活动式坡地集雨及滴灌系统研究

雨水利用是干旱半干旱地区农业发展的生长点，该文依据干旱半干旱地区自然降水特征、农耕地分布特点、农业种植制度、作物需水与土壤水分动态变化规律，提出了“上坡春季种粮，秋季覆膜集雨，地边打窖贮水，补灌下部作物”的坡地活动式集雨及灌溉系统，并对其集雨效率、农田水分效应和系统产出效益进行了试验研究。研究结果表明，该系统具有集水效率高、保水效果好和增产效益明显的优点，是一种适合于干旱半干旱地区的集雨灌溉农业模式。     

干旱半干旱地区人工地衣集雨面营建潜力探析

简析了地衣生物学与生态学特性、地衣土壤结皮形成和特性及其对土壤水文过程的影响 ,探讨了人工地衣作为集雨材料用于干旱半干旱地区雨水收集的可行性。指出人工地衣可用于干旱半干旱地区集雨面的营建 ,且为极具潜力的绿色环保型集雨材料。     

土壤固化剂用于渠道防渗工程初探

集雨利用是宁南山区旱地农业持续发展的主要方向。根据宁夏南部山区自然和社会经济特点,结合生产技术研究和推广应用实际,总结提出了5种雨水集蓄利用技术模式:小流域集雨综合调配利用模式、坡面集雨与林草建设利用模式、道路集雨补灌农田利用模式、庭院经济集雨利用模式、旱作农田微集雨高效利用模式。并对国家在宁南彭阳县王洼集雨利用技术集成示范区进行了规划设计和效益分析。     

集雨利用是生态建设与经济建设的结合点

雨水资源是黑龙江省干旱半干旱地区农田生产的主要水源。由于降雨、大风及蒸发量三个气候因素的影响,该区域春旱机率为65.7%,夏秋旱的机率为34.3%。因降水时空分布不均,“易失多变”,水土流失和干旱问题严重,降水利用率仅为20%~30%。通过对降雨、作物供需错位、土壤干旱、水分的生产潜力、依据雨水自身特性分析,得出实施集雨利用的必然性。通过典型实例证明集雨利用是生态建设与经济建设的结合点。     

湿润地区连栋温室集雨量与蓄水容积计算

湿润地区降水量大,连栋温室集雨设计应以经济、适度集蓄为目标,需要确定合适集雨量和集雨池容积。为探明一种简便的计算方法,该文首先提出集雨容积模数用以描述雨水收集能力与收集程度,然后通过集雨量计算统计,选用origin8.0软件内含指数函数模型进行模拟,建立了集雨容积模数与雨水收集率的拟合方程,并提出集雨量计算式,且计算准确度不受降雨量大小影响。应用时,可利用公式和方程,测算任意集雨面积的全年可集雨总量,按集雨计划确定集雨容积模数,即可计算设计集雨池容积,计算方法对南方湿润地区的温室大棚集雨工程设计有广泛的应用和参考价值。     

基于3S技术的可收集雨水资源潜力的计算与分析

目前已有的雨水收集利用工程中，出现了部分蓄水设施无水可蓄和部分蓄水设施经常溢流的情况，主要原因是区域集雨能力不了解，集雨工程建设不科学之故。该文提出了区域可收集雨水资源潜力和局地径流汇集能力两个指数，采用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)和全球定位系统(GPS)技术对区域的地形地貌及下垫面状况进行了较为精确的刻画与描述，在此基础上计算了区域内少雨、平水、多雨3种年型下的可收集雨水资源潜力；模拟了区域内的降水径流状况，计算了区域内的局地径流汇集能力，结果可用于指导雨水收集利用工程的设计与建设。     

吕梁地区雨水集蓄工程模式

吕梁地区十年九旱，水资源严重不足，直接影响当地经济的发展。为了彻底改变这种状况，当地政府及有关部门因地制宜地组织实施了“123”旱井集蓄工程，取得了较好的经济效益和社会效益。其主要模式是：屋顶庭院双层面立体高效集蓄雨水模式、就地集雨微灌模式、以路面和果园空地为集雨场兴建的“一井两园”模式及以小流域四荒地为集雨场的生态建设模式。     

水泥混凝土路面集雨产流特征研究

在我国雨水资源缺少地区,把雨水收集起来加以利用成为提高城市道路雨水利用效率的关键.作为雨水收集面的道路,其产流特性对于雨水收集利用起着重要作用.利用人工水泥混凝土处理集雨面进行了道路路面产流特性模拟试验研究.水泥混凝土路面在干燥情况下的临界产流降雨量为1.55 mm,只有降雨量达到或接近1.55 mm,集雨面才会产生径流,次径流系数随着次降雨量增大而增大,产流时间与降雨时间相比存在着明显滞后性,并且径流强度明显小于降雨强度.     

温室农业雨水集蓄利用工程规模优化

为了优化蓄水池最佳工程规模,该文通过构建雨水集蓄利用工程规模优化原理和方法,即工程效益最优法,并以北京某温室农业雨水集蓄利用工程为例对该方法进行了论证。研究结果表明地区日降雨规律以及集雨窖的规模对工程的集雨效率有很大影响,在降雨量、汇流总面积确定的情况下,集雨窖规模越大,可收集的雨量越多,但单位容积可收集的雨量随之减少;工程成本效益分析表明,设计日降雨量为25～40 mm时,工程总效益/费用比值较高,全年可收集雨量与温室农业年用水量基本相当;在工程寿命期内,现有规模下的效益成本比值远低于最优规模时的效益成本比值。因此,适当降低集雨窖的规模可提高工程的经济性。该文论证的雨水集蓄利用工程规模优化方法能够为雨水工程的设计和应用提供理论依据和实践指导。     

北京市在建房地产项目雨水收集与利用系统优化设计方案探讨

在房地产项目建设过程中,若不设计雨水收集与利用系统,则在运营期雨水会直接排入市政管网,这不仅增大了城市排水压力,而且水资源浪费极为严重。介绍了北京市房地产项目雨水收集利用情况以及常见的收集与利用措施,如集雨池、渗井、渗沟等,并针对某在建项目雨水收集与利用存在的问题,提出了优化方法及改进措施,对优化、改进在建房地产项目雨水收集与利用系统具有重要的参考价值。     

干旱半干旱区集雨绿化系统优化模拟模型的设计

从土壤水资源的角度对集雨绿化系统进行了初步的分析,建立了绿化系统模型。该系统以集雨、提高雨水利用效率为核心,运用种植区水量平衡方程初步解决了干旱半干旱区绿化缺水的问题。以中国科学院寒区旱区环境与工程所野外实验站为例,针对抗旱树种柽柳进行集雨绿化的问题进行实例分析。在可靠的理论和方法的基础上建立模拟模型,对造林具有一定的通用性、实用性和指导性,为干旱半干旱区进行集雨绿化提供了理论依据、系统模式及规划设计的实用性。     

肯尼亚雨水集流利用现状及思考

雨水集流作为一项古老技术,已有上千年的历史。由于干旱缺水和缺乏天然的储水介质,雨水集流在肯尼亚具有非常重要的特殊意义。本文从庭院集雨、农田集雨、流域集雨及集雨的区域差异等方面,对肯尼亚的雨水集流现状进行了分析;并从区域水循环与水量平衡的角度,探讨了降雨、入渗、径流及蒸发的关系。最后指出,通过不同形式的雨水集流,减少无效蒸发,特别是无效的水面蒸发,是增加水资源总量的关键;而科学利用天然的储水介质与合理开发人工的储水介质,是提高水资源可利用量的关键。雨水集流利用在肯尼亚生活用水方面已相当普遍,技术也相对较为成熟,但是在年降雨量不足500 mm的旱区农业生产方面,还有很大的发展空间,目前面临的主要问题是,如何解决旱区降雨集流效率偏低,以及有限降雨资源的合理储蓄与高效利用。鉴于农田土壤对降雨再分配调蓄能力较低的缘故,通过在农田内开挖沟槽,进行降雨资源的短期储蓄与调控,将生育期前段多余的降雨资源留到无降雨的后段使用,是实现作物生育期内水分供需平衡的关键。本研究为充分发挥雨水集流在肯尼亚旱区农业生产中的积极作用提供了参考。     

人工生物土壤结皮特性及其集雨潜力的研究

为探讨在太行山半干旱区利用人工土壤生物结皮进行集雨的潜力和可行性,以自然生长的生物土壤结皮为种子,通过培育建立人工土壤生物结皮和生物结皮集雨,对人工土壤生物结皮建成后土壤物理性状、渗透率的变化及人工生物结皮集雨面的集流效率进行了研究。结果表明,人工土壤生物结皮与自然生长的生物结皮一样,可显著改变土壤的颗粒组成,使0~1 cm表层土壤的小颗粒物质含量增加、大颗粒物质减少,但对0~5 cm的土壤容重影响不显著。对土壤入渗速率的测定结果表明,人工培育的土壤生物结皮具有降低入渗速率的作用,与自然土壤相比,生物结皮的土壤初始入渗速率和稳定入渗速率分别下降59.1%和44.4%,达到稳定入渗的加水量也减少50.0%。人工营建的生物结皮集雨面的平均集雨效率达60.86%,与自然土面相比,提高23.0%。对集雨面效益分析表明,生物结皮集雨面不仅具有较高的集雨效果,且使用年限较长,并具有明显的减少地表径流沉积物含量,提高土壤抗蚀性的作用。综上结果可以看出,人工土壤生物结皮是一种极具潜力的绿色环保型集雨材料。     

硬地面产汇流特征模拟实验研究

土路面、场院以及原土夯实地面是干旱半干旱山区群众汇集雨水的一类集流场。因此,研究其产汇流特性可对该类下垫面汇流参数。该文在室内人工降雨的实验基础上,分析了雨强、坡度、密度等因子对硬地面产流时间、产流初损雨量、汇流过程及汇流量的影响及变化过程,结论对实践具有一定的指导意义。     

采用SCS-CN水文模型和GIS确定雨水集蓄工程的位置

针对北京西部清水河上游山区生产生活用水日趋紧张的问题,该文应用遥感与地理信息系统软件处理TM影像、土壤和质地图及数字高程模型等基础数据,结合soil conservation service(SCS)曲线数法计算径流量,根据雨水集蓄工程技术规范构建了雨水集蓄工程位置选择约束集。在此基础上,运用地理信息系统软件对坡度、径流潜力及集水路径的空间及属性数据进行叠加和邻域分析,得到适宜的雨水集蓄工程位置。主要结果如下:适宜修建蓄水坑塘的面积4.24km2、蓄水池位置46处、拦水坝位置50处、大口井位置53处、适宜庭院集雨区的面积4.95km2。结果可为合理开发利用雨水资源及工程建设提供理论支撑和科学指导。     

雨水利用的理论与实践──对干旱半干旱区农业可持续发展之路的探索

在我国干旱半干旱地区，干旱是制约农业可持续发展的主要障碍因素之一。通过分析雨水利用的相关问题，讨论了提高农田水分利用效率的途径，在总结已有雨水利用有关理论和技术的基础上，论述了雨水利用与农业可持续发展的关系。指出发展和完善雨水利用研究理论，建立持续农业雨水利用技术体系，并加快成果向现实生产力转化，是干旱半干旱地区农业可持续发展的战略性举措。     

基于日水量平衡模型的城市小区雨水池计算分析

随着我国城市雨洪利用工程的快速发展,关于雨水池设计理论及计算也有了较多的探讨和研究,但仍需进一步完善.针对雨水池设计现状,以及半干旱地区的降雨情况,通过对天津市日降雨量的分析,建立了日降雨—用水平衡模型.利用计算机编程计算出不同用水需求条件下,城市小区雨水蓄水池的合理规模.该模型可为雨水池修建提供设计依据,同时也可为源头污染控制以及雨水洪峰调蓄提供数据支持.