Cuando el barómetro baja, el nivel de mi pozo parece aumentar, ¿cómo?

Tengo un pozo de agua profundo, con un tubo de goteo de 1/4" de largo, abierto en la parte inferior, conectado a la bomba 180' hacia abajo. El otro extremo del tubo está conectado a un sensor de presión manométrica en el gabinete de mi casa. computadora de control, aproximadamente 10' por encima de la parte superior del pozo. La computadora libera periódicamente un poco de aire comprimido en la tubería para asegurarse de que la interfaz aire-agua esté en el fondo del tubo, espera un poco y registra una lectura Parece funcionar muy bien.

Mi vecino tiene una estación meteorológica en línea que registra la tasa y el volumen de lluvia y la presión barométrica. Coincide con mis barómetros locales. Así que estoy mirando sus gráficos junto con los míos, y parece que la lluvia hace que el nivel del pozo suba inmediatamente... ¡Si eso es cierto, tengo un grave riesgo de contaminación! Pero luego noto que el pozo deja de crecer antes de que la lluvia deje de caer.Lluvia, barómetro, gráfico de nivel de pozo

Para resumir, es la disminución de la presión barométrica a medida que comienza la lluvia lo que se correlaciona con el aumento aparente del pozo. Y deja de subir y de hecho cae a medida que comienza a llegar el buen tiempo de mayor presión. Medidos en PSI, los cambios son prácticamente iguales y opuestos:

Los efectos opuestos en Excel

¿Pero por qué? Más presión atmosférica debería afectar la parte superior del pozo y el exterior del manómetro de manera similar, ¿verdad? Sí, mide la presión manométrica, no la presión absoluta. Si estaba midiendo la presión absoluta, entonces parece que el aumento del barómetro debería hacer que aumente el indicador del pozo. ¿Qué podría proporcionar el efecto contrario?

¿Podría haber un efecto de que la interfaz agua-aire en la parte superior de la columna de agua en el revestimiento del pozo esté aproximadamente 170' por debajo de la interfaz aire-aire en el manómetro en el otro extremo del tubo? Pero parece que tener aire más pesado y comprimido en esa columna del pozo aumentaría la presión aparente en ese extremo, no la disminuiría.

¡Estoy completamente perplejo!

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Supongo que esto debería ser un comentario a la respuesta de @Bob Jacobsen, pero quería agregar otro gráfico...

Entonces, la "presión de porosidad de la roca" se debe a la gravedad que actúa sobre el agua, más la presión barométrica que actúa sobre la interfaz agua-aire, fuera del revestimiento del pozo. Las mismas fuerzas que en el interior de la carcasa. (Supongo que habría alguna acción capilar adicional fuera del revestimiento en la roca, ¿pero eso permanecería constante con la presión barométrica?) El agua en el interior puede responder rápidamente a los cambios barométricos, pero el agua fuera del revestimiento tiene que forzar su paso a través del "arenisca desgastada" para igualar lentamente su nivel. ¡Tiene sentido!

Tabla de consumo de agua en verano

El pequeño segmento del gráfico muestra el efecto del uso del agua, en verano, cuando nunca se agrega nada y la presión barométrica es constante en esta parte de California. (Ese pico es de 1.7 PSI, enorme en comparación con los cambios barométricos en el primer gráfico). El uso intensivo (~500 gal) toma días para igualar, mientras que una recarga diaria de ~50 galones es relativamente rápida. Nunca pensé en considerar que sucede lo mismo en una pequeña escala a medida que se mueve el barómetro...

excelente toma de datos y presentación. ¡Sigan con el buen trabajo!

Respuestas (1)

La roca porosa justo afuera del pozo tiene cierta presión. Eso cambia solo lentamente.

Esa presión empuja el agua hacia arriba y la presión del aire empuja el agua hacia abajo. Alcanzan el equilibrio cuando el agua está a cierta altura.

Si la presión de porosidad de la roca aumentara, empujaría el agua más hacia arriba hasta que el peso de la columna más la presión del aire coincidieran con la presión de porosidad de la roca. Si la presión de porosidad de la roca disminuye, no es necesario que haya tanto peso de agua, por lo que disminuirá.

Lo contrario es cierto para el aire: si el aire empuja hacia abajo con más presión, se necesita menos peso de agua para igualar la presión de porosidad de la roca: la columna se mueve hacia abajo. Si el aire empuja menos, se necesita una columna de agua más alta para que suba.