[发明专利]现代节水技术与循环农业体系及其构建方法

说明书

本发明为一种现代节水技术与循环农业体系及其构建方法，所述体系包括种植系统、设置于坡地及坡耕地上的引排水和水土保持系统、与引排水和水土保持系统相连接并用于集蓄雨水的集水池、布设于种植系统上的节水灌溉系统，节水灌溉系统将集水池内收集的水肥经过肥化后引流回种植系统。构建方法为根据坡地的的各个条件进行计算，确定不同系统的规格要求，整个系统的建立，提高耕地总体利用率，达到增加耕地质量和补充耕地面积的功效。同时田间植物间作，改善田间气候生态环境，形成保护坡耕地的生态屏障。

技术领域

本发明涉及一种水土流失治理技术，尤其涉及高标准农田建设、现代节水技术与循环农业体系及其构建方法。

背景技术

坡耕地是我国水土流失的重要策源地，也是目前广大山丘区群众赖以生存和发展的生产用地。大量的坡耕地导致严重的水土流失，破坏耕地资源，降低土地生产力，危及国家粮食安全、生态安全和防洪安全，制约经济社会的可持续发展。

因地制宜地建设雨水集蓄利用工程、蓄排引灌、田间生产道路、地埂梯壁种植利用等配套措施，是《全国水土保持规划(2015-2030)年》和《水利改革发展“十三五”规划》，国家发展改革委、水利部联合编制印发了《全国坡耕地水土流失综合治理“十三五”专项建设方案》的核心内容。也是《国家农业综合开发高标准农田建设规划》的重要组成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种现代节水技术与循环农业体系及其构建方法，让其形成保护坡耕地的生态屏障，利用高标准农田建设的水肥灌溉系统来控制田间水土流失与水肥供给间的平衡。通过水肥循环和有机肥下田，保育田间土、肥、水等条件,耦合水土保持与现代高效栽培农业，增加田埂作物种植面积和收入，提高土地利用率,达到增加耕地的功效。

本发明的目的是这样实现的：现代节水技术与循环农业体系，它包括种植系统、设置于坡地及坡耕地上的引排水和水土保持系统、与引排水和水土保持系统相连接并用于集蓄雨水的集水池、布设于种植系统上的节水灌溉系统，节水灌溉系统将集水池内收集的水肥经过肥化后引流回种植系统。

一种现代节水技术与循环农业体系的构建方法如下：

步骤1：根据坡耕地或坡地上的地形和气候条件选择种植物；并初步确定灌溉工程需水量；

步骤2：根据各年、各旬降水量和旬集流效率公式计算各年单位径流面积上的径流量以及暴雨条件下的暴雨强度公式；

步骤3：对各年径流量或暴雨进行频率分析，求得设计频率下单位径流面积上的水土径流量；

步骤4：按照坡耕地或坡地上径流面积计算各年、旬或暴雨条件下雨水径流总入流量；

步骤5：按地形、种植物和区域灌溉划分条件、预设定几个蓄水标准容积，并分别进行水量平衡计算；

步骤6：

计算在预定蓄水容积下发生缺水的年数，凡年内有一个计算时段发生缺水的，即应认为该年发生了缺水；各蓄水容积下的供水保证率可按下式计算：

式中：R—供水保证率(％)；

n—年数；

m—计算得到的在某个蓄水容积下的缺水年数；

步骤7：计算与设计保证率相应的蓄水容积，为所求的蓄水容积；

步骤8：对不同径流面积和蓄水容积组合进行经济比较，求得造价最小的径流面积和蓄水容积组合，其中径流面积采用符合坡地崩岗沟管网防护体系统的经济和技术要求修正划分保护区域；

步骤9：各年、各旬、降水径流总量与步骤1种植物灌溉工程需水量的差，为溢流排出，为下游人工湿地系统的入流量；