水资源时空分布不均给农业发展带来了严重的阻碍,节水灌溉成为了现代农业灌溉的必由之路。灌水器作为微灌系统的关键设备,对灌溉系统起着至关重要的作用。近年来微灌形成了以微润带、多孔渗灌管等为主的塑料灌水器见多。但塑料灌水器易老化、一次性应用也带来一系列的环境问题。而陶罐渗水灌溉却在一些干旱、半干旱的确被广泛应用,其高效的灌水效果受到了越来越多人们的青睐。随着陶瓷制备工艺不断进步,人们对微孔陶瓷展开研究,以便对传统陶罐进行改进,制成了多孔渗灌管,克服某些缺点,使其能形成灌溉系统网络,更好的适应现代农业发展。本文先后以西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院吴普特课题组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为研究对象,用扫描电镜对烧结后微孔陶瓷灌水器切片进行微观形貌观察,通过灌水器安装后在空气中进行一些列灌水试验,研究微孔陶瓷灌水器水力性能相关特征。将水力性能较优的灌水器置于粘土、砂土和黄绵土中,在较低水头下进行灌水试验,进一步研究土壤类型和灌水时间以及压力水头对微孔陶瓷灌水器土壤中入渗流量的影响。通过上述试验研究得出一下结论:(1)粘土基微孔陶瓷灌水器压力与流量成对数函数关系,随着压力增大,额定流量增大;清水灌时,随灌水次数增加,流量有小幅度下降。灌水24次时,流量下降幅度约为10%;浑水试验时,流量除受灌水次数影响外,还受泥沙浓度的影响:相同灌水次数,泥沙浓度增大时,流量下降幅度较大;浸泡处理减小了灌水器初始流量,减缓流量下降幅度。微观形貌进一步显示微孔陶瓷孔径在10~80μm范围内,因此含沙水灌溉时会严重影响使用效果。(2)粘土基微孔陶瓷灌水器相同条件下微孔陶瓷开口孔隙率和渗流面积越大,灌水器渗流量越大;灌水器入渗性能受灌水时间、土壤类型和进口压力的影响。随着灌水时间延长土壤含水率增加,入渗速率减小;在无压条件下,黄绵土入渗流量较砂土大,随着进口压力增大,砂土入渗流量大于黄绵土入渗流量;同时随着进口压力增大灌水器入渗流量增大且稳定时间缩短。(3)砂基微孔陶瓷灌输器压力与流量呈正相关;在清水条件下持续灌水,微孔陶瓷灌水器流量相对稳定,变化幅度不大;根据微观形貌分析可知,砂基微孔陶瓷灌水器的流量受灌水器内部结构影响较大。(4)砂基微孔陶瓷灌水器在土壤中的入渗受土壤类型、灌水时间以及灌水器自身影响。灌水器流量随土壤中灌水时间延长和水分含量增多而逐渐减小。