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我国北方雨水集蓄与节水灌溉技术

作者:          来源:中国水处理设备网          发表时间:2007-03-01     浏览次数:     字号:    

 1 雨水资源开发利用的前景广阔

     中国是一个水资源不丰富的国家,人均占有量和单位面积耕地占有量仅为世界平均数占有量的1/4和3/4,被联合国列为世界13个贫水国之一,再加上水 资源分配组合极不平衡,南北方相差十分悬殊。进入90年代以来,干旱日益严重,全国年受灾面积达到2700万hm2 右左。每年因旱灾粮食减产700亿kg 左右。 别是西北地区,多数地方的年降雨量在400mm 以下,且降雨年际内分配不均,多集中在6-9月,并以暴雨形式出现,造成水土流失和无效蒸发,雨后又无水灌溉,大旱之年连人畜吃水也困难,群众生活较贫困。但这些地区却是中国重要的农牧业区,光热条件好,可供开发的耕地和草地资源潜力巨大,而水资源短缺制约着这些资源优势的发挥。由于地形和经济条件的限制,这些地区兴建骨干水利工程不但投资大,工工期长,施工难度大,带来的生态环境问题多,而且难以解决灌溉问题。因此,如何充分利用当地唯一有潜力的降雨资源,发展有限灌溉(灌关键水、救命水),提高作物产量,促使农牧民脱贫致富,不但是当地迫切需要解决的问题,也是中国农业生产中一个带战略性的问题。

    自80年以来,国外雨水利用得到迅速的发展,不仅少雨国家(如以色列等)发展较快,且一些多雨国家(如东南亚国家)也得到发展,一些工业发达国家(如日本、澳大利亚和美国等)都在积极开发利用雨水。中国雨水利用也有着悠久的历史,西北黄土高原等干旱半干旱山区和塬区人民在同干旱作斗争的过程中,创造了许多雨水利用技术,如修建水窖、大口井、坎儿井和蓄水塘等工程设施外,还改进了如修筑梯田等传统的就地蓄雨措施,发挥了很大作用。但由于生产力水平和技术条件的限制等原因,这些措施还不能从根本上解决降雨相对集中而作物需水期分散的矛盾,只能是被动抗旱,农业生产仍未摆脱“靠天吃饭”的局面。进入90年代以来,由于北方干旱日益严重,水资源日益紧缺,在国际雨水集流事业的推动下,国家重视了雨水利用和水资源持续发展的研究,一些省区发展较快,如甘肃的“121雨水集流工程”、“内蒙古的112集雨节灌工程”、宁夏的“窖水蓄流节灌式程”,还有陕西、山西、河南、河北等省。这些省区雨水利用技术的研究雨应用,取得了一批成果,产生了明显得经济效益、社会效益和生态效益,显示出强大的生命力。

    中国是一个农业大国,广大的农村,上亿个农户,房前屋后庭院面积极大,还有场院、村庄道路和田间道路,有的地方还有山坡地等,为集雨创造了有利条件。由于雨水利用工程一般规模小,较份散,不会造成不利的环境影响,且有利于保护生态环境。根据国内经验,降雨在250-500mm的农业地区为雨水利用高效地带。国外节水农业先进水平也表明,每降雨在可产生2-2.5kg的谷物。因此,凡有效降雨在250mm以上的地区,都可开发雨水资源,除解决生活用水外,因地制宜实施节水灌溉,做到秋蓄春用,长蓄短用,变被动抗旱为主动抗旱,这是中国水资源可持续利用的一个有效途径,开发利用前景十分广阔。

    2 雨水资源的高效利用途径

    由于条件的限制,过去广大群众对雨水利用仍停留在自发阶段,听天由命,雨水资源既没有形成规模利用,也不,没由产生规模效益。一方面造成水资源的浪费,另一方面又长期受到水资源短缺得困扰。随着水资源日益紧缺,用水矛盾不断加剧,雨水作为干旱、半干旱地区可利用的潜在资源,引起水问题专家、学者的兴趣,并深入开展研究,取得了一批有意义的成果,一些地方政府重视和支持使其开发利用的深度和广度不断发展,使雨水资源化和持续开发利用得以广泛实现

    2.1修筑梯田,拦蓄雨水,发展雨养农业 干旱、半干旱地区由于地形复杂,沟壑多,土层薄,保水保肥能力差,降雨产生的径流很快下泻,冲刷土壤,雨后又容易干旱,农作物产量低而不稳。因此,必须采取工程措施,修筑高标准梯田。为了更好地拦蓄雨水,一般采用沟畦种植技术。这样,就能增加土壤有效水份储量,增加抵御干旱能力,再配上农业耕地措施,如抗旱种子,增施有机肥料,土膜覆盖等,不仅能增加农业产量,且能防止水土流失,减少泥沙对河流的危害。

     2.2利用庭院、场院和屋顶集雨,发展庭院经济 农户房前屋后和村边地头,一般都有经过碾压的庭院和场院,屋顶面多是水泥石灰土和瓦,为收集雨水创造了条件。根据当地降雨量、降雨强度和降雨面积的大小修建蓄水设施(水窖和水窑),汛期拦蓄雨水并存储起来,除解决人畜饮水之外,还可利用又限得水源发展庭院经济。种植业、养殖业 和小型加工业。实践证明这是山区人民脱贫致富奔康的一条有效途径。同时也改了山区农村的卫生条件,减少疾病,提高了健康水平

    2.3利坡地、道路集雨,发展大田作物的灌溉 一般地区坡地较多。乡间都通柏油路或石子路,还有不少田间路,这些坡地、道路可以直接收集或经过改造后收集雨水。一般土质道路要进行平整碾压,并设置向路边排水的横向坡度。有的荒坡要对原土进行夯实,夯实的干容重不小于1.5t/m3 若天然集雨面不足时,可修建人工防渗蓄水工程(水窖或水窑),水窖(旱井)一般蓄水30-50,水窑一般蓄水100-200,再配上适宜的灌溉系统,即可进行大田作物(粮食、瓜类等)的灌溉,由于水量有限,一般采用灌关键水、救命水的办法。

    2.4结合小流域综合治理,发展农业灌溉

    3.雨水利用的适宜节水灌溉技术主要有:

    微灌技术、抗旱坐水种技术、地膜集流穴灌技术、注射灌溉技术、瓦罐渗灌技术。

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