设施膜面集雨高效利用技术

一、技术简介

设施膜面集雨高效利用技术是通过修建集雨窖（池）、集流槽、 沉淀池、蓄水池等设施将降落在设施棚膜表面上的雨水收集存储起来，再将雨水通过微灌施肥系统高效利用于设施农业生产的一种微型水利工程。

二、技术优缺点

（一）技术优点

减少地下水开采，减缓地下水漏斗区形成和为种植业结构调整提供水源；雨水水质偏酸，有利于大部分蔬菜、花卉和南果等作物生长发育；水水质较好，收集的雨水中氯化物和钙镁离子含量是最低的，铁、锰和悬浮物含量也较低，不易堵塞微灌系统。

（二）技术缺点

一次性投资和用工比较大，按照每亩地建造一个50方的集雨窖、集流槽、污水泵等配套系统，需要投资3万元以上。

集雨窖的防渗处理要做好，否则会造成雨水不能贮存到设施作物需要灌溉时期。另外泥沙、树叶等杂物容易冲进集雨池，雨水回用要严格过滤。

老式温室膜面与集流槽之间有20~30厘米的距离，雨水收集效果差，而且容易把泥土冲进集流槽，需要经常清理集流槽。

三、建设条件

（一）地下水位

建设该项工程，必须要求地下水位在3m以下，防止地下水位过高对集雨窖的损坏，降低集雨窖的使用寿命。

（二）常年覆膜

所谓膜面集雨技术就是有效利用保护地膜面的产流效果，如果不能保证常年覆膜，该技术将只是一种形式，不能真正起到收集雨水的作用，其效果也只是一句空话。

（三）高效节水灌溉

膜面集雨技术是将有限的降雨加以收集利用，每亩保护地能收集300方左右，其宝贵之处显而易见。如果还是采用大水漫灌等原始的灌溉方式，该项技术将失去其特有的意义。

四、系统组成

设施膜面集雨系统主要由温室膜面、集流槽、栅格、沉淀池、过滤 、集雨窖、潜水泵、雨窖与重力蓄水池连接管、重力蓄水池、配水支管、滴灌管（带）等组成。

（一）集雨窖（池）

集雨窖（池）是设施膜面集雨系统的主要组成部分，它具有储存雨水、保持水温和调蓄用水的功能，集雨窖的位置、大小和选材关系到它的使用寿命和调蓄能力。

1、集雨窖（池）的位置

集雨窖选址主要考虑收集雨水方便、节省土地、施工安全、防止水体污染等因素，对于新建保护地一般选其内部，已建保护地一般选其外部，如两栋温室间的露地。

2、集雨窖（池）的容积

集雨窖的设计容积为每亩保护地对应80~100m3，过大则会造成投资浪费，过小则不能满足灌溉需水。

3、集雨窖的材料

根据材料的不同，集雨窖有混凝土浇筑、砖砌结构和铺设防渗膜等类型。

4、集雨窖的建造

采用混凝土浇筑时窖底厚度约20cm，窖壁厚度10cm以上，窖顶厚度10cm以上，并按先浇筑窖底，再浇筑墙面，最后浇筑窖顶的顺序进行，窖顶也可选用预制板。采用砖砌的为二四墙或三七墙加防渗，采用防渗膜铺设的必须没有地下水的影响。集雨窖入口处需修建一简易的泥沙沉淀池，雨洪水经过过滤后汇入集雨窖。底部有一定的坡度，同时建造一个凹陷的潜水泵位。

浇筑时要注意预埋进水管，并在进水口加装过滤装置及预留安装出水口的孔。浇筑三天后回填土至地面高。回填要分层夯实。夯填时埋上进、出水管。

（二）集流槽的建造

1、以砖砌或混凝土建成的集流槽用来收集保护地膜面汇集的雨水，集流槽呈“U”形，靠近膜面的一侧墙要低一些。

2、修建集流槽时，根据温室长度灵活掌握，刚开始建成瓦沟状，20m后建成槽状，距离水窖越近，槽底逐渐加深，形成一定的坡降高差2‰ ，在集流槽末端连接沉淀池加设栅栏和过滤 。最后与沉淀池相连。

（三）蓄水池的建设

蓄水池可分为砖砌结构、铸铁焊制和商品容器等三种类型，贮水量2~4.5m3（满足保护地1-2次灌溉用水量即可）。砖砌蓄水池要最大限度地利用空间，少占地面，尽量利用池内水面与地面形成的高差进行重力滴灌，节水的同时节约能源

沉淀池为长0.8m×0.8×0.8m，直接与集流槽相连，在集流槽和集雨窖之间起一个缓冲和沉淀的作用。沉淀池的上沿与集流槽平齐，底部低于集流槽50cm，进水口高于沉淀池20cm

（四）微灌施肥系统

微灌施肥系统主要由首部控制装置、微灌系统、施肥装置等组成。

①首部控制装置：由过滤器、控制和量测设备（压力调节阀、分流阀、水表等组成）。

②施肥装置：一种方式是将温室内的蓄水池作为施肥容器，施肥时将肥料溶液直接倒入蓄水池中，通过微灌系统将肥水混合溶液直接输送到作物根系；另一种方式是通过在首部控制枢纽加装施肥器，通过施肥器将肥料溶液与雨水混合进行微灌施肥，一般不低于15升/亩。

③微灌系统：一般选用滴灌、微喷、痕量灌溉等微灌系统。

（五）注意事项

1、集雨水窖一般建设在地下0.5m～3m之间，是一个长久的工程，如果地下水位过高，容易造成水窖受外部地下水的侵蚀而减少其使用寿命，从而无形中增加收集雨水的成本。

2、为保证冬季用水，上覆盖50cm的土层，进行保温。

3、集雨窖井台：一般高出地面0.3-0.5m，平时要封闭，并安装井盖。由于蓄水窖施工技术比较复杂，施工时最好请专业人员指导，以确保质量和安全。

4、蓄水池池底距离地面1m以上，建于温室内部，可最大限度利用高度自流给水，并起到净化雨水、调节水温和溶解滴灌肥的作用。

六、维护保养要点

1、集雨窖或蓄水池要做好防渗处理和保养

集雨窖建造时要特别注意做好防渗，建成后要注意保养：先灌入一定数量的水，起到润湿集雨窖的作用，具有防渗功能的集雨窖，特别是采用胶泥防渗材料的水窖不允许将水用干，以防止窖壁干裂而造成防渗层材料脱落。

2、下雨前要及时清理进窖的水路，并关闭棚膜，下雨时要及时引水入窖

3、集雨后优先使用雨水灌溉

雨季来临前集雨窖中水至少用掉2/3以上，以腾出窖容接纳雨水。

4、及时清淤，疏通管路。

每年雨季来临前要检查窖内淤积情况和清理集流槽、沉淀池。窖内淤积轻微（淤深小于0.2米）当年可不必清淤，当淤深大于0.3米时，要及时清淤。及时清理集流槽、沉淀池和拦污栅前的杂物，疏通进水管道，保证雨水顺利进入水窖和雨水的清洁。

5、及时修补温室膜面和集流槽。

雨季来临前应及时修补温室膜面和集流槽，如果温室膜面和集流槽破损很难保证雨水收集到集雨窖中。

6、防止超蓄

当蓄水至集雨窖上限时要及时关闭进水口或事先预留溢水口，防止窖体超量蓄水坍塌。

7、及时清理集流面、集流槽，集雨窖

在设施农业雨水集蓄利用系统中，集流面、集流槽的清洁程度对收集雨水的水质会产生明显的影响。应根据当地的降雨特点对集流面、集流槽进行清洁。应在雨季来临前对集雨窖进行一次清理，以提高存储雨水的水质。

8、加强微灌设施的维护保养

管道系统：在拉秧后，要对管道系统进行全系统的高压清洗。打开各支管和主管末端堵头，用水将管道内积攒污物冲洗出去，清洗结束后，充分排净水分，装回堵头。田间滴灌管（带）尽量拉直，如果冬季回收注意不要扭曲放置。

过滤设备维护：使用筛 式过滤器时，每次灌水后要取出过滤元件进行清洗，并更换已损坏的部件。其它过滤器要隔一定的时间进行清洗，间隔时间根据水质情况确定。灌溉季节后，要对所有过滤器进行彻底清洗，并对各部件进行保养。注意：不能随便把过滤器中的部件取出不用