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细粒泥沙由于具有特殊的电化学性质,因此在水中易发生絮凝作用形成絮团从而更易沉降下来。河口或海岸等咸淡交界地区泥沙絮凝是常见现象,在该区域的研究也较多,目前已有大量学者用各种方法研究了海水中常见电解质如NaCl、MgCl2等对长江口和黄河口等河口细颗粒泥沙絮凝沉降的影响,而有关灌溉中常用的肥料中含有的电解质对于黄河流域灌溉区域细粒泥沙絮凝沉降影响的研究目前相对较少,但以往研究表明在淡水中细颗粒泥沙也会产生絮凝现象。黄河是高含沙河流,且黏性细颗粒泥沙较多,引用黄河水滴灌工程中灌溉水体经过严格过滤后仍有大量粒径小于0.01mm的泥沙进入灌溉系统。随着水肥一体化技术的应用和推广,在灌溉水中施加水溶性肥料及液体肥会对黄河水中细粒泥沙絮凝、沉降产生影响,进而影响泥沙在灌溉管网中的输移和淤积、滴头堵塞及灌溉系统的运行,增加过滤设备成本和滴灌带投资费用。因此,亟待探明水肥一体化滴灌过程中,水溶性肥对黄河水泥沙絮凝和沉降的影响,为进一步研究滴头堵塞机理提供理论解释、理论依据,以及为制定合理的滴灌系统管理方案提供技术依据。本研究通过静水试验和动水试验,设置不同硫酸钾浓度、4种初始粒径范围泥沙(<100,50100,3450,<34μm)、不同尿素浓度、不同沉降筒转速,研究了不同肥料类型和肥料浓度对泥沙沉降过程、泥沙沉降后中值粒径、紊动水流中泥沙沉降过程的影响,为指导引黄灌区以高含沙水源使用水肥一体化技术进行滴灌灌溉提供理论参考。得出以下主要结论:(1)硫酸钾促进了细颗粒泥沙絮凝沉降。硫酸钾显著促进泥沙浓度的下降,且随着硫酸钾浓度的增加,相对泥沙浓度的下降幅度、中值沉降速度和沉降后中值粒径也随之增大;但当硫酸钾浓度超过一定范围以后,随着硫酸钾浓度的增加,相对泥沙浓度的下降幅度、中值沉降速度和絮凝后中值粒径的增加不再呈明显增加的趋势。(2)初始泥沙颗粒越细,沉降后泥沙粒径变化受硫酸钾的影响越大。硫酸钾对粒径为<34μm的泥沙絮凝沉降的影响最大,对于粒径为50100μm的影响最小,对粒径为3450μm的影响居中。硫酸钾会使沉降后的小颗粒泥沙相对含量减少,大颗粒或粗颗粒泥沙相对含量增加。(3)尿素对泥沙沉降过程和沉降后泥沙中值粒径没有显著影响。当泥沙浓度为10g/L时,泥沙沉降过程、泥沙絮凝后中值粒径大小并未随尿素浓度的变化而呈现出明显规律。(4)对于细粒泥沙,低速水流在沉降初期对泥沙颗粒的絮凝沉降有微弱的促进作用,但一定时间后,低速水流的促进作用越来越微弱甚至产生抑制作用,高速水流则始终阻碍泥沙沉降。硫酸钾对于水流的阻碍作用也有部分消减效应,具体消减程度根据硫酸钾浓度和水流流速的相对大小而变化。