粘土基與砂基微孔陶瓷灌水器性能研究.pdf

1、水資源時(shí)空分布不均給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來了嚴(yán)重的阻礙，節(jié)水灌溉成為了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)灌溉的必由之路。灌水器作為微灌系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)灌溉系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。近年來微灌形成了以微潤(rùn)帶、多孔滲灌管等為主的塑料灌水器見多。但塑料灌水器易老化、一次性應(yīng)用也帶來一系列的環(huán)境問題。而陶罐滲水灌溉卻在一些干旱、半干旱的確被廣泛應(yīng)用，其高效的灌水效果受到了越來越多人們的青睞。隨著陶瓷制備工藝不斷進(jìn)步，人們對(duì)微孔陶瓷展開研究，以便對(duì)傳統(tǒng)陶罐進(jìn)行改進(jìn)，制成了多孔滲灌管

2、，克服某些缺點(diǎn)，使其能形成灌溉系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，更好的適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。
　　本文先后以西北農(nóng)林科技大學(xué)中國(guó)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院吳普特課題組研制的粘土基微孔陶瓷灌水器和石英砂基微孔陶瓷灌水器為研究對(duì)象，用掃描電鏡對(duì)燒結(jié)后微孔陶瓷灌水器切片進(jìn)行微觀形貌觀察，通過灌水器安裝后在空氣中進(jìn)行一些列灌水試驗(yàn)，研究微孔陶瓷灌水器水力性能相關(guān)特征。將水力性能較優(yōu)的灌水器置于粘土、砂土和黃綿土中，在較低水頭下進(jìn)行灌水試驗(yàn)，進(jìn)一步研究土壤類型和灌水時(shí)間以及壓

3、力水頭對(duì)微孔陶瓷灌水器土壤中入滲流量的影響。通過上述試驗(yàn)研究得出一下結(jié)論:
　　(1)粘土基微孔陶瓷灌水器壓力與流量成對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系，隨著壓力增大，額定流量增大;清水灌時(shí)，隨灌水次數(shù)增加，流量有小幅度下降。灌水24次時(shí)，流量下降幅度約為10％;渾水試驗(yàn)時(shí)，流量除受灌水次數(shù)影響外，還受泥沙濃度的影響:相同灌水次數(shù)，泥沙濃度增大時(shí)，流量下降幅度較大;浸泡處理減小了灌水器初始流量，減緩流量下降幅度。微觀形貌進(jìn)一步顯示微孔陶瓷孔徑在10～8

4、0μ m范圍內(nèi)，因此含沙水灌溉時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響使用效果。
　　(2)粘土基微孔陶瓷灌水器相同條件下微孔陶瓷開口孔隙率和滲流面積越大，灌水器滲流量越大;灌水器入滲性能受灌水時(shí)間、土壤類型和進(jìn)口壓力的影響。隨著灌水時(shí)間延長(zhǎng)土壤含水率增加，入滲速率減小;在無壓條件下，黃綿土入滲流量較砂土大，隨著進(jìn)口壓力增大，砂土入滲流量大于黃綿土入滲流量;同時(shí)隨著進(jìn)口壓力增大灌水器入滲流量增大且穩(wěn)定時(shí)間縮短。
　　(3)砂基微孔陶瓷灌輸器壓力與流量呈