地下滴灌由于灌水器埋在土壤中,有效抑制了地表土壤蒸发,减少了水分损失,具有明显的节水增产效果。然而地下滴灌存在系统运行能耗高、根系入侵和负压吸泥造成灌水器堵塞的难题。为此,课题组受古代陶罐灌溉启发,以陶瓷微孔取代传统灌水器迷宫流道,研发出微孔陶瓷灌水器,实现了微压（灌水器工作压力<0.5 m）、连续、自适应灌溉。由于陶瓷灌水器流量受土壤水分影响,出流是一个动态变化的过程,现有的微灌工程水力设计方法不再适用于微孔陶瓷根灌系统。为此,本文通过试验分析了陶瓷灌水器工作压力、流量,以及沿毛管方向的土壤含水率变化规律,建立了陶瓷灌水器流量计算模型;以土壤湿润均匀度作为系统灌水质量评价指标,提出了微孔陶瓷根灌毛管水力设计方法;为了保证灌溉系统长期有效运行,进一步分析了大田应用两年的陶瓷灌水器堵塞状况,研究了不同冲洗时间对灌水器流量恢复率的影响,进而提出相应的冲洗措施。获得如下主要结论:（1）研究了不同灌溉时刻的毛管沿程压力、陶瓷灌水器流量,以及土壤含水率分布规律,建立了陶瓷灌水器流量计算模型。当灌溉开始时,水流迅速到达毛管中部,其沿程压力逐渐降低,灌水器流量依次减小;随着灌溉时间增加,毛管中的水逐渐向末端流动,陶瓷灌水器工作压力逐渐上升,但靠近毛管进口的灌水器流量逐渐减小,远离毛管进口的灌水器流量先上升后减小,土壤含水率逐渐增大;当毛管沿程压力不再变化时,水流充满整条毛管,灌溉达到稳定状态,此时灌水器流量与土壤蒸发量基本一致,土壤含水率保持不变;以试验数据为基础,建立了灌水器流量与毛管压力和土壤含水率之间的数学关系。（2）确定了微孔陶瓷根灌毛管允许压力偏差值,建立了毛管极限铺设长度计算公式,提出了微孔陶瓷根灌毛管水力设计方法。以室内单条毛管上的陶瓷灌水器土壤水分入渗试验为基础,结合陶瓷灌水器大田实际应用情况,确定了陶瓷灌水器允许流量偏差值,进而计算了允许压力偏差;以允许压力偏差作为限定,结合水头损失和上述构建的陶瓷灌水器流量计算模型,建立了毛管极限铺设长度计算公式;依据作物最大耗水强度与灌水上限,结合田块实际大小,应用毛管极限铺设长度计算公式,已知毛管管径、管长确定毛管进口压力,或者已知毛管进口压力、管长推求管径等,进而提出微孔陶瓷根灌毛管水力设计方法。（3）分析了大田应用两年的陶瓷灌水器堵塞状况,研究了不同冲洗时间下的流量恢复率,并提出适合微孔陶瓷根灌的冲洗方法。造成大田应用两年的陶瓷灌水器流量下降的主要原因是灌水器内壁形成了一层沉积物,且有少量物质进入微孔内部;虽然灌水器外壁覆有土壤颗粒,但并未进入微孔内部,有效避免了负压吸泥现象发生;沉积物包含无机化合物和有机质,其主要成分为Si O2、Ca CO3、Mg Al2O4以及细菌和真菌分泌的脂肪酸。对灌水器冲洗15 min,流量可恢复到设计流量的75.56%,继续增加冲洗时间对灌水器流量恢复无明显作用,因此微孔陶瓷根灌系统运行一段时间后,建议在100 k Pa冲洗压力下冲洗15 min,以保证系统长期有效运行。