我国水、油气和矿产等资源严重短缺，后备资源储备不足，资源利用效率低下，已成为国民经济健康发展的重大瓶颈。依靠科学技术，大幅度提高资源对社会经济发展的保障能力，确保节约型社会的建立，已势在必行。

　　（一）提高农业水资源高效利用和城市水资源循环利用，发展雨水利用和海水淡化等水资源开发技术

    1.我国喷灌技术产品研究取得重要进展

     在国家863计划支持下，我国微灌技术产品研究进展顺利，在系统研究微灌迷宫滴头内部的水流运动及水力特性基础上，应用CFD软件设计开发了直径6毫米～8毫米的小直径滴头，小管径（直径6毫米～8毫米）滴灌带，应用纳米改性材料技术改善材料配方，成功开发生产线，解决了小直径滴灌管生产线滴头快速镶入装置、真空定径及冷却装置、浮动高速牵引装置等一批关键技术和设备，实现了高速每分钟（达60～80米）稳定的6毫米滴灌管生产线技术。该生产线技术，目前只有美国TORO公司和以色列NETAFIM公司掌握，国产生产线的研发成功，填补了国内空白，突破了国外技术的封锁，使滴灌管价格从0.6～1.2元/米降低到了0.25元/米，小直径微灌带生产线，使由原来最便宜的0.15～0.2元/米的滴灌带降低到目前的0.08元/米。

    成功研制了内镶圆柱压力补偿式滴灌管，具有压力补偿功能的滴灌带，一次性薄壁滴灌带，价格是国外同类产品的1/3以下，比国内原有的产品价格下降20%左右，其中内镶圆柱压力补偿式滴灌管的流态指数为0左右，补偿性能非常良好，一次性薄壁滴灌带和具有压力补偿功能的滴灌带流态指数分别为0.5和0.47。上述产品的成功研制，拓宽了我国微灌技术产品的种类，突破了同类产品国外产品的市场垄断地位。

    另外，成功研制了大射程旋转式微喷头，压力调节器，精量控制阀，微压灌水器，超薄壁滴灌带，全自动过滤器，精量供肥水动施肥泵，水动阀和智能灌溉控制器等微灌灌水器及其配套关键产品，形成了我国系列化、标准化产品，并创新集成研究成为为12套适合我国不同用途的大田和温室微灌集成系统，基本满足我国不同条件、不同作物的灌溉要求，为我国微灌技术的发展提供了技术支撑。

    2.节水灌溉技术及机具研究开发与产业化取得突破性进展

　　国家农业机械工程技术研究中心承担的国家863计划项目“智能控制精准灌溉大型自走式喷灌机组研制与产业化开发”和“高效低能耗轻小型移动式喷灌机组研制与产业化开发”两个课题，在节水灌溉技术及机具研究开发与产业化方面取得了突破性进展，为我国节水型农业装备快速发展提供了技术支撑。

　　项目研制的智能控制精准灌溉大型自走式喷灌机组和高效低能耗轻小型移动式喷灌机组具有效率高、喷洒均匀度好、蒸发损失少、能耗低等特点，平均可节水40%，省工95%，增产30%以上，具有显著的示范效益和广阔的推广前景，目前均实现了产业化生产，并成功开发出2种系列、20种规格的喷灌机，有效满足了集约化农牧业对灌溉的要求。特别是悬挂式远射程喷灌机系列产品可与国内保有量最大的拖拉机配套，为我国北方干旱缺水地区提供了适用的节水机具，移动使用方便，降低了大田节水设施的固定投资，同时可以作为排涝的移动泵站，实现一机多用。

    3.我国研制出系列行走式多功能抗旱灌溉机具

    在国家863计划支持下，我国行走式多功能抗旱灌溉机具研究取得重要进展，成功研制了3类13种抗旱播种和灌溉系列机具，研究了种、水同位播施装置和地轮驱动的自动定量注水器，种子与水（含保水剂）分路同步穴播穴施关键部件，使穴播穴灌坐水播种机实现了种、水同位施播，出苗率提高10%～16%，抗旱保苗期（率）提高31%，坐水播种机作业质量监测系统，可以同时监测施水和播种情况，显示和蜂鸣提示作业故障发生及其故障位置，多功能灌溉机以拖车和水泵构建公用平台，实现多种工作部件的弹性配置，一机多用，降低使用成本，抗旱保苗期（率）提高31%，综合作业成本下降12%，开发的微型提水灌溉装置实现高低扬程提水，研究开发了自洁式过滤器，满足黄土高原、丘陵山区多种水源应用；开发了等非旋转式远射程均匀喷灌喷枪，提高灌溉均匀性；四种动力配套，扩大了行走式节水灌溉的技术内涵和应用范围，提升了技术水平，扩大了机具的功能。

    该研究成果（产品）分别在山西寿阳、江西鹰潭试验示范区和河南开封、许昌进行了生产应用5000亩，推广多功能灌溉机销售3台，微型提水灌溉装置销售26套，累计销售29台（套），取得较好的经济社会效益，受到用户的欢迎。

    4. 我国节水产品开发开创新途径

　　国家863计划建立节水产品快速开发平台研究以高精度激光快速成型专用设备为核心，以微灌灌水器流道结构的参数化设计方法和软件、灌水器试验样件的一体化结构设计方法和快速成型工艺、灌水器注塑模具高效快速设计技术与软件为支撑，构建了微灌灌水器的快速设计、快速制造、快速试验、快速修改、快速定型的快速开发平台，省去了传统灌水器开发过程中的模具设计、加工和产品的注塑等工艺过程，从而大大简化产品开发的工艺过程，显著缩短了产品的开发周期，降低了费用，减小了风险，有效地解决了制约我国当前节水产品开发的瓶颈问题。高精度节水产品激光快速成型专用设备的零件制作精度由±0.1毫米提高到±0.01毫米，比现在成型设备的制造精度提高一个数量级，满足了灌水器产品的制作精度要求，可直接进行灌水器的三维结构试验件制作；采用灌水器参数化设计软件，可快速完成灌水器结构的设计和修改，结合一体化的灌水器结构设计，即将灌水器与输水管按照装配后的滴灌管结构进行一体化设计，通过快速成型，可获得直接用于试验测定的灌水器样件，解决了内镶式灌水器难以进行水力学性能测试的问题。通过改进结构设计和加工工艺而开发出的快速高效灌水器精密模具设计软件，提高了灌水器注塑模具一次设计成功率和使用寿命、缩短了加工时间，降低了模具成本。利用此平台技术已开发新型灌水器产品近20项，新型灌水器的开发从结构设计到样件的水力性能测试这样一个单循环从原来的100～150天降低到现在的3～5天，开发费用大大降低，由原来的3～5万元降为不足2000元，其中有2种灌水器产品已进行示范应用，一种为抗堵塞内镶滴片式滴灌管，单滴头额定流量3l/h，一种为插杆式抗堵塞灌水器，单滴额定流量6升/小时，已在杨凌农业高新技术产业示范区和武汉市洪山区进行了田间应用考核，使用效果良好；有4种产品已开始中试，6种产品已定型。

    5.安全饮用水保障技术取得可喜成果

    针对我国饮用水水源地污染、水厂去除污染物技术落后、输配水管网水质稳定性差等问题，为提高城市居民饮用水水质，保障人们身体健康，国家863计划水污染控制技术与治理工程重大专项在北方地区、南方地区和太湖流域选择三个具有代表性的城市开展相关的技术研究和示范，开发并系统集成饮用水原水微污染去除、安全消毒、输配过程水质稳定等关键技术，建立饮用水安全保障的技术示范工程，为我国城市饮用水安全保障提供系统技术。经过科研人员三年多的努力，三个课题都取得了可喜的成果，针对不同地区的水源水质特点和面临的关键问题，研发了水源水质改善的扬水曝气技术、提高藻类和有机物去除效果的强化混凝技术、人工固定化生物活性炭强化去除微量有机物和氨氮的技术、红虫培育与灭活技术、顺序氯化消毒工艺及实施系统、管网水二次污染控制和安全输配技术，输水渠道沿程生物预处理技术、新型复合混凝剂及强化混凝技术、高效澄清池技术、管网水质监控技术等一系列的创新性成果，并在新建的三个20万吨/日以上处理规模的净水厂示范工程中得到应用，有效的解决了饮用水水源高藻、氨氮、低温低浊和有机污染等重点问题，基本形成了适合我国北方、南方、太湖流域安全饮用水保障的技术体系，显示出良好的应用前景。

    6.雨水资源利用技术取得重大突破

    国家863计划项目在雨水资源开发利用方面，开发出低成本、高集流效率的土壤固化剂、面喷涂型有机硅、地衣生物固化表面等三种环保高效低成本的雨水集蓄新材料，确定了材料技术性能参数，进行了田间考核，提出相应的技术操作规程。土壤固化剂（MBER）与传统混凝土集雨场相比，投资将减少30%～40%，但其集流效率和使用寿命与混凝土接近。面喷涂型有机硅集流面单位面积造价为1～3元/平方米，集流效率可达60%以上。地衣生物固化表面可使0.5厘米的水层在其上面停留6个小时不渗漏，并研制出适合于地衣和苔藓快速生长的营养调理剂，提出了生物集雨面建造的施工工艺。应用上述技术建造的生物集雨面可明显增加地表径流，其径流增加量较对照提高40%。平均径流系数为60.86%，同时地衣集雨面可明显降低土壤侵蚀。开发出可一次成型、性能优良、且便于运输的柔性橡塑水窖，与传统混凝土水窖相比，单方容积造价降低了20%。研制出田间雨水就地集蓄方法，应用后作物增产10%以上，水分利用效率提高0.2千克/立方米。确定了太行山石质山区雨水资源高效汇集、存贮与利用的配套技术体系，使雨水利用由20%提高到40%以上，雨水集蓄成本由60元/立方米降到20元/立方米。通过典型流域示范，使项目区蓄集径流能力新增2万方以上，灌溉面积扩大两倍，亩节水50立方米，降雨保蓄率达到80%。利用GIS技术和图形趋势软件Surfer，建立以可实现潜力为评价结果的区域雨水资源化潜力定量评价模型，并以该模型为基础，建立黄土高原雨水资源化理论潜力和可实现潜力空间分布区划图。依据频度分析选择3类11项指标，建立了适于流域雨水利用环境效益评价及动态监测的指标体系和以雨水利用环境效益综合指数为评价结果的小流域雨水利用环境效益综合评价模型。开发了雨水利用智能决策系统，可以通过分析区域的自然特征、降水特征，利用气象资料、地形资料、土地资料，计算出区域的雨水资源化潜力，根据区域水资源利用特点和供需状况，通过优化决策计算，合理分配雨水，提出科学合理的雨水资源规划利用方案，预测和评价区域雨水利用可能产生的环境效应，最大程度满足区域生产、生活以及生态用水。

    7.再生水灌溉取得进展

    国家863计划在再生水灌溉方面，围绕再生水灌溉利用中的关键技术问题，构建以6个科研院（所）为依托、以3个国家（省部）重点实验室、9个试验站（点）、8个污水处理厂为研究基地的再生水灌溉利用试验研究平台。初步建立以农产品安全、土壤安全、地下水安全为目标的再生水安全灌溉技术体系，提出再生水资源水质灌溉适应性评价、再生水灌溉对粮食、蔬菜、苜蓿产量与品质的影响规律、再生水灌溉对土壤和地下水质量影响与成因、再生水灌溉作物适应性分类、再生水灌溉利用区划、再生水灌溉利用模式等6项主要关键研究成果，建立以生物毒性测试为指导、化学分析鉴定为结果的土壤生态毒理学诊断方法，筛选出再生水灌溉安全控制指标1套，编写再生水灌溉水质标准1项。

    8.微咸水开发利用取得显著进展

　　国家863计划在微咸水开发利用方面，构建了沿海半干旱地区小流域尺度微咸水高效利用、多种水资源合理配置的循环利用的新模式，创制了以小流域为尺度的微咸水、咸水农业利用为中心、两水拦蓄调水调盐为关键、沿海渔农复合为目标的水、土、生物资源循环高效利用模式及其技术和工程体系，使莱州王河沿海流域地下水矿化度分别由原来的4.226‰降至3.649‰和1.526‰降至1.061‰，下降幅度为13.65%～30.47%，而未采用该技术的地下水矿化度仅下降10%。微咸水灌溉安全指标上限由传统的0.3%提高到0.5%，用大于0.3%矿化度的地下苦咸水灌溉，粮食产量比不灌溉增产30%～60%，2004年，万亩3～5克/升地下矿化灌溉试验，冬小麦亩产265.99千克，2005年为428千克。集成了半湿润区微咸水安全高效滴灌技术体系，采用自主研发并获得国家专利授权的悬挂式高分辨率电子称重蒸渗仪，获得了微咸水滴灌条件下代表性作物的耗水规律及耗水量与矿化度的关系曲线。该技术将微咸水处理、水盐调控和滴灌施肥灌溉以及农艺措施结合在一起，形成的技术体系比国外更完整。提出了污水灌溉条件下氮素在土体中的转换运移过程的模拟技术，建立了氮素运移的基本方程和求解方法，用于污水灌溉条件下的污染物运移的分析研究预测，完善了再生水混灌、轮灌技术体系。