第二章　农村雨水集蓄利用基本原理与理论创新

第一节　雨水集蓄利用技术及理论基础

一、雨水集蓄利用基本概念

（一）雨水利用内涵

1.概念及其类型

天然降水一般由降雨、降雪、降霜等组成。由此可见，雨水是天然降水的主要表现形式之一。从这个意义上说，雨水利用是一个非常广泛的概念。因此，从广义角度上来说，对雨水的一切利用方式都可界定为雨水利用。

从根本上说，在自然界水资源循环系统中，几乎所有形式的水都来自于大气降水——雨水。因此，雨水利用不仅仅是指单纯地从时间尺度上进行调控的雨养农业利用和从时间、空间尺度上加以双重调控的农村生活利用，同时还应该包括跨区域、跨流域实施综合调控的人工增雨、水土保持、水源涵养、城市防洪和生态环境改善等水资源利用的各个层次和方方面面。就这种广义的雨水利用而言，其外延几乎囊括了目前水资源利用的所有形式，涵盖了水资源利用的所有途径，涉及经济社会发展的方方面面，具有显著的普遍性、广泛性和社会性。

随着水资源利用内涵和外延的不断拓展，无论是狭义还是广义的水资源及其开发利用概念都发生了显著变化。与此同时，雨水资源、雨水资源化概念的提出，为丰富和完善雨水利用内涵，拓展雨水利用范围，发展雨水利用技术奠定了理论基础，由此使得研究者对雨水利用的认识、理解不断得以强化。但即便如此，随着不同研究者对雨水利用理解的不同，其对雨水利用类型的划分也有所不同。20世纪90年代，有学者从水资源与雨水资源之间的派生关系出发，认为雨养农业利用和农村生活利用属于雨水的直接利用，也可称为雨水一级利用；而由此衍生的河流、湖泊、水库、地下水等雨水派生资源的开发利用则应属于雨水的间接利用，也可称之为雨水二级利用。同时认为，与水资源的循环与重复利用一样，雨水资源也可以进行多次派生和循环利用。21世纪初，有学者针对农业生产需水要求与已经形成的旱作农业用水模式，将其分为雨水自然利用、雨水叠加利用和雨水聚集利用。但随着雨水利用技术的不断发展、完善和技术体系的逐步形成，最新研究成果认为，雨水利用主要包括以土壤蓄水为主的单纯的以时间调控为手段的雨水就地利用、以膜料覆盖与垄沟种植为主的以空间调控为手段的雨水叠加利用与以收集、储存为主要手段同时辅以时间、空间双重调控的雨水集蓄利用。

2.基本内涵

作为具有特定含义的雨水利用，是指对雨水的原始形式和最初转化为地表径流或地下水、土壤水阶段的利用，也称之为雨水的直接利用或雨水一级利用。目前，一般文献所述的雨水利用即指这种对雨水的直接利用，也称之为狭义概念上的雨水利用。狭义雨水利用的途径主要包括：①以解决人畜饮水为主的农村生活雨水利用；②以发展农业补充灌溉为主的农业灌溉雨水利用；③以补给地下水、恢复生态植被为主的生态环境雨水利用。

（二）雨水集蓄利用定义

1.雨水利用

如前所述，雨水利用是指对雨水的原始形式和最初转化为地表径流或地下水、土壤水阶段的利用。雨水利用的形式很多，从广义的角度来看，主要包括以下几个方面：

（1）传统农业生产雨水利用：旱作农业生产中，雨水是满足作物水分需求与供给的唯一水源，基于对雨水的当时和就地利用，采取的技术措施主要包括为提高土壤蓄水能力和土壤水利用率而采取的传统雨养农业生产与耕作措施，如深松耕、耕作耙耱等。

（2）水土保持工程雨水利用：水土保持工程对雨水的利用过程主要包括建设梯田、水平沟、鱼鳞坑以及结合小流域治理实施的治沟工程措施，如沟头防护工程、谷坊、淤地坝等。这些工程的作用主要是保土保水，即尽可能把雨水就地拦蓄在土壤中，以便最大限度地被植被与其他生态系统持续利用，被认为是对雨水利用时间调控的雏形。

（3）微地形叠加雨水利用：微地形集雨措施主要包括垄沟（覆膜）种植方式以及利用作物或树木之间的空间，通过自然集流或人工措施集流，实现对雨水的叠加利用，被认为是一种较为低级的对雨水利用的空间调控，但仍可以显著增加作物或树木根系的土壤水分，保障作物或树木生育过程的水分需求。

（4）雨洪截引工程雨水利用：通过一定的工程措施，截引某一小区域或流域的雨洪径流进行淤灌或补给地下水，事实上是把某一区域或流域的雨洪径流截引到另一区域或流域并加以利用，可以认为是雨水的一种异地利用形式，初步实现了对雨水在时间、空间尺度上的双重调控利用，形成了雨水集蓄利用的雏形。

2.雨水集蓄利用

一方面，雨水集蓄利用是在雨水利用技术基础上，借助现代材料与工程技术，通过采取集流面、引水渠槽、蓄水设施等人工措施，继而高效收集雨水、输送雨水，并加以蓄存和调节利用的过程，是对常规雨水利用技术的继承、发展和完善，完全实现了对雨水在时间、空间尺度上的双重调控和高效利用，被认为是雨水利用的高级阶段；另一方面，雨水集蓄利用是指在某一区域或范围内，通过采取一定的收集、储存、净化和利用等技术手段和工程措施，部分或全部改变天然降水的产流、汇流和径流过程，继而实现对天然降水的有效收集、合理储存、净化处理和高效利用。目前，农村雨水集蓄利用主要用来解决人畜饮水困难、发展农业补充灌溉（庭院经济、设施农业、小片农业种植）、增加生态建设用水以及为规模化畜牧业生产等提供水源。

由此可见，雨水集蓄利用的内涵主要包括雨水收集、雨水储存、水质净化和雨水利用四个环节：①雨水收集是指依托一定的高效、防渗集流面工程措施，最大限度地减少雨水收集阶段，即降雨径流过程在集流面上的水量渗漏损失，谋求对天然降雨径流的有效收集，继而增加一定区域内的可利用水资源数量，实现对区域经济社会发展水资源需求的保障供给；②雨水储存是指通过采取一定的高标准防渗工程措施和设施，对收集的雨水加以可靠储蓄的过程，此过程以尽可能减少蒸发渗漏损失为目的；③水质净化处理是指通过采取相应的絮凝沉淀、化学反应、物理过滤等工程技术手段和净水设施与设备，使其收集并储存的雨水满足不同用水对象对水质的使用要求；④雨水利用是指对收集、储存的雨水通过采取一定的工程技术手段加以高效利用的过程，是雨水集蓄利用的终极过程，直接体现雨水集蓄利用的技术水平，体现雨水集蓄利用的效果和效率。

3.雨水集蓄利用与雨水利用的区别

无论国际还是国内，传统、常规的雨水利用具有悠久的历史，在人类历史的发展演变中发挥了十分重要的作用。雨水集蓄利用是赋予现代科技、材料和工程技术的高层次雨水利用，发展于20世纪80—90年代，至21世纪初逐步得以完善并初步形成了一系列完整、配套的综合技术体系，在我国干旱地区人畜饮水、农业灌溉、生态建设等领域发挥了重要作用。总体来看，雨水集蓄利用和常规雨水利用的区别主要表现在以下几个方面：

（1）对雨水在时间尺度上的调控作用有所不同。当丰水期降雨量超过用水需求量时，对雨水的调控意味着要把多余的雨水加以储存以便用于补充枯水期用水需求的不足。在常规雨养农业生产中，唯一的方法是将雨水储存于土壤中。但是，一方面土壤的孔隙容积有限，相应的蓄水能力也相对有限；另一方面，在日照、风吹等外界因素的作用下，裸露土壤中的水分有很大一部分进入大气循环系统，消耗于无效蒸发，因此使得土壤中的水分不能全部被作物吸收利用，继而导致干旱发生，作物减产。而雨水集蓄利用则采用垄沟种植、膜料覆盖等就地集蓄利用措施，有效减少了土壤无效蒸发损失，延长了有效供水时段，实现了对雨水在时间尺度上的调控利用。

（2）对雨水在空间尺度上的调控作用有所不同。当某一区域的降雨量不足以满足用水需求时，雨水集蓄利用环节通常采取扩大雨水收集面，并通过对集流面的防渗处理，提高集流效率，从而增加可利用水量，实现了对雨水在空间尺度上的调控利用。而常规雨水利用，一方面往往只利用本区域天然降水，即便是从异地引入径流，其利用规模、利用效率也较低；另一方面，常规雨水利用通常不建设专用集流面，也不进行集流面的防渗处理。

（3）对雨水在时间、空间尺度上的调控作用均有所不同。雨水集蓄利用充分利用现代材料和工程技术，采用集流面、输水渠槽、蓄水设施等高效集水、输水、蓄水工程措施，实现了对雨水在时间、空间尺度上的双重有效调控，最大限度地减免了雨水集蓄利用各环节的蒸发渗漏损失，显著增强了雨水调控能力，提高了雨水利用效率和利用水平。

雨水集蓄利用与常规雨水利用比较见表2-1。

由此可见，雨水集蓄利用基于雨水利用，但又高于雨水利用，是雨水利用的一种特殊形式与高级阶段。与传统雨养农业生产中以土壤蓄水、被动利用过程比较，雨水集蓄利用采取工程措施收集、输送、储存雨水（集流面、引水渠槽和蓄水池），各环节工程措施均具有较高的利用效率，不仅提高了雨水的综合利用效率，而且通过输送、储存等环节，进一步增强了对雨水的调控能力，实现了对雨水的有效收集、合理储存，为进行雨水的高效利用创造了条件。可以认为，雨水集蓄利用是千百年来人类利用雨水智慧的结晶，是现代建筑材料与科技发展的产物，是雨水利用的更高层次，标志着雨水利用进入了更高阶段。

二、雨水资源化及其利用

（一）降水与水资源

水是生命之源，生态之基，生产之要。如果没有水，地球上就不会有任何的生命存在。水资源是基础性自然资源和战略性经济资源，是经济社会发展的重要支撑，是生态环境的重要控制性要素。同时，水又是一种十分稀缺和不可替代的宝贵资源。虽然我国陆地年总降水量约为6200km3，河川径流及不重复的地下水资源量约为2800km3，数量相对较大，总量位居世界第四。但我国幅员辽阔、人口众多，耕地亩均、人均水资源占有量分别只有1200m3、2100m3，水资源供给严重不足，属于典型的水资源短缺国家。

按照国内外通用的水资源定义及惯例，目前，我国在进行水资源总量评价时只考虑河川径流与地下水（与地表水不重复部分），并没有把降水作为水资源总量进行评价。关于水资源，中国大百科全书定义为“地球表层可供人类利用的水，包括水量（质量）、水域和水能资源。一般指每年可更新的水量资源”。在《水文基本术语和符号标准》（GB/T 50095—98）中解释为“地球表层可供人类利用又可更新的气态、液态或固态的水，通常指较长时间内保持动态平衡，可通过工程措施供人类利用，可以恢复和更新的淡水”。由此可见，这两个定义基本上是一致的，即认为水资源是可以更新、具有一定数量、质量和可供人类长期利用的各种形态的水。但后者认为“水资源总量”是“流域或区域内地表水资源量、地下水资源量与两者重复计算量的代数和”，显然又将降水量剔除在水资源总量之外了。

事实上，无论从天然降水的表现形式，还是目前人类对天然降水的利用程度来看，毋庸置疑，天然降水是可更新、可恢复的水资源。同时，人们在远古时代就已对雨水进行了直接利用，我国更是有着久远的雨水利用历史。从这个意义上说，雨水显然更是长期供人类广泛利用的水资源。很明显，如果水资源只包括地表水和地下水，把人类对水资源的利用仅仅局限在河川径流和地下水方面，则人类对雨水资源的利用显然就排除在水资源利用范畴之外了，这明显是不合理的。特别是对那些地表水和地下水都极端缺乏的干旱山区，雨水是唯一可供利用且具有一定潜力的水资源，则更应当把降水作为水资源的一部分。显而易见，降水作为一切形式水资源的源泉，应当以降水作为区域水资源总量来进行评价，对雨水的利用应当与地表水、地下水利用统一考虑。也正因为如此，20世纪80年代，国际上提出了水资源统一管理（Integrated Water Resources Management）的概念，很好地指导和促进了国际、国内水资源领域的研究工作进展；国内水资源研究领域也相继出现了“三水”（地表水、土壤水、地下水）、“四水”（降水、地表水、土壤水、地下水）的概念，并结合我国北方地区水资源特点与利用实际，从区域水文循环、水资源转换规律、水资源开发利用等方面，组织开展了大量卓有成效的工作，取得了一系列重要研究成果。由此可见，真正意义上的水资源统一管理和统一规划，应当是对降水、地表水、土壤水和地下水这“四水”的统一管理和规划利用，雨水利用也因此成为水资源利用体系中不可或缺的重要组成部分，逐渐引起了越来越多学者与广大工程技术人员的一致重视，并在经济社会发展中扮演着越来越重要的角色，发挥着不可替代的作用。

（二）雨水资源化及其利用

1.雨水资源化概念

虽然在目前的水资源定义中，雨水并没有被作为水资源来对待。但就水资源利用实践而言，雨水利用已具有上千年的历史，而且在人类历史发展长河中始终扮演着十分重要的角色。自20世纪90年代以来，被人们广泛热议的“雨水资源化”是指通过采取工程和其他技术措施，对目前在概念上还不属于水资源范畴的雨水加以收集、储存和利用的过程。同时认为，该过程形成的且能够被调控利用的雨水资源量，一方面体现了雨水资源化的程度，另一方面成为评价雨水资源利用潜力的重要依据，并由此共同奠定了雨水资源化及其利用的理论基础。

雨水资源化理论认为：能够被加以利用的那部分雨水事实上已经转化成了资源，并且成为水资源的重要组成部分，是水资源利用的主要途径之一。雨水资源化的过程，事实上是全球水资源严重短缺、水危机持续加剧、供需矛盾日益凸显的必然，是水资源评价、保护、开发与利用过程与环节的重大变革，被喻为开辟了水资源利用的新途径，拓展了水利建设的新领域，为实现水资源可持续利用奠定了坚强基础。

2.雨水资源化利用

水的问题是世界各国历来非常关注的问题之一。在我们生存的地球上，由于水资源时空分布的不均匀，加之人类对水资源的不合理开发利用和严重浪费，工业化程度的提高对水源污染的加重，所有这一切使得全球用水矛盾越来越突出，水资源的日益枯竭和全球性的用水危机已不是危言耸听。自20世纪90年代以来，由于世界性用水矛盾的日益尖锐和全球旱象的不断扩大，水资源的合理开发和保护利用显得愈加重要。雨水作为全球范围内禀赋数量最大、分布范围最广和干旱山区唯一可供利用的潜在水资源，引起了水问题专家、学者的广泛兴趣和极大重视，针对雨水收集、储存等环节开展了大量研究并取得了重大成果，由此诞生了雨水集蓄利用技术，为实现雨水资源化及其利用奠定了基础。

雨水集蓄利用技术的重点和关键是对雨水的收集和储存，同时也使得雨水集蓄成为雨水资源化的前提和条件。如果说，雨水资源化是在理论层面上对雨水集蓄利用技术的发展和完善，那么，雨水资源化利用则是实践层面上对雨水集蓄利用综合技术体系及其内涵的进一步丰富和检验。自20世纪80年代中后期以来，我国广大的北方干旱、半干旱地区，在雨水资源化以及开发利用方面开展了大量研究工作，取得了显著成效，从而使雨水资源化及其综合、持续开发利用得以广泛实现。从20世纪90年代开始，甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、四川等省（自治区）先后组织实施了大量雨水集蓄利用工程，很好地促进了雨水资源化及其利用过程。在此之前，雨水虽然作为一种水资源在干旱缺水山区的利用已经具有悠久历史，但千百年来广大群众对雨水的自发运用始终徘徊在低水平阶段，人类对雨水资源既没有形成规模利用，也没有产生规模效益。

三、雨水集蓄利用理论基础

（一）系统水资源学

1.水资源系统

水资源系统是在一定区域内由可为人类利用的各种形态的水所构成的统一体。统一体中的各种形态的水具有相互联系并依一定规律相互转化，体现出明显的整体功能、层次结构和特定行为。统一体内部具有协同性、有序性和互补性，与外部进行着广泛的物质和能量交换。

从水资源的狭义概念来看，水资源系统内的主要水源为大气水、地表水、土壤水和地下水。各类水资源间相互联系，并在一定条件下相互转化。如降雨入渗和灌溉可以补充土壤水，土壤水饱和后继续下渗形成地下水；而地下水由于土壤毛细管作用形成潜水蒸发补充大气水，还可通过侧渗流入河流、湖泊继而补充地表水。同样，地表水一方面通过蒸发补充大气水，而另一方面通过河湖入渗补充土壤水和地下水。因此，不同的水资源利用方式会影响到水资源系统内各类水资源之间的构成比例、地域分布、相互转化及其转化特性等。

总体来看，水资源由两大系统构成，即地表水资源系统和地下水资源系统。根据水资源形成和转化规律，两大系统关系密切，相互联系，彼此转换。一个水资源系统通常包含一个或若干个由流域、水系、河流或河段组成的地表水资源系统以及与之分区相一致的地下水含水层系统。显然，按上述分区原则，一个水资源系统内还可进一步划分为若干个子系统，同时，其本身又是更大的水资源系统的子系统。由此可见，水资源系统具有明显的层次结构。同时，水资源系统具有一定的整体性，包含若干个整体功能。水资源不仅为人类生存所必需，而且一定质与量的供水，又是国民经济发展的重要物质基础。利用大坝和水轮机可以把天然径流中蕴藏的巨大势能积累起来并转化为电能；通过水库不仅可以拦蓄洪水减轻灾害，而且又可以发展灌溉；河流具有兴舟楫之利，湖泊可以发展水产养殖和旅游业。在生态环境方面，水还可以调节气候，保持森林、草原生态系统稳定，维持湿地生物多样性，丰富生态系统内涵，拓展生态系统功能。

由此可见，水资源系统的内在特点、整体功能及其与外部环境之间的联系，为发展水资源学奠定了基础。同时，系统水资源学是雨水集蓄利用的重要技术与理论基础，是实现水资源可持续利用的基本支撑技术和理论依据。

2.水资源学

水资源学是对水资源进行科学评价、合理配置、综合开发、合理利用和有效保护，为社会和经济可持续发展提供用水保证，处理好水资源与社会经济发展及环境、生态系统之间的关系，以及对水资源科学管理和有效保护经验的系统总结及其在此过程中形成的知识体系，是指导水资源学科发展，完善水资源学科理论，实施水资源开发利用的重要理论基础。

水资源学旨在展望水资源领域研究动态、发展分析以及应着重研究解决的关键问题，探讨自然环境变化以及人类活动所引起的有关水资源开发利用全过程中，对水资源评价、规划、利用、保护和管理各个环节的问题，是分析水资源形成过程、转化关系、变化趋势，探讨水资源合理配置理论与方法的系统性科学。

（二）水资源评价理论

1.水资源评价定义及内涵

水资源评价是对某一地区或流域水资源数量、质量、时空分布特征、开发利用条件、开发利用现状和供需发展趋势进行的分析评价，它是合理开发、利用、保护和管理水资源的基础。水资源评价内容一般包括水资源数量评价、水资源质量评价和水资源利用评价及综合评价。水资源评价工作要求在客观、科学、系统和实用的基础上，遵循地表水与地下水统一评价、水量与水质统一评价、水资源利用与保护统一评价等原则。

水资源评价的具体任务是科学分析区域或流域水资源特点，准确把握水资源数量、质量特性及其变化规律，分析水资源开发利用现状及存在问题，展望水资源开发利用前景，为合理开发、利用和保护水资源，实现以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展奠定基础。

2.雨水资源评价的主要内容

随着雨水资源化的实现，雨水作为水资源的重要组成部分，在水资源开发利用中占有重要地位和作用。雨水资源评价是在遵循水资源评价原则的前提下，对一定区域内降水量、降水特性、下垫面条件、产流状况等进行综合分析的基础上，结合区域雨水集蓄利用目的、经济社会发展水平，分析雨水资源开发利用现状及存在问题，提出雨水资源可利用潜力，为进行雨水资源开发利用提供技术支撑。

雨水资源评价内容主要包括：①以区域降水特性、下垫面条件、集流效率为主的雨水资源利用条件；②以利用途径、利用现状、存在问题为主的雨水资源利用水平分析；③以雨水集蓄利用适宜范围、资源化水平、可实现潜力为主的雨水资源化评价；④以雨水集蓄利用收集手段、储存设施、利用目的、水质状况为主的水质评价。由此可见，在雨水资源化及其利用的背景下，雨水资源评价是水资源评价的重要组成部分，而水资源评价是雨水集蓄利用技术形成、发展与完善的重要理论基础。

（三）水资源配置理论

水资源配置是水资源可持续利用的核心内容之一，是实现水资源合理调度、优化配置与高效利用的基础，是水资源可持续利用的根本保证。水资源配置过程实质上是以水资源承载力为基础，对某一区域可利用水资源在空间和时间上重新分配的过程。

1.水资源合理配置

水资源合理配置是指在某一特定流域或区域内，遵循有效、公平和可持续原则，对有限的、不同形式的水资源，通过工程与非工程措施在各用水户之间进行的科学分配。实际上，从广义的概念来说，水资源合理配置就是研究如何科学合理地利用好水资源，包括对水资源的开发、利用、保护、调度与管理，这是由水资源自身的稀缺性和经济社会发展对水资源合理配置要求的紧迫性所决定的。

水资源合理配置依赖于工程措施和非工程措施组成的综合体系实现，其基本功能涵盖两个方面：①在需求方面通过调整产业结构、建设节水型社会并调整生产力布局，抑制需水增长势头，以适应较为不利的水资源条件；②在供给方面则通过协调各项竞争性用水，加强管理，并利用工程措施改变水资源的天然时空分布以便能够适应生产力布局。

合理配置是指依托现有水资源条件，在解决水资源供需矛盾、各类用水竞争、上下游左右岸协调、不同水利工程投资关系、经济与生态环境用水效益、当代社会与未来社会用水、各种水源相互转化等一系列复杂关系中，采取的相对公平与用水各方均可接受的水资源分配方案，是人们对稀缺资源进行分配的目标和愿望。

2.水资源优化配置

水资源优化配置理论与方法可为水资源配置提供理论基础和指南。一般而言，基于合理配置的结果对某些局部或个体的效益或利益并不一定最优，但对整个水资源分配与利用群体而言，其总体效益或利益当属最优。由此可见，优化配置是人们在寻找合理配置方案中，依据一定理论，所采用的与之相关联的方法和手段。水资源优化配置是水资源合理配置的高级表现形式，是从经济效益的角度对水资源合理配置结果的检验和考量。

（四）节水灌溉技术

节水灌溉是指根据作物需水、耗水规律及当地供水条件，为有效利用水资源以便获取农业最佳经济效益、社会效益和生态环境效益而采取的多种形式的高效利用水资源的灌溉措施。实施节水灌溉，可根据作物需水要求，适时适量进行灌水，用先进手段对土壤墒情和灌溉输配水系统水情进行监测、数据采集和计算机处理，可以科学有效地控制土壤水分含量，进行合理调度，做到计划用水、科学配水，以达到节水又增产的目的。目前常用的节水灌溉技术主要包括喷灌、滴灌和膜上灌等。

1.喷灌

喷灌是指把具有一定压力的水通过管道输送到田间，再经喷头喷射到田间继而达到灌溉目的的一种灌水方式。一般来说，喷灌最明显的优点是灌水均匀，少占耕地，节省人力，对地形的适应性强。主要缺点是受风力影响大，设备投资高。在雨水集蓄利用工程中，通常更多地采用微喷灌系统。

微喷灌是利用微灌设备组装成喷灌系统，将有压水输送分配到田间，是利用直接安装在毛管或与毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润农田土壤的一种灌水技术。目前，微喷头主要有旋转式及折射式两种，流量一般在20～250L/h之间。

同滴灌一样，微喷灌也为低压灌溉、局部灌溉。与喷灌比，微喷灌省水且能耗低；微喷雾化好，有利于提高温室湿度，对要求湿度较高的叶类蔬菜及花卉生长较为有利。微喷还常常用于温室育苗盘灌溉或夏季温室降温，缺点是雾化的水滴使得温室湿度太高，不利于瓜果类蔬菜及湿度要求较低的花卉生长。在高标准温室灌溉系统中，常常既安装微喷灌又安装滴灌系统，微喷灌则主要结合降温与增湿的要求进行运行。

2.滴灌

滴灌是将具有一定压力的水过滤后经滴灌系统及灌水器均匀而缓慢地滴入植物根部附近农田土壤的局部灌溉技术。滴灌具有省水、灌溉均匀、节能、对土壤和地形的适应性强、增产、省工、方便田间作业等优点；主要缺点是投资较高，容易堵塞，对水质要求高。它主要适用于果树、蔬菜、花卉、温室大棚等经济作物和水源短缺地区、高扬程提水灌区及地形起伏较大地区的灌溉，同时在透水性强、保水性差的砂质土壤和咸水地区也有一定的发展前景。

3.膜上灌

膜上灌水技术是在地膜覆盖栽培技术基础上发展起来的一种新型节水灌溉技术，即利用地膜覆盖系统的防渗作用在田间输水灌水。灌水时，水在地膜上流动的过程中，通过放苗孔或膜料边缝慢慢渗透到作物根部，只对农田土壤的局部进行浸润灌溉，以满足作物需水要求。膜上灌水技术具有良好的适应性，几乎能够适应各种地膜覆盖栽培类作物。

膜上灌是一种新兴地面灌溉方法，它是将地膜平铺于采用垄沟种植模式的种植沟中，种植沟及其周边局部被地膜覆盖，从而实现利用地膜输水。适宜膜上灌的作物主要有蔬菜、玉米、小麦等，地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点，在雨水集蓄利用工程中得到了大量推广应用，取得了很好的效果，展现了十分广阔的推广应用前景。

（五）水资源管理

水资源管理学研究对象为水资源开发、利用、保护环节的管理过程与行为，即经济社会发展中所有涉及水资源的包括行政、经济、技术和社会事务的管理。水资源是管理的对象，也是水资源管理学管理的核心。水资源管理学是管理学的一个分支，属于部门管理学的范畴。

水资源管理的目的是提高水资源有效利用率，保障水资源持续开发利用，充分发挥水资源工程的经济效益，在满足用水户对水量和水质要求的前提下，使水资源发挥最大的社会、环境、经济效益。水资源管理是“水资源开发利用的组织、协调、监督和调度。运用行政、法律、经济、技术和教育等手段，组织各种社会力量开发水利和防治水害；协调社会经济发展与水资源开发利用之间的关系，处理各地区、各部门之间的用水矛盾；监督、限制不合理的开发水资源和危害水源的行为；制定供水系统和水库工程的优化调度方案，科学分配水量”。

四、雨水调控技术原理

雨水集蓄利用是在雨水利用的基础上，通过采取集流面、引水渠槽、蓄水设施等人工措施，高效收集雨水、输送雨水，并加以蓄存和调节利用的过程，是对常规雨水利用的继承、发展和完善，完全实现了对雨水在时间、空间层面上的双重调控和社会、经济、生态系统的高效利用。

（一）时间调控

时间调控是指当天然降水与需水时节不一致时，通过一定的蓄水工程措施，对天然降水在时间尺度上进行调控利用的过程。如雨水集蓄利用生活用水工程要求在年内大致平均供水，继而引发的对天然降水时节在年内分布不均匀性的调控，雨水集蓄利用农业灌溉对天然降水过程与农作物需水时节不相匹配的调控等都属于时间调控的范畴。由此可见，所谓时间调控，事实上也就是借助蓄水工程设施，对天然降水过程在时间尺度上进行重新分配和利用的过程。在这个环节中，依托蓄水设施对天然降水进行调蓄是时间调控的重要内容。

（二）空间调控

空间调控是指当一定区域内的天然降水在数量上不足以适时适量地满足用水需求时，通过一定的集水工程措施，对天然降水在空间尺度上进行调控利用的过程。如农业生产过程中，当天然降水稀少，不能有效满足作物生育期耗水需求时，通过采取垄沟种植、膜料覆盖等微集水技术将甲地的降水集蓄后转移到乙地供农作物利用的过程，采用专用集流面收集雨水后对农作物实施高效节水灌溉的过程等都属于空间调控的范畴。所谓空间调控，事实上也就是借助集水工程措施，对天然降水过程在空间尺度上进行收集并转移利用的过程。由此可见，借助集流面对天然降水进行收集是空间调控不可或缺的手段和途径。也就是说，离开了集流面工程，对雨水集蓄利用的空间调控将沦为空谈。

（三）时间-空间调控

时间-空间调控是指受各种因素的影响，天然降水在时间、空间上均不能满足用水对象的需水要求时，通过一定的集水、蓄水等联合工程措施，对天然降水在时间、空间尺度上同时进行双重调控利用的过程。事实上，目前几乎所有的雨水集蓄利用工程都毫无例外地对天然降水过程同时实施了时间和空间尺度上的双重调控，如垄沟种植、膜料覆盖集雨，表面上看是对天然降水的空间调控，但进一步分析可知，在这个过程中并不是作物对叠加集水全部予以适时适量的利用，而是叠加后将多余的水量蓄存于土壤被作物分时段逐渐耗用。因此，如果说，包括了集水、蓄水、净水、供水、用水等诸多系统的雨水集蓄利用工程，构成了完整意义上的雨水集蓄利用工程技术体系，那么，集水工程、蓄水工程则是雨水集蓄利用的根本和源泉，是实现雨水集蓄利用时间-空间双重调控不可替代的重要措施和可靠保障。