猴嘴森林公园集雨水窖暨丘陵山区集雨水窖示范工程

猴嘴森林公园集雨水窖暨丘陵山区集雨水窖示范工程

杨维利

云台山风景名胜区猴嘴园林管理处江苏连云港222069

摘要：我国是世界上淡水资源相对匮乏的国家（人均占有量只相当于世界平均水平的1/4），而且各地水资源时空分布不平衡，旱涝不均是常态。近年来我国多地时常遭遇旱灾，涝灾，损失惨重。与此同时，由于随着人口的增长和伴随经济的发展，缺水问题将更加突出，广大丘陵山区则最为突出，而且丘陵山区对雨水资源的依赖也最强。缺水已经成为困扰缺水地区特别是广大丘陵山区发展的首要问题。

30年前，笔者服从组织分配结缘基层与山林为伍，深知丘陵山区水缺贵如油的现实与无奈，长期目睹了丘陵山区雨季时珍贵的雨水资源白哗哗地流掉了，旱季时草木死一般的沉寂，火险、死亡危机四伏，有效利用雨水资源早已是丘陵山区生产发展的当务之急。穷则思变，要干要革命。经过观察思考，丘陵山区蓄水窖设想20年前在自己的脑海中就已经成型，前年，笔者将蓄水窖理念运用于护林防火与苗木浇灌实践，（无需从山下调水）就地取水（过了一段时间，又有水了，循环往复），说心里话“备一百口缸不如掘一口井”，非常实用。好东西要乐于和大家一起分享，予人以鱼不如予人以网，为了把丘陵山区蓄水窖理念和技术更好地推广运用，于是笔者撰写了《丘陵山区集雨水窖示范工程》科普论文，内容详实，可操作性强，希望能取得抛砖引玉的效果。

关键词：水资源-雨水资源；缺水-丘陵山区；水资源利用-集雨水窖技术

农谚“有收无收在于水，收多收少在于肥”，又有“水是农业的命脉”，足见水对于农业生产的重要性。猴嘴园林地处丘陵山区，森林是我们的立身之本。森林离不开水如同瓜儿离不开秧，树木养护需要水，护林防火也需要水。而我地水资源一向匮乏，而且旱涝不均，又没有潭瀑、汪塘、堤坝等雨水截留蓄水设施，雨季时往往降水集中，眼睁睁看着雨水白哗哗地流掉了，干旱时往往持续晴天，甚至数月无雨，草木死一般沉寂，护林防火更是林区头上悬着的一把刀。缺水已经成为困扰我地林业发展的重要短板和突出问题。有限的水资源得不到利用，需水时却望水兴叹，水资源没有了保障，青山就没有了保障，护林防火就没有了保障。靠天吃饭靠不住，从山下调水，需经过多级翻水，山高路险不好走，管线埋设难度大，投入不匪，设施维护成本也很高，使用寿命难保证。再说了，哪天是个头啊？俗话说“备一百口缸，不如掘一口井”。如果掘一百口井，结果将会怎样？对于丘陵山区，天然雨水无疑是十分宝贵的，一定要想方设法加以有效利用，巧妙收集利用雨水资源为林业造福无疑是摆在我们面前的明智之举。本人来猴嘴山头工作整整30年，早在20多年前，我就一直在想立足丘陵山地特定的环境，因地制宜做点实实在在的工作，其中就含有兴建山地集雨蓄水窖项目。

鉴于前些年安全生产形势严峻、教训深刻，特别是近年来，对安全隐患排查治理力度的加强、安全责任的落实和投入更是空前提高。前年即2014年，云台山风景名胜区在花果山景区、南云台林场、云台乡等山头，投入了一批不锈钢水柜，当时我处没有拿到指标，我们在一无资金二无外援的情况下，应用集雨水窖的理念，因地制宜，选择能够收集到雨水的地段，土法上马建造集雨水窖，经过2年来的运营实践，已经证明了集雨水窖的思路、想法和理念是务实的、可行的。

集雨型蓄水窖工程是干旱缺水地区，特别是丘陵山区充分利用自然降水资源，拦蓄地表径流，缓解水资源分配矛盾非常适合广大丘陵山区的一项实用技术。从广义的概念来说，几乎所有的补水灌溉工程都是集雨灌溉工程，因为灌溉用水不论是地面水还是地下水都是降雨由自然的或人工的方法集流而得来的，但对比较大规模的水利工程而言，集雨水窖具有明显的特点：集雨水窖是利用区间径流的雨水经过汇集而形成水体，为了最大限度地减少水分蒸发损失，又统筹兼顾环境面貌完整美观及安全管理和方便施工，选址因地制宜，可操作性强，一次性投入，可长期受益，尤其适用于广大的丘陵山区。因此，希望能在广大的丘陵山区优先得到采用和方向性的引领与推广。

山地集雨蓄水窖应用技术

1）、系统组成

由雨水收集系统、储存系统及利用系统三部分组成，其运行过程也即包括雨水收集、雨水储存和高效利用三个环节。

（1）、雨水收集系统

由天然地表径流汇水面和略加改造而形成的集雨器组成。其功能就是最为有效地收集宝贵的雨水资源。

（2）、储存系统

主要包括净化设施、消力设施、存储设施。

净化设施：在所收集的雨水进入储水环节之前，一般需经过一定的沉淀过滤处理，以除去雨水在汇集与输送过程中混进的泥沙等杂物。常用的净化设施有：沉沙池（1m3±）、拦污栅（于进水管前用8号铁丝编织成1cm见方方格网）。

消力设施：为了减轻进入水窖水流对窖底的冲刷，需在进水暗管的下方窖底之上，于水柱的下端即落水位置设置消力设施，根据进窖流量的大小，选用消力框、消力池或消力石板，一般可选择消力石（块）板消力，简单、方便、耐用。

存储设施：其功能主要就是存储雨水，人民群众在实践中因地制宜创造出了许多不同的形式，主要是建蓄水窖和蓄水池。经综合考虑，在丘陵山区我们提倡采用钢筋混凝土蓄水窖。

（3）、利用系统

利用系统是实现雨水高效利用的最终设施。集蓄的雨水可采取抽取、自流等方法加以利用。护林防火时，我们多采用汽油泵抽取。

2）、规划与选址

一切从实际出发。根据需要，首先是从全局出发分析地形地貌特征特点，划定一个一个（汇水）片区，勘察、选择在能够收集到雨水的地段因地制宜地建造集雨蓄水窖。

规划：1、根据当地的降雨特征和降雨量、用水强度确定单位面积的合理蓄水量；2、依据地形地貌特征、施工条件，确定各个点合理的技术指标（有效容积）；3、根据既定的有效容积和合理蓄水量确定（片区）分布密度。权衡1、2、3适当调整。

考虑到具体的施工条件与工艺难度，因地制宜确定单体有效容积为20～30m3/口，经初步测算：根据救急时操作使用便捷，兼顾基本全覆盖的硬性要求，又尽可能降低施工难度和投入运营成本，综合考虑，75～100m间距较为合理（条件好的，最近可取50m；相对较差的，最远可取150m）。

选址：集雨蓄水窖规划设计构想的出发点和初衷是利用雨水，简言之也就是收集雨水。因此，能否更好地选择集雨面是集雨蓄水窖从构想变为现实，走向成功的前提条件，而对地形地貌较大走势的观察、分析和理性判断，选择优质集雨面，进而构建更为有效的集雨器更是成功的关键。集雨器的选址，肯定是选在汇水线上，而蓄水窖的选址则要综合考虑山石走势节理、结构，施工操作和使用方便，更要符合安全稳定有保障的硬性要求，结合景观条件的客观需要，窖体一般设在汇水线附近。

3）、技术设计与构造措施：考虑到施工与使用方便、兼顾实用与安全、控制造价与延长使用寿命，池体分上下两部分，下部为岩石坑“锅体”，上部为钢筋砼（1/2椭圆球）球缺“上盖”，（之所以设计为1/2椭圆球形是因为这种形式对其上部力量的传递、化解最为科学合理），上下合并组成砂锅形池体（内壁通身做三至四道防水处理），顶部设人孔（孔径80cm，方便维护），上游（利用天然汇水面稍作适当改造、引流）设集雨器，集雨器内附设沉淀、过滤功能设施，再导入蓄水窖，于正对水流的下方即落水位置设消力块，尽可能消解水流对池壁的直接冲刷和侵蚀。

4）、施工技术要点

（1）、选址：（同上，故略）

（2）、基础开挖：位置选好后，定点放线，风镐开挖，待初具砂锅形状，尺寸基本接近设计参数时，需要经常校验，边挖边整，最后细心找补，特别需要当心的是：其与“上盖”连接部分的线形、尺寸尤须与“上盖”高度吻合；挖出的土石方要妥善处理。

（3）、建筑材料：钢筋：经向采用国标圆14的螺纹钢，纬向取圆12；水泥：采用出厂后储藏期3个月以内无吸潮结块（最好是新出厂）的标号325#以上的正规厂家生产的普通硅酸盐水泥；石子：选用无风化、无泥沙杂质且具有良好级配的1-1#+1-2#质坚、吸水性小的石子，其中2/3为1-1#，1/3为1-2#；沙子：尽可能选用经水洗过筛无杂质的红沙；水：取自清澈的山水或自来水；模板：定制专用模板。线形尺寸、强度符合具体要求，不漏浆，便于组合安装、拆模、能多次使用。

（4）、钢筋混凝土施工：首先，模板工制作安装好模板，钢筋工绑扎、焊接钢筋网片完成，其次，固定控制好钢筋网片位置且底壁预留2.5cm保护层，最后，现场浇捣混凝土。钢筋间距：经向筋3.5-17.5cm；纬向筋17.5cm；混凝土（重量）配合比水：水泥：沙子：石子=0.5：1：2：4，现场搅拌混凝土要严格按照设计的标号配方操作，不能随意调整，同时要严格控制好水灰比、搅拌均匀，并防止混入杂物杂质，还要及时浇捣确保密实，在限定的时间内一次性完成。

（5）、内装与防水处理：池体浇筑完成、经过1星期时间可以拆模，同时进行附属设施砌筑及附件安装，此后，需对内壁作必要的装修和防水处理。装修：用1：2.5优质砂灰进行粉刷，压实、找平、拉毛；防水处理：待装修粉刷硬化后，结合装修，将专用防水剂均匀掺入优质灰浆中，制成防水泥膏（随制随用），先上后下，横向、竖向、斜向作3-4道防水，每道防水层厚度1.5～2mm，而且每道工序要把握好时机顺序展开，一气呵成。

（6）、养护：混凝土浇捣完毕、内装结束，经初凝12H，应该开始洒水、覆膜养护10天以上，以有利于混凝土、沙灰水合作用的继续和成熟。

（7）、土方回填施工：浇筑完成1星期，应及时回填土石方。特别要注意需将土石混匀并分层填匀、填实，每层厚度≤20cm，必要时灌水沉降，待沉降到位定形后恢复植被。

千里之行始于足下，百年大计始于今日。好的经验就应该拿出来与大家一起分享，我的愿望是能把她建成一步一个脚印的民生工程、民心工程、希望工程、示范工程，更希望能在广大的丘陵山区特别是花果山景区不断地生根开花结果。