水窖在云南省坡耕地综合治理中的应用

水窖作为一项被广泛采用的集雨灌溉措施,较好地解决了云南省缺水地区的农业灌溉问题,同时在云南省坡耕地水土流失综合治理中发挥了重要作用。通过确定项目区总需水量、单个水窖容积及供水量等步骤,可计算出项目区需要修建的水窖数量;根据项目区降雨及下垫面情况,确定单口水窖的最小集流面积,并以实例进行了分析计算,以期为同类工程及云南省水土流失治理提供参考。     

晋西黄土残塬区人工集流场形式优化设计

在黄土残塬地区,旱井作为解决当地农业用水的一种有效途径,已被越来越多的人所认同。而在旱井集雨系统中,旱井集流场所汇集的降雨径流及其含沙率的多少,又直接关系到工程效益的发挥和寿命的长短。该文利用人工降雨试验,并辅以天然降雨观测,系统分析了旱井系统中人工集流场的产流量、产沙率、集流效率与下垫面材料、坡度、雨强的关系,最终遴选出适合当地条件的最优坡度及下垫面材料。研究认为在经济、便捷与高效的原则下,采用5°左右坡的裸露夯实黄土面,可有效利用当地有限的雨水资源。     

我国黄土地区水窖的研究

水资源的缺乏使雨水集流工程的进行势在必行，水窖具有体积小、用材少，费用低、易保持水质等优点，因此在半干旱黄土地区应用非常广泛。本文对水窖的类型、结构、施工、现阶段存在的问题进行了深入系统的概述，并提出相关建议及对水窖的前景做出预测，目的是为今后的水窖研究工作提出了一定的研究方向。     

黄土高原窑窖集水工程技术探讨

在调查研究的基础上 ,指出了目前黄土高原窑窖集水工程建设中存在的主要问题 ,包括沿路水窖布设过多、集流场建设滞后以及目前窑窖施工、沉沙池设计中存在的关键技术问题等。在具体分析集流场集流潜力和用水量基础上 ,针对沿路水窖布局提出了科学密度指标体系。作者还对水窖工程技术存在问题提出了对策 ,并推荐迷宫式沉沙池以完善目前窑窖工程的技术环节。     

宁南山区经济林降雨集流机理试验研究

[目的]探究宁夏回族自治区固原市原州区彭堡镇红梅杏经济林降雨集流渗灌系统的雨水收集能力,明确当地红梅杏经济林降雨分配特征,为降雨集流的定量研究和该地区集雨农业的发展提供科学依据。[方法]以当地红梅杏为研究对象,采用对比观测的方法,以天然降雨和人工模拟降雨相结合的方式,对红梅杏降雨集流过程进行观测与模拟。[结果] 2019年7—9月在彭堡红梅杏基地观测到的总计19场降雨数据,天然降雨中5 mm以下的降雨次数占到天然降雨总次数的83.3%,天然降雨与人工模拟降雨的相似系数为0.91,总体的集流率为61.29%,渗灌系统截留率为27.12%,林冠截留率为11.95%。[结论]试验地小降雨频率大,两种降雨方式具有较高相似性,降雨集流渗灌系统集流效率高,渗灌系统的集流量与降雨量成线性关系(R~2=0.995 5),集流率与降雨量成对数关系(R~2=0.693 9)。     

MBER土壤固化剂集流场的施工工艺

 人工集流场常用的防渗材料有混凝土、聚乙烯薄膜和沥青玻璃丝油毡等,这些材料的集流效率高,但是存在造价高或耐久性差的缺点。应用土壤固化剂修建集流场,能够有效解决集流材料造价高和耐久性差等问题。在阐述MBER土壤固化剂的组成和固化机制、原材料的技术要求、配合比设计和集流场结构设计等基础上,重点研究土壤固化剂集流场的施工工艺,提出了在干硬性施工工艺中混合料的均匀性、含水率和施工时间是应用固化剂修建集流场的关键技术,建议加强对塑性施工工艺的研究。     

半干旱区降水资源高效利用技术研究

在半干旱区地形坡度为１０°的区域，以开发降水资源的生产潜力为目的而设计的农业集流贮水补灌系统，集流面以混凝土处理为好，贮水部分以混凝土薄壳水窖为宜。春小麦播种后采取覆盖措施，并在开花期利用补灌系统进行有限补灌，可使小麦产量大幅度提高。     

半干旱黄土丘陵区坡地集流水平沟的设计与应用

为解决现行集流水平沟设计方法缺乏合理性和系统性的问题,从理论分析入手,研究了这类工程的内涵及断面参数,并对集流水平沟工程的集流蓄水效果进行了研究。结果表明,2002—2008年的6a中,在整个生长季3—9月内,集流水平沟的土壤贮水量均明显高于隔坡的土壤贮水量;在试验雨强和降雨量条件下,25°坡面水平沟在3个雨强条件下拦截坡面径流量分别为4.41,64.23,104.13mm;35°坡面水平沟在2个雨强条件下拦截坡面径流量分别为5.25和72.39mm,而且单位时间内水平沟拦截坡面径流的潜力也随雨强的增大而增大。研究结果表明高强度降雨对坡地改造后水平沟的水分补给具有重要意义。     

集流节灌是雨养农业持续发展的主要支柱

水资源缺乏、供需错位、土地条件差和人本素质低、农业投入少、技术含量低是雨养农业区农业生产长期处于低而不稳、资源利用率差的主要影响因素.集流与节灌配套,是雨养农业持续、快速、优质发展的生长点,集流节灌技术既必需又可能.采用混凝土处理的地表(坡度10°)的降雨集水效率达58%,集水成本为0.52～0.70元/m~3.与常规灌溉相比,采用集水灌溉技术省水效率达60%～90%,同时还可降低空气、地表土壤湿度,减少土壤蒸发,降低植株发病率,提高土温,促进根系发育,消除或减缓供需错位和供需矛盾,增产效益达30%～100%.果园滴灌,当年增收是总投入的2.94倍;农田、果园补灌,当年增收分别是总投入的4.33和8.55倍.     

坡面喷施高分子化合物集流效率的试验研究

基于西北地区黄土高原水土流失严重、地形复杂、外源材料运输困难的实际情况,提出坡面喷施高分子聚合物——土壤固化剂、沥青乳剂、有机硅树脂,以期提高其集流效率。通过室外人工降雨模拟试验,分析了坡面经3种材料处理后,在不同浓度,不同雨强下对产流时间、集流效率、土壤侵蚀量的影响。结果表明:3种材料处理的产流时间较对照提早1/3倍;集流效率平均为72.0%,连续降雨条件下为85%以上;土壤侵蚀量明显较对照降低;3种材料的集流效果顺序为:土壤固化剂>有机硅树脂>沥青乳剂。本研究对西北地区发展新型集雨材料及雨水集蓄利用新形式具有一定指导意义。     

间隔覆盖法对塿土坡面土壤水分调控效果

利用室内人工模拟降雨试验,分析研究间隔覆盖条件下坡面土壤水分空间分布及蓄存与利用情况。结果表明：各面积比处理的湿润锋分布形状基本相同,但其深度差别较大,湿润锋在入渗区上部的分布形状体现了间隔覆盖法的特色;各处理入渗区表层土壤含水率沿坡不同位置点略有差异,坡面含水率分布的差异程度有随着覆盖区面积的增大而降低的趋势。各处理剖面含水率分布则符合一般规律,即由表层向深层逐层减少;覆盖面积比及降雨强度是影响入渗区雨水可利用率的重要因素。入渗区的雨水可利用率随面积比增大呈降低趋势,但其入渗量、单位面积承接及蓄存水量均呈增加趋势,这对入渗区植物生长发育及抵抗干旱是有利的。而这些指标随降雨强度增大,则表现出相反的趋势,间隔覆盖法在小雨强下的实施效果较好。对于在不同试验条件下,如何确定适宜面积比进而提高雨水可利用率,以及该方法在不同土壤及降雨条件下的实施效果仍是需要进一步研究的问题。     

房地产建设项目雨水池适宜容积计算模型

随着城市化进程加快,城市内涝问题越来越突出.为解决因下垫面硬化引起的城市内涝问题,探求建设项目中雨水池容积计算方法.本文以北京市房地产建设项目为研究对象,从北京市1953-2012年降雨数据中选取降雨量最大、平均和最小年的日降雨数据,并拟定中水同时用于绿化和道路浇洒,应用日水量平衡模型方法,对比分析雨水池可利用率和中水补给率变化趋势,综合考虑经济效益因素,确定雨水池适宜容积.应用多项式拟合法,得到雨水池适宜容积简易计算模型.结果表明:随着雨水池容积增加,雨水池可利用率增大(0～1),中水补给率减小(1～0);当雨水池容积增至一定程度,其可利用率与中水补给率的变化趋于平缓;3种年况的雨水池可利用率的关系为最大＞平均＞最小,中水补给率的关系为最大＜平均＜最小,为互补趋势;效益费用比随着雨水池容积增大而减小.经验证,模型符合工程建设要求,且具普遍性,可投入应用.为提高模型可靠性,应用时宜将模型计算结果与规范最低建设标准进行校核比对.本研究为今后雨水池设计提供了一种新的快捷简便算法,丰富了设计理论.     

不同材质水窖贮存雨水水质变化特征

针对劣质水贫困地区解决饮水安全存在的集雨水窖材质对水质影响研究薄弱的问题,通过对不同材质的水泥砂浆抹面水窖、固化土水窖、橡塑水窖3种水窖贮存雨水的浊度、pH值、COD等指标的变化过程进行分析,研究了雨水集蓄生活型水窖水水质变化趋势。结果表明:贮存雨水初期水质各指标波动较大水质难确定,而后在长期贮存中水质各指标逐渐趋于稳定平衡。浊度、COD、微生物指标之间互相关,收集低浊度的雨水对水的自净、微生物生长的限制及消毒有重要作用,建议应加强集流面管理,或通过过滤池实施应用,将浊度降低在初期。不同材质水窖对雨水水质净化各有优劣,基本能满足饮用水标准,实际采用时应因地制宜。     

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。     

乐都县干旱山区集雨补灌高效农业研究

通过对乐都干旱山区实施集水高效农业气候学基础的分析,结合现有工作基础,重点讨论了集水区表面处理、蓄水窖建造及田间供水设施为主的雨水集蓄工程技术.以提高水资源利用率和水分生产效率为目的,进行集雨补灌试验研究.对地膜油籽、温棚蔬菜、马铃薯的有限补偿供应效应和农艺学节水技术进行研究,结果表明,在作物需水关键期进行补灌,可以达到水分供应的补偿或超补偿效应,提高作物水分利用率,促进旱区农业持续稳定发展.     

宁南半干旱山区雨水资源高效利用技术研究

计算了宁南半干旱山区上黄示范区的雨水就地利用和径流资源量雨水就地入渗集蓄量95.23×10⁴m³,占雨水资源理论潜力29.65%。雨水径流资源量为15.85×10⁴m³,占雨水资源理论潜力的5.85%,而目前示范区对降雨径流的集蓄能力仅为径流资源总量的17.35%,开发潜力较大。开展了多年的雨水资源就地利用和异地利用技术系统研究,总结出了适宜本地区提高雨水资源利用效率和经济效益的综合技术。     

设施农业雨水集蓄利用与番茄灌溉方案优化

为充分利用雨水资源,提高设施农业灌溉用水效率,该研究对雨水蓄水池容积和大棚番茄灌溉方案进行了优化。以天津市武清区一设施农业小区为研究区,根据2020年6个场次降雨,对蓄水池集雨情况进行分析,基于AquaCrop模型优化大棚番茄灌溉方案,最终设置3种集雨灌溉情景,采用水量平衡法,分别绘制不同情景的丰、平、枯水年雨水集蓄系统的评价指标变化曲线,综合分析其变化特征并确定雨水蓄水池最优容积。结果表明：研究区已建蓄水池集雨率约为57%,有较大改进空间;番茄优化灌溉方案与实际灌溉方案相比,在产量仅减少5.5%的情况下,可节省水量23.6 m3,水分利用效率和灌溉利用效率分别提高7.2%和39%,说明优化方案在保证作物产量的同时可有效节水;实际集雨率和实际灌溉情景下,雨水蓄水池的最佳容积平均值为362 m3,在优化灌溉方案和提高雨水收集设施集雨率后,容积平均值分别为298和288 m3,说明节水灌溉和提高雨水蓄水池集雨率等措施,对雨水蓄水池容积优化和提高复用率具有显著影响。该研究可为指导农业雨水集蓄利用工程建设、促进非常规水利用的推广、保障农业可持续发展提供参考。     

停车场集雨洗车现场试验简

将雨水集蓄利用技术与停车场的建设发展相结合,可以提高雨水利用的综合效益,实现人、车、环境的和谐发展.针对我国城市雨水的特点,设计出了停车场集雨洗车装置,并通过这套系统在示范区进行雨水集蓄利用现场试验.结果表明：1）设计的集雨洗车装置具有以下特点：雨水处理效果好、雨水不与人体直接接触、可持续供水、实现了水量定量观测.2）不考虑循环用水时的洗车用水定额,免费自助洗车时实测值为58 L/（辆·次）,商业洗车时可取为55 L/（辆·次）.3）过滤装置对雨水的浊度和悬浮物浓度改变较大,对COD、TP、TN等指标没有显著影响;过滤袋式净水器较U型管净水器的过滤效果更为显著.4）本试验场实际收集水量仅占年内可收集径流量的15.1％,雨水利用量还有很大潜力.综上,本研究的集雨洗车装置水质处理效果显著、使用方便,可以广泛推广.     

集雨补灌对玉米生长及产量的影响

该文针对黄土高原半干旱区农业气候资源的特点以及该区降雨年内分布不均、水分供需不平衡的基本特点，以集雨技术及工程设施为基础，通过有限补充灌溉方式，研究了玉米在不同生长时期的补灌水量和覆膜坐水技术带来的增产效果，并分析了集雨补灌对玉米生长、水分利用效率及产量的影响。试验研究表明：在地表水和地下水严重缺乏的旱作区结合不同的微灌方式(该文试验采用滴灌)，在玉米需水关键期进行集雨补充灌溉，增产效果明显，水分利用效率显著增加，表现出需水关键期有限水分供给的高效性。该研究为集雨补灌旱作区节水农业的发展提供理论依据。     

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。