理论教育 国外农村雨水集蓄利用现状及实践

国外农村雨水集蓄利用现状及实践

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:特别是联合国1981—1990年“国际饮水及卫生十年”计划的实施,使得雨水集蓄利用得以在现代技术支撑下迅速发展和大量推广。之后,还多次召开雨水集蓄利用学术会议,促进了国际间的雨水集蓄利用技术交流与研究。目前,雨水集蓄利用在国际上受到了越来越广泛的重视。雨水集蓄利用工程不仅已成为发展中国家解决干旱缺水的一项重要举措,而且在许多发达国家也得到了推广应用。

国外农村雨水集蓄利用现状及实践

雨水集蓄利用技术是一项古老而简易的实用技术,属降雨初期阶段就地利用降水的技术措施。雨水资源开发利用具有悠久的历史,尤其是在集蓄雨水发展农业灌溉方面。世界上不同国家的雨水利用大致都走过了大规模使用—冷落—再度兴起的过程。据墨西哥的一份报告指出,雨水利用可追溯到公元前6000多年的阿滋泰克(Aztec)和玛雅文化时期,那时人们已把雨水用于农业生产和生活所需。在墨西哥、秘鲁和南美的安第斯山脉上,建有大片梯田和数百公里精巧的渠道输送雨水,供应印加人的太阳帝国和现已消失的马丘比城,使数十万人在此生活。

早在4000年之前的中东、南阿拉伯以及北非就出现了用于灌溉、生活、公共卫生等的雨水收集系统。古代中东的纳巴特人(Nabateans)在涅杰夫沙漠,把从岗丘汇集的径流由渠道分配到各个田块,或把径流储存到窖里,以供农作物利用,获得了较好的收成。以色列利用雨水种出庄稼并建立了一系列城市,成就了灿烂一时的沙漠文明。在威尼斯,屋顶雨水收集和蓄存是直到16世纪为止1300年间的主要水源。为了发展农业,印度和斯里兰卡早在公元前就修建了一系列小型阶梯式池塘在丰雨季节蓄水,供缺水季节使用。在哥伦比亚、厄瓜多尔、苏里南沿海和秘鲁南部高原,3000多年前的村居就成功地利用不同地形,修筑台地种植玉米,在沟底种植水稻

公元前2000多年,中东地区典型的中产阶级家庭都有雨水收集系统用于生活和灌溉。他们在同干旱气候长期的斗争中,积累了收集利用雨水的丰富经验。阿拉伯人汇集雨水以保障农业,这里曾以“罗马帝国的粮仓”而著称,他们种植了无花果、橄榄树、葡萄大麦等。在利比亚的干燥河谷内,人们用堤坝、涵管把高原上的水引至谷底使用。埃及人用集流槽收集雨水作为生活之用。阿拉伯闪米特部族巴泰人在内盖夫(Negev)沙漠(地处地中海和里海间,终年为副热带高压所控制,它占到整个以色列国家面积的60%,雨水是唯一的水源,年降雨量仅100mm)中,创造了径流收集系统,利用这样少量的雨水种出了庄稼,这种纳巴泰技术直到现在仍在应用。在阿富汗、伊朗、巴基斯坦以及我国的新疆,2000多年前就建造了坎儿井用于灌溉。在墨西哥、秘鲁和安第斯山山坡上,1000多年前就建造起来能灌能排的雨养梯田。几百年前,印第安人就收集雨水种植玉米、南瓜甜瓜

综上所述,无论是降水稀少的以色列内盖夫沙漠地带,还是年降水量在4000mm以上的西太平洋诸岛,几千年来,那里的人民正是依靠雨水资源的收集和利用顽强地生存下来的。但在人类漫长的发展历史中,由于没有现代化的工程设备和技术,不可能修筑大型水利工程来进行水量的拦蓄调节,因此,此阶段的雨水仅限于自然条件下的简单利用。

随着人口、耕地的增加和水资源过度开发,较少污染的雨水又日益被人重视。20世纪中期,以色列制订了“沙漠花园”计划,实施多种形式的雨水集蓄工程,在沙漠上种出了庄稼,产生了巨大的经济效益。60年代,日本开始收集利用路面雨水,70年代修筑集流面收集雨水。80年代雨水集流系统得到迅速发展,主要是提供农村生活、牲畜用水,灌溉庭院作物和部分农田以及有些地区补充城市用水。雨水集蓄利用在一些发展中国家也得到利用,范围也从生活用水向城市用水和农业用水发展,如东南亚的尼泊尔、菲律宾、印度和泰国,非洲的肯尼亚、博茨瓦纳、纳米比亚、坦桑尼亚和马里等国;在工业发达国家,如日本、澳大利亚、美国、新加坡、法国、瑞典等国都在开发利用雨水。各国根据自身的社会、经济和科技发展情况,因地制宜地发展集雨设备和蓄水设施。泰国的“泰缸”工程建造了超过1200万个2m3的家庭集流水缸,解决了超过300万农村人口的吃水问题。而肯尼亚的单个蓄水容器的容积更大,一般每罐储水10~100m3。澳大利亚在农村及城市郊区的房屋旁,普遍建造了用波纹钢板制作的圆形水仓,收集来自屋顶的雨水。据南澳大利亚的一项抽样调查问卷表明,使用雨水的居民比用城镇集中供水系统的要多。加勒比海地区的雨水也是许多地方居民生活用水的主要来源,百慕大群岛80%以上的居民用水来自雨水收集系统。在非洲肯尼亚的许多地方,联合国开发署和世界银行的农村供水和卫生项目把雨水存储罐作为项目的一个重要内容。伊朗建立了微集水、广泛集水、洪水收集3种集水类型及永久灌溉、补充灌溉和污水灌溉等类型的灌水方法。美国、日本作为雨水利用比较成功的国家,已经开始制定雨水收集系统标准和规划指南以及系统的优化设计等,而多数发展中国家包括中国在内的更多地方还处在以民间方式为主的初步利用阶段。

随着水资源日益紧缺和人们对可持续发展的思考,近30年来,雨水集蓄利用在世界很多国家和地区又迅速复兴和繁荣起来。目前,世界各地都不乏集蓄雨水发展农业灌溉的例证,特别是在干旱地区。例如,以色列人在南部年降水量200mm地区修建微型集流场造林,在内盖夫沙漠地区,修建石堤把坡地径流拦截到低处梯田或存放在山腰的水库中使用;美国西南部也有此类实践。由此说明,集雨灌溉在世界很多国家都曾经或正在被大面积推广应用。(www.daowen.com)

随着社会经济的迅猛发展,人们对雨水集蓄利用的要求也不断提升,雨水集蓄利用开始向深层次、高效益、多元化、规模化、产业化以及高保障化方向拓展。特别是联合国1981—1990年“国际饮水及卫生十年”计划的实施,使得雨水集蓄利用得以在现代技术支撑下迅速发展和大量推广。1982年6月在美国夏威夷召开了第一届雨水集流利用国际会议,成立了国际雨水集流系统协会(International Rainwater Catchment Systems Association)。1995年6月在中国北京召开了第7届雨水集流系统协会,进一步推动了雨水的开发利用。之后,还多次召开雨水集蓄利用学术会议,促进了国际间的雨水集蓄利用技术交流与研究。目前,以色列在集雨农业灌溉方面成就显著,日本则开始了利用雨水回灌地下水技术的研究。

目前,雨水集蓄利用在国际上受到了越来越广泛的重视。雨水集蓄利用工程不仅已成为发展中国家解决干旱缺水的一项重要举措,而且在许多发达国家也得到了推广应用。总体来看,雨水集蓄利用工程主要用来解决生活用水问题,但也有不少干旱缺水国家也同时向发展补充灌溉、恢复生态植被等综合利用方向发展。而在发达国家,雨水主要用作城市用水的补充水源,用于冲洗、绿化、消防和事故备用水源。有些发达国家如德国等,规定必须对雨水进行处理后才允许入渗地下或汇入地表水体。他们对雨水水质处理作了深入的研究,从对城市雨水径流中的污染物分析、入渗过程中水与溶质运移模型到雨水处理工程、生物技术措施等都做了大量工作。但在农村雨水集蓄利用方面,中国不仅在利用规模上,而且在雨水集蓄利用的深度开发、集雨节灌技术和方法、雨水集蓄利用效益、雨水集蓄利用工程系统等方面都居世界先进行列,对国外影响很大。许多国家的官员,特别是非洲国家的官员包括一些元首都来甘肃等地参观访问,学习和借鉴我国雨水集蓄利用的做法。

“雨水利用”在国外通常称为“雨水管理”。许多国家和地区已经出台了相应的技术手册、规范和标准。由于全球范围的水资源紧缺和暴雨水灾频繁,近年来美国、加拿大、法国、印度、以色列、日本等40多个国家在城市开展了形式多样的雨水利用研究。尤其是随着城市化发展、水资源短缺、水环境污染等问题的不断出现与加剧,雨水集蓄利用在20世纪中叶引起了世界各国,尤其是严重缺水国家的重视。目前,德国、日本分别成为欧洲和亚洲广泛进行雨水集蓄利用的典型代表。

由于全球范围内水资源紧缺和暴雨洪水灾害频繁,近30年来,德国、日本、美国、丹麦、以色列、澳大利亚、加拿大、法国、墨西哥、印度等40多个国家开展了雨水集蓄利用研究与实践,并召开了10届国际雨水利用大会。世界上许多国家将雨水集蓄利用纳入到水资源管理范畴中,其中,德国、美国、日本等经济发达、城市化进程发展较早的国家,将城市雨水利用作为解决城市水源问题的战略措施,进行试验、推广、立法、实施。从国际应用上看,目前在世界六大洲都有收集雨水解决农业生产和生活用水的成功做法,包括发达国家日本、澳大利亚、美国、德国等和发展中国家泰国、印度、墨西哥等。总体来看,全世界已建立了数以千万计的雨水集流系统,通过现代化科技手段及新材料的研制利用,在雨水资源化和利用方面取得了很好的成果。目前,德国、日本分别成为欧洲和亚洲广泛进行雨水利用的代表。

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