Journal of Irrig ation and Drainage

文章编号:1672-3317(2009)04-0001-05

＊

现代雨水利用技术研究进展与研发重点

赵西宁, 冯 浩, 吴普特, 汪有科, 高建恩

(西北农林科技大学 , 中国科学院水利部 水土保持研究所, 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心, 陕西杨凌 712100)

摘 要:具有工程化、科技化、规模化内涵的现代雨水利用技术是现代节水农业技术的重要研究内容, 已成为缓解干旱缺水, 实现农业高效用水, 降低常规农业用水量的有效措施。 在分析现代雨水利用技术研究进展及其发展趋势基础上, 指出现代雨水利用技术是传统雨水利用技术与新材料技术、现代生物技术、现代信息技术、现代灌溉工程技术等高新技术相结合的产物, 具有多学科相互交叉、各单项技术相互渗透的明显特征。 在此基础上, 提出了近中期现代雨水利用技术研发的重点, 即以重大前沿性技术研究为基础, 研发与雨水利用相关的重要关键技术与产品, 探索建立适宜的现代雨水高效利用技术体系 。

关 键 词:现代雨水利用技术;研究现状;发展趋势;研发重点中图分类号:S273 文献标志码:A

从国家战略水安全角度考虑, 未来我国农业用水只能维持零增长或者负增长 ;从国家粮食安全角度考虑, 到 2020 年我国粮食总产量需达到 6 .0 亿 t , 考虑到耕地面积因经济建设而不断减少的现实, 并综合技术进步因素, 到2020 年达到生产 6 .0 亿t 粮食生产能力, 即在2007 年基础上增加 1 .0 亿 t 的粮食, 尚需增加农业用水约 1000 亿m3 [ 1] 。在我国水资源极为有限前提下, 特别在我国北方水资源紧缺地区, 仅靠开发常规地表水和地下水资源解决干旱缺水问题, 不仅技术上难以实现, 而且经济上也难以承受, 唯一有潜力的水资源就是雨水 。雨水利用作为一项亟待开发的非常规水资源高效利用技术 , 已普遍受到关注与重视, 尤其是“ 十五”国家“现代节水农业技术体系及新产品研究与开发”重大科技专项(863 计划)中将“ 新型高效雨水集蓄与利用技术研究”列为前沿与关键层次创新课题, 将“ 北方半干旱集雨补灌旱作区节水农业综合技术体系集成与示范”列为技术集成与示范类课题, 已取得一系列在生产实际中发挥重要作用的创新性研究成果, 展现出雨水利用的巨大潜力[ 2-3] 。正在实施的国家“ 十一五”863 计划重点项目“ 现代节水农业技术与产品” 中也设立了雨水利用相关课题, 使雨水利用技术研究在深度和广度及实现产业化方面都有了进一步发展。

1 现代雨水利用技术研究现状

1 .1 新型集雨材料

集雨材料是雨水利用技术实施的关键。传统雨水集流多是利用道路 、硬地面来收集降雨所产生的地表径流, 成本低下, 但道路和硬地面等传统集流面收集的雨水存在污染严重, 水质易恶化, 难以利用等缺点 ;目前大面积应用的混凝土以及塑料薄膜等雨水集流面, 使雨水集流效率和效益都较传统道路和硬地面有了较大程度的提高, 但仍存在价格高昂等不利因素。研究和开发集流效率高、材料成本低且对环境无污染的绿色环保新型集雨材料是现代雨水利用技术追求的主要研究目标, 新材料技术和现代生物技术发展也为新型集雨材料的研发提供了重要技术支撑。研究热点主要集中在土壤固化剂集雨材料 、高分子面喷涂材料和新型生物集雨材料方面。

＊ 收稿日期:2009-03-24

基金项目:国家自然科学基金项目(40701092);国家 863 计划重点项目(2006A A 100204 ;2006A A 100217);国家科技支撑计划项目

(2007BA D88B10 ;2007BA D88B05);教育部重点项目(108182);西北农林科技大学青年学术骨干支持计划资助

作者简介:赵西宁(1976-), 男, 陕西渭南人。 博士, 主要从事水土资源高效利用及其效益评价方面的研究。

通讯作者:冯浩(1970-), 男, 陕西延安人。 博士生导师, 博士, 主要从事水土保持与节水农业方面的研究。

土壤固化剂集雨材料主要是对现有土壤固化剂集雨材料进行筛选和对新型土壤固化剂集雨材料进行开 发二个方面。以研究现有土壤固化剂材料技术经济性能为基础, 筛选出适合于用作集雨材料的新型土壤固化剂, 通过试验研究与野外田间考核, 着重研究土壤固化剂集雨新材料的施工工艺和使用技术, 以及集流效率与技术经济指标等。针对目前土壤固化剂种类繁多且性能各异的实际, 西北农林科技大学等单位对现有众多土壤固化剂性能进行了比较分析, 筛选出可提高土壤强度和抗渗能力的土壤固化剂(H EC)。H EC 加入土中自身水化后会复合产生超叠加效应, 使土颗粒表面紧密接触, 激发土粒中硅铝酸盐矿物的潜在活性, 使表面形成牢固的多晶粘粒聚集体, 从而提高了土体强度, 与混凝土集雨材料相比, 其抵抗渗透水流破坏能力明显较高, 集流效率可达 60 ～ 90 [ 4] 。另一方面, 通过对现有土壤固化剂材料的改性, 研发新型 、绿色环保专用土壤固化剂集雨材料。西北农林科技大学针对不同地区土质的差异性, 对 HEC 土壤固化剂的配方进行改进, 开发出一种新型土壤固化剂材料(M BE R)。与传统混凝土相比 , 强度提高 50 ～ 120 ;与 H EC 固化土相比较, 强度提高 30 ～ 70 , 而抗冻性能比H EC 和传统混凝土材料提高 6 ～ 24 , 投资减

少 30 ～ 40 , 集流效率可达 60 ～ 90 [ 5] 。以M BER 为基础完成的《土壤固化剂修建集流场施工指南》、

《土壤固化剂集流面工程技术规程》已作为内蒙古自治区地方标准颁布实施。

研究并开发可明显改变土壤入渗性能, 对环境无污染绿色环保, 价格相对低廉的高分子化学材料是集雨材料研究的又一个主要方向。冯浩等研究了土壤表面施加聚丙烯酸 、聚乙烯醇 、脲醛树脂 3 种高分子聚合物后, 土壤物理性质和坡面产流产沙特征的变化规律, 聚丙烯酸综合效果最佳, 脲醛树脂次之, 聚乙烯醇最差, 其适宜浓度范围分别为 4 .8 ～ 6 .0 , 1 .6 ～ 2 .0 , 10 .0 ～ 12 .5 [ 6] 。国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心和武汉大学有机硅有限公司共同开发出新型坡面喷涂型高分子有机硅材料, 并通过室内渗透试验和室外模拟降雨试验以及与作物相结合试验, 确定了有机硅材料使用时与水混合的比例、喷涂强度、施工工艺与养护技术、集流效率、工程使用寿命, 提出新型高分子面喷涂集雨材料施工工艺。新型有机硅集雨材料体积配比在 1 ∶7 ～ 1 ∶5 时, 用量在 150 m L/ m2 , 集流效率可以达到 70 以上, 是天然土质集水面的 8 倍以上[ 7] 。

在生物集雨材料方面, 以筛选和培育适宜干旱山地生长, 且具有固土、低入渗性能的地表附着植被(苔藓、地衣等)为基础, 通过试验研究与野外田间考核应用, 着重研究有利于植被快速生长的工艺和以其为主要内容的新型生物集流面建造技术, 形成以生物植被为主要形式的生物集流面。中国科学院石家庄现代化农业研究所等单位根据地衣 、苔藓等隐花植物可在土壤表面形成生物土壤结皮, 改变地表微地形 、表层土壤结构和水文过程的功能及其自身具有较强抗旱能力的实际, 通过对地衣和苔藓等生物学和生态学特性的观察与分析, 初步选育出适宜干旱山地生长且可作为生物集雨材料的石果地衣和葫芦藓等生物, 并发明了利于生物植被快速生长的人工繁殖方法和人工繁殖生长调理剂。筛选出的石果地衣固化表面可使 0 .5 cm 的水层在其上面停留 6 h 不渗漏, 是一种理想的环保型集雨材料[ 8] 。

1 .2 雨水集蓄形式

雨水集蓄形式是实现雨水资源化的一个重要环节, 按照雨水利用时间差异, 可分为雨水即时利用形式和异时利用形式, 即时利用形式强调雨水当时利用, 仅具有空间调节能力, 时间调节能力差, 代表形式有水平梯田等 ;异时利用形式 , 不仅具有空间调节能力, 更具有时间调节能力, 其解决了降雨与作物需水关键时期供需错位矛盾, 常见集蓄形式有水窖和蓄水池, 异时雨水利用形式是目前雨水集蓄形式研究的核心。针对目前生产中存在的工程造价较高 、施工工艺落后, 利用形式目标单一等主要问题, 以降雨径流调控与利用为技术手段, 以高效集蓄雨水利用与生态环境恢复重建的有机结合为目标, 研究开发新型实用的雨水集蓄利用形式是目前研究的热点问题。研究重点主要集中在坡地分段局部集蓄雨水新形式和雨水存贮设施结构二个方面。 在坡地分段局部集蓄雨水新形式方面, 以坡地降雨径流运行规律研究成果为支撑, 研究不同下垫面坡地

径流纵向运移变化与坡长的动态关系, 坡面径流横向运移变化规律, 以此确定坡地径流纵向集中地段的位置以及坡地径流横向集中分布状况, 并采取在纵向集中地段位置横向拦截, 坡地横向集中点就地聚集的方法, 分散集蓄雨水。基于上述理论, 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所提出了根域微集水技术, 使冬小麦水分利用效率提高0 .45 ～ 0 .75 kg/(mm ·hm2 ), 与无根域微集水技术相比, 冬小麦增产 25              ～ 30 [ 9] 。高建恩等在分析不同坡面流侵蚀临界坡长的基础上, 给出了临界坡长的理论公式以及基于运动波理论的坡面径流系数计算公式和坡面径流调控率计算公式, 确定了雨水利用横向拦截工程的设计方法, 并通过野外试验研究, 重点分析了点状拦截措施(如入渗孔 、渗水坑), 面状拦截措施(如林草措施)以及不同措施优化组合

的雨水调控利用效果[ 10] 。在雨水利用存贮设施方面, 常见形式有水窖 、蓄水池等 , 且多为黏土、混凝土防渗。近年来, 现代橡塑技术和现代信息技术的发展, 使雨水存贮设施结构优化与新型窖体开发成为可能。以德国、美国为代表的发达国家, 高密度塑料快速成窖技术发展迅速, 特别是德国的快速成窖技术, 可通过串并联形式, 随意扩大容积, 但造价平均高达 3000 ～ 4000 元/ m3 。在我国各种橡塑贮水容器种类繁多, 最大容积可达 40 m3 , 但由于运输不便和价格高昂, 主要应用于交通便利地区的农村生活用水, 应用于农业生产用水甚少。因此重点研究、改进与提高现有雨水存贮设施结构形式, 开发新型可一次性拼接完成施工的窖体, 降低现有水窖施工成本是现代雨水利用技术研究的一个主要内容。针对传统水窖施工工艺落后, 利用形式单一等问题, 朱德兰等人利用有限元空间分析方法, 进行水窖结构计算, 优化出不同应用条件不同容积的水窖结构最优形式、几何尺寸和材料性能参数 。在上述理论分析基础上, 提出了雨水存储设施各部件的组装配套技术, 开发出了可一次成型 、性能优良 、运输方便 、便于规模化生产的柔性橡塑水窖 , 并已经实现了水窖的工业化生产, 与传统混凝土水窖相比, 单方容积造价降低了 20              , 已在我国半干旱地区进行了示范应用[ 11] 。

1 .3 雨水利用形式

采用先进的行之有效的节水灌溉方法, 实现有限雨水的最大资源化是雨水利用的最终目标。传统雨水利用形式主要有坐水种、人工点灌等, 虽然能使有限雨水资源的利用效益最大化, 但由于投劳强度限制, 使雨水利用技术难以大范围推广应用。现代节水灌溉技术和有限灌溉微环境下农作物生理生态方面研究, 为该问题解决提供了重要理论依据。山仑等在宁夏固原试验表明, 拔节期给春小麦补充供水 600 m3 / hm 2 , 产量达到 3915 kg/ hm2 , 高出对照 76 , 供水量只相当于充足灌溉处理的 1/ 4 , 但产量却相当于其 3/4[ 12] 。

现代节水灌溉工程技术发展, 为集雨灌溉提供了重要途径。采取节水高效的局部灌溉方法, 补充的灌水只湿润作物根系土壤, 使棵间蒸发降低到最大。2007 年, 吴普特等在陕西米脂进行的坡地 5 年生红枣集雨微灌技术研究表明, 集雨工程技术与现代微灌工程技术的有机结合, 尤其是现代滴灌技术和涌泉根灌技术的利用, 使山地红枣在总灌水次数仅为 3 次, 灌溉定额约为 750 m3/ hm2 的条件下, 实现了山地红枣产量从无

灌溉 4650 kg/ hm2 到 19800 kg/ hm2 的跨越, 水分利用效率实现由 1 .17 kg/ m3 增加到4 .21 kg/ m3 [ 13] 。

1 .4 雨水资源化潜力与雨水利用智能决策

可利用的雨水资源化潜力在一定程度上决定了雨水利用工程措施的数量 、规模及其布局。从雨水安全高效利用角度出发, 研究不同尺度可利用的雨水资源量, 并将其最大值作为雨水资源化潜力, 是雨水高效安全利用技术应用的理论依据。作者在小流域尺度上, 从雨水资源化理论潜力 、可利用潜力、可供社会经济发展利用潜力以及实际利用资源量方面分析了不同层次雨水资源化潜力, 建立了小流域雨水资源可持续利用型、“ 调控设施型缺水” 、“ 利用污染型缺水”以及不可持续利用型等不同类型的判别模式[ 14] ;在区域尺度上, 分析了影响雨水资源化潜力的各个因子, 提出了黄土高原雨水资源化潜力的 5 个评价指标(多年平均汛期降雨量、治理度、植被覆盖度 、沟壑密度 、土壤有机质含量), 利用 GIS 的空间叠加与属性提取原理, 形成了各个评价指标专题图层, 建立了基于人工神经网络方法的区域雨水资源化潜力定量评价模型, 并绘制了黄土高原雨水资源化潜力空间分布数字化图件[ 15] 。

在雨水高效集蓄利用技术智能决策系统研究与开发方面, 以上述雨水资源化潜力研究为理论支撑, 借助地理信息系统(G IS)、遥感技术(RS)、全球定位系统(G PS)、专家系统(ES)及计算机辅助设计系统(CA D)等技术, 牛文全等开发了区域雨水利用智能决策系统, 可以通过分析区域的自然特征、降水特征, 利用气象资料、地形资料、土地利用资料, 计算出不同土地利用类型, 不同时段内的雨水资源利用潜力和雨水资源利用程度, 并通过对雨水资源化潜力和利用程度的比较, 可以初步评价雨水利用的现状和趋势[ 16] 。

2 现代雨水利用技术发展趋势

现代雨水利用技术是在传统的雨水利用技术中融入了新材料技术、现代信息技术、现代生物技术 、现代灌溉工程技术等一系列高新技术, 具有多学科相互交叉 、各单项技术相互渗透的明显特征 。现代雨水利用已不仅是一种变被动抗旱为主动抗旱的农业高效用水方式, 而且已成为水资源综合管理中一个不可缺少的重要组成部分, 更是对传统旱地农业的继承与进一步发展, 也是现代节水农业技术发展的战略基础性工作和重要研究内容。从支撑现代雨水利用技术的应用基础理论而言, 需要将水文学 、土壤学、生物学、材料学 、作物学、农业水土工程学等学科有机地结合在一起 , 以降水-土壤水-作物水-光合作用-干物质量-经济产量的转化循环过程作为研究主线, 探索提高各个环节中水的转化效率的机理。这不仅涉及到天然降水条件下和利用

雨水在作物需水关键期灌溉条件下的土壤-植物-大气系统中的界面过程 , 水分传输和系统反馈的机制, 雨水调控途径以及大气水 、地表水 、地下水、土壤水转化关系等相关领域内的前沿技术。20 世纪 80 年代以来科学技术出现的重大突破, 使雨水利用也借助于相关理论, 利用现代数学方法及计算机模拟手段, 试图从整体上来考虑天然降水条件下和利用雨水在作物需水关键期灌溉条件下, 水-土-作物-大气间的互动作用与关系, 定量描述土壤-植物-大气连续体中水分和养分运移的转化过程 , 据此制定科学的雨水调控利用方案。另一方面, 现代雨水利用技术又需要现代生物、水利、农艺、新材料、信息、化工等多方面的技术支撑 。现代新材料技术的研制创新正在使坡面集雨、雨水存贮设施、雨水利用技术等方面孕育技术上的重大突破 , 现代信息技术的发展为雨水利用优化设计和智能决策提供了重要技术支撑, 现代生物节水技术和现代微灌工程技术的发展也为雨水的大面积应用提供了重要保障。必须以具有学科交叉性的重大前沿性技术研究为基础, 研发雨水利用相关的重要关键技术, 探索建立适宜的现代雨水高效利用技术体系。

3 近期现代雨水利用技术研发重点

3 .1 现代雨水利用前沿技术

雨水利用前沿技术是支撑雨水资源高效转化利用技术目标实现的重要课题, 研究热点主要集中在雨水资源化潜力及环境效应、农田降水-土壤水-作物水转化过程模型、农田土壤有效库容计算模型与评价方法等几个方面。在雨水资源化潜力方面, 重点研究雨水资源化潜力与其主要影响因子间定量关系, 借鉴分布式水文模型有效结构和较为成熟的 3S 技术, 并考虑下垫面空间变异性与非均匀性, 通过空间分析 、属性提取与尺度转换, 建立雨水资源化潜力计算模型, 并对未来一定时期的动态变化趋势作出科学评价与预测;在环境效应评价方面, 重点研究实施雨水资源开发措施后, 区域降水资源的地表再分配状况, 农业用水与生态用水变化状况, 建立雨水资源开发环境效应评估指标与方法, 构建雨水资源化后对区域环境影响的互动模型, 确定区域雨水资源合理安全开发量 ;研究主要土壤类型不同作物条件下农田降水-入渗与再分布过程, 土-气界面及土-植界面水量转化过程, 提出农田降水-土壤水-作物水转化过程模型, 确定不同区域农田降水转化效率; 研究主要区域土壤结构参数和农田微地形变化, 对土壤入渗性能 、持水性能 、供水性能、蒸发性能及土壤水分动力学参数的影响, 建立农田土壤有效库容评价模型, 提出农田土壤水库扩蓄增容潜力。

3 .2 现代雨水利用关键技术与产品

1) 农田降水-土壤水高效转化利用技术 。针对我国北方干旱缺水主要区域的农田土壤特点, 以提高不同农田自然降水-土壤水间的转化效率为目标 , 通过改变土壤结构参数、土壤剖面结构层次和田间土壤微地形条件, 增加土壤的有效库容, 重点研究土壤剖面非均质结构优化增容技术、农田蜂窝状入渗孔径流调控技术、根域微集水优化配置技术以及生物造腔扩蓄增渗等技术, 并研究上述不同技术的土壤扩蓄增容和径流调控效应, 建立相应的田间应用技术参数。

2) 新型集雨材料与土壤扩蓄增容制剂。以高集流效率 、低建设成本和绿色环保为目标, 研发适宜不同土质条件雨水集流的新型土壤固化剂材料 、高分子化学材料 、新型生物集雨材料, 提出相应的施工工艺和技术操作规程 ;以降低现有水窖施工成本, 减少施工工序为目标, 开发新型可一次性拼接完成施工的窖体, 提出相应施工工艺与技术操作规程;以有效改善土壤团粒结构 , 减少土壤容重, 增加总空隙度和土壤有效水分储存能力为目标, 研发新型绿色高效低成本的土壤扩蓄增容制剂。重点利用微生物对促进土壤团粒结构形成和土壤有效孔隙改善作用, 以微生物菌株、秸秆、腐殖质酸等为主要原料 , 通过发酵、造粒, 研制土壤生物增容剂;以高分子保水材料为基本原料 , 通过造粒 、缓释材料涂层工艺过程 , 研制人造土壤有机团粒增容剂 ;利用造纸废液中主要成分木质素, 进行交联接枝等改性反应, 添加助剂, 实施乳化和雾化技术改进, 增加强度和粘结性, 开发具有土壤水库扩蓄能力的安全可降解保水土壤结构改良剂;以活性炭 、秸秆等为农业生产废料为主要原料, 通过粉碎加工 、机械混合 , 研制有机无机复合增渗材料。并研究上述土壤扩蓄增容制剂的农田扩蓄增容效果和农田应用技术。

3) 土壤水-作物水高效转化技术与制剂。以提高有效土壤水-作物生理用水的转化效率为目标 , 重点研究土壤水分、养分对作物根系生长与水分吸收的影响, 建立作物根系吸收水分和养分动态模型, 提出基于作物根系动态耦合模型的最佳营养调控水分转化技术途径。采用仿生学原理, 防生光叶植物反光减少水分损耗, 从植物中提取成膜物质研制成膜反光抗旱剂, 反射阳光 、降低叶面温度 , 调控植物蒸腾。通过研究聚醚类化合物的高效活性和冠醚类化合物的毒性, 采用固相催化技术, 开发具有抗旱和刺激植物根系生长的高活

性、低毒调节剂 , 并开展慢性毒理试验, 田间残留试验及其土壤淋溶等环境行为研究, 提出调节剂在不同气候、土壤和作物条件下的应用技术 , 并研究相应的植物抗旱节水制剂的节水增产效应。

4) 雨水高效利用技术体系 。以构建具有区域特色的农田雨水高效利用与配套技术体系为目标, 重点开展技术体系集成创新与雨水高效转化利用技术平台建设, 在我国北方干旱缺水的不同类型区, 以小麦和玉米等主要农作物为对象, 根据区域自然降水、农田土壤和作物需水特点 , 结合现有保墒耕作等技术, 对上述单项技术与材料进行有机的集成与示范, 建立适合不同区域和作物雨水资源高效利用技术体系, 不断提高技术综合效益。

参考文献:

[ 1] 吴普特, 冯浩, 牛文全.中国节水农业战略思考与研发重点[ J] .科技导报, 2006 , (5):86-88 . [ 2] 吴普特.雨水资源化与现代节水农业[ J] .中国农业科技导报, 2007 , 9(1):15-20 .

[ 3] 赵西宁, 冯浩, 吴普特.黄土高原雨水资源化综合效益评价体系研究[ J] .自然资源学报, 2005 , 20(3):354-360 .

[ 4] 冯浩, 邵明安, 吴普特.黄土高原小流域雨水资源化潜力计算方法及评价初探[ J] .自然资源学报, 2001 , 16(3):140-145 .

[ 5] 樊恒辉, 高建恩, 吴普特.土壤固化剂集流面不同施工工艺比较研究[ J] .农业工程学报, 2006 , 22(10):73-77 .

[ 6] 冯浩, 吴淑芳, 吴普特.高分子聚合物对土壤物理及坡面产流产沙特征的影响[ J] .中国水土保持科学, 2006 , 4(1):15-19 .

[ 7] 吴淑芳, 吴普特, 冯浩.高分子聚合物对坡地产流产沙特征影响的研究[ J] .土壤学报, 2005 , 42(1):167-170 .

[ 8] 曹建生, 张万军, 刘昌明.石子和秸秆覆盖条件下降雨水量转化特征试验研究[ J] .水利学报, 2007 , 38(3):378-382 .

[ 9] 刘布春, 梅旭荣, 李玉中.农业水资源安全的定义及其内涵和外延[ J] .中国农业科学, 2006 , 39(5):947-951 .

[ 10] 高建恩, 吴普特, 牛文全.黄土高原小流域水力侵蚀模拟试验设计与验证[ J] .农业工程学报, 2005 , 21(10):41-45 .

[ 11] 朱德兰, 吴普特, 牛文全.用两级优化法进行喷微灌配水支管设计[ J] .水利学报, 2005 , 36(5):608-612 .

[ 12] 山仑, 邓西平.黄土高原半干旱地区的农业发展与高效用水[ J] .中国农业科技导报, 2000 , 2(4):34-38 .

[ 13] 吴普特, 汪有科, 辛小桂.陕北山地红枣集雨微灌技术集成与示范[ J] .干旱地区农业研究, 2008 , 26(4):1-6 .

[ 14] 赵西宁, 冯浩, 吴普特.小流域雨水资源化潜力及其可持续利用分析[ J] .农业工程学报, 2005 , 21(7):38-41 . [ 15] 赵西宁, 吴普特, 冯浩.基于 GIS 的区域雨水资源化潜力评价模型研究[ J] .农业工程学报, 2007 , 23(2):6-10 .

[ 16] 牛文全, 吴普特, 冯浩.区域雨水资源化潜力计算方法与利用规划评价[ J] .中国水土保持科学, 2005 , , 3(3):40-44 .

[ 17] 吴普特, 冯浩, 牛文全.现代节水农业技术发展趋势与未来研发重点[ J] .中国工程科学, 2007 , 9(2):12-18 .

[ 18] 吴普特, 冯浩, 赵西宁.现代节水农业理念与技术探索[ J] .灌溉排水学报, 2006 , 25(4):1-5 .

Research Progress and R & D Focus of Modern Rainwater Harvesting Technology

ZH AO Xi-ning , FENG Hao , WU Pu-te , WANG You-ke , GAO Jian-en

(N orthw est A & F University ;Insti tute of Soil and Water Conservatio n , CAS &MW R ; Natio nal Engineering Research Cente r fo r Wa ter Saving Irrig atio n at Yangling , Yang ling 712100 , China)

Abstract :M odern rainw ater harvesting technology has been endow ed w ith scientific conno ta tion of engi- nee ring and technicalization and scale by comparison w ith t raditional rainw ater harvesting .M odern rainw a- ter harvesting technolo gy is no t only im po rtant research co ntent fo r mo dern w ate r saving ag riculture , but also one of effective channel fo r relieving droug ht and w ater sho rtage , and reducing conventional ag ricul- ture w ater co nsum ption in China .T he paper sum marized the research pro gress and developm ent trend fo r modern rainw ater ha rvesting techno logy , pointed out that the modern rainw ater harvesting technolo gy is the result o f combing the t raditional rainw ater harv esting technolo gy w ith modern material , biolog y , com- puter simulatio n technolo gy , mo dern w ater saving i rrigatio n technolo gy etc ., technolo gy with the charac- teristic of inter-overlap among many courses o f study and inter-infil t rat ion am ong each single techno logy . The focal point and contents fo r the study of the modern rainw ater harvesting technolo gy , namely basing on the study of sig nif icant technolo gy , study ing and developm ent impo rtant and key technology related to rainw ater harve sting , explo ring and establishing a technical system o f m odern rainw ater harvesting tech- nolo gy w as put fo rw ard on the basis of that .

Key words:mode rn rainw ater harvesting technolo gy ;research current situatio n ;development t rend ;R &D fo cus