб и анализе летучих органических соединений (VOC).
Такие методы рекомендованы Агентствами по охране окружающей среды (EPA) в разных странах и соответствуют современным требованиям к мониторингу подземных вод.
Особенности применения
Иногда пневматические насосы ошибочно считают сложными в эксплуатации, однако современные модели просты в сборке и надёжны в работе.
Их конструкция рассчитана на длительное использование в полевых условиях: оборудование устойчиво к загрязнениям, легко обслуживается и обеспечивает стабильный отбор без контакта воды с воздухом. Это особенно важно при определении параметров, чувствительных к дегазации и окислению.
Преимущества метода
Несмотря на более высокую стоимость по сравнению с простыми насосами, пневматические системы быстро оправдывают себя в эксплуатации.
Экономия достигается за счёт сокращения времени отбора, уменьшения объёма прокачки и повышения достоверности получаемых данных.
- Контроллер можно использовать на нескольких объектах.
- Источник сжатого воздуха подключается от переносного компрессора или арендуется.
- Заводская сборка и готовые комплекты сокращают время подготовки.
- Насос легко разбирается для промывки и дезактивации.
При низкодебитной прокачке удаляется только вода из фильтровой зоны, что снижает воздействие на водоносный горизонт, уменьшает объём откачки и исключает взмучивание осадков.
Проба сохраняет естественный химический состав и не требует дополнительной фильтрации.
Конструктивные решения и возможности
Пневматические насосы Solinst применяются во многих странах в составе систем наблюдения за подземными водами и зарекомендовали себя как надёжное оборудование для низкодебитного отбора проб.
Линейка включает модели из нержавеющей стали и ПВХ, оснащённые мембранами из Santoprene® и других устойчивых материалов.
В зависимости от диаметра скважины могут использоваться насосы с корпусом 25 мм или 42 мм, что позволяет применять их как в стандартных, так и в узких наблюдательных скважинах.
Рабочая глубина насосов достигает 150 м, а при использовании погружной трубки — может быть значительно больше.
Оборудование сохраняет эффективность при уровне воды от 50 мм над входным отверстием и стабильно работает под различными углами установки.
Для адаптации к условиям площадки предусмотрены дополнительные решения: защита от замерзания, пакеры низкого давления (модели Solinst 800 и 800M), компрессионные фитинги и обратные клапаны с шариками из нержавеющей стали.
Контроллер с предустановленными режимами обеспечивает точное и стабильное управление процессом отбора проб, упрощая настройку и работу в полевых условиях.
Насосы Solinst Model 407 (нержавеющая сталь, диаметры 25 и 42 мм)
Практические рекомендации
Для расчёта рабочего давления удобно использовать простое соотношение: 1 бар поднимает столб воды примерно на 10 метров.
Таким образом, при глубине забора 30 м требуется давление около 3 бар, плюс 1,5–2 бар для компенсации потерь в шлангах и соединениях.
Контроллер с заводскими настройками позволяет подобрать подходящий режим работы в зависимости от скорости восстановления уровня воды.
Для скважин с быстрым притоком применяют короткий цикл (около 6 секунд), для медленных — удлинённый (до 2 минут).
В ручном режиме время нагнетания определяют опытным путём: при подаче воздуха наблюдают, пока из выходного шланга перестанут выходить пузырьки — это и есть время нагнетания. Для сброса воздуха обычно используют удвоенное значение.
Пневматические насосы, включая модели Solinst, обеспечивают корректный и контролируемый отбор проб подземных вод с сохранением их естественного состава.
Они удобны в эксплуатации, устойчивы к полевым условиям и полностью соответствуют требованиям современного гидрогеологического мониторинга. Применение таких систем позволяет повысить качество данных и оптимизировать работу при регулярных наблюдениях за состоянием подземных вод.
