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吴普特 高建恩:人工汇集雨水利用技术

作者:吴普特 高建恩  来源:中国节水灌溉网  点击数:2978   www.88807.com:2008-8-22  

     2003年3月在日本召开的第三次世界水论坛上,“甘肃雨水利用行动”荣获“水行动大奖赛”特等奖。联合国于4月开始在全球推广。随着世界范围内的干旱加剧及水资源的日益紧缺,开发利用雨水资源已成为缺水国家解决水危机的新途径。在我国西北干旱半干旱地区,如何高效利用雨水资源、修建高效集雨场成为当地群众尤其是农民十分关心的问题。——编者

    由水利部组织鉴定“整体达到国际先进水平”的“九五”国家重点科技攻关项目“人工汇集雨水利用技术研究”的核心是通过人工汇集雨水的手段,达到节水增产,“降水增效”的目的。该项目建立了干旱半干旱地区不同地形条件下的集流农业模式,形成人工汇集、存贮与高效利用的配套技术体系,实现了提高农田水分利用效率的目标。该项目目前已得到农业科技成果转化资金支持,正在进行试验示范。

集流场的规划设计技术

    本成果针对五种雨水汇集方式及地形地质条件提出了4种雨水汇集及贮水配置模式;给出了不同集流情况下的集流效率;提出了简化的产流产沙过程计算模型;建立了雨水汇集的设计体系,编写了集流场规划设计指南。该成果适用于不同地区的高效集流场的规划、设计、施工、运行及管理。

人工汇集雨水高效集流材料研究

    通过试验研究比较,选择了聚乙烯薄膜、沥青玻璃布油毡、HEC土壤固化剂等10余种材料进行室内及野外试验。其中HEC土壤固化剂和沥青玻璃布油毡是首次提出值得推广的两种新型高效雨水集流材料。HEC的特点是高强、耐水、适应性强,对拌和水质无特殊要求,能充分利用当地的水土资源。沥青玻璃布油毡强度高、抗拉、不透水、耐老化,易施工、铺设简单、容易移动,也是一种值得推广的高效集雨材料。与目前国内外应用的人工集流材料相比,主要技术经济指标较高。

雨水存储设施与应用模式

    针对专题实施地区雨水利用的实际,在确定雨水汇集工程技术基本参数的基础上,对主要的雨水存贮设施进行了结构计算和设计,给出了定型设计图纸,完善了水窖的施工技术与程序;设计并完成的“坡地活动式集雨节灌工程模式”试验点,通过“上部坡地种粮(草)、秋季覆膜集雨,地边打窖贮水,补灌下部作物”的利用方式,达到一地多用、低耗高产、雨水高效利用的目的,探索出一条雨水集蓄利用与澳门匍京直营集团相结合的新途径,对不同区域雨水集蓄利用的整体规划具有重要的应用价值。

小型提水补灌机具选配与研制

    按照因地制宜,实用性强,多功能,结构轻巧,价格低,便于操作的原则,配套集雨节灌系统。首先,确定适宜于集雨水窖的提水微灌模式,选配相应的提水设备。结合农民经济状况和生产习惯,根据不同的水窖条件,提出了4种提水节灌系统:电泵(小型离心泵或潜水泵)加微灌系统、手压泵配软管系统、汽油泵配微灌系统、自压输配水灌溉系统等。其次,组装配套小流量、中扬程的汽油机水泵,可用于无电源的水窖提水节灌。第三,与地方农机具生产厂家合作,研制抗旱施水播种机具。这4种小型提水节灌系统,是国内对雨水提水节灌机具选取和模式化总结,适合于我国国情,特别是丘陵山区汇集雨水的小水源情况。

有限补充灌溉原理及配套农艺技术

    研究配套有限补充灌溉的农艺措施,形成增产节水农艺技术体系。得出春小麦和玉米补灌最佳期分别为拔节期和抽雄扬花期。拔节期适宜的土壤水分下限为田间持水量的60%。各种灌水方式中,膜下滴灌节水增产作用最明显。灌水次数一般年份1~2次,干旱年2~3次,每次灌水10~20立方米;通过对作物品种覆盖、耕作栽培、施肥、间作套种、化学节水剂应用等方面研究,提出了地膜小麦栽培规程和玉米地膜集雨补灌技术规程以及多种单项技术。以钙赤合剂和保水剂为主的化学节水技术,钙赤合剂拌种增产10%左右。保水剂的玉米旁施和马铃薯穴施1千克,其投产比分别为1∶3.5和1∶4.2,这在实际生产中是非常合算的。

项目实施情况

    该项目在实施过程中,先后在甘肃定西、陕西富平等地进行了万亩示范,从示范区情况看,粮食平均亩产300千克,较大田增产90%,补灌的水分利用效率达到2千克/立方米以上。在定西县利用雨水高效利用技术100余万亩,平均亩产200千克,增产66%,水分利用效率达到1.75千克/立方米,共增产粮食8000万千克,直接产生经济效益5650余万元。投资回收年限1~4年,益本比2~2.56。

(责任编辑:liubin)  
 
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