浅谈雨水集蓄利用技术
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浅谈雨水集蓄利用技术
摘要雨水集蓄利用技术是原州区解决干旱缺水、促进雨水资源化和实现农业可持续发展的关键技术。通过对原州区雨水集蓄利用技术的发展现状进行分析,提出发展原州区先进、高效、适用雨水集蓄利用技术的具体对策。
关键词原州区;雨水集蓄利用;收集技术
1 原州区雨水集蓄利用技术的发展现状
目前,原州区雨水集蓄利用技术主要由三大部分组成,即雨水的收集技术、雨水的储蓄技术及雨水的高效集约利用技术。
1.1 雨水的收集技术
原州区的雨水收集技术基本上可归为两类:一类是通过营造田间微型集流面或改进耕作措施,把降水集流并存储在土壤中,以达到雨水就地拦蓄入渗,通常采用的技术有水保工程技术和水保耕作技术;另一类是采用自然集流面或人工修建的防渗集流面,将雨水收集并储蓄在储水工程中(如水窖)供作物灌溉或饮用,也称为人工集流技术。
水保工程技术:通过修筑水平梯田、隔坡梯田、水平沟、鱼鳞坑等,对地面进行较大的工程处理,以改变原有的地形特征,使降雨就地集中拦蓄入渗,提高水分利用效率。
水保耕作技术:通过耕作措施的改进,来实现降雨的就地拦蓄入渗,达到收集雨水的目的。常采用的有等高耕作技术、起垄耕作技术、粮草轮作技术、带状间作技术、渗水孔耕作技术及蓄水聚肥耕作技术等。
人工集流技术:人工集流技术经过近几年的发展,已得到了很大完善,形成了一系列有关集雨场、集水渠、沉淀池、拦污栅和引水管等集雨设施的科学设计与施工技术。
1.2 雨水的储蓄技术
雨水的储蓄与雨水的收集同为雨水集蓄利用的主要技术,是通过修筑水窖、水池、涝池等蓄水工程设施,把集流面所汇集的径流拦蓄储存起来,以备利用。其基本要求是蓄水工程的防渗性能良好,坚固耐用,而且要有足够的容积。
1.3 雨水高效集约利用技术
雨水高效集约利用技术主要包括节水灌溉技术和节水农艺技术,是发展高新种养业、生产高附加值农产品及生态系统建设的核心技术。
1)节水灌溉技术。原州区已采用的节水灌溉技术有低压管道灌溉、注灌、膜下沟灌和微灌技术等。低压管道灌溉由于操作管理方便,对水质要求不严,一般以涝池作灌溉水源即可。
注灌是采用特制的注水器直接向根区土壤注水(或水肥溶液)的一种灌水方法,主要用于果树、瓜类、玉米等稀植作物灌关键水;膜下沟灌是按照作物的种植密度起垄,沿垄纵向中线挖宽15cm、深10cm的灌溉小沟,作物种在灌溉小沟的两侧。灌溉时,将输水管插入灌溉小沟即可;微灌技术主要包括滴灌、渗灌、微喷灌和涌泉灌4种方式。
2)节水农艺技术目前所采用的节水农艺技术主要包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、抗旱品种筛选应用技术、化学制剂保水技术及有限补充灌溉技术等。
①耕作保墒技术,该技术不仅可疏松土壤,增大活土层,提高降水入渗速度和入渗量,减少降水径流损失,而且可提高土壤集蓄降水的能力,减少土壤水分蒸发;
②覆盖保墒技术,指在土壤表面覆盖塑料薄膜、秸秆或其他材料,以抑制土壤蒸发,减少地表径流,蓄水保墒,提高地温,从而改善土壤理化性状,起到节水增产的效果。目前,地膜覆盖在玉米、烤烟、蔬菜作物上得到推广;③抗旱品种筛选应用技术,是根据降水特点,干旱发生规律和作物需水特征,因地制宜选择耗水少而水分利用效率高的作物,通过调整作物布局,建立适应型高效种植制度;
④化学制剂节水技术,指合理施用保水剂,黄腐酸等化学制剂抑制作物生长发育中的蒸腾,减少土壤蒸发,促进根系生长,增强根系对土壤水分的利用能力;⑤有限补充灌溉技术,是把集蓄到的有限雨水在作物生育期内根据土壤墒情、作物需水规律进行最优分配,最大限度地提高单位耗水量的作物产量和产值。采用非充分灌溉等适应限制作物的水分供应,巧灌关键水,提高作物对水分的利用效率。
2 目前原州区雨水集蓄利用技术存在的问题
1)科技含量较低的传统技术占据主导地位。原州区雨水集蓄利用的历史悠久,人们积累了许多成熟的传统技术,如雨水收集技术中的水保耕作技术和水保工作技术,雨水储蓄技术中的水窖技术,以及雨水高效集约利用技术中的部分农艺技术等。这些技术简单易行,实用性强,为广大群众认可和接受,雨水集蓄利用中已得到广泛的应用,但其科技含量低,雨水收集、储蓄和利用的效率不高,严重影响雨水集蓄利用的进一步发展。
2)先进技术的推广应用进展缓慢。一些科技含量高的先进技术如人工集流技术,高性能防渗蓄水技术,节水灌溉技术以及有限灌溉、化学制剂节水、抗旱品种筛选等农艺节水技术,其高效的节水性能虽已逐渐为人们所认识和采用,但由于其本身投资大,次灌水时间较长、结构复杂、操作不便等原因,推广应用受到很大限制,许多先进技术还处于试验推广阶段。
3)技术体系的综合性、系统化不强。雨水集蓄利用技术作为原州区可持续发展的新的生长点,要推广应用并提高其整体优势和最大效益,必须发挥各种技术之间的优势互补,形成一个包括雨水收集、储蓄、节水灌溉、农艺节水等综合
性系统化的技术体系。而原州区目前雨水集蓄利用技术尚缺乏这种有机的内在联系,尤其是传统技术和先进技术依然各成体系,相互间配套与整合还远远不够。如何将他们因地制宜地融为有机的整体,应作为加快该地区雨水集蓄利用技术进一步发展的主要工作。
3 原州区雨水集蓄利用技术发展的对策
1)加大宣传力度。应充分利用广播、电视、报纸、网络等媒体宣传有关雨水集蓄利用的方针政策、前景和典型经验,引导群众深入了解雨水集蓄利用技术,提高其对雨水集蓄利用的科学认识;同时,还应加大有关技术的培训力度,使先进技术能及时被群众所掌握,为雨水集蓄利用技术的推广应用提供有利的条件。
2)保证足够的资金投入。要积极拓宽资金的来源渠道,实行“政府投一点,群众集一点”的方针,除充分利用银行的小额贷款及省、地、县相关政府部门的专款外,还应充分发挥群众的积极性,鼓励他们主动投资雨水集蓄事业,促进该项技术的发展。
3)加强有关技术推广应用的科学研究。原州区雨水集蓄利用技术及其推广应用目前还处于初级发展阶段,有许多问题如不同作物需水规律,有限补充灌溉水量的确定,关键灌溉期的选择,不同类型雨水收集和储蓄设施的科学规划与设计,工程节水、农艺节水及管理节水的有机配合,以及经济、高效、小型灌水机具的研制等一直未得到根本性解决。为此,一方面应加大有关雨水集蓄利用技术推广应用的基础科学研究,另一方面,应组织专业技术人员加强有关不同类型雨水收集系统的优化方案设计,不同容积、不同材质集雨存蓄系统的优化方案设计及不同地区雨水高效利用技术模式选择等应用研究。