黃土丘陵區(qū)集雨農(nóng)業(yè)技術(shù)集成研究——以內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗為例.pdf

1、水資源短缺是中國(guó)北方特別是黃土高原北部地區(qū)面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題，在一些山地丘陵區(qū)，雨水是僅有的水資源，集雨農(nóng)業(yè)在這些地區(qū)占有舉足輕重的地位。但目前各地在修建雨水收集利用工程和發(fā)展集雨農(nóng)業(yè)過程中普遍存在以下兩個(gè)問題： 第一，對(duì)某一區(qū)域究竟有多少雨水可以收集和局部地區(qū)到底有多大的徑流匯集能力這兩個(gè)關(guān)鍵問題的評(píng)估與計(jì)算研究不夠，從而使一些地區(qū)的雨水收集利用工程做不到科學(xué)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，往往盲目建設(shè)，出現(xiàn)部分蓄水設(shè)施蓄水不足甚至無水可蓄和部

2、分蓄水設(shè)施經(jīng)常溢流兩種情況。 第二，集雨農(nóng)業(yè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括收集、蓄存、輸送、利用等多個(gè)環(huán)節(jié)，目前各地的雨水收集利用多注重單項(xiàng)技術(shù)研究，而沒有把它們當(dāng)作一個(gè)整體來進(jìn)行研究，對(duì)這些技術(shù)的集成研究很不夠，導(dǎo)致許多地方出現(xiàn)收集與蓄存、收集與利用、蓄存與輸送、蓄存與利用等相互脫節(jié)的現(xiàn)象，使各個(gè)環(huán)節(jié)的雨水轉(zhuǎn)化效率普遍偏低。 本文是國(guó)家863農(nóng)業(yè)節(jié)水重大專項(xiàng)的“北方半干旱集雨補(bǔ)灌旱作區(qū)(內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗)節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)體系

3、集成與示范”課題的研究?jī)?nèi)容之一。作者在詳細(xì)調(diào)查了解了研究區(qū)域自然環(huán)境、雨水資源和農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，著重就以上兩個(gè)問題進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，主要結(jié)論如下： 1、提出了區(qū)域可收集雨水資源潛力和局地徑流匯集能力兩個(gè)指數(shù)；應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、遙感和全球定位系統(tǒng)技術(shù)(合稱“3S”技術(shù))對(duì)該區(qū)域地形地貌和下墊面狀況進(jìn)行了較為精確的刻畫與描述，在此基礎(chǔ)上計(jì)算了該區(qū)域在少雨、正常和多雨三種年型下的可收集雨水資源潛力，分別為995.8萬m<'

4、3>、1223.5萬m<'3>和1573.2萬m<'3>；模擬了區(qū)域內(nèi)的降水徑流狀況，計(jì)算了區(qū)域內(nèi)的局地徑流匯集能力，并據(jù)此編制了區(qū)域集雨工程合理布局規(guī)劃。 2、比較完整系統(tǒng)地提出了集雨農(nóng)業(yè)雨水利用轉(zhuǎn)化效率的概念，將集雨農(nóng)業(yè)的雨水利用轉(zhuǎn)化過程細(xì)分為集流過程(降水—徑流)、蓄水過程(徑流—儲(chǔ)水設(shè)施)、輸水過程(儲(chǔ)水設(shè)施一田間)，灌溉過程(田間—土壤)、作物水分生理過程(土壤水—作物)和效益產(chǎn)出過程(作物一產(chǎn)量或其價(jià)值)，相應(yīng)地集雨

5、農(nóng)業(yè)的雨水利用轉(zhuǎn)化效率就定義為上述各個(gè)過程之間雨水的利用或轉(zhuǎn)化效率之積，即集雨農(nóng)業(yè)的雨水利用轉(zhuǎn)化效率：雨水收集效率×雨水存儲(chǔ)效率×蓄水有效利用率×農(nóng)田水分利用率×作物水分利用效率×作物經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化效率。并就如何提高各個(gè)過程的利用轉(zhuǎn)化效率開展了大量的田間試驗(yàn)研究。 3、研究提出了集雨補(bǔ)灌旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)集成總體模式，該模式由三個(gè)模塊組成：第一模塊為通過雨水集蓄工程將雨水從自然狀態(tài)轉(zhuǎn)化為人為可控的存儲(chǔ)狀態(tài)，第二模塊為存儲(chǔ)的集蓄雨水從自然形態(tài)