梯田水資源網(wǎng)絡(luò)化高效利用研究示范

田晉華， 高雅玉

(甘肅省水土保持科學(xué)研究所，甘肅 蘭州730020)

水資源是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，水資源短缺已成為經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素［1］。甘肅省半干旱區(qū)面積約為11 ×104km2，約占甘肅省總面積的30%，區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴(yán)重，水資源匱乏。流域水資源利用存在總量貧乏、年際年內(nèi)分配不均，常規(guī)水資源量低、水污染問題日趨嚴(yán)重等問題［2］。半干旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，控制水土流失，改善生態(tài)環(huán)境，改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)的重要措施是梯田建設(shè)。截至2015 年末，甘肅省已經(jīng)建設(shè)梯田15 880 km2，占甘肅省半干旱區(qū)面積的15%。梯田在充分利用雨水資源、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了顯著作用。然而，甘肅省梯田建設(shè)仍存在水資源利用效率低的問題，成為社會經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等活動的較大限制性因素。

梯田是雨水資源化利用行之有效的途徑［3］，實(shí)現(xiàn)雨水集蓄利用與小流域生態(tài)治理技術(shù)的有機(jī)集成，進(jìn)而達(dá)到雨水資源的合理、高效利用，對我國北方旱區(qū)農(nóng)業(yè)高效用水和生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)具有重要意義［4］。雨水集蓄利用是指采取工程措施對雨水進(jìn)行收集、蓄存和調(diào)節(jié)利用的微型水利工程［5］。梯田雨水網(wǎng)絡(luò)化收集利用研究旨在有機(jī)集成水土保持、抗旱耕作、農(nóng)藝保水以及雨水集蓄補(bǔ)灌四大措施，發(fā)揮梯田系統(tǒng)的總體功能，形成梯田抗旱增產(chǎn)技術(shù)體系，為調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)、改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

隴東地區(qū)屬旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，近年來，全球氣候變暖，降水分布不均，干旱頻發(fā)，作物產(chǎn)量波動大［6］。因此，課題組在對隴東地區(qū)梯田系統(tǒng)雨洪資源可利用潛力評價(jià)的基礎(chǔ)之上，對隴東地區(qū)梯田系統(tǒng)路網(wǎng)+田面集水高效補(bǔ)灌技術(shù)模式和梯田系統(tǒng)+村莊經(jīng)濟(jì)型雨水收集技術(shù)模式進(jìn)行了設(shè)計(jì)及示范，建立了6.67 ha 標(biāo)準(zhǔn)化梯田水資源高效利用示范區(qū)。以期通過示范點(diǎn)的建成，對形成和推廣半干旱地區(qū)梯田雨水資源網(wǎng)絡(luò)化利用技術(shù)體系，解決半干旱地區(qū)梯田農(nóng)作物補(bǔ)灌問題，為正在實(shí)施的以水土流失治理、發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)為目的坡改梯工程提供技術(shù)支撐。

1 梯田系統(tǒng)路網(wǎng)+田面集水高效補(bǔ)灌技術(shù)模式

1.1 示范點(diǎn)選取

梯田系統(tǒng)路網(wǎng)+田面集水高效補(bǔ)灌技術(shù)模式示范點(diǎn)位于隴東黃土殘塬溝壑區(qū)的慶陽市慶城縣馬嶺鎮(zhèn)安溝小流域，主要收集、利用梯田路網(wǎng)雨水，根據(jù)主要作物的生長需水特征，示范不同類型節(jié)水灌溉技術(shù)和補(bǔ)灌制度。

1.2 模式設(shè)計(jì)

安溝小流域梯田系統(tǒng)中的2 ha 梯田系統(tǒng)種植作物按玉米和蘋果進(jìn)行設(shè)計(jì)，共分為5 個(gè)地塊，地塊尺寸為140.5 m×150 m。補(bǔ)灌方式選擇滴灌，在玉米生長的播種-拔節(jié)和抽雄-灌漿時(shí)期補(bǔ)充灌溉量為150 m3/ha，在蘋果萌芽期和二次生長期補(bǔ)充灌溉150 m3/ha。依據(jù)《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T 20203—2006)，參考隴東地區(qū)其它節(jié)水灌溉相關(guān)的資料，結(jié)合選定設(shè)計(jì)區(qū)域的土壤、氣候、地形等條件及種植作物灌溉需水特點(diǎn)，進(jìn)行滴灌設(shè)計(jì)。

1.2.1 集流面積的確定

根據(jù)擬定的補(bǔ)灌制度，設(shè)計(jì)示范地點(diǎn)共需灌溉水量6 000 m3，而設(shè)計(jì)示范區(qū)內(nèi)共有可利用的混凝土道路長140.5 m，寬4.5m;黃土道路長246.5 m，寬2 m，保證率為85%時(shí)的集流效率為0.80。隴東地區(qū)多年平均降雨量為521.4 mm，其中5—9 月的平均降雨量為421.0 mm，占年降雨量的80.1%，降雨集中期可收集到的雨水資源量按平均降雨量的70%計(jì)算，現(xiàn)有的路面可收集到的雨水資源量為230 m3。為滿足補(bǔ)灌要求，應(yīng)修建人工集流面或在農(nóng)閑期進(jìn)行田面覆膜收集雨水資源。人工集流場和田面覆膜的集流效率分別為0.92 和0.85，計(jì)算得到需修建1 103 m2的人工集流場或1 194 m2的農(nóng)閑期田面覆膜，如表1 所示。

表1 集流面積確定Tab.1 Determination of the collecting area

① 補(bǔ)充修建混凝土集流面

集流面的集流面積為1 103 m2，修建混凝土集流面的厚度宜取3 ～4 cm，采用C15 現(xiàn)澆混凝土，集流面橫向坡度宜取1/20 ～1/10，縱向坡度宜取1/100 ～1/50?；炷翝仓皯?yīng)對地基進(jìn)行灑水翻夯，翻夯厚度以30 cm 為宜，夯實(shí)后的干密度不小于1.5 t/m3，也可采用砂礫石作墊層。澆筑分塊尺寸為1.5 m×1.5 m 至2.0 m ×2.0 m，每4 ～5m 設(shè)置縱橫向伸縮縫，縫寬2.5 m，縫間可填塞瀝青。伸縮縫深度應(yīng)做到和混凝土的厚度相同。混凝土面初凝后，要覆蓋麥草、草袋等并灑水養(yǎng)護(hù)7 d 以上。夏天燥熱時(shí)，每天灑水不得少于4 次。

② 農(nóng)閑期覆膜

農(nóng)閑期田面覆膜面積為1 194 m2，塑料薄膜集流面可采用農(nóng)地膜或棚膜，塑料薄膜鋪設(shè)接縫可采取焊接和搭接:焊接時(shí)，兩幅膜的堆疊寬度不宜小于10 cm;搭接可采取折疊止水，兩幅膜的堆疊寬度不得小于30 cm。裸露式塑料薄膜的四周和外表的適當(dāng)部位宜用磚塊、石塊或木條壓實(shí)。

1.2.2 蓄水工程的設(shè)計(jì)

根據(jù)隴東地區(qū)的實(shí)際情況，蓄水工程采用該地區(qū)常用的薄壁水窖。依據(jù)所需的灌溉水量600 m3，確定水窖的蓄水容積和數(shù)量。

式中:V 為蓄水容積，m3;W 為設(shè)計(jì)保證率條件下的年供水量，600 m3;α 為蓄水工程蒸發(fā)、滲漏損失系數(shù)，可取0.05 ～0.1，研究中取0.1;K 為容積系數(shù)，0.75。

計(jì)算得到蓄水容積V=419 m3，根據(jù)《雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50596—2010)，新修水窖容積為30 m3，水窖個(gè)數(shù)為14 個(gè)，配套10 個(gè)沉砂池。

水窖中徑為3 m，底徑為2.6 m，穹頂高1.2 m，窖體深5.1 m，窖口直徑為1.0 m。窖體采用混凝土澆筑，厚15 cm;窖底夯實(shí)后，采用3 ∶7 灰土防滲，防滲厚度為30 cm。

修建沉沙池10 座，單個(gè)沉砂池尺寸為1.2 m ×1 m×0.8 m，磚砌結(jié)構(gòu)，表層抹M10 水泥砂漿。

1.2.3 灌溉系統(tǒng)布設(shè)研究

根據(jù)《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T 20203—2006)，參考隴東地區(qū)相關(guān)的節(jié)水灌溉資料，結(jié)合所選地塊的土壤、氣候、地形等條件及種植作物灌溉需水特點(diǎn)，進(jìn)行補(bǔ)灌參數(shù)的設(shè)定及灌溉系統(tǒng)的布設(shè)設(shè)計(jì)工作(見圖1)。設(shè)計(jì)地點(diǎn)共分為1#～5#地塊，其中1#、3#種植玉米，2#、4#和5#種植蘋果，玉米的株行距為0.4 m ×0.5 m，蘋果的株行距為5 m×4 m。

圖1 典型設(shè)計(jì)地點(diǎn)地塊示意Fig.1 Plot diagram of typical design site

1)補(bǔ)灌延續(xù)時(shí)間與設(shè)計(jì)補(bǔ)灌流量

經(jīng)過計(jì)算，玉米和蘋果的灌溉時(shí)間分別為8.05和2.78 h。1#～5#地塊各水窖所接干管和支管的流量見表2。

2)干管和支管管徑

參照《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T 20203—2006)，PVC 管管內(nèi)經(jīng)濟(jì)流速為1.0 ～1.5 m/s。根據(jù)管徑計(jì)算公式和管材規(guī)格以及表2，1#、3#和5#地塊干管和支管的管徑分別為63 和16 mm;2#和4#地塊干管和支管的管徑分別為60 和30 mm(除4#地塊干管管徑為70 mm)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，干管、支管均選用PVC 管，支管的形式為內(nèi)貼片式滴灌帶。

3)管網(wǎng)水力計(jì)算

① 支管水力計(jì)算

支管的內(nèi)徑(16 mm)＞8 mm，可認(rèn)為管內(nèi)流態(tài)為光滑紊流。支管沿程水頭損失按多孔管計(jì)算，局部損失按照沿程水頭損失的10%計(jì)，得到支管的水頭損失hf支見表2 第7 列。

再計(jì)算支管進(jìn)口工作壓力h0支，例如1#地塊A泵連接的干管上支管的進(jìn)口工作壓力為0.165 m，則A 泵干管上總共30 根支管的總進(jìn)口工作壓力為4.96 m，所有支管的進(jìn)口工作壓力見表2 第6 列。

② 干管的水頭損失計(jì)算

計(jì)算干管的水頭損失包括沿程水頭損失hf和局部水頭損失hj，分別列于表2 第6、第7 列。其中，局部水頭損失以沿程水頭損失的10%計(jì)算。

4)水泵動力選型

根據(jù)設(shè)計(jì)工況需要的揚(yáng)程和流量確定水泵型號，由于部分梯田通電困難，所以在設(shè)計(jì)中選擇太陽能(光伏)潛水泵。

經(jīng)過對A 至O 的管網(wǎng)總損失計(jì)算(見表2)，最后選定光伏水泵A 至O 的型號和參數(shù):設(shè)計(jì)流量，40 ～60 m3/h;型號，SPA4750060 -2;設(shè)計(jì)揚(yáng)程，8 ～15 m;出水口徑，50 mm;最大開路電壓，450 VDC;推薦工作電壓，150 ～350 VDC。

表2 典型地塊補(bǔ)灌設(shè)施水力計(jì)算Tab.2 Hydraulic calculation of filling irrigation facilities of typical land

5)其它輔助補(bǔ)灌設(shè)施

① 過濾器

因?yàn)檠a(bǔ)灌水源為水窖水，雜質(zhì)主要為沙粒，選用LW-100(4”)離心+網(wǎng)式組合式過濾器即可滿足補(bǔ)充滴灌要求。

② 施肥罐

選擇壓差式施肥罐，根據(jù)滴灌工程設(shè)計(jì)圖集，補(bǔ)灌面積為2 ha，可選擇5 L 的施肥罐。

③ 控制測量設(shè)施與保護(hù)裝置

由于補(bǔ)灌系統(tǒng)較小，故不設(shè)置變頻調(diào)速設(shè)備。在篩網(wǎng)過濾器與離心過濾器之間設(shè)有施肥閥和相應(yīng)的閘閥。篩網(wǎng)過濾器后設(shè)置水表，水泵與過濾器之間設(shè)逆止閥，規(guī)格與水泵的進(jìn)出口直徑相同;過濾器進(jìn)出口設(shè)置壓力表，在連接管最高處設(shè)置排氣閥。

1.3 梯田系統(tǒng)路網(wǎng)+田面集水高效補(bǔ)灌技術(shù)模式

1.3.1 建設(shè)面積

建設(shè)示范區(qū)面積為2 ha，其中推廣種植玉米0.9 ha，栽植果樹1.1 ha，共5 個(gè)田塊。

1.3.2 梯田雨水網(wǎng)絡(luò)化收集技術(shù)建設(shè)

參考《雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50596—2010)、《甘肅省雨水集蓄利用工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，根據(jù)已有研究，計(jì)算得出玉米生育期內(nèi)盈缺水量為27.7 m3/a。項(xiàng)目根據(jù)不同灌溉設(shè)施的最大補(bǔ)灌定額(小管出流，360 m3/ha)，計(jì)算得出玉米推廣區(qū)的最大需水量為720 m3。結(jié)合慶城縣實(shí)施的國家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)水土保持項(xiàng)目——安溝小流域綜合治理工程，設(shè)計(jì)新修梯田配套建設(shè)的單個(gè)水窖容積為30 m3，共需24 口水窖。計(jì)劃利用梯田路網(wǎng)作為集雨面，路面為混凝土路面，路寬4.5 m。根據(jù)設(shè)計(jì)灌水量確定集雨面積，按照供水保證率P =50%、集流系數(shù)為0.8、推廣區(qū)多年平均降雨量536 mm、安全系數(shù)為1.2 的條件，需集雨面積2 325 m2(小管出流，1 162.5 m2/ha)，路長517 m。

推廣區(qū)內(nèi)可供利用的水窖15 口(其中新建7口、老窖8 口)，并且至少每一田塊都有1 口水窖;可利用的混凝土道路長320 m，即集水面積1 440 m2。

1.3.3 灌溉設(shè)施布設(shè)

推廣示范4 種節(jié)水灌溉技術(shù)，分別為內(nèi)鑲片式滴灌帶、壓力補(bǔ)償式滴頭、地插微噴和小管出流;針對玉米推廣內(nèi)鑲片式滴灌帶，果樹主要推廣壓力補(bǔ)償式滴頭和小管出流，試驗(yàn)地插微噴(考慮到果樹套種其他作物，例如大豆)。

1)玉米田塊布設(shè)

根據(jù)水窖數(shù)量和位置限制，管道按照分塊的原則布設(shè)，用主管道(PE 管、∮32 mm)將田塊劃分成2塊，通過閥門控制灌溉區(qū)域，將內(nèi)鑲片式滴灌帶(16 m×0.3 m ×300 m，1.38 L/h)直接連接至主管道上，沿每行玉米根部布設(shè)。采用間距為30 cm 的滴灌帶，每3 ～4 個(gè)滴頭灌溉3 株玉米。

2)果樹田塊布設(shè)

管道沿每行果樹布設(shè)，將壓力補(bǔ)償式滴頭(4 L/h)、小管出流(8 L/ h)和地插微噴(R =4 ～4.3 m)根據(jù)植株的位置直接裝于管道上，通過閥門控制灌溉區(qū)域，根據(jù)不同的滴頭出水量控制灌溉數(shù)量(行數(shù))和時(shí)間。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，小管出流布設(shè)面積為0.49 ha，壓力補(bǔ)償?shù)晤^面積為0. 43 ha，地插微噴面積為0.13 ha。推廣區(qū)內(nèi)用電便利，動力采用不銹鋼潛水泵，汽油水泵作為備用動力。不銹鋼潛水泵規(guī)格分2 種，分別為:口徑40.6 m/h，揚(yáng)程32 m，功率1.5 kW;口徑40.8 m/h，揚(yáng)程18 m，功率0.75 kW。

1.3.4 灌溉制度

根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植作物的種類、降雨量、地形等多種因素的影響，同時(shí)參照國家《雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范》和《甘肅省雨水集蓄利用工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，確定集雨設(shè)施的容積和灌溉制度(玉米):項(xiàng)目，高效補(bǔ)灌技術(shù);水，30 m3;補(bǔ)水灌水方式，壓力補(bǔ)償式滴頭、小管出流、內(nèi)鑲片式滴灌帶;灌水次數(shù)，3 次;灌水量，22.5 m3/ha。

2 梯田系統(tǒng)路網(wǎng)+人工集流高效補(bǔ)灌技術(shù)模式

2.1 示范點(diǎn)概況

梯田系統(tǒng)路網(wǎng)+人工集流高效補(bǔ)灌技術(shù)模式示范點(diǎn)位于慶陽市西峰區(qū)什社鄉(xiāng)蘭州大學(xué)慶陽黃土高原草地農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站內(nèi)，該試驗(yàn)站是傳統(tǒng)的雨養(yǎng)農(nóng)耕區(qū)，總土地面積為94.47 ha，其中寧縣瓦斜鄉(xiāng)東風(fēng)溝有80 ha 天然草地。實(shí)驗(yàn)用房面積為200 m2，實(shí)驗(yàn)站海拔在1 500 m 左右，年均降雨量約為510 mm，30 ℃年積溫3446 ℃。項(xiàng)目組在農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站內(nèi)選擇一段道路:路面寬7 m，均為水泥路面，道路兩側(cè)設(shè)有路沿石，高10 cm，每隔10 m 兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)排水口，用于排泄路面雨水，示范點(diǎn)共計(jì)灌溉果園面積4.67 ha。

2.2 示范點(diǎn)建設(shè)情況

利用路面坡度，在道路一端設(shè)置雨水收集口、沉沙池和雨水收集池，初期雨水通過道路兩側(cè)雨水排泄口和雨水收集口分水閘排棄，而后堵塞雨水排泄口，進(jìn)行雨水收集。初期棄流從道路兩側(cè)進(jìn)入綠化帶及耕地;在雨水收集池設(shè)置潛水泵，配備滴管設(shè)施及洗車管線。滴灌配套用于道路一側(cè)4.67 ha 蘋果園的節(jié)水灌溉，技術(shù)示范平面布局見圖2。

圖2 平面布置Fig.2 Plane layout

2.2.1 雨水收集口

收集口采用鋼筋焊制，尺寸為7 m ×0.25 m，網(wǎng)孔大小為3 cm×3 cm，在收集口兩端(一端連接沉砂池、另一端接路邊耕地)設(shè)置閘口。

2.2.2 沉砂池

修建1 座沉砂池，沉砂池尺寸為2 m ×1 m，深1m，磚砌結(jié)構(gòu)，表層抹M10 水泥砂漿。

2.2.3 混凝土水窖

需新建1 眼水窖，根據(jù)《雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范》，新修建水窖1 眼，容積為60 m3。水窖中徑為3.8 m，底徑為3.3 m，穹頂高1.5 m，窖體深6.5 m，窖口直徑為1.0 m，窖體采用混凝土澆筑，厚15 cm，窖底夯實(shí)后采用紅膠泥防滲，防滲厚度為30 cm。

3 效益分析

根據(jù)《水土保持綜合治理效益計(jì)算方法》(GB/T 15774 ―2009)的規(guī)定和實(shí)地調(diào)查，對示范點(diǎn)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益進(jìn)行分析。經(jīng)調(diào)查測算，兩項(xiàng)技術(shù)模式的雨水收集效率達(dá)到70% ～80%，示范區(qū)內(nèi)年雨水收集量為432 ～494 m3，配套布設(shè)節(jié)水灌溉措施后，雨水利用率提高5%。道路雨洪資源高效收集示范點(diǎn)每1 000 m2的高效集流面可收集雨水資源450 m3左右，再配以高效利用的灌溉措施，可以使雨洪資源的利用效率提高40%，蓄水效率提高40%，保土效率提高34%，水資源保障程度提高26%。將這些水資源用于灌溉，可使糧食產(chǎn)量增加40%，產(chǎn)值提升40%，取得較為顯著的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益。

3.1 社會、經(jīng)濟(jì)效益

梯田雨水網(wǎng)絡(luò)化收集利用技術(shù)試驗(yàn)示范項(xiàng)目的實(shí)施和推廣應(yīng)用，可顯著提高隴東地區(qū)雨水資源集蓄利用水平，增強(qiáng)雨洪水資源利用效率，減少約1/5 ～1/4 的集中常規(guī)灌溉工程投入，減輕城鎮(zhèn)防洪排洪壓力，提高水資源支撐能力。按照高標(biāo)準(zhǔn)梯田設(shè)施配備集水、蓄水、用水設(shè)施，隴東地區(qū)全年梯田系統(tǒng)產(chǎn)流量為1.3 ×108m3，地埂產(chǎn)流量為0.4 ×108m3，田面產(chǎn)流量1.0 ×108m3，道路產(chǎn)流量為0.03 ×108m3。對于改善區(qū)域內(nèi)居民的生存環(huán)境，解決地區(qū)的水資源危機(jī)，促進(jìn)區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

通過項(xiàng)目推廣的雨洪資源高效管理和利用技術(shù)模式，每年可增加區(qū)域供水量5 000 ×104m3以上，為區(qū)域提供安全、經(jīng)濟(jì)的水資源，實(shí)現(xiàn)了天然雨洪徑流由排到蓄、由控制到利用、由溝坡防治到源頭治理和由分散小工程向集中大工程的重大轉(zhuǎn)變，保障了地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，有效緩解了區(qū)域水資源危機(jī)，提高了區(qū)域的水、土資源利用效益和對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的支撐能力。

3.2 生態(tài)效益

示范項(xiàng)目的實(shí)施和推廣應(yīng)用，加快了隴東地區(qū)梯田系統(tǒng)雨洪資源收集利用工程建設(shè)，提高了雨洪水資源的利用效率，防治了水土流失，為解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水資源供需矛盾和全面建設(shè)生態(tài)文明區(qū)域奠定了基礎(chǔ)。有利于改善區(qū)域內(nèi)居民的生存環(huán)境，解決區(qū)域水資源危機(jī)，促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展，為隴東地區(qū)雨洪資源高效利用提供了新途徑，同時(shí)為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水資源保障提供了技術(shù)支撐。在顯著改善區(qū)域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的同時(shí)，提高了區(qū)域生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展程度，帶動了隴東地區(qū)建立黃土高原區(qū)水資源持續(xù)利用的區(qū)域開發(fā)治理與管理模式，為我國北方黃土高原半干旱區(qū)梯田系統(tǒng)雨洪資源高效利用與管理、區(qū)域生態(tài)治理與開發(fā)方面提供了技術(shù)支撐。

4 結(jié)論

① 梯田系統(tǒng)路網(wǎng)+田面集水高效補(bǔ)灌技術(shù)模式示范點(diǎn)位于隴東黃土殘塬溝壑區(qū)的慶陽市慶城縣馬嶺鎮(zhèn)安溝小流域，通過收集、利用梯田路網(wǎng)雨水，根據(jù)主要作物的生長需水特征，對不同類型節(jié)水灌溉技術(shù)和補(bǔ)灌制度進(jìn)行了示范。梯田系統(tǒng)路網(wǎng)+人工集流高效補(bǔ)灌技術(shù)模式示范點(diǎn)位于慶陽市西峰區(qū)什社鄉(xiāng)蘭州大學(xué)慶陽黃土高原草地農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站內(nèi)，示范點(diǎn)共計(jì)灌溉果園面積4.67 ha。兩項(xiàng)技術(shù)模式的雨水收集效率達(dá)到了70% ～80%，配套布設(shè)節(jié)水灌溉措施后，雨水利用率提高了5%，用于灌溉后可使糧食產(chǎn)量增加40%，產(chǎn)值提升40%，取得較為顯著的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益。

② 示范項(xiàng)目的實(shí)施與應(yīng)用推廣，可提高梯田雨水資源的利用效率，對防治水土流失和解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水資源供需矛盾和全面建設(shè)生態(tài)文明區(qū)域奠定了基礎(chǔ)，顯著提高了區(qū)域生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展程度，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水資源保障提供了技術(shù)支撐。