雨水直接利用与回补地下水的新技术。

水的域内治理为主

"非灌溉化治理耕地干旱水土流失发展高效农业"模式发明专利水问题是地域内的水多、水少、水脏问题。不能增大地域内水量的存留量、不能延长地域内水量的存留时段、不能减小水在存留时段的流失量的治水思路、技术和设施，就不能快速、持久性攻克水危机；没有增大地域内水量多时的存留水量、延长水量多时的存留时段、减小水在存留时段的流失量的治水思路、技术和设施，就不能快速、持久性攻克水患难题。
    一、雨水直接利用与回补地下水的重要措施及新技术
    农业用水量占总用水量的80％以上。人类生活、社会活动对水的需求量所占比重甚小。耕地的水环境治理是治水的主要问题。只要能让300㎜以上年降水地域内耕地中水的存在规律，与草本植物全生育期的直接需求规律相同步即可。实质是"蓄住天上水，保住、用好地下墒"，只有找到快速、持久性根治300mm以上降水地域内耕地中水的存在规律，与植物全生育期的直接需求规律相同步的思路、技术、设施，才能解决世界的水治理问题。这就是节省水的流失而不是节约用水！许多地方不是资源性缺水地区，开发一吨域外水资源可比开发数吨域内水资源代价高得多还不可靠。为何会选择调水？关键是还没有在开发域内水资源的思路、战略、策略、技术和设施上创新而不得不为之。说到域内水大都认为只有土壤水、地下水，再开发也只有为农作物利用而不能形成径流供城乡生产生活用，这说明人们的治水思路、战略、策略、技术和设施极为滞后！
     利用作物品种适应耕地降水的自然水环境提高水的利用效率和利用地域外水改变地域内水环境适应作物最佳需水环境提高利用水的效率、或是在灌溉利用水过程中节约用水的节水农业研究，全是在地域内水流失后沿用传统的治理思路、设施、方法。是以地域内、外水流失后的水治理地域内缺水干旱；以地域内治水设施治理地域内、外水多难题的，是无治理效果保障的滞后的减量的被动的"域外治理为主"，这既不能增加地域内水的存留量，也不能延长水在地域内的存留时段，更不能改变水在各地层间的分布规律、水在植物根系吸水地层间的存留规律与植物全生育期直接吸水规律极不同步，是无法快速、持久性突破耕地水环境治理和节水农业这个难题的。本研究则成功挑战了这个难题！以地域内水流失前的水治理地域内的缺水干旱；以地域内的治水设施治理地域内、外的水多的水患难题。称之为"域内治理为主" ！
     "域外治理为主"，主要是以地域外的水流失后水为水源、水量治理地域内的缺水干旱；以地域内的治水设施治理地域内、外的水难题。是在地域内的各次各类天然降水先在耕地地表、地表土壤含水率频变层间流失5-----10㎜之后，才对自然存留到耕地内的水量施行利用的滞后治理；是在各次有效降水量流失60----95％以上后，才对自然存留到耕地内的水量和流失到耕地外的水量施行利用的减量治理。对先流失的水量无从治理、也无法治理、任其流失。各次各类降水先期流失的水量，约占年降水量的70％以上。年降水的次数越多流失量越大、次降水量少先流失量不受变而无水量补充到直接需水地层；降水强度越大流失量越大。年降水量流失量受降水次数、强度、次降水量、次降水间隔时日等等影响。地域内水的存留是个受诸多因素影响、制约的动态的滞后的减量的无规律可循的变量。导致耕地内作物根系直接需水地层间水的存留规律，与作物全生育期根系的直接需水规律不同步，也是个受诸多因素影响、制约的动态的滞后的减量的无规律可循的变量。人为治理这些不同步的思路、战略、策略、设施，只能在局部的小范围内起到丁点的改变。治理的结果，又受多种自然的大尺度的环境因素变幻制约，致使改变不同步的力度、效果甚微。最终仍是绝大多数耕地长时段大面积缺水干旱，短时段小面积多水水土流失。
        二、"域内治理为主"挑战治水、节水、节水农业、旱作节水农业的研究
        "域内治理为主"是以地域内的水治理地域内的缺水干旱；以地域内的治水设施治理地域内、外的水多难题的。
       在微观上，确保"每寸耕地"上的"每棵植物"在全生育期根系直接需水地层间用好"每滴降水"。治理耕地内植物根系全生育期直接吸收水分地层间的水环境，用大于植物全生育期根系直接需水量几倍的存留水量和就近将治理得到的水量贮存到植物根系直接吸收水分的地层间，实现用好"每滴降水"；
        在宏观上，确保 流域内的"每滴降水" 在被蒸发、径流等流失之前就地域内"增量" ，转化为能被植物根系直接吸收的水量，贮存到耕地中土壤含水率频变层以下，增大贮存水量，延长存留水的时段，供植物根系全生育期直接利用。治理耕内各次各类降水的宏观流失量向植物根系直接吸收水分地层间转化"增量"贮存，延时供植物全生育期利用。从节约地域内降水的宏观流失量上向植物根系直接需水地层间提供水源水量；用"多贮存" 设施改变各次各类降水量在地域内的各地层间的存留规律，从减少宏观流失水量上增加植物根系直接吸收水分地层间的水量，延长水在植物根系直接需水地层间的存留时段，改变水的存留规律与草本植物全生育期根系直接需水规律极不同步；启用土壤"水库"，采用立体型、综合性的"宏观节流"工程设施实现多贮存。
         在地域内耕地中，用静态的集流、入渗、防蒸发、多贮存治理设施，动态的将各次各类降水被地表、地表土壤含水率频变层间蒸发、径流流失5-----10㎜之前的流失水量，先施行聚集集中，"增量"向有效降水转变，使形不成地表径流的无效降水量能形成径流，变无效降水"增量"向有效降水转变的转变量是自然状态下的5倍以上。同时，将日降水200㎜以下的百年一遇的特强降水水量全部就地域拦堵，动态的贮存到静态的治水设施中，消除径流、蒸发的水量流失，用"多贮存"方法和设施，增大各次各类降水量在草本植物根系直接吸收水分地层间的存留水量，延长存留时段，保障植物全生育期根系的直接需水量，起到干旱、水流失、水土流失一齐治理；后将增量转变的降水量引流入渗，超越土壤含水率频变层下贮存，既直接供植物根系利用，又减少贮存的水量在地表、地表土壤含水率频变层间的流失量；再用防渗贮存设施，将聚集集中到的部分水量，集中贮存在植物根系直接吸收水分地层间，供植物在生长需水关键期无降水补充、无域外水补充时也有足量水量用，从保障植物生长需水关键期根系直接需水量上确保治理效果；最后，用防渗贮存设施中的"溢流" 装置，将聚集集中到的"过量" 聚集水量，分散贮存到植物根系直接吸收水分地层以下的土壤水库中，消除渍害，减少水的流失量，为其他植物根系直接吸收水分地层和补充地下水提供水量。
            三、国内外治水、节水、节水农业、旱作节水农业研究现状
    只要能让300㎜以上年降水地域内耕地中水的存在规律，与植物全生育期的直接需求规律相同步即可。实质是"蓄住天上水，保住、用好地下墒"，但却是一道世界性长期得不到快速、持久性治理的大难题。因此，寻求新的农业用水、节水农业治理思路、技术、途径与设施，是突破当今世界水治理问题的关键。
        为了治理耕地干旱与水土流失制约农业生产,突破农民增收难点,改变农村贫困面貌,加快农村建设速度，实现"三农"跨越，世界粮食计划署等多家机构、 国际农业研究咨询联盟等提出在环境可持续发展、社会可接受原则下，有效提高农业和生活用水的利用效益。先期投入7500万美元，在世界七大典型流域从五个主题上确立总体、中期、近期挑战目标。试图对域外水管理利用和地域内作物水效率提高，从多层次综合治理上找到良方。然而这五个研究主题并未涉及水的"域内治理为主"，仍沿用“域外治理为主”思路、技术与设施的滞后治理，也解决不了各地域内耕地的水难题。
         无论是国内还是国际上都还没有在治理耕地水环境现状与作物全生育期的根系直接需水规律极不同步方面有实质性突破。不管是以地域内降水为补充水源水量，从选择植物适水特性适应耕地的自然水环境提高耕地水的作物利用效率；还是以拦堵、引流、提升地域外客流水（地下水）为水源水量，用补充灌溉方式改变地域内水环境条件适应植物需水特性提高作物的水利用效率，或是在引流灌溉、利用过程中节约用水（如滴灌等）等等，经多年多地域治水实践证明，都极难改变300mm以上年降水地域内耕地中水的存留，与植被全生育期的直接需求极不同步的现状。都极难消除200㎜以下日降水量在耕地表面的水流失、水土流失和减小地域内、外的洪灾水患发生概率、降低洪灾水患的幅度。难在治理干旱时缺少补充水源、补充水量、补充时机、补充时段、补充面、补充速度；缺少供水设施，设施的建设速度缓慢、设施利用周期短、设施适用地域受限等等；在治理水流失时，缺少存留水的容器、贮存水的容器容积小小于水的变幅变量。修建治水设施时受多种自然、人文因素制约，无法达到作物直接需水规律与水在耕地作物根系直接吸收水分地层间的存留规律相趋一致；治理水流失和水土流失的段面少； 修建拦堵水流失的工程设施容积容量，远远小于水的变幅变量等等。还没有在中尺度、中层次上找到根治良策，更没有在大尺度、大层次上找到治理良方。因此，各流域耕地的这些诸多水治理难题，使治水陷入了不可持续发展的困境。
        当今多数对耕地内水治理的经典思路、战略、策略、设施局限于"域外治理为主"，局限于用静态的、定量的、容积远远小于水在地域内、外变幅变量的治理容器、设施，滞后的应急性治理着水的动态变幅变量变幻，减量治理着耕地内的水存留与植物全生育期直接需求极不同步，极为有限的改变着作物全生长期内直接需求及人类生存、社会发展等等对水的需求面、需求量、需求时机、需求时段。防范性治理着水的流失、水土流失， 减少、降低着洪灾水患发生的概率和幅度。这些人为治理的结果 不仅是应治理的面太大、能治理的面不大、已治理的面太小；加之人为治理思路、战略、策略、设施的失当，还把原本就极为有限的水资源，在治理、利用过程中不能被作物生长全过程直接利用，又造成多环节多次流失浪费，甚至还把自然的低幅度的水患灾难增大，增大了灾害的幅度和发生概率，导致全球水资源危机越治理越严重：生态环境日益恶化，水土流失面增大……。可以断言：耕地治水除"域内治理" 外，别无良策良方！
         四、治水、节水、节水农业、旱作节水农业研究的模式

水的域内治理为主

四、治水、节水、节水农业、旱作节水农业研究的模式
    在总结前人治水的经验教训基础上，遵循自然规律、顺应经济运行规律、驾驭市场经济需求规律，发明了"非灌溉化治理耕地干旱水土流失发展高效农业" 模式的治水思路、战略、策略、施设，从技术、技术和制度的结合上找到了用“地域内的水治理地域内的水危机；用地域内的治水设施，治理地域内的水难题”。能快速治理300mm以上年降水地域内耕地干旱、防治域内外水流失、水土流失、水患的捷径。是持久性解决"三农"难题的思路、技术、设施、方法创新。用高投入、快产出、获高效益模式，既能向农户提供治理耕地水环境的资金、技术、帮助建设施、教种植技术、学经营管理、会创出高效益的模式；又让农户有及时归还高投入的启动资金的途径和能力；让农户在快速改造耕地水环境后乐于"沃土" ，持久性脱贫致富奔小康。
         该模式由三部分组成：由政府、企业、社会各界投入启动资金, 先为农户在耕地内建设具有"抗蒸发、防渗漏、集径流、多贮存" 的立体型综合性水环境治理工程设施----非灌溉化治理耕地干旱水土流失，蓄住、保住天降水。再教农户应用现代农业科技成果，学会在改造水环境后的耕地能创出高产量的种植技能；后与引导农户按市场经济运行规律调整产业结构，将高产量能在适当的时间转成高效益的经营管理模式。
          西北农林科技大学蒋定生、汪有科、范兴科、冯浩、高建恩等涉及水利学、土壤学、水土保持学、农田水利学的著名专家、学者、研究员、副研究员等作了专家论证意见：针对我国干旱、半干旱地区制约农业可持续发展的主要制约因子--干旱缺水与水土流失，从解决自然降水过程与作物需水过程时空错位矛盾入手，以开发天然降水的最大潜力为目标，应用创新的思路和方法，将传统的农业蓄水保墒技术和现代的农田微集水技术以及农田径流聚集存储技术进行组装、集成和创新，形成了具有"抗蒸发、防渗漏、集径流、多储存"等多种功能的综合工程技术，使天然降水利用率得到大幅度提高。使用该工程技术不但对缓解干旱地区的缺水与水土流失问题有重要作用，而且对改善农业生产基本条件，发展高效农业，调整农业结构具有促进作用……，建议有关部门立项。
       张宪初研究员在洛宁的论证上说："我们拿着国家的专门研究经费，研究旱耕地治理水环境的思路与雷新周的思路是一致的，可是他找到了解决问题的办法，那就是"把无效降水转化为有效降水，把流失的水转化为能被作物利用的有效水，改变了水的存留规律与直接需求规律不同步的局面"。农田水利学博士范兴科副研究员在仔细论证该耕地治水技术和设施后说："这种耕地治水模式已达到无毛病可挑了"。   
    六、期望关注这项发明的推广应用
         "域内治理为主" 模式在治水上，已把地域内的各次各类降水量存留到耕地中作物根系直接利用的水量（注意：是利用量而不是利用率！），比自然状态下增大5倍以上，达到了世界之最。把地域内特强的日降水的径流流失水量就耕地内拦堵、贮存、转化成作物根系直接吸收水分地层间的有效水水量，和抑制水流失、水土流失及与干旱、水流失、水土流失的一齐治理结合上，也达到了世界之最。把治理水环境后的耕地年经济效益提高3--10倍以上。用极简单的治理思路和设施，解决了这一世界性长期得不到治理的难题。具有投资小、见效快、效益高、效果好、适应地域广、设施不易自然、人为损毁等等无可以拟的特点，是治水、治理耕地水环境和节水农业所要找的快速、持久性根治的捷径。为300㎜以上年降水的贫困地域广大农户，找到了快速、持久性突破制约农业生产发展关键难题的捷径。
        这只是"域内治水为主"四个体系中的一个----"宏观节流"体系。还有"宏观开源"、"宏观开源、节流"、"把农业用水从分流径流水资源中节省下来"三个体系。若在年降水300㎜以上地域内的耕地中实施这四个治水体系后，耕地中水被植物直接利用量，比自然状态下增大10倍以上！水缺乏、水的流失、水患等各类难题也就几近全解决了。这是从治理耕地水环境的技术、技术和制度的结合上，为耕地水环境治理找到的一条捷径。是项改造耕地水环境的系统工程。虽然不是高技术，也是新技术、高投入。该项治水思路创新，需要国家有关部门把它列为重点工程，象搞"两弹一星"那样重视，作为国家除战争外的首项工程加以实施，才能快速在全国普及推广。若能把退耕还林的投入资金用于推广非灌溉化治理耕地干旱与水土流失治水模式，15--20年内全国将能改造耕地20亿亩。用人力改造速度慢，质量差。若能采用机械化，则事半功 倍。

Big Tree

不知楼主是否想过，在降雨的前30分钟内，由于雨水在降落过程吸附了空气中大量灰尘及有害物质，到地面时实际上污染是很严重的

水的域内治理为主

不知楼主是否想过，在降雨的前30分钟内，由于雨水在降落过程吸附了空气中大量灰尘及有害物质，到地面时实际上污染是很严重的
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Big Tree ：若照您这么认为降雨污染，人类和生物都是生活在污染很严重的环境土之中的......。

废废强

那上海人不是把雨水直接接到水井里来补充地下水吗？他们这样做合理吗？？

滏阳水厂

原帖由 废废强 于 2008-1-31 13:53 发表
那上海人不是把雨水直接接到水井里来补充地下水吗？他们这样做合理吗？？

据说上海的海水回灌是为了减少地面沉降，而不是补充地下水吧？

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技术到了，难推广