加气对不同流道结构滴头堵塞的影响

郭 庆，张二信，杨建飞

（1.杨凌职业技术学院，陕西杨凌712100；2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100；3.周至县农业农村局，西安710400）

0 引言

合理利用黄河水灌溉是缓解农业用水短缺的有效途径之一。然而，目前引黄灌区面临着水肥利用率低、过度施肥造成的土壤质量与作物品质低下等诸多挑战[1]。加气灌溉具有提高水肥利用率、土壤质量、作物品质和产量等优点[2-5]，有助于解决引黄灌区所面临的问题。加气灌溉在蔬菜、大田作物和果树种植上具有广阔的应用前景，已被广泛关注和研究。地下滴灌是实现加气灌溉最有效的灌水方式，但滴头作为滴灌系统的核心部件，易被水中杂质堵塞，从而降低了滴灌系统使用寿命[6]。因此，探明固体悬浮物质、微生物及化学离子等在流道滞留、累积造成滴头堵塞的机理，探寻合理的抗堵塞技术一直是该领域的研究重点[7]。

滴头堵塞一般包括物理、化学和生物堵塞，而泥沙颗粒在流道内发生絮凝沉降造成的物理堵塞最为常见[8]。滴头流道结构和尺寸大小是影响滴头堵塞的重要因素[9]。如，杨彬等[10]研究发现圆角梯形滴头抗堵塞性优于直角梯形。刘燕芳等[11]发现截面尺寸较大的片式滴头不易发生堵塞。冯吉等[12]发现滴头齿尖附近颗粒物跟随性越好，其抗堵塞性越强。王文娥等[13]认为改变流道结构能够改善流场分布，有助于提高滴头的抗堵塞能力。除滴头流道结构外，水质也是影响滴头堵塞的重要因素，如泥沙粒径、机械组成和含沙量等不同可能会改变水流对悬浮颗粒的拖拽力，进而改变悬浮颗粒的跟随性及水流对其的运输能力，最终影响滴头的抗堵塞能力[14]。……