滴灌系统灌水器堵塞问题直接影响灌水均匀度、系统寿命和运行效益,已成为制约滴灌技术应用和推广的关键问题之一。尤其是目前水环境污染与水资源紧缺并重,滴灌水源复杂的水质特征使得灌水器堵塞风险更大、机理更复杂,堵塞类型也通常表现为生物堵塞。目前灌水器堵塞问题仍然是困扰滴灌研究领域的国际性难题,其关键在于对堵塞诱发机理不明。本文选择水质特征最复杂、最典型的再生水作为滴灌水源,持续五年通过污水处理厂滴灌灌水器堵塞现场试验及室内滴灌灌水器堵塞模拟试验和精细测试,系统研究了灌水器生物堵塞发生特征,提出了灌水器抗堵塞能力快速评估方法；探索了生物堵塞物质形成和生长过程及其对灌水器堵塞发生的影响途径与诱发机理,为滴灌灌水器新产品抗堵塞设计及滴灌系统安全高效运行提供理论支撑。主要研究内容与结论包括：通过灌水器流量长期、高频测试,确定了两年运行周期内其堵塞参数表现为“波动平衡-启动线性变化-翌年加速线性变化”变化特征,定量描述了灌水器生物堵塞发生过程,摸清了再生水水质、灌水器类型和流道结构参数及灌水频率对灌水器生物堵塞过程的影响。基于灌水器生物堵塞发生特性,从全新角度提出了灌水器抗堵塞能力评估指数(Ia),Ia的关键因素包括流道长、宽深比和近壁面平均剪切力,借助量纲分析理论建立了通过灌水器额定流量和流道结构参数估算Ia的方法,验证了Ia用于快速评估灌水器自身抗堵塞能力的准确性和可行性。借助现代环境微生物学精细方法测试了灌水器生物堵塞物质特征组分,确定了堵塞物质特征组分与灌水器堵塞程度间的“S型曲线”相关关系(R2>0.92**,p<0.01),灌水器堵塞程度随着堵塞物质组分增长表现出“敏感-微敏感-极度敏感”的趋势,摸清了堵塞物质特征组分形成和生长过程对灌水器堵塞发生过程的影响途径。综合考虑营养物质输送和水力剪切力分布的影响,系统研究了灌水器类型和结构参数、滴灌毛管不同位置、肥料类型等因素对堵塞物质形成和生长过程的影响效应,提出了各影响因素下的合理控制阈值。以Logistic生长模型为原型,综合考虑灌水器结构类型、流道几何参数以及毛管位置等关键影响因素,建立的堵塞物质生长动力学模型可以很好地描述堵塞物质组分“生长适应期-快速增长期-动态稳定期”的生长过程(R2>0.85**,p<0.01)。量化了堵塞物质中发挥重要作用的微生物群落的演变特征,确定了灌水器堵塞过程中的关键菌株,深入揭示了灌水器生物堵塞诱发机理,提出了合理的灌水器堵塞控制策略。