黄河水滴灌系统灌水器结构-泥沙淤积-堵塞行为的相关关系研究

摘要：

传统的黄河水沉淀-过滤系统存在沉沙池建设成本高、过滤器频繁反冲洗能耗高等问题,让更多的细颗粒泥沙随水流排出灌水器体外是解决黄河水滴灌系统灌水器堵塞的新思路,而摸清泥沙在黄河水滴灌系统内部的淤积特性以及灌水器结构-淤积泥沙特性-堵塞特性参数间的相关关系是探索其排沙能力的前提和基础.为此,本文在河套灌区开展了黄河水滴灌系统灌水器堵塞原位试验,系统分析了6种内镶贴片式灌水器内部细颗粒泥沙含量及粒径分布动态变化特征,探索了三者间的级联关系.结果 表明:进入灌水器内部的泥沙99％以上可以排出体外,淤积在灌水器内部的泥沙以粉粒为主、砂粒次之、黏粒最少.随着灌水器堵塞加剧,内部淤积泥沙的黏粒、粉粒比例相对降低,而砂粒比例相对增加,泥沙进入灌水器后存在聚集等行为,使得灌水器内部淤积泥沙粒径明显高于毛管入口.泥沙比表面积淤积量、粉粒比例、砂粒比例、D50、D95对黄河水滴灌系统Dra、克里斯琴森均匀系数CU影响显著(p＜0.05),不同灌水器淤积泥沙粒径明显不同,D50与灌水器结构无量纲参数(流道宽深比W/D、面积长度比A1/2/L)及断面平均流速v显著(p＜0.05)相关.本研究对引黄滴灌灌水器设计及灌溉系统过滤配置具有指导意义.

关键词：黄河水、细颗粒泥沙、滴灌系统、灌水器堵塞、排沙

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分类号：S274.5(农田水利)

资助基金：国家重点研发计划项目;国家自然科学基金重大项目

在线出版日期：2020-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1372-1382