河北坝上地区集雨储水替代地下水灌溉大棚作物的供水系统选配

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：孙萌萌，张继宗，张立峰，李会彬

单位：（河北农业大学农学院

摘要：河北省坝上地区是京津冀地区的重要生态屏障和水源涵养区，但该地区的蔬菜、马铃薯等经济作物的灌溉用水主要为地下水，尤其是塑料大棚作物完全依赖地下水灌溉，导致了地下水资源的过度消耗以及生态环境退化问题。为了缓解这一问题，并响应国家关于“两区”建设和乡村振兴的需求，以河北省坝上地区的大棚芸豆生产为例，探讨了一种基于雨水集蓄利用系统的替代灌溉方案。采用了水量平衡原理并通过Python建模来评估不同类型的雨水集蓄利用系统（简易水库、镀锌板水库、玻璃钢水库）在不同地下水补灌量下的成本效益。结果表明：在80%保证率年份的分年度降水量情景下，以480 m2普通大棚芸豆全额地下水灌溉的成本作为参照，则棚膜集雨水源下的简易水库、镀锌板水库和玻璃钢水库的经济库容分别为14.4、9.7、4.8 m3，地下水替代率分别为76.4%、67.5%、48.8%，均存在弃用水量。该地区建设棚膜集雨-储水灌溉系统不仅具有较高的经济可行性，而且还能大幅替代地下水灌溉，减轻当地水资源压力。同时，将棚膜和其他径流面收集到的雨水重新注入地下水中，有助于维持地下水水位的稳定，达到生态高效的目的。

关键词：雨水集蓄利用系统,库容成本,大棚生产,替代地下水,供水系统,河北省坝上地区

基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFD1901104-5)；河北省现代农业产业技术体系露地蔬菜创新团队岗位任务项目（HBCT2024140204）