黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用技術(shù)發(fā)展

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摘要：雨水集蓄利用技術(shù)是黃土高原地區(qū)解決干旱缺水、促進(jìn)雨水資源化和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。通過對黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出了發(fā)展黃土高原地區(qū)先進(jìn)、高效、適用雨水集蓄利用技術(shù)的具體對策

　　關(guān)鍵詞：黃土高原地區(qū) 雨水集蓄利用 收集技術(shù)

　　一、 黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　目前，黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用技術(shù)主要由三大部分組成，即雨水的收集技術(shù)、雨水的儲(chǔ)蓄技術(shù)及雨水的高效集約利用技術(shù)。

　　1.雨水的收集技術(shù)

　　黃土高原的雨水收集技術(shù)基本上可歸為兩類：一類是通過營造田間微型集流面或改進(jìn)耕作措施，把降水集流并存儲(chǔ)在土壤中，以達(dá)到雨水就地?cái)r蓄入滲，通常采用的技術(shù)有水保工程技術(shù)和水保耕作技術(shù)；另一類是采用自然集流面或人工修建的防滲集流面，將雨水收集并儲(chǔ)蓄在儲(chǔ)水工程中（如水窖）供作物灌溉或飲用，也稱為人工集流技術(shù)。

　　水保工程技術(shù)：通過修筑水平梯田、隔坡梯田、水平溝、魚鱗坑等，對地面進(jìn)行較大的工程處理，以改變原有的地形特征，使降雨就地集中攔蓄入滲，提高水分利用效率。

　　水保耕作技術(shù)：通過耕作措施的改進(jìn)，來實(shí)現(xiàn)降雨的就地?cái)r蓄入滲，達(dá)到收集雨水的目的。常采用的有等高耕作技術(shù)、起壟耕作技術(shù)、糧草輪作技術(shù)、帶狀間作技術(shù)、滲水孔耕作技術(shù)及蓄水聚肥耕作技術(shù)等。

　　人工集流技術(shù)：在黃土高原地區(qū)，人工集流技術(shù)經(jīng)過近幾年的發(fā)展，已得到了很大完善，形成了一系列有關(guān)集雨場、集水渠、沉淀池、攔污柵和引水管等集雨設(shè)施的科學(xué)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。

　?。?）集雨場，一般采用自然集雨面如黃土丘陵斜坡、路面、庭院等；若天然集水面不能滿足集水量的要求時(shí)，則考慮修建人工防滲集流面。常用的材料有混凝土、水泥瓦、機(jī)制瓦、青瓦、瀝青、黃土坡面夯實(shí)和塑料薄膜等。

　?。?）集水渠，依據(jù)地形條件和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件，一般可建成V形、矩形的素混凝土渠、機(jī)制磚或塑料薄膜襯砌的小明渠以及土渠等。

　?。?）沉淀池，一般建于儲(chǔ)水工程進(jìn)口處2～3m遠(yuǎn)的地方，容積為0.8～2.0m3，長寬比為2∶1，其池底和池壁用混凝土或機(jī)制磚襯砌，集水渠與引水管不正對，以提高泥沙的沉淀效果。

　?。?）攔污柵，一般設(shè)在沉淀池和引水管接口處，用冷拔絲或鋼筋焊接，或用鐵皮制作而成。

　　（5）引水暗管，一般采用直徑大于200mm的塑料管、陶瓷管或鋼管。

　　2.雨水的儲(chǔ)蓄技術(shù)

　　雨水的儲(chǔ)蓄與雨水的收集同為黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用的主要技術(shù)，是通過修筑水窖、水池、澇池等蓄水工程設(shè)施，把集流面所匯集的徑流攔蓄儲(chǔ)存起來，以備利用。其基本要求是蓄水工程的防滲性能良好，堅(jiān)固耐用，而且要有足夠的容積。

　　水窖。具有成本低、使用時(shí)間長以及操作簡單等特點(diǎn)，在黃土高原地區(qū)尤其是土質(zhì)較好的地區(qū)得到廣泛應(yīng)用。目前所推廣的水泥薄殼窖，是由傳統(tǒng)的土質(zhì)瓶式窖經(jīng)多次改進(jìn)而成，容積40～60m3，防滲處理采用膠泥防滲。

　　水池。多建于黃土高原地區(qū)土質(zhì)條件差，用水量相對稀少，而且有一定集流面積的低洼地。容積為20～300m3，池深不超過3m，多采用地下式或半地下式，形態(tài)有方形或圓形，多為開敞式，一般用機(jī)制磚砌筑或磚混結(jié)構(gòu)砌筑而成，也有用塑料棚膜襯砌而成。

　　澇池（塘壩）。一般在來水用水量大，人口比較集中，且有適宜的低洼地形及利于筑壩的溝道，修建澇池或塘壩直接攔蓄溝岔、集流坡、路面等含沙量較大的洪水。多為開敞式土質(zhì)結(jié)構(gòu)，容積一般為500～2000m3，常作為牲畜飲水、低壓管道灌溉或蓄水窖的水源。

　　3.雨水高效集約利用技術(shù)

　　雨水高效集約利用技術(shù)主要包括節(jié)水灌溉技術(shù)和節(jié)水農(nóng)藝技術(shù)，是黃土高原地區(qū)發(fā)展高新種養(yǎng)業(yè)、生產(chǎn)高附加值農(nóng)產(chǎn)品及生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的核心技術(shù)。

　　節(jié)水灌溉技術(shù)。黃土高原地區(qū)已采用的節(jié)水灌溉技術(shù)有低壓管道灌溉、注灌、膜下溝灌和微灌技術(shù)等。

　?。?）低壓管道灌溉由于操作管理方便，對水質(zhì)要求不嚴(yán)，一般以澇池作灌溉水源即可，在黃土高原已得到廣泛應(yīng)用。

　?。?）注灌是采用特制的注水器直接向根區(qū)土壤注水（或水肥溶液）的一種灌水方法，主要用于果樹、瓜類、玉米等稀植作物灌關(guān)鍵水。該技術(shù)具有明顯的節(jié)水、抗旱和增產(chǎn)效果，現(xiàn)正在黃土高原地區(qū)進(jìn)行推廣。

　?。?）膜下溝灌是按照作物的種植密度起壟，沿壟縱向中線挖寬15cm、深10cm的灌溉小溝，作物種在灌溉小溝的兩側(cè)。灌溉時(shí)，將輸水管插入灌溉小溝即可。該技術(shù)起初應(yīng)用在大田或日光溫室蔬菜上，現(xiàn)已推廣應(yīng)用于稀植作物如玉米、馬鈴薯等作物的生產(chǎn)。

　?。?）微灌技術(shù)主要包括滴灌、滲灌、微噴灌和涌泉灌4種方式。由于微灌設(shè)備造價(jià)高，管理不便，對水質(zhì)要求高，該技術(shù)在黃土高原地區(qū)僅用于果園和溫室大棚，進(jìn)一步大面積推廣受到影響。

　　節(jié)水農(nóng)藝技術(shù)。黃土高原目前所采用的節(jié)水農(nóng)藝技術(shù)主要包括耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、抗旱品種篩選應(yīng)用技術(shù)、化學(xué)制劑保水技術(shù)及有限補(bǔ)充灌溉技術(shù)等。

　　（1）耕作保墑技術(shù)，該技術(shù)不僅可疏松土壤，增大活土層，提高降水入滲速度和入滲量，減少降水徑流損失，而且可提高土壤集蓄降水的能力，減少土壤水分蒸發(fā)。在黃土高原地區(qū)，它作為常規(guī)技術(shù)已得到了廣泛應(yīng)用。

　?。?）覆蓋保墑技術(shù)，指在土壤表面覆蓋塑料薄膜、秸稈或其他材料，以抑制土壤蒸發(fā)，減少地表徑流，蓄水保墑，提高地溫，從而改善土壤理化性狀，起到節(jié)水增產(chǎn)的效果。目前，地膜覆蓋在玉米、烤煙、蔬菜作物上得到推廣，秸稈覆蓋也開始推廣。

　　（3）抗旱品種篩選應(yīng)用技術(shù)，是根據(jù)黃土高原地區(qū)降水特點(diǎn)，干旱發(fā)生規(guī)律和作物需水特征，因地制宜選擇耗水少而水分利用效率高的作物，通過調(diào)整作物布局，建立適應(yīng)型高效種植制度。目前，秋熟作物已成為黃土高原地區(qū)擴(kuò)大種植的主要作物。

　?。?）化學(xué)制劑節(jié)水技術(shù)，指合理施用保水劑，黃腐酸等化學(xué)制劑抑制作物生長發(fā)育中的蒸騰，減少土壤蒸發(fā)，促進(jìn)根系生長，增強(qiáng)根系對土壤水分的利用能力。該技術(shù)在黃土高原地區(qū)尚處于試驗(yàn)示范階段。

　?。?）有限補(bǔ)充灌溉技術(shù)，是把集蓄到的有限雨水在作物生育期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、作物需水規(guī)律進(jìn)行最優(yōu)分配，最大限度地提高單位耗水量的作物產(chǎn)量和產(chǎn)值。采用非充分灌溉等適應(yīng)限制作物的水分供應(yīng)，巧灌關(guān)鍵水，提高作物對水分的利用效率。該技術(shù)在黃土高原地區(qū)正處于試驗(yàn)推廣階段。

　　二、目前黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用技術(shù)存在的問題

　　1.科技含量較低的傳統(tǒng)技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位

　　黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用的歷史悠久，人們積累了許多成熟的傳統(tǒng)技術(shù)，如雨水收集技術(shù)中的水保耕作技術(shù)和水保工作技術(shù)，雨水儲(chǔ)蓄技術(shù)中的水窖技術(shù)，以及雨水高效集約利用技術(shù)中的部分農(nóng)藝技術(shù)等。這些技術(shù)簡單易行，實(shí)用性強(qiáng)，為廣大群眾認(rèn)可和接受，在黃土高原地區(qū)的雨水集蓄利用中已得到廣泛的應(yīng)用，但其科技含量低，雨水收集、儲(chǔ)蓄和利用的效率不高，嚴(yán)重影響雨水集蓄利用的進(jìn)一步發(fā)展。

　　2.先進(jìn)技術(shù)的推廣應(yīng)用進(jìn)展緩慢

　　一些科技含量高的先進(jìn)技術(shù)如人工集流技術(shù)，高性能防滲蓄水技術(shù)，節(jié)水灌溉技術(shù)以及有限灌溉、化學(xué)制劑節(jié)水、抗旱品種篩選等農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)，其高效的節(jié)水性能雖已逐漸為人們所認(rèn)識(shí)和采用，但由于其本身投資大，次灌水時(shí)間較長、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不便等原因，在黃土高原地區(qū)的推廣應(yīng)用受到很大限制，許多先進(jìn)技術(shù)還處于試驗(yàn)推廣階段。

　　3.技術(shù)體系的綜合性、系統(tǒng)化不強(qiáng)

　　雨水集蓄利用技術(shù)作為黃土高原地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的新的生長點(diǎn)，要推廣應(yīng)用并提高其整體優(yōu)勢和最大效益，必須發(fā)揮各種技術(shù)之間的優(yōu)勢互補(bǔ)，形成一個(gè)包括雨水收集、儲(chǔ)蓄、節(jié)水灌溉、農(nóng)藝節(jié)水等綜合性系統(tǒng)化的技術(shù)體系。而黃土高原地區(qū)目前雨水集蓄利用技術(shù)尚缺乏這種有機(jī)的內(nèi)在聯(lián)系，尤其是傳統(tǒng)技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)依然各成體系，相互間配套與整合還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。如何將他們因地制宜地融為有機(jī)的整體，應(yīng)作為加快該地區(qū)雨水集蓄利用技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的主要工作。

　　4.缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

　　黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用技術(shù)中，傳統(tǒng)技術(shù)雖已趨于成熟，但缺乏統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；新興的先進(jìn)技術(shù)發(fā)展隨地區(qū)的不同而有所差別，也應(yīng)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

　　三、黃土高原地區(qū)雨水集蓄利用技術(shù)發(fā)展的對策

　　1.加大宣傳力度

　　應(yīng)充分利用廣播、電視、報(bào)紙等媒體宣傳有關(guān)雨水集蓄利用的方針政策、前景和典型經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)群眾深入了解雨水集蓄利用技術(shù)，提高其對雨水集蓄利用的科學(xué)認(rèn)識(shí)；同時(shí)，還應(yīng)加大有關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)力度，使先進(jìn)技術(shù)能及時(shí)被群眾所掌握，為雨水集蓄利用技術(shù)的推廣應(yīng)用提供有利的條件。

　　2.保證足夠的資金投入

　　要積極拓寬資金的來源渠道，實(shí)行“政府投一點(diǎn)，群眾集一點(diǎn)”的方針，除充分利用銀行的小額貸款及省、地、縣相關(guān)政府部門的?？钔猓€應(yīng)充分發(fā)揮群眾的積極性，鼓勵(lì)他們主動(dòng)投資雨水集蓄事業(yè)，促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。

　　3.加強(qiáng)有關(guān)技術(shù)推廣應(yīng)用的科學(xué)研究