人工匯集雨水利用技術
由水利部組織鑒定“整體達到國際先進水平”的“九五”國家重點科技攻關項目“人工匯集雨水利用技術研究”的核心是通過人工匯集雨水的手段，達到節水增產，“降水增效”的目的。該項目建立了干旱半干旱地區不同地形條件下的集流農業模式，形成人工匯集、存貯與高效利用的配套技術體系，實現了提高農田水分利用效率的目標。該項目目前已得到農業科技成果轉化資金支持，正在進行試驗示范。
集流場的規劃設計技術
本成果針對五種雨水匯集方式及地形地質條件提出了4種雨水匯集及貯水配置模式；給出了不同集流情況下的集流效率；提出了簡化的產流產沙過程計算模型；建立了雨水匯集的設計體系，編寫了集流場規劃設計指南。該成果適用于不同地區的高效集流場的規劃、設計、施工、運行及管理。
人工匯集雨水高效集流材料研究
通過試驗研究比較，選擇了聚乙烯薄膜、瀝青玻璃布油氈、HEC土壤固化劑等10余種材料進行室內及野外試驗。其中HEC土壤固化劑和瀝青玻璃布油氈是首次提出值得推廣的兩種新型高效雨水集流材料。HEC的特點是高強、耐水、適應性強，對拌和水質無特殊要求，能充分利用當地的水土資源。瀝青玻璃布油氈強度高、抗拉、不透水、耐老化，易施工、鋪設簡單、容易移動，也是一種值得推廣的高效集雨材料。與目前國內外應用的人工集流材料相比，主要技術經濟指標較高。
雨水存儲設施與應用模式
針對專題實施地區雨水利用的實際，在確定雨水匯集工程技術基本參數的基礎上，對主要的雨水存貯設施進行了結構計算和設計，給出了定型設計圖紙，完善了水窖的施工技術與程序；設計并完成的“坡地活動式集雨節灌工程模式”試驗點，通過“上部坡地種糧（草）、秋季覆膜集雨，地邊打窖貯水，補灌下部作物”的利用方式，達到一地多用、低耗高產、雨水高效利用的目的，探索出一條雨水集蓄利用與水土保持相結合的新途徑，對不同區域雨水集蓄利用的整體規劃具有重要的應用價值。
小型提水補灌機具選配與研制
按照因地制宜，實用性強，多功能，結構輕巧，價格低，便于操作的原則，配套集雨節灌系統。首先，確定適宜于集雨水窖的提水微灌模式，選配相應的提水設備。結合農民經濟狀況和生產習慣，根據不同的水窖條件，提出了4種提水節灌系統：電泵（小型離心泵或潛水泵）加微灌系統、手壓泵配軟管系統、汽油泵配微灌系統、自壓輸配水灌溉系統等。其次，組裝配套小流量、中揚程的汽油機水泵，可用于無電源的水窖提水節灌。第三，與地方農機具生產廠家合作，研制抗旱施水播種機具。這4種小型提水節灌系統，是國內對雨水提水節灌機具選取和模式化總結，適合于我國國情，特別是丘陵山區匯集雨水的小水源情況。
有限補充灌溉原理及配套農藝技術
研究配套有限補充灌溉的農藝措施，形成增產節水農藝技術體系。得出春小麥和玉米補灌最佳期分別為拔節期和抽雄揚花期。拔節期適宜的土壤水分下限為田間持水量的60％。各種灌水方式中，膜下滴灌節水增產作用最明顯。灌水次數一般年份1～2次，干旱年2～3次，每次灌水10～20立方米；通過對作物品種覆蓋、耕作栽培、施肥、間作套種、化學節水劑應用等方面研究，提出了地膜小麥栽培規程和玉米地膜集雨補灌技術規程以及多種單項技術。以鈣赤合劑和保水劑為主的化學節水技術，鈣赤合劑拌種增產10％左右。保水劑的玉米旁施和馬鈴薯穴施1千克，其投產比分別為1∶3．5和1∶4．2，這在實際生產中是非常合算的。
項目實施情況
該項目在實施過程中，先后在甘肅定西、陜西富平等地進行了萬畝示范，從示范區情況看，糧食平均畝產300千克，較大田增產90％，補灌的水分利用效率達到2千克／立方米以上。在定西縣利用雨水高效利用技術100余萬畝，平均畝產200千克，增產66％，水分利用效率達到1．75千克／立方米，共增產糧食8000萬千克，直接產生經濟效益5650余萬元。投資回收年限1～4年，益本比2～2．56。
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