本文基于涌泉根灌和山地压力分区的指导思想，一方面通过类短周期抗堵试验和浑水间歇灌溉的试验方法，在低压条件下，研究粒径及含沙量对该灌水器堵塞性能的影响，寻找针对该灌水器的敏感粒径并加以验证，提出适合该灌水器的水质过滤要求以及合适的解决办法；另一方面，将迷宫大流道消能原理和压力补偿原理有机结合，从灌水器技术参数设计入手，应用Pro/E三维造型，数值模拟，快速成型技术，灌水器性能测试等技术手段，设计出适用于山地自压灌溉的压力补偿式涌泉根灌灌水器，并探讨不同结构参数对灌水器水力特性的影响以及压力补偿机理。得出如下主要结论：（1）确定了山地微灌的三个压力区：低压区（0～5m）、中压区（6～24m），高压区（25～40m）。确定了各个压力区内所采用的灌水器类型：低压区采用已有的大流道迷宫涌泉根灌灌水器，中高压区采用地埋式压力补偿涌泉根灌灌水器，该灌水器为组合式结构，由连接件，压力补偿灌水器芯，上盖构成。（2）灌水器的堵塞过程是反复发生的，突然完全堵塞主要发生在大于0.1mm以上的泥沙颗粒，小于0.1mm以下泥沙颗粒造成的堵塞主要以反复堵塞和逐渐堵塞为主；大流道迷宫灌水器的堵塞敏感粒径范围为0.1～0.15mm，实际灌溉中应尽量采取措施去除这部分颗粒。采取防堵措施为：布设沉沙池，合理过滤，定期冲洗，设计了一种反冲洗式涌泉根灌灌水器，提高灌水器抗堵性能。（3）进入灌溉系统管路中的泥沙超过50%淤积在毛管中，所以毛管中泥沙淤积也是导致滴灌系统堵塞的重要原因。粒径在0.058mm以上的泥沙沉积量在各毛管中分布不均，从第一条毛管依次递减；小于0.058mm的泥沙沉积量在各毛管中分布比较均匀。灌水器的输沙量不只是受含沙浓度和泥沙粒径的影响，还受泥沙在毛管中沉积量的影响，含沙浓度越高，泥沙粒径越小，灌水次数越多，灌水器输沙量就越大。（4）分别设计出适合中压区和高压区的压力涌泉根灌灌水器，其关键结构参数和水力特征参数分别为：中压区：弹性膜片厚度为1.5mm，硬度为50，下腔高度为3mm，该组合刚好为处理5，流态指数为0.0381，额定流量为8.55L/h，补偿区间为6～32m。高压区：弹性膜片厚度为1.9mm，硬度为50，下腔高度为3mm，流态指数为0.066，额定流量为8.36L/h，补偿区间为22～40m。5）该种结构的压力补偿灌水器流量随压力变化趋势为：在较低压力下，流量随压力升高先逐渐增长，且灌水器流量基本等于迷宫流道出流量，当弹性膜片变形达到补偿状态时，流量基本保持稳定，当压力增加到一定程度时，弹性膜片压住出水口，流量迅速减小。弹性膜片硬度对灌水器补偿性能影响最大，硬度越大，起调压力和终调压力均越高。中压区各因素对灌水器流态指数x的影响次序为：弹性膜片硬度(B)、下腔高度(C)、弹性膜片厚度(A)，对额定流量q的影响次序为：弹性膜片硬度(B)、弹性膜片厚度(A)、下腔高度(C)。高压区各因素对灌水器流态指数x以及额定流量q的影响次序均为：弹性膜片硬度(B)、下腔高度(C)、弹性膜片厚度(A)。这些结论可为压力补偿涌泉根灌灌水器设计提供参考。