雨水集蓄灌溉（精选7篇）
雨水集蓄灌溉 篇1
作为农业大国,我国水资源紧缺,人均水资源的拥有量仅为世界平均的25%,对农业的发展产生严重的制约作用。雨水是区域水资源最根本的来源,当雨水作为一种用来满足人们生活和生产及其生态环境需要的物质资料时,它就成为雨水资源[1]。在国家“九五”科技攻关项目计划“节水农业技术研究与示范”项目和“十五”重大科技专项(863计划)“现代节水农业技术体系及新产品研究与开发”中把高效集蓄雨水利用摆在了首要位置[2]。
浙江省的降水量比较丰富,但是水污染现象较为明显,雨水集蓄灌溉技术的推广显得尤其重要。浙江省雨水资源丰富,设施农业及节水灌溉技术推广面积较大,同时利用集蓄雨水灌溉优势显著,推广的可行性高。浙江省的年平均降雨在140 d左右,年均降雨量达到1 601 mm,可集雨1 m3/m2,可产生径流逾100万m3/km2[3],集雨量可谓相当可观。由于浙江省年际内降水在2个汛期较为集中,大量的雨水超渗产流,后期无效蒸发,珍贵的雨水资源没有得到有效利用。加之浙江省“七山一水三分田”的独特地理条件,比较容易发生资源型和工程型缺水的问题。雨水集蓄利用技术的应用,可很好地缓解农业用水压力。
1 雨水集蓄灌溉技术简介
雨水集蓄利用系指人工收集雨水、加以储存并进行调节利用的微型水利工程。我国的雨水收集和利用历史已有1 000年,发展至今已形成完善的雨水径流引导技术、雨水汇集技术和贮蓄技术。20世纪90年代,节水农业研究工作及雨水集蓄技术的利用在国际雨水利用事业的推动下发展速度加快,我国各省(区)推动实施了许多雨水利用工程,如宁夏回族自治区的“窖窑工程”、陕西省的“甘露工程”、甘肃省的“121雨水集流工程”、山西省“123工程”及内蒙古自治区“112集雨节水灌溉工程”以及浙江省的“葫芦岛雨水集流利用工程”等,有效地减轻了自然灾害的发生,促进了农业生产活力的提高。
设施农业技术的发达程度,往往是一个国家或地区农业现代化水平的重要标志之一。在现代设施农业中,集雨利用系统则发展设计成集雨面、导流槽(管道)、蓄水设施(集雨窖或集雨池)和灌溉系统4个部分。天然降水通过设施棚面及周边空地、道路等集雨面收集后经导流槽汇聚,集中在蓄水设施中,再依靠现代化节水灌溉技术输送给作物,高效、有效地对雨水资源进行了利用。
2005年,北京市农业技术推广站在小汤山特菜基地开展了蔬菜生产全年雨水灌溉技术的试验示范,取得的效果很好,收集的降水量可达到300 m3/年以上。在北京市的郊区,在保护地上从事蔬菜的生产一般为1年2茬,如果生产的蔬菜种类为黄瓜、番茄等,则每年需要水资源的总量为4 500 m3/hm2左右。根据2005年该试验示范的结果,正常年份在保护地膜面所收集的雨量可充分地满足蔬菜生长所需要的用水量[4]。这是设施农业雨水利用的成功案例,值得在各地进行推广。
2 集雨灌溉技术在设施农业中推广的意义
目前设施农业仅仅对现代节水灌溉系统的节水比较重视,忽视了对自然降水的利用,出现棚外降雨而棚内却仍然在灌溉的状况。与露天进行设施农业的种植方式相比,该状况不能最大化地发挥出节水灌溉的效益,该种现象在湿润地区表现的尤为明显[5]。
目前,浙江省设施农业的总栽培面积达到93.33万hm2,且每年以超过6.67万hm2的速度逐渐增加;设施大棚中不能直接地对雨水资源进行利用,全靠外界采取的灌溉措施才能满足作物的需水要求,且对于设施大棚中生长的作物来说,其不仅生长期较露地栽植的时间长、而且茬数多,对水量的需求也就更大。据相关报道指出,在设施大棚的栽培条件下,蔬菜种类、土壤条件及时期的不同,其每天的需水量均有所不同,一般在1.1~15.0 mm,因此设施大棚每年的总耗水量达到4 015~54 750 m3/hm2,若根据5 mm/d的需水量进行计算,则设施大棚栽培每年的总需水量可达到18 250 m3/hm2。根据《雨水集蓄利用工程技术规范》,取连栋大棚雨水收集率90%,单栋大棚雨水收集率85%,以年降雨量1 600 mm进行计算,则雨水收集量分别为14 400 m3/hm2和13 600 m3/hm2。能在较大程度上满足灌溉用水,大大节约水资源。按照目前灌溉水成本均价0.4元/m3、每年收集雨水量1 600 mm计算,可节约灌溉费用6 390元/hm2。同时减少了部分地区提灌提排的动力消耗,节省了电力能源和燃料资源,利于节能减排。
2.1 农产品品质改良
对农产品的质量产生较大影响的因素主要有水的质量及其灌溉方式,多数作物对灌溉水质的要求较高,而普通的灌溉用水不能满足作物的这些需求。尤其在经济条件较为发达的平原或海涂地区,设施农业的发展速度较快,但通常也会伴随着严重的水质污染发生,导致灌溉水中硝态氮、盐及氯等含量较高,难以实现多种作物的优质生产。对于一般的灌溉河水来说,其含盐量一般在1.5~3.0 mmho/cm,而一些优质的花卉如凤梨花等,其对灌溉用水的含盐量要求控制在低于0.1 mmho/cm。雨水是一种灌溉效果较好的水资源,不仅含盐量等各项指标对大多数作物的生长发育有利,还可以增加作物的产量及品质,实现了作物的“绿色”生产。同时,雨水中的水质条件还可以满足微喷、微滴等节水灌溉的需求,有利于促进雨水利用率的提高,进而对作物灌溉模式进行改善。
2.2 土壤性质优化
设施大棚中直接“享受”不到自然雨水的淋洗,长期的灌溉只要依靠提水或地下水,容易恶化土壤中的理化性状,尤其在那些土壤中的盐碱含量较高的平原或海涂地区,地下水及灌溉水中盐分的海量较高,导致了设施农业中出现严重的返盐现象。数据表明,温室作物化肥与农药残留量是大田露地作物的2倍以上。如果用污染河水进行灌溉,那棚内更加成为严重的污染区[3]。如杭州市农业科学院蔬菜研究所的连栋大棚中每年或每茬要消耗大量的水对土壤中的盐分进行淋洗,甚至需要息耕一段时间进行养地。有不少地区水污染严重,特别是随着工业经济的发展,水污染越来越重,而人们生活水平的提高对农产品质量又提出了越来越高的要求,要解决该矛盾,应对天然的雨水进行合理、有效利用。
2.3 水土保持
浙江省虽然降水量比较多,但呈不均匀分布状态,导致有的地区涝、有的地区干旱的状况。通过雨水集蓄技术的推广应用与工程实施,既可以取得较好的经济效益,有效地对水分的余缺进行调节,还有助于排涝减洪,减轻水土流失。特别是在降水量较多、较大的时期,大棚内不能对天然的雨水进行利用,加大了周围的地表径流,导致了土壤中的养分被大量冲走。如将棚面的雨水进行收集贮存,不但可对防洪排涝的压力进行减轻,还可有效地保护水土、防止水土的流失。
3 雨水集蓄的建议
3.1 雨水收集
在同样的集雨面面积上,要收集更多的雨水,集雨材料特性是主要因素。集流面由棚面和棚间道路组成,一般为覆膜棚面和硬化道路。一般有机塑料板和塑料薄膜的集流效率可达90%以上,而棚间道路根据硬化方法和材质不同,从混凝土、沥青、水泥土到原土夯实,集流效率依次减小,分别为75%、65%、50%和20%[6]。集流面材质的选择需根据工程实际、现场条件和投资金额综合考虑。
3.2 雨水过滤
进行雨水的集蓄,集流面应选择合适的材料,此外,因久旱逢雨或雨季之初的雨水中含有较多的大气污染物,应尽量避免集蓄。雨水的水质直接受大气的影响。一般雨水经输水管汇集后需经过过滤池进行处理。雨水过滤池多用砖石砌成,100号水泥砂浆抹面,池内分成3个格区,每个格区内填不同粒径滤料:第1格区投放1~8 mm的粗砂和砾石;第2格区投放8~17 mm的砾石;第3格区投放15~20 mm的卵石。池底留有1排水孔,用于排泄池内沉积的污水、浑水[7]。
3.3 雨水储存
若雨水的集蓄中未对设施的容积进行合理的设计,则会产生不利的影响。如设计的溶积太小,会导致集蓄雨水的总量不能达到灌溉的需求,导致剩余雨水的流失;如设计的存储量过大,则可能因长期的贮存而导致水质的下降。贮存水的水窖材料不可选择橡胶、塑料等,因其透气性不好,易导致水质中的溶解氧含量降低、COD含量超标等,进而对作物的根系呼吸产生不利的影响;集雨池不可采取露天的方式,以防止水藻的大量滋生而堵塞灌水器[8]。为保证雨水的水质,水窖体积一般以40 m3为宜[7]。还可在窖体内壁贴附食用级材料,以对水质进行保护。
4 结语
浙江省的雨水条件充沛,设施农业发展较快,普及率较高,推行集雨灌溉的可行性高。此外,虽然设施农业中节水灌溉技术较为完善,但是由于目前普通大棚的集雨蓄存技术和雨水净化处理技术的研究较为缺乏,收集的雨水只能作为备用水源。雨水集蓄结合节水灌溉技术的大力推广,可推动农业的科学用水。浙江省需注重农业的可持续发展,搞好环境整治,保证雨水的洁净。总之,应重视对普通大棚集雨技术的研究和推广,减轻农业用水压力,减少能源与可用水的消耗量[9]。
摘要：简单介绍了雨水集蓄灌溉技术及其在浙江省设施农业中应用的意义,提出了雨水集蓄的建议,以期为该省雨水集蓄灌溉技术的推广提供参考。
关键词：雨水集蓄灌溉,设施农业,意义,建议,浙江省
参考文献
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雨水集蓄灌溉 篇2
关键词：集雨灌溉工程,设计问题,分析
1 概况
麦积区属秦岭黄土高原沟壑区, 全区总人口56.5万人, 其中农业人口44.7万人;全区耕地面积72.8万亩, 旱地面积33.8万亩, 占总耕地面积的46.42%。干旱缺水是经济和社会发展的主要制约因素。“十年九旱”、“三年一大旱、一年两头旱”是全区的气候特点。频繁出现的旱灾给农业生产带来严重威胁, 同时也给整个国民经济和社会发展造成很大影响。
近年来, 全区遭受了60年未遇的大旱灾, 特别是在既无地表水, 又无地下水且远距离调水又不现实的干旱山区, 根据地表水资源十分贫乏, 但是天然降雨量较为丰富, 平均年降雨量474.4~578.3mm, 在时空分布上较为不均, 多集中在7~9月, 春旱和冬旱年年发生的特点。为使这些地区的农业生产不受干旱的影响或免遭干旱造成的损失, 利用集蓄水窖工程进行灌溉, 变被动抗旱为主动抗旱, 实施雨水集流工程, 不仅解决了12万人及几十万头牲畜的饮水问题, 而且还为干旱山区水利建设和旱作农业发展创出了一条新途径。
为了配合雨水集流工程的实施, 笔者就该项工程设计中的有关问题进行探讨。
2 工程设计中的几个关键问题
2.1 集流面规模设计
集流效率与集流面材料、降雨量、降雨强度、集流面坡度、前期含水量、施工质量等因素有关, 现将各种材料集流面在不同降水等级和保证率情况下的集流效率, 见表1。
2.2 降雨量资料的收集与计算
降雨量的多少关系到集流面规模和工程造价问题。与不同保证率典型年降水量有关的频率模比系数Kp列于表2, 当地Cv值查表确定。
依下列公式可算出当地不同频率的降雨量。
Pp=P0·K·Kp
式中:Pp——证率等于P的年降雨量;
P0——当地多年平均降水量;
K——多年平均降雨与降水量比值;
Kp——频率模比系数由Cv值查表2。
注:Cv值查甘肃省水文总站编“甘肃省地表水资源”。
2.3 灌溉用水量
据有关资料介绍, 在350~400mm降水量地区苹果滴灌95~55m3 水, 比不灌溉增产25%以上。因集流规模所限, 灌溉1亩地全年需水量按50m3考虑, 用水保证率按P=75%设计。
2.4 集流面规模设计
半干旱山区农户屋面是青瓦 (或机瓦) , 首先考虑屋面集流, 不足部分用混凝土面解决, 青瓦屋面每户按50m2估计。
3 蓄水窖容积的确定
蓄水窖容积应依平水年集流量估计, 水窖容积过大造成浪费, 过小则使收集的雨水盛不下而排弃同样是浪费。
水窖容积按公式V=X·W计算
式中:V——水窖容积 (m3) ;
X——容积系数, 取0.65~0.80;
W——平水年亩灌溉用水量 (m3) 。
甘肃省中东部6~9月份的降雨量占全年的70%~80%, 其余8个月的降水量只占30%~20%, 在这当中有一部分为不起径流的无效降雨。3~5月份是作物播种和生长期, 初估灌水量约占总灌水量的60%。
4 集流工程的设计
雨水集流系统主要由集流面、蓄水窖、输 (排) 水槽 (管) 3部分组成。
4.1 集流面的设计
本文主要介绍两种类型的集流面, 即庭院混凝土和屋面水泥瓦。
1) 混凝土集流面设计厚度3.5~4cm, 如有碾场、拖拉机或汽车行驶的要求时, 选长条型 (约50~80mm) , 卵石单层栽入基土中夯砸, 使其露出地面2cm, 地基土夯实干容重1.6g/cm3以上, 然后浇筑混凝土, 没有特殊载荷要求的, 可直接在地基上铺浇混凝土。用150#混凝土分块现浇并留伸缩缝, 分块尺寸1.5m×1.5m或2m×2m, 缝宽1~1.5cm, 伸缩缝填充材料:用1∶4的75#水泥砂浆勾缝或用红胶泥填充密实。砂石料含泥量不超过3%, 石子最大粒径不超过20mm, 水灰比控制在0.6~0.7之间, 混凝土材料配合比及用量列于表3供参考。
注:甘肃水利水电建筑工程预算定额 (1996) , 水泥为普通硅酸盐水泥, 砂石料最大料径20mm。
混凝土集流面纵坡比一般为1/40~1/30, 即坡度为1.4~1.9, 纵坡平缓混凝土面易滞水降低集流效率。
水泥瓦屋面坡比一般为1/4。凡是吃窖水的农户今后在建新房时, 建议屋面铺水泥瓦, 水泥瓦比红机瓦、青瓦集流效率分别高1.7、2.1倍。
2) 输水槽用混凝土浇筑, 纵坡坡比1/50~1/100, 有条件的可用塑料管输水, 管径不小于100mm, 以保证输水畅通为准。两种形式自行选用。
3) 水窖是集流工程的主要建筑物, 人饮集流窖尽可能修在院内, 以减少输水损失, 避免污染水质, 厕所、畜圈最好修在后院或院外。蓄水窖防渗要求高, 尽可能使其不渗或略有微渗, 水窖修成后最好在窖壁刷防水水泥浆。因各地基土土质差异较大, 水窖修建的形式不可能性搞定形设计。基土好的地方, 尽可能利用原有土窖, 最好在土窖壁上加2cm厚的水泥砂浆抹面防渗。
5 集流工程预算
5.1 集流面单位造价
混凝土集流面厚4cm, 选用425#普通硅酸盐水泥, 水灰比取0.65, 混凝土标号为150#。1m3混凝土面材料用量及单价见表4。水泥按520元/t, 砂、石料按60元/m3、65元/m3计。
100m2混凝土集流面需水泥1.16t合603元, 砂石料合439元, 共需材料费1042元。各地材料单价各异需自行核算, 混凝土集流面单位造价 (不包括土方人工费) 10.42元/m2, 见表4。
5.2 蓄水窖造价
多年平均降水量350mm的地区, K=0.88、Cv=0.25、Kp=0.978, 平水年100m2混凝土集流面可蓄集雨水24.1m3 (水泥瓦22.4m3) , 加屋面集水6.0m3, 需修容积为20m3的水窖1眼。集流面与水窖仅需水泥1.72t, 水泥单价按520元/t计, 水泥费用894.4元, 砂石料425元, 人工费172元, 总计995元, 见表5~6。
6 花牛镇郭窑村付军堂家水窖设计
6.1 工程规模及设计
6.1.1 工程规模
付军堂家 (5口人, 1头大家畜, 2头小家畜) 硬化集流场100m2, 屋面50m3, 容积30m3的水窖1眼。
6.1.2 工程设计
1) 集流场:
根据实践经验, 利用点灌或节灌技术, 灌溉1亩地全年需水量按50m3, 用水保证率按P=75%设计。
2) 水窖容积:
按公式V=X·W计算, 式中X——容积系数取0.7, W——平水年亩灌溉用水量。则水窖容积V=0.7×50=35m3。
因此, 修建一眼30m3的水窖, 可满足灌溉要求。
3) 平水年单位集水面积可集水量
该地区多年平均降雨量为533mm, P=75%保证率年降水量为399.75mm, 集流场面积按150m2计算, 其中砼硬化为100m2, 屋面集流面积为50m2, 按下式计算集雨量:
Fp=Ey·S·K·Pp/1000
式中:Fp——全年可集雨量m3;
Ey——集雨效率, 砼79%, 青瓦38%;
S——集流场面积150m2;
K——平均降雨量与降水量比值, 取K=0.98;
Pp——降水量mm。
则Fp=79%×100×0.98×399.75/1000+38%×50×0.98×399.75/1000
=30.95+7.44=38.39m3
因此, 100m2砼集水面积和50m2的屋顶青瓦集水面可满足设计用水量30m3的要求。
4) 水窖:
根据项目区地质情况, 水窖形式可采用保温瓶式丙型水窖, 容积30m3。有条件的农户, (如付军堂家) 每户可配手动泵1台, 吸水管采用直径为32mm的聚乙烯无毒塑料管, 既安全又卫生, 符合人饮及灌溉要求。
5) 水窖施工:
水窖采用150#砼浇筑, 内壁采用100#水泥砂浆抹面, 然后再刷纯水泥浆两遍, 以提高其抗渗性能, 施工时必须注意提高砼和砂浆的密实度, 做好各层之间的结合并加以养护。
6.2 工程管理
水窖工程坚持“谁建设, 谁受益, 谁管理”的原则。雨水集流水窖要经常维护集流面, 及时更换屋顶缺损瓦片, 砼集流面的裂缝应灌注沥青或水泥砂浆填塞勾缝, 定期检查水窖和水池等蓄水设施的渗漏情况, 发现漏水点要及时加以维修。
6.3 水窖工程的效益评价
工程建成以后, 付军堂家种植作物主要是蔬菜和果园, 增产按25%计算, 0.25亩蔬菜可增收500元, 0.75亩果园增收1500元, 而水窖与集流场的投入仅为3813元, 两年完全可以收回成本。
7 结语
城市雨水集蓄利用的作用研究 篇3
一、白银市水资源概况
白银市地处腾格里沙漠和黄土高原过渡地段, 主要河流为黄河干流, 在白银境内流长258千米, 流域面积14710平方千米, 多年平均过境流量1048.25平方千米, 多年平均径流量是328亿立方米。多年平均降水量为274毫米, 按全市国土面积21158.7平方千米计算, 折合降水5797.5立方米。随着城镇人口的不断增加, 水资源的相对短缺越来越严重。城市用水主要有生活用水、工业用水、环境用水等。据调查, 白银市常住人口20.55万人, 市区占地面积120平方千米, 属于干旱中等工业城市, 生活需水量每人每天40升, 工业用水量60吨/万元, 环境用水0.1千克/平方米, 其他行业用水为工业用水的30%, 则该城市日平均用水量为3.24万立方米, 年用水量1182.6万立方米, 对于供水水源有限的城市来说, 其供水压力是非常巨大的。所以根据城市的地形地貌, 从开发前景看, 天然降水利用的潜力巨大。
二、城市雨水集蓄利用的必要性
㈠雨水集蓄利用的作用 目前在白银市雨水利用方面存在着缺位现象, 有两个明显的特点:一方面是水资源短缺, 另一方面降雨时为确保城市安全, 加之无完善的雨水集蓄利用配套设施, 不得不将雨水下泄到黄河。现代城市的发展要求人们学会与自然和谐相处, 互相共存。但白银水资源相对短缺, 生态环境日益恶化, 因此要充分发挥雨水资源的输水、供水、排污和维持生态系统健康的功能, 促进城市的可持续发展。
㈡城市雨水资源的合理利用和有效管理 对城市雨水进行集蓄利用和有效管理, 调整城市与水的关系, 是科学利用自然资源的重要内容, 其指导思想是在降雨时不再单纯地将雨水排入黄河, 而是在充分考虑风险灾害的基础上统筹规划将其资源化利用, 最大限度地趋利避害、协调发展, 通过水利工程与非工程措施的综合使用, 集蓄和利用降水, 变雨水为资源, 以提高城市水资源的利用率。
随着白银城市化进程的加快, 城市绿地面积不断增大, 绿化供水与生活供水日趋紧张。由于水资源短缺, 绿化与生活互相争水, 导致供需矛盾突出, 已成为制约白银城市发展的主要因素之一。目前, 白银市的用水来源除主干黄河以外, 主要是集中于汛期6月~9月的雨水。但雨水回收缺乏足够的集蓄利用工程设施, 绝大多数未加利用即排入黄河, 从而造成事实上的资源浪费和资源短缺。
㈢合理利用雨水资源是解决城市水资源短缺的主要途径之一 解决城市水资源短缺问题的重要途径是提高水资源的承载力, 提高水资源承载力的主要途径与措施包括开源、节流与水资源的优化配置等。城市雨水利用工程, 具有相对投资小、潜力大、技术简单、易于操作等特点, 它通过工程和非工程措施的综合运用, 将雨水资源转化为可利用的水资源, 从而直接增加水资源总量, 将会为城市的水资源短缺开源节流开辟一个新的途径。加强城市雨水的集蓄利用, 不仅可以缓解水资源的紧缺状况, 还能减轻城市防洪压力, 减少城市面源污染。
三、白银市雨水集蓄利用的技术分析
㈠雨水年集水量潜力分析
年集水量按下列公式计算:W=φ×ρ×H×N×S/1000。
式中:W为年集水量 (立方米) ;H为年降水量 (毫米) , 按北方干旱地区的多年平均降水量计取, H=250毫米;N为集雨径流系数, 城镇集雨面多为砼面, 取N=0.50;S为集雨场面积, 取S=80×106平方米;φ为集雨场分布系数, 取φ=0.4;ρ为水的比重, 取ρ=1吨/立方米;经计算W=400万吨。
由上可看出年集水量约占该城市年用水量的1/3, 故雨水利用的潜力是巨大的。
㈡城镇雨水集蓄的主要用途收集来的雨水除用于日常洗衣、洗车、冲厕外, 主要可用于灌溉绿化、冲洗道路、消防灭火、部分工业用途等, 还可减少暴雨时期城市雨水的径流量, 减轻城市排水压力, 同时雨污合流, 可减轻污水处理的压力。
四、雨水收集的技术性措施
雨水收集利用是一项涉及多学科的、复杂的系统工程, 对于已建城镇要因地制宜, 根据实际建筑布局建设雨水集蓄工程。随着城乡一体化建设步伐的加快, 城市扩建及新建城镇在市政规划时, 一定要统筹兼顾, 科学布局, 点面结合、供排齐备, 最大限度地利用雨水资源, 建设节约性城市, 实现人水和谐。
㈠集水场地的选择 建筑屋顶、马路、广场、操场、绿地等都是收集雨水的好地方, 但要区别对待。屋顶、马路、广场多为混凝土硬化面, 容易形成径流, 而操场、绿地等为草地, 渗漏大, 仅在强降雨时产生径流, 因此, 在选择输 (排) 水管道时要因地制宜, 需经过水力计算确定。
㈡排水管道 (沟) 设计参照 西部地区暴雨强度公式:q=284和雨水设计流量公式:Q=Ψq F (升/秒) 。
式中:Ψ为公园、绿地等径流系数, Ψ=0.20;其他集蓄场地Ψ=0.45;F为集雨面积;设计降雨历时T=T1+m T2, 地面积水时间T1=15分钟, 折减系数m=2, 排水管道按满流计算Vmin=0.75米/秒;Vmax=5米/秒;排水管渠的流速v=1/n×R2/3×I1/2, 粗糙系数n=0.013;如果雨污合流需增加污水排放流量。
㈢因地制宜, 合理选择蓄水池蓄水池 位置的选择要因地制宜, 为方形或圆形, 用浆砌石或钢筋混凝土现浇, 容积可根据降雨历时与该区域排水设计流量确定, 即W=Q×T。值得一提的是连接城镇之间的公路也是一个收集雨水的好场所, 只要在公路两旁每隔一定距离建一小蓄水池, 再把各个小蓄水池串通起来, 就成了大的蓄水系统, 对公路绿化及城区环境的改善具有很大的作用, 蓄水池设计可采用不同容量的标准化设计。
㈣雨水水质的处理措施 在城区收集的雨水并非是纯净的, 雨水水质的处理是现代城镇雨水利用研究中必须面临的课题。影响雨水质量的原因主要有以下几方面:一是城市工业不断发展, 大气污染日趋严重, 据测定, 部分城市降雨中含有硫化物、氰化物等;二是城市楼群屋顶材料的不同及其表面积聚的大气沉降物等;三是路面材料及尘土、生活垃圾、汽车尾气等, 成分复杂。据测定, 有油类、无机盐及重金属等, 对人体及动植物都有一定的危害。因此, 必须采取一定的措施, 如设计专门的路面截污装置、浮渣隔离井、沉淀井, 对污染严重的要进行特殊的处理措施, 除采取上述方法外, 还可用中端或终端雨水滞留沉淀、人工湿地等处理技术。
五、城市雨水集蓄利用存在的问题与解决措施
㈠雨水集蓄利用存在的主要问题
一是相关部门雨水利用意识不够。长期以来在水利部门存在一些认识上的偏差, 总是认为雨水的集蓄主要在干旱山区缺水地方的人畜饮水和庭院经济中利用, 而城建部门只是简单地考虑城市防洪安全。由于这些意识和认识上存在的偏差, 使城市雨水集蓄利用长期停滞不前。
二是缺水城市雨水利用认识不够。在水资源严重短缺, 且工业污染严重、水质较差的城市, 在开辟新水源时只考虑长距离引水方案, 而对于雨水集蓄这一资源丰富、成本低、回收利用率高的水资源开发, 未能引起足够的重视。
三是城市规划部门雨水利用规划不足。在城市快速发展进程中, 城市规划部门仅考虑道路的拓宽、小区的布局等, 而对于充分加强城市雨水集蓄利用, 极少列入总体规划, 造成对城市雨水资源的极大浪费。
㈡解决雨水集蓄利用的措施
一是提高认识, 强化意识。在强调人与自然和谐共处科学发展的今天, 必须提高各方对城市雨水资源集蓄利用重要性认识, 通过各种途径大力宣传城市雨水集蓄利用, 能够解决水资源短缺、降低供水成本, 使城市雨水集蓄利用成为全社会的共识行为, 为满足城市经济社会发展发挥更大的作用。
二是加强规划, 加大投资。在城市规划中结合水利专业技术, 充分论证、周密规划、精心设计, 将城市雨水集蓄工程利用列入总体规划, 加大投资力度, 将其视为与开辟新水源同样重要的地位, 切实执行, 使城市雨水集蓄利用进一步发展。
六、结语
山丘区雨水梯级集蓄优化研究 篇4
随着雨水资源化的诞生,其不可替代的开发利用潜力己被越来越多的人们所接受,已成为水资源科学中的一个新的生长点,特别是在丘陵山区,雨水利用己成为缓解当地水资源紧缺, 加快山丘区经济建设的有效措施。
雨水集蓄利用主要包括汇集、蓄存与利用3个环节,这3个环节互相衔接,组成完整的雨水集蓄利用系统。但是,当前国内外雨水集蓄利用侧重于工程技术的研究和开发,比较重视工程兴建与否的定性问题及其技术性研究,而相对忽视了对工程规划及决策等有关定量问题的理论研究,对雨水利用工程规模、灌溉调度等方面的优化理论研究尚不多见。
广义的雨水集蓄利用是指经过一定的人为措施,对自然界中的雨水径流进行 干预,使其就地 入渗或汇 集蓄存并 加以利用。雨水集蓄利用工程对雨水的利用效率高,能进行时空调节与调度,与其他雨水利用的形式相比,是一种对雨水资源更高的控制利用形式和发展阶段。
2雨水梯级集蓄工程优化配置模型
2.1雨水梯级集蓄的涵义
雨水集蓄利用,主要通过修建蓄水工程对雨水进行调节利用。一般在低山丘陵区多修建大、中、小型水库,在丘陵岗地区多修建小水库和众多的塘坝,在冲沟、涧河多分级修建滚水坝, 层层拦蓄径流。梯级集蓄是沿丘陵山区不同等高线,修建多级雨水集蓄工程,形成丘陵山区不同梯级控制,拦蓄径流,有利于雨水和径流的高蓄高用,低蓄低用;有利于山区分级排洪,减轻洪涝灾害。连续的建造多级雨水集蓄工程,让每级雨水集蓄工程尽量做到首尾相接,实现山丘区雨水资源最充分的利用。在同等条件下,不仅能使水资源得到充分的利用,而且还是占用土地面积最少,蓄水调节能力最高,对山丘区生态影响最小的一种雨水资源开发利用方式。
2.2雨水梯级集蓄工程优化模型目标函数
在用水总量这个指标的约束下,山丘区雨水应当是优先鼓励利用的非常规水源,因此在水资源的开发利用中尽可能充分集蓄雨水资源。本设计以75%的来水频率确定可集蓄水量[1], 雨水集蓄优化以充分利用雨水资源,实现其经济、社会、环境生态效益最大化为目标,建立集蓄雨水资源优化配置模型:
f1(x)为经济效益目标函数[2],通常比较容易作定量分析, 以各水平年山丘区不同梯级区域不同行业使用雨水产生的经济净效益最大来表示:
式中:xijm为m梯级水源i向j用户的供水量,万m3,决策变量xij的类型见表1;bijm为m梯级水源i向j用户的单位供水量效益系数,元/m3;cijm为n梯级水源i向j用户的单位供水量费用系数,元/m3[3];aij水源i向用户j的供水效益修正系数,与供水次序、用户类型有关[4]。
f2(x)为生态环境效益目标函数。生态环境目标用生化需氧量(COD)来表示,COD是一种常 用的评价 水体污染 程度的综合性指标,是一种环境监测指标,主要用于监测水体中有机物的污染状况。以各水平年山丘区不同梯级区域COD排放量之和最小值的负值来表示:
式中:djm为m梯级j用户单位 废水排放 量中重要 污染因子 (COD)的含量,mg/L;pjm为m梯级j用户污水排放系数。
f3(x)为社会效益目标函数。社会效益是一个不易度量的目标,在实践中常常是建立一些更具体的指标来表示。由于水资源主要的社会责任就是让用水户有水用,而缺水程度直接对社会发展有影响,可较好地体现水资源的社会责任缺失程度, 因而以山丘区总缺水量最小的负值来表示:
式中:Djm为m梯级j用户的需水量,万m3。
2.3雨水梯级集蓄工程优化模型约束条件
(1)人均经济收入约束。人均经济收入约束可表示为:
式中:P为该山丘区区域总人 口,人;T0为该山丘 区区域最 低收入标准,元/人。
(2)投资规模约束。即新增雨水集蓄工程投资费用小于预算最大投资:
(3)供水能力约束。即水源向所有用户 的供水量 之和应小于其可供水量:
式中:Wim为m梯级水源i的可供水量,不同水源的可供水量分别由现有的供水工程和规划的供水工程来确定。
(4)用水系统供需变化约束。即用户j从各水源获得的总水量应该介于该用户需水量的上下限之间:
式中:WHj、WLj为用户j需水量的上、下限。本研究中生活、 工业、农业和生态用户需水量分别由指标分析法预测求得,即为各自的需水量上 限;而下限分 别按照生 活需水量 预测值的90%,工业需水量预测值的85%,农业需水 量预测值 的70%, 生态需水量预测值的75%来确定。
(5)地表水水源优先利用约束。即集蓄雨水、其他地表水、 中水能满足 各用户j的用水需 求时,则不再使 用地下水 和外引水:
(6)排水系统的水质约束。即:
式中:dj0为用户j的COD达标排放的规定浓度;D为允许的COD排放总量。
(7)变量非负约束。即:
3雨水梯级集蓄工程优化配置模型求解
3.1遗传算法
遗传算法(GA)最初由美国学者John Holland创建,是借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的高度并行、随机、自适应的搜索算法。与传统的优化算法不同,GA把问题的解表示成 “染色体”(即以二进制编码的串),是基于群体的算法,在执行遗传算法之前,给出一群“染色体”,也即是假设解,在种群中每一个“染色体”个体置于问题的“环境”中,这些假设解按适者生存、优胜劣汰的原则,从中选择出较适应环境的“染色体”进行复制、交叉、变异过程产 生更适应 环境的新 一代 “染色体”群。 这样,一代一代地进化,最后就会收敛到最适应环境的一个“染色体”上,它就是问题的最优解[5]。
由于遗传算法的主要特点是大规模计算和并行搜索,它是对整个群体进行进化运算操作,且着眼于个体的集合。由于许多实际的工程领域问题是多目标优化问题,所以多目标优化是一个非常重要的研究领域,多目标中的同时优化,可能是相互竞争的。多目标优化问题往往需要的是整体最优,而不是单个最优,所以需要求出一组可选的解决方案(Pareto集),进而寻得最优[6,7],见图1。
3.2遗传算法的过程[8]
(1)种群初始化。种群初始化是遗传算法最基本的步骤, 采用二进制进行编码。为了保证群体中个体的可行性和多样性,根据约束条件随机产生初始个体,使得产生的初始种群是可行的。
(2)适应度确定。适应度函数是由目标函数变换而成的, 而个体是通过适应度来比较优劣的。遗传算法在进行搜索中基本不利用外部信息,仅以适应度函数为依据,利用种群中每个个体的适应度值来进行搜索[9]。
基于排序计算适应度的方法只取决于多目标的本身,故可采用将种群中所有个体对不同目标函数的优劣进行排序,从而来计算总的适应度。
用Z(k)(k=1,2,…,K)表示目标 函数,K为目标函 数个数;对于每一个目标k,所有个体都会依据对该目标的函数值优劣生成一个可行解的排序序列Xk。对每一个目标都 排序后, 可以得到个体对全部目标函数的总体表现。根据个体的排序计算其适应度[10]:
式中:N为个体总数;XP为种群的第p个个体;Yk为其在种群所有个体中对目标k的优劣排序后所得 的序号;Fk(Xp)表示Xp对目标k所得的适应度,为Xp对全部目标所得的综合适应度;k为(1,2)区间的常数,用于加大个体的函数值表现最优时的适应度。
由式(13)、(14)可以看出,对于总体 表现较优 的个体能 得到更大的适应度,获得更多的参与进化的机会[11]。
(3)遗传操作。群体的进化借助一些遗传算子作用于当前种群并产生新一代 种群来实 现。常见的遗 传算子[12]有选择、 交叉和变异,这些遗传算子对算法的性能起着决定性作用。隐含的并行性和对全局信息的有效利用能力,是遗传算法的2大显著特征。在采用多目标遗传算法进行求解时计算参数为:种群规模为80[13],交叉概率[14]为0.6,变异概率 为0.05,迁移率[15]为0.2,最大迭代代数为500。
(4)最优保存策略。最优保存策略的思想,是保留父代中的优良个体直接进入子代,即不使当前种群中适应度最大的个体进行交叉和变异 运算,而是用它 来替换本 代种群中 经过交叉、变异等遗传操作后所产生的适应度最小的个体[16],另外再添加一个与最优个体 相异因子 较大[17],而适应度 值不过小 的个体。
3.3多目标遗传算法(MOGA)的具体实现
多目标遗传算法将山丘区水资源优化配置问题模拟为生物进化问题,同时实现雨水梯级集蓄优化策略,以各水源分配给不同梯级不同用户的水量作为决策变量,对决策变量进行编码并组成可行解集,通过判断每一个体的满意程度来进行优胜劣汰,从而产生新一代可行解集,如此反复迭代来完成山丘区水资源优化配置。
多目标遗传算法的优化过程:首先随机生成几组初始水资源预分配方案,然后通过代入已建立的优化模型,进行遗传操作,再从初始分配方案中选择出一些相对较优的分配方案作为下一次优化的初始方案集。重复上述优化过程,直至寻得一组最优解集。遗传操作的过程即为一个优胜劣汰的过程。
对于多梯级、多水源、多用户的大型水资源系统可应用大系统分解协调理论[18,19]建立大系统多目标优化模型,根据大系统分解协调理论,建立2层递阶多目标优化模型,然后反复协调分配量,最终实现系统综合目标最优[20]。
3.3.1第1层优化
第1层依山丘区自然地理条件划分,将区域按高程分为M个梯级。各梯级是在第2层(协调级)给定初始分配资源量Wim的前提下进行各梯级优化,各梯级优化仍是多目标优化,其中各子目标函数为式(2)~(4),并采用上 述的多目 标遗传算 法 (MOGA)进行求解。
山丘区水资源优化配置的递阶分解协调结构见图2。图2中F1,F2,…,FM分别为不同梯级计算总适应度值,x1,x2,…, xM分别为相应的决策变量值。
具体求解步骤如下:
(1)首先对第1层(各梯级优化)的决策变量进行编码。
(2)用遗传算法求解出其初始可行解,带入各子目标函数中求出函数值,应用上述的子目标排序方法计算出适应度,并在各梯级内部独立寻优。
用遗传算法可求得各梯级内部的最优解xm和相应的适应度值Fm,但它未必是整个区域的最佳均衡解。因此,需要将第1层各梯级求得的最优解和相应的适应度值反馈到第2层,进行第2层系统协调。
3.3.2第2层系统协调
第2层协调的任务,也就是协调各梯级的局部最优解成为整个区域 的最佳均 衡解。第2层协调仍 采用遗传 算法,步骤如下:
(1)第2层以反馈得到的信息为基础,解码并计算适应度, 进行选择、交叉、变异等遗传操作,得到新一代群体,就可产生新的分配方案。
(2)判断新的种群中最优个体是否满足终止条件,或进化代数是否达到预定值。若已满足,即山丘区水资源已达到最优分配,停止进化计算,输出优化计算成果。否则,将新一代种群即新的初始分配方案传递到第1层,即转到第1层的第(2)步进行梯级优化,直到满足终止条件或进化代数为止。
4结论
(1)山丘区水资源 的优化配 置是雨水 梯级集蓄 优化的前 提。多目标遗传算法在山丘区水资源多目标优化配置的合理使用,可使山丘区水资源得以优化配置,能确保各水源供水量保证生活、生态、工业和农业用水,从而确保经济、社会与生态环境的综合效益达到最优,实现协调发展,与此同时各水源供水量均衡合理分配,促进了水资源,包含雨水梯级集蓄资源的合理高效利用,为山丘区水资源可持续利用和管理提供指导依据,为山丘区的雨水梯级集蓄优化提供了必须的数据。
(2)雨水梯级集蓄最优蓄水容积的确定。根据山丘区的特点,在优化配置中加入了地表水水源优先利用约束,如式(9)。 在地表水水源中,还可进一步优先考虑集蓄雨水资源优先利用约束,使得每一梯级集蓄后弃水量最少,集蓄工程投资费用根据当地财政可支配 情况限制。集蓄雨水 资源量可 按山丘区75%的来水频率确定,再结合以上多目标的优化配置计算来确定各梯级可集蓄雨水量W1m,则参考《雨水集蓄利用工程技术规范》[21]第34.2条给出的蓄水工程容积的经验计算公式,可得出每一梯级雨水集蓄优化蓄水容积:
式中:Vm为每一梯级雨水集蓄优化蓄水容积;W1m为各梯级可集蓄雨水量;α为蓄水工程蒸发、渗漏损失系数,取0.05~0.1; KV为容积系数(即为复蓄次数的倒数,半干早地区人畜饮用工程取0.8~1.0,半干旱地 区灌溉供 水工程可 取0.6~0.9,湿润、半湿润地区可取0.25~0.4。
每一梯级雨水最优集蓄容积减去现有集蓄容积,即为新增集蓄容积。
雨水集蓄灌溉 篇5
尽管中国通过“坡改梯”综合整治工程正在加紧改造水土流失严重的坡耕地,而且采用工程技术进行坡改梯后,土壤经营和管理趋于科学化,土壤质量向良性方向发展[5],但由于缺少可靠稳定的灌溉系统,粮食产量仍旧不能得到保证,且很多改造的坡耕地只能用来种植果林。正是基于以上这些问题,本文提出了一种新型的基于雨水集蓄循环利用技术的旱地改水田灌溉系统,并在浙江省丘陵缓坡地上进行了试验研究。结果显示,经过该方案改造的坡耕地可达到与平原耕地几乎相同的粮食生产力,远远优于一般的梯田工程。
1 系统结构及工作原理
1.1 试验区域
试验田位于浙江省富阳市新登镇长兰村的丘陵缓坡地上(东经119°40′29″,北纬30°01′05″,海拔81m),处于亚热带季风性湿润气候区,一年中有两个明显雨期和两个相对干期,降雨年变化呈双峰型。该区多年平均降雨量为1 461 mm,多年平均气温16.9℃,多年平均日照时数为1 666.9h,多年平均蒸发量为1 263mm,适宜作物生长发育。
1.2 系统结构
新型旱地改水田灌溉系统主要由种植区(耕作层,也是集雨面)、蓄水池、沉砂池以及灌溉排水系统构成(图1)。
1-蓄水池;2-电磁阀;3-排水渠;4-孔盖;5-水泵;6-沉砂池;7-出水管Ⅱ;8-溢水口;9-截渗膜层;10-空心砖层;11-灌溉水管;12-种植区;13-细砂层;14-土壤层;15-多孔出水管Ⅰ;16-控制开关;17-外部电脑;18-农机入口;19-水位感应器;20-混凝土底板;21-钢筋混凝土盖板
种植区底部及四周铺设截渗膜层,即采用三面防渗处理;底部截渗膜层上铺设细砂层和土壤层,四周田埂的截渗膜层内侧设置空心砖层。种植区一侧截渗膜及空心砖层上固定设置电磁阀,电磁阀上连接多孔出水管Ⅰ,多孔出水管Ⅰ一端伸入砂层中导水或向种植区供水,另一端伸入蓄水池内为蓄水池供水。种植区位于蓄水池土方的一侧田埂上设置溢水口,溢水口通过出水管Ⅱ为蓄水池供水。
新型旱地改水田灌溉系统的蓄水池位于种植区的地表下方,内设水泵,水泵上连接灌溉水管,灌溉水管的另一端伸入种植区中为种植区供水。种植区的截渗膜层上连接设置水位控制器,水位控制器连接控制开关,控制开关连接电磁阀和水泵(所选水泵为交流或直流微型潜水泵)。电磁阀与水泵由设置在种植区中的水位控制器控制,水位控制器由外部电脑信号控制。蓄水池为封闭的腔体结构,蓄水池超过种植区的一端上设有工作孔,工作孔中设有孔盖。蓄水池顶部与排水渠/管道相连。蓄水池的内壁设置截渗膜。
1.3 工作原理
新型旱地改水田灌溉系统是一种小尺度的水文循环,其对水循环的影响主要体现在两个方面:第一个方面是截断了土壤的渗漏,田面不再产生深层渗漏,无论是在作物生长季节,还是在作物非生育期,田间水分消耗的唯一途径就是田间蒸发蒸腾,包括作物生长季节的植株蒸腾和棵间蒸发,作物非生育期的田面蒸发。第二个方面,田间水分汇流的过程有两个,一是从田面通过溢水口进入蓄水池,二是从底部通过多孔排水管Ⅰ进入蓄水池(当蓄水池蓄满时,多余水量外排)。
(1)当发生降水时,扣除蒸发蒸腾外,主要分为3个部分,即地表出流、土壤出流和蓄存在耕作田的水量,如图1所示。
(2)当天然降水较大时,田间水位超过作物各生育阶段允许最高蓄水深度且达到地表水汇入口(溢水口)高程时,产生地表出流,并通过出水管 Ⅱ 流入蓄水池;当田间水位超过作物各生育阶段允许最高蓄水位深度、但并未达到地表水汇入口(溢水口)高程时,水分可以通过砂层中的多孔排水管 Ⅰ 进入蓄水池,即产生土壤出流,水分可通过土壤入渗和空心砖通道两种途径进入砂层中的多孔排水管排出耕作层。水分运输途径如图2所示。
1-水层;2-土层;3-砂层;4-防渗膜;5-多孔排水管;6-空心砖层
(3)蓄存在田间的水量(指天然降水和灌溉水量,扣除蒸发蒸腾和地表出流之后的水量)在重力作用下向下层土壤中按照入渗强度缓慢入渗,并引起土壤含水层蓄水量的变化。当下层土壤饱和时,由于耕作层底部铺设了防渗膜,雨水入渗强度为0。
(4)蓄存在土壤中的水分排出途径有两个:一是产生毛管上升水,补充地表水和浅层土壤水分不足;二是通过砂层中的多孔排水管Ⅰ排入蓄水池。
(5)蓄水池中的水体(超过蓄水池蓄水能力的水量排入天然河道)和砂层蓄含的水用作灌溉水源。
(6)当田间水层消耗到作物适宜含水率或水层下限时,启动水泵,通过灌溉系统抽取蓄水池集蓄的雨水向种植区田块供水。
2 蓄水池容积与试验田灌溉保证率分析
新型旱地改水田灌溉系统关键技术之一是蓄水池容积优选。试点工程的试验田种植作物为单季稻,品种为甬优12号,故本次容积优选以满足当地典型单季稻灌溉需水为原则。其容积优选需满足两个基本要求,即:① 满足设计灌溉保证率要求;②满足容积最小(造价最低)要求。蓄水池水量计算基于水稻生育期灌排模拟和两个水量平衡(种植区田间水量平衡和蓄水池水量平衡)进行联合调蓄计算。
调蓄计算分为非水稻生育期调蓄计算和水稻生育期调蓄计算两部分。在不种植水稻期间,田面无需建立水层,采用Hydrus-1D模型进行田块土壤水分动态及降雨后地表排水进入蓄水池的逐日调节计算,此时不考虑从蓄水池抽水灌溉。水稻生育期间,田面建立水层,需要从蓄水池抽水灌溉,此时,利用Penman-Monteith公式逐日计算作物需水量,在设定的蓄水池初始蓄水量的基础上,利用水量平衡进行调蓄计算。非水稻生育期主要考虑从3月1日到单季稻生育期开始这一时段,并假设3月1日田块土壤表层初始含水量为田间持水量,蓄水池初始蓄水量为死库容。
经调蓄计算,利用此技术改造的坡耕地不同蓄水池容积的灌溉保证率如图3所示。
根据国土资源部出台的 《高标准基本农田建设规范(试行)》要求湿润地区和水资源丰富地区在地面灌溉条件下种植作物为水稻时灌溉保证率不得低于80%。因此,当蓄水池容积V=114m3(对应灌溉保证率为80%)时,即可满足要求。随蓄水池容积的增大,灌溉保证率提高,但提高的幅度逐渐减小,当V=120m3时的灌溉保证率达到82.46%;V=150m3的灌溉保证率可达到89.47%,蓄水池容积V>180 m3时,灌溉保证率随蓄水池容积的进一步提高的潜力已不大。
3 系统实施效果分析
选取与试验田地理位置较近且同在丘陵缓坡区的浙江省永康灌溉试验站的试验田(以下简称对比田)结果进行对比分析。与对比田比较可知(表1),本系统试验田(简称试验田)水稻日均需水量在各生育阶段均略小。这可能是因为试验田耕作层四周由于田埂的存在减小了风速对水稻蒸发蒸腾的影响。总体来看,其水稻日均需水量变化规律一致。
mm/d
测产结果(表2)表明:种植甬优12号水稻品种情况下,试验田的产量略低于对比田,实测产量低5.9%。但是考虑到试验田水稻鲜谷含水量较对比田低,折算后干物质产量仅比对比田低0.4%。这充分说明,新型旱地改水田灌溉系统完全具备与成熟水稻田相同的粮食生产能力。
新型旱地改水田灌溉系统通过循环利用雨水,彻底改变了传统稻田灌溉排水方式,水稻生育期内向系统外部排水极少,因此,连带随水迁移的N、P等养分物质也实现了蓄水池和耕作田的循环利用。根据试验观测和计算所得的试验田和对比田的农业面源污染排放情况见表3。水稻生育期内试验田仅向系统外排水一次,发生在2012年6月23日,排水量为379.5m3/hm2,而对比田外排6次,排水量为2 854.5m3/hm2,试验田排水量减少86.6%,降雨利用率提高30%,达到95.4%。试验田CODcr排放量为7 798.5g/hm2,比对比田减排86.3%;试验田TN排放量为577.5kg/hm2,比对比田减排87.9%;试验田TP排放量为57g/hm2,比对比田减排74.3%。从排水量和面源污染排放量上可以看出,新型旱地改水田灌溉系统能有效减少稻田排放量,从而大大降低了各种面源污染物的排放量。
4 结语
本研究提出并建立了基于雨水集蓄循环利用技术的旱地改水田灌溉系统。系统通过“降水-田面集水-蓄水池蓄水-灌溉供水”过程实现了雨水资源的高效循环利用,从而解决了坡耕旱地与其他远离灌溉水源的分散农田的灌溉问题,为提高旱地改水田灌溉的综合生产能力提供了有效途径。
(1)新型旱地改水田灌溉系统与常规农田相比,单季水稻灌溉定额减少100m3/亩,相当于具有犁底层的成熟水稻田整个生育期的渗漏量,这说明采用防渗技术的新型旱地改水田灌溉系统节水性能优越。
(2)试验田水稻实际产量仅比对比田低0.4%,说明新型旱地改水田灌溉系统具备与常规水稻田相同的粮食生产能力。
(3)新型旱地改水田灌溉系统在排水量和面源污染排放量都远小于常规稻田,节肥减排综合效益显著。
摘要：丘陵缓坡地农田改造工程是解决我国耕地资源紧缺以及坡耕地水土流失严重等问题的重要手段。提出了一种新型的基于雨水集蓄循环利用技术的旱地改水田灌排系统,该系统主要由田埂围成的耕作层和位于耕作层下方的蓄水池组成,两者通过管路系统实现循环供水。试验结果表明,与丘陵区常规水稻田相比,其水稻蒸发蒸腾量基本一致,由于该系统几乎没有稻田渗漏量,因此灌溉定额减少约100m3/亩,降雨利用率提高30%,达到95.4%,节水性能优越。通过该系统改造的水田能达到与平原区成熟水稻田相同的粮食生产能力,远优于一般梯田工程,且排水量和面源污染排放量都远小于常规水稻田,节肥减排综合效益显著。
关键词：丘陵,坡耕地,雨水集蓄,循环利用
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雨水集蓄灌溉 篇6
原州区雨水集蓄利用工程主要以蓄、截、提的形式配套水利设施来充分利用当地水资源解决农田灌溉，为了更好的发挥水土资源利用率，满足设施农业灌溉要求，涉及官厅镇11镇，行政村4个，3288户，15124口人,回族占46%，规划配套集雨窖150眼，塘坝配套工程8座，配套小高抽工程8处。规划发展节灌面积9300亩，其中塘坝集水及小高抽节灌面积9000亩，集雨补灌面积300亩。
1 基本情况
1.1 自然概况
1.1.1 地理位置及范围
雨水集蓄利用工程位于固原市原州区东部干旱片带清水河流域东侧及茹河流域上游。其中集雨利用工程主要分布在东部干旱片带和清水河和茹河流域，具体位置分别集雨窖主要分布在官厅镇的梁壕村；8座塘坝重点分布在官厅镇的张洪村；10处小高抽重点分布在官厅镇的砂窝河镇郑磨村；涉及官厅镇1个镇，总耕地面积5.34万亩。
1.1.2 地形、地貌及土壤
集雨窖和塘坝主要分布在东部山区的黄土丘陵沟壑区，地形为东高西低较平缓；小高抽主要分布在清水河两岸，地势西高东低，地貌类型为较平坦的山前倾斜平原区和阶级地，土壤类型为黄黏土和湘黄土及淡黑垆土。
1.1.3 水文气象
项目区属清水河流域，多年平均降雨量为380-430mm，年径流深20-30mm左右，年均蒸发量1200mm，干旱指数2.3左右，属干旱和半干旱地区，年均气温6.8℃左右，日照时间12h/d，相对湿度55%～70%。最大冻土层深1.2m左右。
1.1.4 水文地质
项目区集雨窖和塘坝和主要分布在东部山区村落院庄和主支沟道，具有一定集雨条件和流域面积及拦蓄条件，水源为蓄集雨水和洪水；小高抽主要分布在清水河流域的两岸，河道水相对较丰富，取水为河道常流水。
1.2 社会经济概况
该项目涉及官厅镇1个镇，4个行政村，3288户，15124口人，农耕地面积5.34万亩，其中水浇地面积约2500亩，人均耕地面积3.6亩。水浇地主要种植蔬菜为主的经济作物，旱地主要种植小麦、玉米及洋芋等，作物种植结构无规则。由于当地水地面积很少，农业经济收入相对较低，当地农民主要经济收入靠进城打工获得，人均收入约为1850元。结合当地土壤、农业气候特点及距离市区较近的地理位置条件，有些地方适宜发展设施农业，为了有效的利用当地水土资源，加快农业经济发展，原州区政府规划2008年在当地配套水源工程，大力推广低压管道节水灌溉等技术及温棚为主设施农业种植技术，田间根据蔬菜种类可进行膜侧沟灌、坐水种灌溉技术。
1.3 基础设施
项目区在茹河流域已建成塘坝8座，分别为张洪3#、张洪2#、买家庄，青土沟2#，母家沟、母家支沟、海家坪及井沟等骨干坝8座，这8座塘坝共控制流域面积29.37km2，设计总库容454.6万m3，现有效库容280.3万m3，控制灌溉面积3000亩。已经建成集雨窖582眼，蓄水量2.9万m3，清水河上游段23km2的流域面积和浅表层丰富的水源汇集成常流水0.35m3/s，当地群众自发用简易的小高抽进行土渠灌溉,渠道损失大,灌溉效益低下。没有配套渠系工程，无法进行灌溉。项目区有福银高速公路、宝中铁路，临近平银公路和固蒋公路,乡村大路互相贯通，交通运输极为方便，当地电力设施也基本齐备。8座塘坝基本情况详见表1。
1.4 项目区现状存在的主要问题
从目前调查情况来看，制约小型灌区农业发展的主要原因是水利设施不全，水资源利用率低，灌溉制度落后，主要表现在：
1.4.1 土地资料丰富，水利设施不全
项目区土资源丰富，虽然已经建成582多眼水窖和8座塘坝，但是由于缺乏资金，没有配套渠系工程和集雨窖，控制农田面积无法灌溉，周围土地仍为旱作农田。灌区效益没有得到充分发挥的主要原因是水利设施不全，配套程度差。致使难以达到规划的灌溉面积，从而制约着当地农业经济的发展。
1.4.2 当地水资源没有合理开发利用
据调查，原州区清水河河道水资源较丰富，可以采取提灌形式进行灌溉，发挥水利灌溉效益。
1.4.3 田块面积大，水资源利用率低
群众在河道两侧自发建小高抽提水灌溉，由于建设标准低，灌溉面积小，灌溉渠道是土渠，跑水，渗漏现象严重，现有田块面积为1～2亩，田块面积大且不平整，灌水技术粗放等原因，造成水资源利用率低，灌区田间水利用系数仅为0.8～0.85，综合灌溉定额达360m3/亩左右。
1.4.4 管理落后、不利于节约用水
灌溉管理人员缺乏节水意识，对作物用水量与灌溉制度掌握不熟悉，采取落后的管理模式，对节水省水上坚持不力。库灌区的水价偏低，低于供水成本，长期低偿供水，致使供水工程运行水效益充分发挥，也不利于节约节水，因此，完善灌溉制度，合理调整水价有利用推动节水灌溉的发展。
2 工程建设的必要性和可行性
2.1 项目建设的必要性
2.1.1 项目建设是符合中央支农、惠农的政策要求
固原市原州区是全国最贫困的地区之一，实施雨水集蓄利用工程，是围绕优势农业产业和抗旱节水发展需要，以建设集雨水窖塘坝、小高抽配套工程，实现旱改水，发展高产、稳产、节水高效农田为标准，大力发展节水灌溉技术，增强改造中低产田的建设力度，加强地方特色优势农产品基地建设，搞好节水农业示范区和设施农业建设,立足于提高居民生活水平，对促进当地社会经济可持续发展，改善农民生存环境、加强民族团结都具有十分重要的战略意义。
2.1.2 项目建设是改善当地农业生产条件，以水资源的可持续利用促进当地农村经济发展的需要
项目区利用清水河河道有较丰富的常流水、容易发展小高抽的便利条件，土地相对平整，土质良好，交通方便，合理开发河道水资源,满足当地设施农业灌溉要求,发展节水高效农业,促进当地经济发展。
原州区委、政府积极响应自治区政府的指示，大力发展设施农业的会议精神。2008年原州区政府计划在官厅镇发展日光温棚、小拱棚等设施农业，就是通过配套现有的水源工程，增大灌溉面积，发展以蔬菜为主的高效节水农业，一方面满足本城市蔬菜供应，另一方面将为蔬菜销售市场，进一步提高当地农业经济收入。项目实施将提高灌区灌溉水利用率，增大灌地面积及灌区单位面积产出率，进一步加强优势农产品基地建设，保证农业增产,农民增收，从而实现以水资源的可持续利用促进农业经济的可持续发展。
2.1.3 雨水集蓄利用工程也是实现灌区水土资源合理开发利用，提高水资源的利用率
利用蓄、截、提的形式配套现有的水窖、塘坝、水高抽水源工程，通过硬化集雨场、衬砌渠道和铺设低压管道及安装移动软管进行开发小型灌区，发挥水源灌溉效益，增加灌溉面积，发展节水高效农业建设，使当地水土地资源得到合理有效的开发利用，采取节水灌溉技术和沟灌技术，不仅增加农民收入，调整产业结构，促进当地农村经济发展。因此项目实施也符合建设社会主义新农村的迫切需要。
2.2 工程建设的可行性
项目区土地资源丰富,地块相对平整，土质良好。地下水资源较丰富，灌区光热资源丰富，交通运输方便，电力、林网、等基础设施相对较好。
项目区水资源贫乏，充分利用好现有水资源，开发小型灌区，增加旱改水面积，提高单位面积产量，发展设施农业和庭院经济，配套渠道衬砌、低压管道输水、移动软管等措施，采取小畦灌溉、无论是施工条件还是今后农产品销售运输条件都很好，且具有一定的广阔的前景，因此，无论是当地干部还是当地村民，对于建设该项目很高的期望。
原州区各级部门非常重视，并且原州区水利工程管理人才技术力量雄厚，质量检验体系完备，能保证项目建设与质量监督和管理的顺利进行，确保工程按期完成。同时项目区群众对项目区实施集雨节灌工程的期望和积极性较高，因而项目实施具有相当的可行性。
3 结论
固原市原州区雨水集蓄利用工程建设具有充分的必要性和可行性。项目区光照资源丰富，交通运输方便，水利、通讯、电力等基础设施良好，土地资源、劳动力资源丰富，并具有优越的建设条件和生产条件，工程实施单位技术设备先进，人力资源雄厚，能保质保量完成实施建设任务。项目实施后，能充分利用当地水资源，使项目区灌溉水利用系数达到0.7以上，灌区年净增效益178.1万元，人均增收119元，经济效益十分显著。总之，项目的实施对发展经济，大力推进节水灌溉技术及设施农业建设，为促进当地民族团结、实现农村全面脱贫致富及新农村建设将起到重要作用，因此建议该项目应尽快立项建设。
摘要：原州区雨水集蓄利用工程的建设以突出水资源高效利用,推进农业结构调整,发展节水高效设施农业,培育地方特色,促进农业增效和农民增收。
关键词：雨水集蓄,必要性,可行性
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雨水集蓄灌溉 篇7
随着人口增加、水资源紧缺以及修建新型水利工程的难度越来越大,雨水集蓄利用技术又一次在世界范围内迅速复兴和发展起来。人们对雨水利用的要求也不断提高,雨水利用将向深层次、多元化、产业化以及高保障化方向发展。特别是联合国1981-1990年的“国际饮水及卫生十年”计划的实施,使得雨水集蓄利用得以在现代技术的支撑下迅速发展和大面积推广。尤其是我国北方一些省(区)雨水集蓄利用技术发展很快,主要有甘肃“121工程”、宁夏“窑窖工程”、广西“水柜”工程、内蒙古“112工程”和陕西“甘露工程”。在四川、贵州、云南、河北、河南等省也都先后实施了雨水集蓄工程。截止2006年,我国共建设或改造利用各类集流面304亿m2,建成各种类型蓄水设施1 032万个,年收集利用雨水45亿m3,解决了2 194万人,978万头大牲畜的饮用水困难,为289万hm2的土地提供了补充灌溉的水源。这些雨水集蓄利用工程产生了明显的经济效益、社会效益和生态效益,在全面建设小康社会、建设新农村中起了重要的作用。但就其整体规模、取得的效益和利用水平而言,仍处于起步和发展阶段。
1 我国雨水集蓄利用发展中存在的问题
虽然雨水利用在我国具有悠久的历史,且已取得了显著成效,但是应当看到,进入21世纪以来,我国水资源面临着一系列严峻的挑战,主要还存在以下几方面问题。
(1)认识水平有待进一步提高。
进入20世纪90年代以来,我国北方地区干旱日益严重,水资源日趋紧张,供用水矛盾不断加剧。受传统的习惯采用拦截地表径流和开采地下水,或者寄希望于跨流域调水措施的局限,对开发利用当地的雨水资源认识不足,重视不够,未能把雨水纳入到水资源利用的环节进行管理和开发。还有一些基层的干部和群众认为在干旱缺水山丘区,集雨工程可以代替一切,无所不能;另一些人则认为集雨工程属于小打小闹,成不了大气候,国家不值得花大力气投资建设,是一种群众的自发行为。这两种认识都是片面的,其实,雨水集蓄利用是在特殊季节、特定自然环境条件下发挥特殊作用的微型水利工程,是对缺水地区抗旱水源的有效补充,是合理开发利用雨水资源的一种好形式,它与大中型骨干水源工程相辅相成,在不少地方起着大中型工程起不到的重要作用。
(2)区域发展不平衡,开挖潜力还很大。
开发研究还不系统和全面。我国的雨水集蓄利用已有长足发展。但受认知水平、需求程度、资金支持、技术支撑等各方面因素的影响和制约,不同省区之间和同一省区的市县之间发展尚不平衡。根据最近一项评估研究,我国目前雨水集蓄工程所利用的雨水还不足雨水资源量的1%,存在着较大潜力。而缺水山区还有1 000万左右的人口需要采用集蓄雨水的办法,满足生活和生产对水的需求。因此,需要在调查工程现状、摸清潜力和需求的基础上,制定长远和近期发展规划,加大国家的投入力度,制定相应的规章制度和政策措施,推动雨水集蓄利用工程有一个较大的发展。此外,与农村雨水集蓄利用的发展速度和规模相比较,城市雨水利用相对落后,应当是今后的雨水利用的增长重点之一。雨水集蓄利用虽然在起步阶段开展了不少研究,但大都是单项研究,缺乏系统性。因此,要实现雨水的高效利用,必须对雨水集蓄利用系统的各个环节(收集技术、储存技术、净化技术、供水技术、高效利用技术以及供水管理技术)进行系统性的研究,使之形成一个综合技术体系,从而满足推广利用的要求。
(3)各种规范指导滞后于现代化的发展需求。
工程标准还较低,水质亟待改善。我国雨水集蓄利用最初是从解决人畜饮水困难和农村扶贫起步的。在供水标准上,水量仅能满足人们的基本需求,与小康社会和新农村建设的要求差距还很大。不少集蓄雨水的水质不能满足饮用水的卫生要求。目前有一种错误认识:认为雨水集蓄利用只能低标准解决水的问题。而事实上,国外许多国家,包括一些发展中国家的雨水集蓄生活供水系统都采取了一系列的技术措施,做到了设备标准化和规范化,使雨水集蓄系统在水质、水量、使用方便以及保证率等方面,都能完全满足安全供水的要求。我国应当提高工程标准,并加强管理措施,使雨水集蓄利用工程达到安全供水的目标。虽然甘肃省于1997年5月发布了地方标准《甘肃省雨水集蓄利用工程技术标准》,水利部也于2001年颁布了行业标准《雨水集蓄利用工程技术规范》,但由于雨水集蓄利用技术的迅速发展,一些新技术、新结构、新模式不断出现,《规范》本身甚至出现了“落后”现象,仍沿用《规范》去指导工程实践已经失去了应有的意义和作用。虽然许多省区都已出台了相关技术标准和指南,国家标准《雨水集蓄利用工程技术规范》也正在修订之中。但各地仍应根据当地情况,通过试验、示范和推广应用,提出符合当地实际的分类指导意见,更好地指导雨水集蓄利用工程的发展。
(4)管理不到位制约了工程建设的开发力度。
工程配套不完善,雨水集蓄灌溉的效益有待提高。由于雨水集蓄利用"点多、线长、面广"的特点,使得技术指导和管理工作还不能完全满足工程建设迅速发展的实践需要,当前的问题是如何进一步发挥效益。不少集雨灌溉工程蓄了水,却没有用来灌地,因此地里的庄稼受旱减产。主要原因是利用雨水进行农业灌溉的示范推广力度不够,对充分利用有限的集蓄雨水脱贫致富的先进典型宣传不到位,农户对集雨节灌意义和方法认知程度较低。同时,集蓄设施不配套,水源不足,缺少灌溉设备,灌水不方便也是重要原因。为此,需要研究和开发适合集雨节灌并能为农户支付得起的灌溉设备,使之配套和形成标准产品。
2 我国雨水集蓄利用的发展前景
我国是一个水资源严重短缺的国家,也是一个农业大国。特别是西北地区土地辽阔,总面积占全国的40%,但水资源量却不足全国的l0%。而这些地区却是我国主要的农牧业区,光热条件好,可供开发的耕地和草地资源潜力很大,但干旱缺水严重制约着这里土地和草地资源优势的发挥。由于雨水蓄集工程一般规模小,分布较散,对环境不但无负面影响,且有利于生态保护。因此,在降水量达到250 mm以上的地区,都可以建设雨水集蓄利用工程,实施雨水资源开发利用,通过对雨水在时间、空间上的双重调控,除解决生活用水外,采用节水灌溉技术实现农业高效用水,变被动抗旱为主动防旱,不断拓展雨水利用的应用领域,开创雨水利用的广阔前景。可以预期它将在以下几个主要方面进一步得到发展。
(1)成为缺水农村地区家庭安全供水的主要方式之一。
水资源短缺是我国广大农村地区贫困的主要原因之一。20世纪80年代中期,全国农村有2.4亿人、1.5亿头大牲畜饮水困难,其中有8 000多万人、6 000多万头牲畜常年缺水,分布在贫困地区的就有70%。在广大偏远山区,以及由于水源、地形、地质条件无法实行集中供水的地方,雨水集蓄利用将是解决农村生活供水的主流方式,甚至是唯一可行的方式。对于已经或将要实施集中供水工程的地方,由于雨水集蓄的成本低,技术简易,它也能成为一种经济可行的补充水源。今后的雨水集蓄家庭供水工程应将水质提升,以满足农村家庭安全供水的要求,特别是能够达到国家对生活饮用水的标准。
(2)为改变雨养农业区结构单一状况提供用水条件。
雨养农业占耕地总面积的比重达56%,在我国农业发展中具有举足轻重的地位。雨养农业经常受到干旱影响,产量低而不稳,是我国低产田的主要集中地区,因而也是发展农业生产的潜力所在。雨水集蓄利用的实施将促进农业结构的优化,使农户能够根据市场需求和自身特点发展包括农林牧副在内的高效农业。提高单位雨水的产出价值和效益,帮助缺水山区农户实现脱贫致富。同时,还要充分发挥雨水利用在生态建设和环境保护中的作用,使雨水集蓄这一微型工程为小康社会和社会主义新农村的建设贡献一份力量。“十一五”期间,雨水利用技术条件下的农业产业化,集约化将得到长足发展并有可能成为雨水利用的主要发展模式之一。
(3)发展城市雨水利用,使其成为地表水和地下水的有力补充。
“十一五”期间,随着雨水利用技术的不断发展和对雨水利用认识的不断加深,结合市政建设配套工程的实施,借助于城市公共绿地、停车场的雨水入渗系统回补地下水,利用城市路面及一些建筑物表面集蓄的雨水主要应在回灌地下水、城市消防、抑制地下水位下降和在为城市绿化、草坪灌溉、厕所冲洗、水景观等方面提供新水源;修建城市雨水收集系统,进行市郊农业补充灌溉,将在可能与需要双重交互的共同作用和促进下,取得实质性进展。
(4)作为紧急状况下(战争、地震或洪涝灾害发生时)的备用水源。
我国灾害种类多、发生频率高、损失严重,是世界上受自然灾害影响最为严重的国家之一。据统计,自1949年以来,我国平均每年因自然灾害造成的直接经济损失在1 000亿元人民币以上,农作物受害面积年均超过4 000万hm2,受灾人口年均超过2亿。近年来,党中央、国务院高度重视突发公共事件应对工作,不断加强应急体制、机制建设。例如,2008年5·12四川汶川MS8.0地震后,灾区的建筑物大面积倒塌、集中式供水中断、供水设施遭受严重破坏,分散式给水和农村给水也都受到不同程度的破坏,如何才能尽快的为灾区的人民供水是摆在人们面前的一个紧要问题。面对此突如其来的灾难,我们就可以利用该季节四川雨水较多、且相对比较干净的特点,普通家庭可利用地窖、脸盆、水桶等收集雨水,其次尽可能选择大面积的集水区,利用各种容器及水窖等集水。而这种方式仅限于家庭收集雨水储存,作为临时生活饮用水的备用水源。
3 雨水集蓄利用的促进和拓展
(1)开展系统性理论体系的研究和开发,提出导向性政策措施,实行科学规划,注重因地制宜。雨水集蓄利用技术理论体系的形成不仅需要单项技术的支撑,更需要广泛地开展系统性的研究工作。集雨工程一定要从各地实情出发,科学规划,因地制宜的选择工程形式,确定节水灌溉技术和各种施工标准。要充分考虑当地自然、气候条件和社会、经济发展水平,切不可盲目的追求数量,或搞所谓的“政绩工程”、“形象工程”而忽视工程质量,防止出现“一哄而上”或“一刀切”,要按照规划,稳妥实施。2005年、2006年中央一号文件对农村小型基础设施产权制度改革明确了政策。农户自建或自用为主的小微型工程(包括水利工程),产权归个人所有,由乡镇人民政府核发产权证。对受益户较多的工程,可组建合作管理组织,国家补助形成的资产归合作组织所有。这些政策的实施,必将极大的调动广大人民群众发展农村水利事业的积极性。
(2)制定区域性发展规划,统筹兼顾,进行综合性应用技术示范和推广应用。截至目前,我国各省区尚未形成区域性的雨水集蓄利用发展规划,各地都程度不同地存在仅凭主观臆断决策雨水集蓄利用政策,盲目安排雨水集蓄利用工程的现象,造成了工程在规划布局、数量分布、效益发挥等方面的先天不足和营养不良。为此,从区域降水分布、雨水资源特性分析、水土资源合理匹配、水资源高效利用等环节入手,制定一个建立在调查研究、科学分析、统筹考虑、注重实效基础之上的区域性发展规划,不仅对当前,而且也对未来雨水集蓄利用的发展都具有重要意义。技术的推广应用环节就像车间的生产线一样,是检验技术本身应用示范效益和生产效率的重要场所。为此,进行综合性应用技术的示范、推广,总结示范应用成果,集成、创新、完善和发展技术内容是促进雨水集蓄利用可持续发展的重要环节。
(3)搞好规范化技术培训,加强技术指导,提高科技含量,实施网络化交流宣传,加大科普宣传和教育。集雨工程属于微型水利工程,农民群众是投入的主体,也是受益主体。因此,在兴建过程中对农民进行技术指导至关重要。作为水行政主管部门要不断加强对基层水利技术人员和管理人员的培训,采取各种方式,提高基层人员的专业素质和技术水平。通过对雨水集蓄利用规范化、标准化综合应用技术体系的培训,使更多的工程技术和基层管理人员能够真正掌握雨水集蓄利用技术,做到规范化地指导雨水集蓄利用的实践过程,不失为确保雨水集蓄利用进一步发展的重要捷径。利用网络的迅捷、快速和公众化优势,面向大众,建立一个集技术交流、技术推介和科普宣传、决策咨询、政策制定于一体的信息平台,对雨水集蓄利用发展的作用是不言而喻的。由甘肃省水利科学研究院主办的《中国雨水网》和中国水利学会主办的《中国水网》已经在这方面做了大量的工作。
(4)加大资金投入,强化工程配套,严格项目管理,确保效益发挥。投入不足和工程配套跟不上是影响集雨工程发展及效益不能充分发挥的重要因素,其中工程配套是重中之重。建议今后中央从水利建设基金中拿出专项资金给予重点扶持,同时将集雨工程列入西部适宜发展地区各级政府的议事日程,按照“谁投资、谁所有、谁管理、谁受益”的原则,坚持“以奖代补、先干后补;群众自筹为主,国家补助为辅”的方针,建立和完善多种投入机制,引导农民群众积极兴建集雨工程,确保“建一处、成一处、工程配套一处”。对集雨工程从规划、审批、立项、实施、验收等多个环节实行项目管理,按照“因地制宜、保证质量”的原则,合理制定“集雨工程发展规划”和“集雨工程资金管理办法”,保证专款专用。
摘要：面对水资源严重短缺和干旱程度愈演愈烈的不利局面,合理开发利用雨水资源成了水资源利用的一种重要形式。但如何才能实现天人合一、人水和谐,实现我国雨水集蓄利用的可持续性发展是值得思考的一个重要问题。在总结我国雨水集蓄利用发展基本国情的基础上,基于新时期我国贫困缺水地区的基本现状以及发展贫困缺水地区新农村水利建设面临的主要问题,探讨了加快发展雨水集蓄利用技术的思路,提出了我国雨水发展的前景和政策建议与保障措施,以望对国家相关政策的制定提供科学的依据。
关键词：雨水集蓄利用,发展前景,思考
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