雨水集蓄利用技术.doc

雨水集蓄利用技术
8.1概述
雨水资源的利用有广义和狭义之分。从广义上讲，凡是利用雨水的活动都可以称为雨水利用。如兴建水库、塘坝等开发利用地表水的活动，打井开采地下水的活动以及人工增雨等活动。而狭义的雨水利用是指直接利用雨水的活动，如利用一定的集雨面收集雨水用于生活、农业生产和城市环境卫生等。本书所述及的雨水利用是指狭义上的利用。
8.1.1雨水资源开发利用的意义
水是人类赖以生存的不可替代的生命资源，也是社会发展的重要经济资源。地球上70%的面积是海洋，因而水资源总量中97.5%是不可能直接利用的海水，淡水资源只占2.5%，而可以直接利用的河流、湖泊和水库的淡水资源，仅为淡水资源总量的0.26%。工业和城市的发展，排污量大增，又导致水源的污染；森林等植被破坏使得生态失去平衡，也会造成雨量减少，地下水的补充量减少。目前，世界上大约有90个国家，40%的人口出现缺水危机，因此引起世界许多国家的关注，联合国于1997年发出淡水资源短缺的警报：“缺水问题将严重制约下世纪的经济和社会发展，并可能导致国家间的冲突。”
我国水资源总量为28000亿m³，居世界第6位；人均占有量2300m³，仅为世界人均占有量的1/4，居世界第109位，被列位世界13个贫水国之一。我国660多个城市中，缺水城市达300多个，其中严重缺水城市108个。据统计，全国城市目前日缺水量达1600万m³，每年因缺水损失工业产值1200多亿元。全国农村每年缺水约300亿m³，有5000多万人和2.5亿头牲畜饮水困难。特别是进入90年代以来，干旱日益严重，全国每年受旱面积达2000多万hm²，因干旱粮食减产达150亿kg左右。面对水资源的紧缺局面，解决的办法是开源节流，首先要保护现有的水源，采取行之有效的措施节约水源，如农业上实施节水灌溉技术，工业上治理水污染、利用废水，国家调节供水政策，提高水价等。在开源方面实施南水北调工程，但工程量大，工期长、耗资大。而充分开发雨水资源则是切实可行的办法。目前我国对天然降雨的利用率只有10%，与国外利用率高的国家相比，可利用的潜力很大。我国降水量在250mm以上的地区很广，且降雨集中在6~9月，荒坡山地、路面、场院和屋顶等设施为聚集雨水创造了有力条件，这些地方都可以进行雨水的开发利用。
8.1.2雨水集蓄利用的发展与展望
（一）国内外发展概况
雨水利用是一项古老的使用技术，远在公元前2000多年的中东地区，就有收集雨水用于生活和灌溉。在阿富汗、伊朗、巴基斯坦和中国的新疆，2000多年前就建造了坎儿井用于灌溉。约1500年前以色列的纳巴秦人利用年降雨量仅100mm的雨水资源，在沙漠中种出庄家。在墨西哥、秘鲁和南美的安第斯山山坡上，1000多年前就建造起来能灌能排的雨养梯田。几百年前印第安人就收集雨水种植玉米、南瓜和甜瓜。本世纪中期，以色列制订了“沙漠花园”计划，实施多种形式的雨水集蓄工程，在沙漠上种出了庄家，产生了巨大的经济效益。80年代以来，雨水集流系统得到迅速发展，在一些多余的国家也得到发展，雨水利用范围也从生活用水向城市用水和农业用水发展，如东南亚的尼泊尔、菲律宾、印度和泰国，非洲的肯尼亚、博茨瓦纳、纳米比亚、坦桑尼亚和马里等国。工业发达国家，如日本、澳大利亚、美国、新加坡、法国、瑞典等国都在开发利用雨水。特别是联合国1981~1990年的“国际饮水及卫生十年”计划的实施，使雨水利用的现代化技术得到迅速发展和推广。1982年6月在美国夏威夷召开了第一届雨水集流利用的国际会议，成立了国际雨水集流系统协会。1995年6月在中国北京召开了第七届雨水集流系统协会，进一步推动了雨水的开发利用。
我国雨水集蓄工程也有着悠久的历史，早在2500年前，安徽寿县就修建了大型平原水库，拦蓄雨水，用于农田灌溉。秦汉时期，在汉水流域的丘陵地区修建了库塘，对雨水进行拦蓄和调节。在西北黄土高原等干旱半干旱山区人民在同干旱作斗争的过程中，创造了许多雨水利用技术，如土窖、大井口、坎儿井和蓄水塘等设施外，还改进了修筑梯田、沟筑土坝、粮草轮作等就地蓄雨措施，发挥了很大的作用。但由于社会历时的原因，这些措施并未得到迅速的发展，仍未摆脱农业生产“靠天吃饭”的局面。解放后，特别是80年代以来，由于北方干旱日益严重，水资源日益紧缺，在国际雨水集流事业的推动下，国家重视了这方面的研究。从80年代就开始了雨水利用技术和水资源持续发展问题的研究。“七五”期间北京开展了城市雨洪利用技术研究。80年代末以来，各地发展较迅速，如甘肃省实施的“121”雨水集流工程（每户建100m²左右的雨水集流场，打2眼水窖，发展1亩庭院经济），内蒙古实施的“112”集雨节水灌溉工程（一户建一眼旱井或水窖，采用坐水种和滴灌技术，发展2亩抗旱保收田），宁夏的“窖水蓄流工程”，陕西的“甘露工程”，还有山西