人工汇集雨水利用技术研究主要进展

时间：2007-03-08 来源： 作者：

　　其次，通过野外定点观测试验，分别对HEC（与土混合比例1∶6、1∶8、1∶10）、水泥土、沙兰特油毡、混凝土、塑膜、玻璃丝油毡等６种材料的集流特征、效率进行了分析研究。野外试验共布设9个小区，截至1999年底已获得288场次资料，经初步分析，认为P130是影响该地降雨集流的主要影响因子，并建立了集流效率Ｅ与P130的函数关系式。据分析，塑膜集流效率高达80%以上；同等条件下，沥青玻璃丝油毡集流效率比塑膜高15%，HEC比水泥土高80%左右。为此，我们推荐ＨＥＣ、沥青玻璃丝油毡、塑膜、沙兰特油毡等４种集流材料，其每平方米造价分别为3～5元、4元、1元及5.5元。而目前常用的混凝土每平方米造价高达18～30元。

　　通过上述工作，提出了集雨场规划设计指南。该指南重点论述了规划设计的任务、方法、步骤，并给出了典型集雨工程的设计实例和经济分析。

　　三、研究存贮雨水的水窖优化结构及其配套的防渗、净化和提水技术

　　首先，通过野外调研、总结分析以及力学结构计算，提出应大力推广应用的三种水窖形式，即混凝土球形水窖、混凝土薄壳圆柱形水窖及红胶泥水窖，并给出了定型设计图纸，以及相应的施工方法与技术。同时，根据不同作物、不同降雨保证率下的需水量和集水量，确定出蓄水设施的容积。经计算，混凝土球形窖单个容积以20～40m3为宜，混凝土薄壳圆柱形窖以40～60m3为宜，红胶泥水窖以15～40m3为宜。

　　其次，提出了水窖防渗抗冻技术，即采用15混凝土，抗渗标号选取S4，抗冻指标选取D50的#425以上的水泥等建材，抹面时掺入2%～5%（指占水泥重量）的防渗剂，且窖体设在地面80cm以下。

　　为确保水窖水质，采取了沉沙与过滤方法，给出了上述设施的定型设计方法，并进行现场观测。水窖水质经分析表明，混凝土窖水的pH值偏高，高达9.7，其主要原因在于水泥中析出CaHo）2所致，但4～5年后，pH均降到7.8以下，可满足灌溉需求。

　　针对雨水利用特点，利用市场现有的小型汽油机泵，采用软轴连接技术，使其吸程增加4～8m，其扬程为36～42m，该机可配4～7组F-4系列或SW200系列喷头，实施喷灌作业。

　　四、选配适宜水窖的小型灌水机具，以作物生理需水规律为基础，研究确定该地区主要作物的适宜节灌方法，以及相应的农业综合技术措施

　　首先，根据小水源的灌溉特点，选择3种提水机具，即手压泵、汽油泵及潜水泵，并提出相应的灌水技术与方法。对于手动取水，一般宜用地面灌水方式，如点浇等；对于油动取水，可选用滴灌，抗旱坐水种、地膜穴灌及注射灌等灌水方式；对于电动取水，一般应选用喷灌、微灌技术，也可选用高效地面灌水技术，如膜上灌、膜下灌等，但不适宜于选取点浇等灌水方式。

　　其次，通过对玉米、小麦等作物的多次田间小区和控制小区试验，指出定西春小麦需水与降水量之间存在着永恒的供需矛盾，生育期缺水80～160mm，进行集雨灌溉的需水关键期是拔节期，拔节期适宜的土壤水分下限为60%田间持水量。3年田间灌水试验证明，春小麦在苗期和拔节后期灌水2次，每次10～30m3可增产23%～62%，灌水利用效率达到3.58～4.8kg/m3。玉米需水量关键期为抽雄扬花期，此阶段受旱减产18%以上。试验证明，小麦和玉米的灌水方式以膜下滴灌为优，小麦膜下滴灌单产126kg，灌水利用效率达到2.3kg/m3；玉米抽雄扬花期膜下滴灌10～30m3，较未滴灌增产25%～109%，水分利用效率达到3.25～6.88kg/m3，较露地滴灌和畦灌都高。

　　实验表明，定西半干旱区春小麦、玉米的集雨灌溉，一般年份滴灌1～2次，旱年灌水2～3次为宜，每次水10～20m3为宜。

　　最后，主要从引种筛选、覆盖、耕种栽培、间作套种和化学节水剂应用，以及田间管理等方面进行研究，提出地膜小麦栽培规程和玉米地膜集雨补灌技术规程，以及各种单项技术措施方案。通过研究，指出定西农田布局适宜“保夏扩秋”，合理调配作物品种；地膜小麦在一般年份增产显著，大旱年分秸秆覆盖的节水增量更优。垄沟地膜玉米亩产可达835kg，较露地和平地膜增产27.7%和38.3%；采用地膜加滴灌，玉米和马铃薯间套亩产可达1149kg，产值618.9元，分别较单种玉米和马铃薯产值高50%和17%。以钙赤合剂和保水剂为主的化学节水技术试验，钙赤合剂拌种增产10%左右，保水剂玉米旁施和马铃薯穴施，以亩用量1kg为宜，分别增产22.3%和40%，投产比分别为1∶4.5和1∶13.3，是值得推广的高新技术。

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