動(dòng)植物的生長(zhǎng)、生存都離不開水我們的生存與發(fā)展同樣離不開水。水是不可或缺的重要自然資源。地球表面覆蓋有大量的水,海洋面積約占地球總面積的71%,陸地面積占地球總面積的21%。地球上水的總儲(chǔ)量約為1.386X109km3,其中海洋水約占96.5%,陸地水約占3.49%,生物水占0.0001%,大氣水占0.001%。海洋水是不能被直接利用的,可供利用的水是淡水而淡水主要是陸地水陸地水又分為河水、湖水、沼澤水、冰雪水、土壤水和地下水其中冰雪水約占陸地水總量的68.7%地下水約占陸地水總量的30.1%。而且可供直接利用的淡水資源只占其中一小部分。由此可見,能直接被我們利用的水資源其實(shí)只是地球總儲(chǔ)水量中很小的一部分。
1、雨水收集利用的發(fā)展背景我國(guó)西北黃土高原丘陵溝壑區(qū)、華北干旱缺水山丘區(qū)、西南旱山區(qū),主要涉及13個(gè)省(市、自治區(qū)),742個(gè)縣(市),面積約200萬(wàn)km2,人口2.6億。
水資源貧乏,區(qū)域性、季節(jié)性干旱缺水問題嚴(yán)重又不具備修建骨干水利工程的條件,是這些地區(qū)的共同特征。北方黃土高原丘陵溝壑區(qū)與干旱缺水山區(qū)多年平均降雨量?jī)H為250,600mm且60%以上集中在79月份與作物需水期嚴(yán)重錯(cuò)位。根據(jù)試驗(yàn)資料該地區(qū)的主要作物在46月份的需水量占全年需水量的40%,60%,而同期降雨量卻只有全年降雨量的25%,30%。由于特殊的氣候、地質(zhì)和土壤條件,區(qū)域內(nèi)地表和地下水資源都十分缺乏,人均水資源量只有200—500m3,是全國(guó)人均水資源量較低的地區(qū)。 西南干旱山區(qū)盡管年降雨達(dá)800,1200mm,但85%的降雨集中在夏、秋兩季,季節(jié)性的干旱缺水問題也十分突出。這些地區(qū)大部分屬喀斯特地貌,土層薄瘠,保水性能極差雨季降雨大多白白流走,許多地方河谷深切、地下水埋藏深,水資源開發(fā)難度大,加之耕地和農(nóng)民居住分散,不具備修建骨干水利工程的條件,干旱缺水是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素。
由于缺水,上述地區(qū)3.9億畝耕地中,70%是“望天田”,糧食平均畝產(chǎn)小麥只有100kg左右,玉米只有150kg左右,遇到大早年份,農(nóng)作物還要大幅度減產(chǎn)甚至絕收農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低下種植結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分落后。區(qū)域內(nèi)有國(guó)家級(jí)貧困縣353個(gè),約占縣(市)總數(shù)的一半,貧困人口2350萬(wàn),有3420萬(wàn)人飲水困難,是全國(guó)有名的“老、少、邊、窮”地區(qū)和扶貧攻堅(jiān)的重點(diǎn)地區(qū)。為了生存,當(dāng)?shù)厝罕娖毡檠赜脧V種薄收的傳統(tǒng)耕作方式,陡坡開荒,盲目擴(kuò)大種植面積,陷入“越窮越墾,越墾越窮”的惡性循環(huán)區(qū)域內(nèi)25度以上的坡耕地面積有4650多萬(wàn)畝,有50%以上的面積屬水土流失面積,生態(tài)環(huán)境惡劣。 改變這些地區(qū)的貧困落后面貌,關(guān)鍵是要解決好水的問題。實(shí)踐證明,大力發(fā)展小、微型雨水集蓄工程,集蓄天然雨水,發(fā)展節(jié)水灌溉是這些地區(qū)農(nóng)業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的唯一出路,而且這項(xiàng)措施投資少,見效快,便于管理,適合當(dāng)前上述區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平,應(yīng)該大力推廣,全面普及。 2、雨水收集利用在農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的意義我國(guó)降水分布呈現(xiàn)出時(shí)間和空間的不均勻性,季節(jié)性的干旱缺水問題十分突出,這種降水的不均勻性在很大程度上影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市用水。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到1999年底,西北、西南、華北13個(gè)省(區(qū))共修建各類水窖、水池等小、微型蓄水工程464萬(wàn)個(gè),總蓄水容量13.5億m3,發(fā)展灌溉面積2260多萬(wàn)畝,其中節(jié)水灌溉工程面積645萬(wàn)畝,解決了約2380多萬(wàn)人、1730多萬(wàn)頭牲畜的飲水困難和近1740萬(wàn)人的溫飽問題。雨水集蓄利用的工程模式與技術(shù)方法也呈現(xiàn)靈活多樣的特點(diǎn)。集流面形式有自然坡面、路面、人工集雨場(chǎng)(碾壓場(chǎng)、薄膜、混凝土等),其中西南地區(qū)主要依靠天然集流,北方地區(qū)采用人工集流場(chǎng)或天然集流場(chǎng)與人工攔截措施相結(jié)合,蓄水工程形式北方地區(qū)以窯、窖、旱井為主南方地區(qū)以水池、水窖、塘壩為主節(jié)水灌溉的方法有座水種、點(diǎn)澆、管道輸水灌溉、滴灌、滲灌、噴灌及精細(xì)地面灌等。普遍采用了地膜覆蓋及其他綜合農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,有些地區(qū)還開始發(fā)展設(shè)施種植、養(yǎng)殖業(yè)。
由此可見雨水收集利用解決了干旱缺水山區(qū)的基本生存問題。集雨工程的建設(shè)有效地解決了缺水地區(qū)分散農(nóng)戶的人畜飲水問題和貧困農(nóng)戶的溫飽問題。