北京市水资源极度紧缺，目前人均水资源量不足100立方米，大大低于国际公认的人均1000立方米的缺水警戒线。据统计，近10年来北京市水资源总缺口约100亿立方米，水资源供需矛盾日益尖锐，已成为北京市可持续发展的主要瓶颈。

农业是用水大户，2013年农业用水总量9.1亿立方米，占社会用水总量的25%（水资源公报2013）。因地制宜地在设施农业区发展雨水利用技术，可在一定程度上减少地下水的开采，对当前北京都市型现代农业的发展有着重要的意义[1]。根据雨水集蓄方式，北京市农村雨洪利用工程主要采取了坑塘、沟道、塘坝、庭院和设施农业等五种模式[2]。据不完全统计，北京市现有设施农业膜面集雨示范区3460亩，集雨窖（池）总容积9.7万立方米，主要以砖混结构加水泥衬砌为主，存在施工速度慢，用工多、对耕地属性破坏性大及不能回收利用等问题。因此，项目组引进了温室膜面集雨新型材料，开展了新型材料雨水收集率、雨水水质等研究，以期为安装温室膜面集雨新型材料提供相关技术参数。

1 温室膜面集雨新型材料的组成

温室膜面集雨新型材料主要由PP（聚丙烯塑料）模块、防渗土工膜、透水软管、进水井、供水井和沉淀池等组成。其中PP模块材料为聚丙烯，单个体积0.2立方米，储水容积0.19立方米，空隙率95%；透水软管是一种具有倒滤透（排）水作用的新型管材，内衬高强力弹簧钢丝，外覆PVC，规格DN150。供水井材料为高密度聚乙烯，规格φ600x2500mm；进水井材料为低密度聚乙烯，规格φ600x1000mm。以上材料为环保型材料，均可回收再利用。新型集雨材料由北京泰宁科创雨水利用技术股份有限公司提供并负责安装。

集雨窖安装时首先由pp模块组装成骨架，四周铺防渗土工膜而成。集流槽采用砖砌，内宽400mm，内高350mm，垫层为C10素混凝土，厚度100mm，铺设防渗土工膜后放入透水软管，上面铺5~30mm大小的碎石，厚度约60mm。

2 温室膜面集雨新型材料的优势

（1）安装方便省工：集雨窖主体结构采用pp模块组装而成，四周铺设土工膜进行防渗处理，施工简单快速。以75方的集雨窖为例，只需用工4个，比传统砖砌、混凝土结构的集雨窖省工12个左右。

（2）三级过滤水质好。温室膜面承接的雨水先后经过碎石（规格5~30mm）、透水软管和过滤网进行三级过滤，去掉了水中的杂质、雨水水质好。同时，整个系统密闭，不滋生蚊蝇和藻类。

（3）承重压力大，安全性能高。集雨窖体底部铺设厚度100mm的混凝土垫层，主体结构采用pp模块拼接，完成后每平方米能够承载20吨的重力，农机操作时安全性能高。

（4）使用寿命长。预计无人为损伤正常使用年限大于30年。 

（5）对耕地属性破坏性小。所用材料均为环保型，地表覆土后不影响耕作。并且能够拆除迁移到其他地区继续使用。

3 温室膜面集雨新型材料的集雨效果研究

采用单棚单窖模式（一个日光温室膜面收集的雨水汇集到一个集雨窖内）。试验所用日光温室长70m，宽8m，有效集雨膜面面积560m2，建有集雨窖容积75 m3。在水窖（温室内蓄水池）和沉沙池之间的进水口装置水表来测定每次降水后的集水量，降水量用量雨筒测定，集水效率按照下列公式计算：RCC=CRA(m3)／[CA(m2)×R(ram)／1000]×100%。式中，RCC为集水效率；CRA为集水量；CA为集水面积(560 m2)；R为降水量。

2012年1月～12月共降水607mm，但是降水量分布不均，降水主要集中在2012年的6月和7 月份，两个月共降水368mm，占12个月降水总量的61%。2012年1月～12月共收集雨水284.3m2，主要集中在6月和7月份，2个月共收集雨水182.5 m2，占总集雨量的64.2%。随着降水量的增加，雨水收集率提高，全年平均集雨率为83.6%。