The Effect on Some Pump Parameters of Screen Length in Irrigation Wells

Abstract

This study was carried out on a deep well model for typical irrigation purposes. For the three different conditions of the screen length from the deep well equipment, the results of the change between the well water level drop, the pump noise level, the pump outlet and inlet pressure and power drawn from the mains were investigated. In this study, hydraulic load, screen type, gravel zone thickness and pump type are kept constant. Pump tests are performed at screen lengths of 2 m (FU₁), 4 m (FU₂) and 6 m (FU₃). According to the trial results; It was determined that there was no difference between drawdowns FU₁ and FU₂ combinations in different flow rates but there was a difference in FU₃ combination. In addition, it was seen that there was a difference in LSD test. The decrease drawdown of the per unit length obtained in all flow rates of FU₁ and FU₃ combinations was determined as 2.22 cm m^-1 on average. As the screen length increases, the flow water input to screen was calculated to decreases. Generally, the noise level of the pump is reduced as the screen length increases. In all flow rates, the average noise level measured in combinations of FU₁, FU₂ and FU₃ was determined as 75.3-72.2 and 71.3 dBA respectively. In some flow rates, power drawn from the mains pump is increased with increasing the screen length. As a result, the well screen length was determined to affect in the pumping parameters.

Keywords

• Well screen length,screen,drawdow,irrigation wells

Sulama Kuyularında Filtre Uzunluğunun Bazı Pompaj Parametrelerine Etkisi

Abstract

Bu çalışma tipik bir sulama amaçlı derin kuyu modeli üzerinde yürütülmüştür. Derin kuyu donanımlarından filtre uzunluğunun üç farklı durumu için, kuyu su seviyesi düşümü, pompa gürültü seviyesi, pompa çıkış ve giriş basıncı ve pompanın şebekeden çektiği güç arasındaki değişim sonuçları incelenmiştir. Çalışmada hidrolik yük, teçhiz borusu çapı, filtre tipi, çakıl zonu genişliği ve pompa tipi sabit tutulmuştur. Pompa denemeleri 2 m (FU₁), 4 m (FU₂) ve 6 m (FU₃) filtre uzunluklarında yapılmıştır. Deneme sonuçlarında göre; farklı debi değerlerinde FU₁ ve FU₂ kombinasyonlarının kuyu düşüm seviyeleri arasında farkın olmadığı ancak FU₃ kombinasyonunda farkın olduğu belirlenmiştir. Ayrıca uygulanan LSD testi sonucunda da farkın olduğu görülmüştür. FU₁ ve FU₃ kombinasyonlarının tüm debi değerlerinde elde edilen birim uzunluk başına düşüm azalması ortalama 2.22 cm m^-1 olarak belirlenmiştir. Filtre uzunluğu arttıkça filtreye su giriş hızının azaldığı hesaplanmıştır. Genellikle filtre uzunluğu attıkça pompanın gürültü seviyesi azalmıştır. Tüm debi değerlerinde FU₁, FU₂ ve FU₃ kombinasyonlarında ölçülen ortalama gürültü seviyesi sırası ile 75.3-72.2 ve 71.3 dBA olarak belirlenmiştir. Bazı debiler de pompanın şebekeden çektiği güç değeri filtre uzunluğunun artması ile yükselmiştir. Sabit debi değerlerinde filtre uzunluğunun toplam dinamik yükseklik (TDY) üzerine bir etkisi olmamıştır. Sonuç olarak; kuyu filtre uzunluğunun pompaj parametreleri üzerine etki ettiği belirlenmiştir.

Keywords

• Kuyu filtre uzunluğu,filtre,düşüm,sulama derin kuyusu

Thanks

Bu çalışma, TUBİTAK 213O140 numaralı projelerin sağladığı destekle tamamlanmış olup yazarlar TÜBİTAK’a teşekkürü bir borç bilirler.

References

1. Akpınar, K. 1999. Su Sondaj Kuyularının Açılması ve İşletilmesi Sırasında Çıkan Sorunlar ve Çözümleri, ISBN 975-94033-0-7. ANKARA.
2. Anonim, 2002. Rotodinamik Pompalar–Hidrolik Performans Kabul Deneyleri,Sınıf 1 ve Sınıf 2. Türk Standardları Enstitüsü, Ankara. TS EN ISO 9906.
3. Anonim, 2014. For pumps-Submersible-Clean Water. Turkish Standards Institute, Ankara. TS 11146.
4. Anonim, 2016. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü 2016 Yılı Faliyet Raporu, Ankara.
5. Barrash, W., Clemo, T., Fox, J.J., Johnson, T.C. 2006. Field, laboratory, and modeling investigation of the skin effect at wells with slotted casing, Boise Hydrogeophysical Research Site. Journal of Hydrology, 326(1-4): 181-198.
6. Binama, M., Muhirwa, A., Bisengimana, E. 2016. Cavitation effects in centrifugal pumps-A review, Binama Maxime. Int. Journal of Engineering Research and Applications, 6(5): 52-63.
7. Blair, A.H., 1970. Well Screens and gravel packs. Groundwater, 8(1): 10-21.
8. Bloomquist, R.G., Geyer, J.D., Sifford III, B.A. 1989. Innovative design of New Geothermal Generating Plants. Washington State Energy Office; Bonneville Power Administration; Oregon.

9. Boman, B., Shukla, S., Hardin, J. 2003. Design and Construction of Screened Wells for Agricultural Irrigation Systems, EDIS University of Florida.
10. Čdina, M. 2003. Detection of cavitation phenomenon in a centrifugal pump using audible sound. Mechanical Systems and Signal Processing, 17(6): 1335-1347.
11. Clark, L., Turner, P. 1983. Experiments to assess the hydraulic efficiency of well screens. Groundwater, 21(3): 270-281.
12. Čudina, M., Prezelj, J. 2009. Detection of cavitation in operation of kinetic pumps. Use of discrete frequency tone in audible spectra. Applied Acoustics, 70(4), 540-546.
13. Çebi, T. 1994. Yeraltı Suyunda içme ve kullanma suyu temin amaçlı kuyularda tasarım teknikleri. Jeoloji Mühensiliği Dergisi, 44-45, 70-87.
14. Delleur, J.W. 2010. The Handbook of Groundwater Engineering, CRC Press, p.
15. Fulton, A., Dudley, T., McManus, D., Staton, K. 2004. Water well design, construction, and development: Important considerations before making the investment, Published online at http://cetehama.ucdavis.edu/files/37334.pdf. (Access date: June, 1, 2010).
16. Mahasneh, M.A. 2015. Well Screens and Gravel Packs. Global Journal of Researches in Engineering: General Engineering, 15 (5).
17. Moss, R. 1982. A Guide to Water Well Casing and Screen Selection. National Water Well Association, Dublin, OH, 43017, 76.
18. Strickland, T., Korleski, C. 2006. Pumping and Slug Tests, Technical Guidance Manual For Ground Water Investigations. Ohio Environmental Protection Agency Division of Drinking and Ground Waters, pp. 45.
19. Wang, J., Feng, B., Guo, T., Wu, L., Lou, R., Zhou, Z. 2013. Using partial penetrating wells and curtains to lower the water level of confined aquifer of gravel. Engineering Geology, 161: 16-25.