工作压力对迷宫流道灌水器泥沙分布的影响

作     者：钱龙 余兴娇 吴立峰 裴青宝 QIAN Long;YU Xing-jiao;WU Li-feng;PEI Qing-bao

作者机构：江西省水利科学院南昌330029 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 南昌工程学院水利与生态工程学院南昌330099 

出 版 物：《节水灌溉》 (Water Saving Irrigation)

年 卷 期：2023年第10期

页      面：114-123页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0902[农学-园艺学] 0834[工学-风景园林学（可授工学、农学学位）] 

基　　金：江西省水利厅科技项目(202123YBKT31) 江西省教育厅科学技术项目(GJJ180925) 

主　　题：滴灌 灌水器堵塞 高含沙水 工作压力 泥沙粒径 

摘      要：降低工作压力已被广泛认为是最有效的减少滴灌系统维护和运行成本的方法之一。然而,使用高含沙水、回用水和微咸水等劣质水会增加灌水器堵塞的风险,因此探索了低压灌溉的可能性。使用高含沙水作为滴灌水源,分析了4个压力水平(50、80、100和130 kPa)对迷宫流道灌水器防堵塞性能的影响,并测量了灌水器中保留淤积泥沙和排放淤积泥沙的粒径分布。结果表明,工作压力对灌水器的防堵塞性能有显著影响。当工作压力低于80 kPa时,滴灌头中的淤泥积累速度更快(最终累计量达52.31 mg),灌水器的堵塞过程加速,防堵塞性能显著降低,灌水器在运行10.92~12.78 d后出现整体堵塞。工作压力大于80 kPa时,滴头抗堵塞能力逐渐降低,系统在运行17.87~27.96 d后,灌水器出现突发性堵塞。灌水结束后,灌水器中淤积泥沙V10(6.61~8.29μm)和V25(13.54~20.93μm)的含量呈下降趋势,平均粒径增加了12.41%~23.77%,且受工作压力影响较小;而增加工作压力有利于减少灌水器内V50(31.64~56.31μm)的泥沙占比(下降约13.12%),粗颗粒泥沙V75(51.82~78.25μm)、V90(80.76~118.13μm)在4种工作压力下均不易排出流道,且在较小的工作压力下容易粘结成为更大的颗粒增加灌水器堵塞风险。工作压力对灌水器排出粗颗粒泥沙的影响较大,对微小泥沙的排出影响较小。因此,在高含沙量的滴灌系统中,迷宫流道灌水器在低压灌溉时的工作压力应控制在80 kPa以上。