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在当前诸多的管灌、喷灌、滴管等节水型灌溉技术中，滴灌是水利用率最高、最为节水的一种节水灌溉技术。灌水器是滴灌的关键部件，其性能的好坏在很大程度上决定了滴灌质量的高低。
目前滴灌系统运行中最大、也是最难解决的问题是灌水器的堵塞问题，而灌水器的抗堵塞性是滴灌系统正常、高效运行的基本保证。因此，本文对迷宫灌水器的水力特性、水流流态与抗堵塞性进行研究。对迷宫灌水器水力特性进行研究，可以改善灌水器的水力特性，从而不仅可以有效地防止灌水器被堵塞，而且还可提高滴灌系统的灌水质量。
本文结合山西省自然科学基金项目《滴灌迷宫灌水器中水沙两相流研究》(2008011054)，在对滴灌灌水器发展及研究成果进行较为详尽综述的基础上，以新疆天业集团生产的单侧压边迷宫式薄壁滴灌带(TYT16/2-60)所用迷宫灌水器为主，通过数值模拟与试验手段对其水力特性与抗堵塞性进行了研究。主要完成的工作有：
1)通过试验得到了灌水器设计流量分别为2.1L/h(2.1型)与3.2L/h(3.2型)两种规格的实际薄壁滴灌带所用迷宫灌水器以及模型迷宫灌水器的压力～流量关系曲线，从而得到了三种迷宫灌水器的流量系数与流态指数。
2)通过数值模拟得到了上述模型迷宫灌水器的压力～流量关系曲线及其流量系数与流态指数，并与试验结果进行了比较。
3)对5种流道尺寸的迷宫灌水器模型中水流流态及其相互转换的临界雷诺数进行了试验与分析；
4)通过数值模拟得到了模型迷宫灌水器内水流流场与等流速线以及水流流速与紊动能分布及其沿程变化过程。
5)对灌水器流态指数与水流流态的关系以及灌水器流道断面形状对其水力性能的影响进行了理论与数值模拟分析；
6)通过试验观测了模型迷宫灌水器内泥沙的淤积现象，并测试了泥沙在迷宫灌水器内的淤积部位与淤积过程。
7)通过试验测试了含不同泥沙粒径、不同含沙量的浑水，在不同的灌水器进口压力下，通过2.1型单侧压边迷宫式薄壁滴灌带与模型迷宫灌水器时浑水流量随时间的变化过程。
8)分析了泥沙粒径、浑水含沙量、灌水器进口压力以及灌水器的两种放置方式等对迷宫灌水器堵塞的影响程度。
通过对数值模拟结果与试验成果的分析，得出了以下主要结论：
1)迷宫灌水器迷宫单元内水流流速分布沿程的不断变化，使迷宫流道具有较强的消能作用，从而使水流经过迷宫灌水器后变为滴流状态。可以通过改变迷宫灌水器流道的型式来加强其中水流流速分布沿程变化的剧烈程度，从而增加迷宫流道的消能效果。灌水器消能效果增加则可以使其流道断面面积增大或减小流道长度，从而提高灌水器的抗堵塞性能，同时迷宫流道长度的减小还会提高滴灌的灌溉均匀度。
2)水流在迷宫灌水器流道内存在“低速区”与“漩涡区”，但灌水器的堵塞究竟是源于水流的“低速区”还是“漩涡区”以及它们之间的关系如何等问题还有待于进一步研究。
3)迷宫灌水器不断转折的流道对水流有很大的干扰，可以使其中水流在较小雷诺数时就失去稳定转变为紊流。
4)迷宫流道内进口段迷宫单元中可能出现层流，出现层流的迷宫单元数占总迷宫单元数的比例为10％～12％。从整体来看，可认为迷宫灌水器中水流流态为紊流或过渡区。
5)与经典雷诺试验结果不同，迷宫流道中水流水头损失与断面平均流速的2.0～2.5次方成比例。
6)本文试验迷宫流道中水流过渡区与紊流区相互转换的临界雷诺数为87.5～125.0。
7)对非机械式补偿性迷宫灌水器，当其中水流为完全紊流时，其流态指数可以达到0.5以下；
8)迷宫灌水器流量系数及流态指数均与流道断面湿周呈正相关，湿周越大，灌水器流量对压力的敏感程度越高；
9)理论分析与数值模拟结果均标明，流道过水断面面积相同时，断面形状为正方形的迷宫灌水器其水力性能要优于断面形状为长方形的灌水器。
10)在泥沙粒径、浑水含沙量及灌水器进口压力等因素中，泥沙粒径的大小是造成灌水器堵塞的主要因素；其次是灌水器进口压力，较小的灌水器进口压力可以减少灌水器被堵塞的概率；浑水中含沙量的多少对灌水器堵塞没有明显的影响，只是在堵塞发生后，会影响灌水器被进一步堵塞及直至被堵死的速度。
11)泥沙在迷宫灌水器中的淤积现象与在一般长直管道中的淤积现象不同，泥沙在迷宫灌水器中的淤积是一个在某个断面突然而在整个流道内逐步发展的过程，而且总是充满流道的整个横断面。
12)泥沙在灌水器中的淤积除了具有一定的随机性外，也有一定的规律性，具体表现为灌水器起始淤积单元具有一定的随机性，而总的淤积部位有一定的规律性。泥沙在灌水器进、出口段淤积的概率大于其在灌水器中部淤积的概率。
13)从泥沙粒径与灌水器进口压力对灌水器堵塞的影响程度以及泥沙淤积部位来看，可以通过减小灌水器进口压力与适当增加灌水器进、出口部分迷宫流道断面面积的措施来提高迷宫灌水器的抗堵塞性。
14)灌水器90°放置与45°放置两种放置方式对灌水器的堵塞及泥沙在灌水器中的淤积特性没有明显的影响。