微孔混凝土渗水管道的水力性能研究

王越帅，盛怀森，李先文，亓文明，李 睿，李向明

(烟台大学环境与材料工程学院，山东 烟台 264005)

0 引 言

水资源危机和粮食安全是我国21世纪面临的重大课题，采用节水、节能的灌溉方法是缓解水资源危机和保证粮食安全的必然选择[1,2]。20世纪末，塑料工业的快速发展使得塑料的灌水器、滴头、喷头、接头、管道大量涌现，极大促进了节水灌溉技术的进步。然而在实际使用中，塑料的灌溉产品存在诸多不足：易老化、使用寿命短；亲水性差、与土壤的相容性差；残留水难以排出，冬季易被冻裂；易遭受虫钻、鼠咬而失效；堵塞后难以清洗；对环境污染严重，必须进行无害化处理。因此，基于塑料灌溉产品的灌溉技术虽然节水效果显著，但后期维护费用较高[3]。

渗灌是一种将灌溉水输入到作物根系附近土壤中供作物吸收的方法[4-6]，节水节能效果显著。针对塑料灌溉产品的不足，近年来一些学者开始尝试使用陶罐和陶管进行渗灌[7-10]。由于微孔陶瓷内部大量相互连通的微孔道具有很好的毛细作用，灌溉水在经由微孔道消能后可稳定入渗到土壤中，因此将微孔陶瓷制成灌水器用于渗灌不仅节水效果显著，而且经久耐用、造价低廉，至今在印度和中东一些干旱地区仍被广泛使用[11-14]。截至目前，微孔陶瓷灌水器的规范化制备[15-19]、水力性能[19-22]和灌溉效果[23-25]等方面的研究均证实了微孔陶瓷渗灌的可行性，然而在实际使用中，微孔陶瓷灌水器需逐个安装于塑料管道上，因此即便采用微孔陶瓷灌水器替代了塑料灌水器，塑料管道的不足对渗灌的负面影响仍然存在。……