人工匯集雨水利用技術研究主要進展

時間：2007-03-08 來源： 作者：

　　其次，通過野外定點觀測試驗，分別對HEC（與土混合比例1∶6、1∶8、1∶10）、水泥土、沙蘭特油氈、混凝土、塑膜、玻璃絲油氈等６種材料的集流特征、效率進行了分析研究。野外試驗共布設9個小區，截至1999年底已獲得288場次資料，經初步分析，認為P130是影響該地降雨集流的主要影響因子，并建立了集流效率Ｅ與P130的函數關系式。據分析，塑膜集流效率高達80%以上；同等條件下，瀝青玻璃絲油氈集流效率比塑膜高15%，HEC比水泥土高80%左右。為此，我們推薦ＨＥＣ、瀝青玻璃絲油氈、塑膜、沙蘭特油氈等４種集流材料，其每平方米造價分別為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價高達18～30元。

　　通過上述工作，提出了集雨場規劃設計指南。該指南重點論述了規劃設計的任務、方法、步驟，并給出了典型集雨工程的設計實例和經濟分析。

　　三、研究存貯雨水的水窖優化結構及其配套的防滲、凈化和提水技術

　　首先，通過野外調研、總結分析以及力學結構計算，提出應大力推廣應用的三種水窖形式，即混凝土球形水窖、混凝土薄殼圓柱形水窖及紅膠泥水窖，并給出了定型設計圖紙，以及相應的施工方法與技術。同時，根據不同作物、不同降雨保證率下的需水量和集水量，確定出蓄水設施的容積。經計算，混凝土球形窖單個容積以20～40m3為宜，混凝土薄殼圓柱形窖以40～60m3為宜，紅膠泥水窖以15～40m3為宜。

　　其次，提出了水窖防滲抗凍技術，即采用15混凝土，抗滲標號選取S4，抗凍指標選取D50的#425以上的水泥等建材，抹面時摻入2%～5%（指占水泥重量）的防滲劑，且窖體設在地面80cm以下。

　　為確保水窖水質，采取了沉沙與過濾方法，給出了上述設施的定型設計方法，并進行現場觀測。水窖水質經分析表明，混凝土窖水的pH值偏高，高達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，可滿足灌溉需求。

　　針對雨水利用特點，利用市場現有的小型汽油機泵，采用軟軸連接技術，使其吸程增加4～8m，其揚程為36～42m，該機可配4～7組F-4系列或SW200系列噴頭，實施噴灌作業。

　　四、選配適宜水窖的小型灌水機具，以作物生理需水規律為基礎，研究確定該地區主要作物的適宜節灌方法，以及相應的農業綜合技術措施

　　首先，根據小水源的灌溉特點，選擇3種提水機具，即手壓泵、汽油泵及潛水泵，并提出相應的灌水技術與方法。對于手動取水，一般宜用地面灌水方式，如點澆等；對于油動取水，可選用滴灌，抗旱坐水種、地膜穴灌及注射灌等灌水方式；對于電動取水，一般應選用噴灌、微灌技術，也可選用高效地面灌水技術，如膜上灌、膜下灌等，但不適宜于選取點澆等灌水方式。

　　其次，通過對玉米、小麥等作物的多次田間小區和控制小區試驗，指出定西春小麥需水與降水量之間存在著永恒的供需矛盾，生育期缺水80～160mm，進行集雨灌溉的需水關鍵期是拔節期，拔節期適宜的土壤水分下限為60%田間持水量。3年田間灌水試驗證明，春小麥在苗期和拔節后期灌水2次，每次10～30m3可增產23%～62%，灌水利用效率達到3.58～4.8kg/m3。玉米需水量關鍵期為抽雄揚花期，此階段受旱減產18%以上。試驗證明，小麥和玉米的灌水方式以膜下滴灌為優，小麥膜下滴灌單產126kg，灌水利用效率達到2.3kg/m3；玉米抽雄揚花期膜下滴灌10～30m3，較未滴灌增產25%～109%，水分利用效率達到3.25～6.88kg/m3，較露地滴灌和畦灌都高。

　　實驗表明，定西半干旱區春小麥、玉米的集雨灌溉，一般年份滴灌1～2次，旱年灌水2～3次為宜，每次水10～20m3為宜。

　　最后，主要從引種篩選、覆蓋、耕種栽培、間作套種和化學節水劑應用，以及田間管理等方面進行研究，提出地膜小麥栽培規程和玉米地膜集雨補灌技術規程，以及各種單項技術措施方案。通過研究，指出定西農田布局適宜“保夏擴秋”，合理調配作物品種；地膜小麥在一般年份增產顯著，大旱年分秸稈覆蓋的節水增量更優。壟溝地膜玉米畝產可達835kg，較露地和平地膜增產27.7%和38.3%；采用地膜加滴灌，玉米和馬鈴薯間套畝產可達1149kg，產值618.9元，分別較單種玉米和馬鈴薯產值高50%和17%。以鈣赤合劑和保水劑為主的化學節水技術試驗，鈣赤合劑拌種增產10%左右，保水劑玉米旁施和馬鈴薯穴施，以畝用量1kg為宜，分別增產22.3%和40%，投產比分別為1∶4.5和1∶13.3，是值得推廣的高新技術。

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