无压灌溉新装置支撑理论和优化设计方法研究

摘要

发展高效节水灌溉是解决水资源短缺的有效途径,地下滴灌在节水方面比地表滴灌更有优势.然而,长期以来未能解决的灌水器堵塞、埋深在耕作层下的地下滴灌表层土壤供水不足和深层渗漏难题,已经成为制约地下滴灌技术推广应用的瓶颈.本项研究以模仿自然潜水“灌溉”解决上述难题的“无压灌溉新装置”为研究对象、理论支撑研究为切入点,提炼并解决“地下灌溉灌水器堵塞机理、抗堵塞的新方法与理论支撑;地下灌溉水动力学机制、提升地下灌溉土壤毛管水上升高度与湿润范围的机理以及不产生灌溉水深层渗漏的有效方法和理论支撑;土壤水虹吸发生机理与有效灌溉阈值和支撑理论;基于土壤、植物和大气水势能量差的自适应灌溉机理与行为特征”的新一代自适应灌溉技术的科学问题.其颠覆性技术创新与支撑理论上的突破,为以“无压灌溉新装置”为代表的新一代自适应灌溉技术与装备的构建,奠定理论基础,提供科学依据,为规模化应用解决基础理论支撑的科学问题和实用化的技术支持问题.本文包括了研究依据、研究内容、研究目标及拟解决的关键科学问题、拟采取的研究方案及可行分析、研究特色与创新之处和年度计划及预期研究成果在内的研究方案设计,为关注无压灌溉研究的组织机构和人员,提供参考.