前言
干旱是全世界共同面临的重大问题,水资源短缺受到国际社会的广泛关注,由此引发了供需水矛盾、生态环境恶化以及经济社会发展受制等一系列问题。在常规水资源总量有限,开发利用受到限制的情况下,雨水资源成为缓解干旱缺水地区水危机的新途径,雨水集蓄利用技术因此而受到广泛青睐。目前,全世界除南极洲外各大洲均有实施雨水集蓄利用,解决农村生活、发展农业灌溉和恢复生态植被的先例,一些发达国家更是贯彻人水和谐理念,统筹人与自然关系,更加系统、广泛地实施了雨水资源的综合开发利用。
我国水资源严重短缺,人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4左右,是全球13个贫水国家之一。与此同时,水资源在时空分布上严重不均,以西北、华北为代表的干旱、半干旱地区,人均水资源占有量仅为全国平均水平的1/2左右,与联合国规定的人均水资源1000m3的基本要求线持平,已经成为区域经济社会发展和生态环境保护的重要制约性因素。
随着水利建设事业的快速发展,雨水集蓄利用引起了全社会的广泛关注,我国甘肃、宁夏、陕西、山西、内蒙古等北方缺水地区尤其注重对雨水资源的开发利用,先后组织实施了“121”雨水集流工程、集雨节灌工程、径流窖灌农业等大量雨水集蓄利用工程,各有关省(自治区、直辖市)、国家有关部门先后立项开展了相关研究,在雨水集蓄利用理论探讨、技术研发、实践应用等方面取得了大量成果,很好地支撑和引领了雨水集蓄利用技术发展,为缓解区域供需水矛盾、保障水资源可持续利用、支撑经济社会可持续发展提供了重要技术支撑。但总体而言,在雨水集蓄利用水量与水质保障、降水与需水过程耦合、有限水资源高效利用以及综合技术体系形成与完善等方面仍存在保障程度不够、匹配性较差、系统性不强等关键技术问题。为此,甘肃省水利厅于2016年在省水利科研与技术推广计划中立题开展了“农村雨水集蓄利用理论创新与技术集成研究”。国家科技部在“十三五”重点研发计划“流域雨洪资源高效开发利用技术及示范”项目中立题开展了“雨水集蓄利用技术与配套装备”研究,重点针对集雨饮用水安全保障、基于降水-需水过程耦合的雨水就地富集利用、雨水资源高效调控与补充灌溉以及坝窖雨水联蓄联调技术开发与示范等进行了专题研究。本书是在大量前期研究成果的基础上,结合前述课题相关研究内容开展研究取得的阶段性成果。
本书第一章、第十章由唐小娟、金彦兆撰写,第二章由金彦兆、孙栋元、吴婕、郑勇撰写,第三章、第四章由金彦兆撰写,第五章由唐小娟撰写,第六章由周录文、郑勇撰写,第七章由周录文、金彦兆撰写,第八章、第九章由吴婕、金彦兆撰写;全书由金彦兆统稿,李育鸿对部分章节提出了修改意见;书中插图由郑文燕绘制完成。
由于作者水平有限,加之雨水集蓄利用技术起步较晚,相关理论、技术及体系尚处在不断形成与逐步完善之中,对部分问题的认识仍需不断深化,书中难免存在错误与不妥之处,敬请读者批评指正。
作 者
2017年9月