一、基本结构
微集节水灌溉工程是利用系统工程学的原理，在我国北方旱井抗旱经验的基础上，经过近年来的不断探寻、创新而形成的一种适宜山区特点的小型灌溉工程。它经过建设蓄水窑塘，拦蓄雨季地表径流或导引汇集渺小山泉，建立微型蓄水库，并利用山坡地的天然落差，在干旱时对农田进行自压灌溉，满足农作物关键时期对水分的需求，从而减少干旱造成的丧失，提高种植物单位面积产量。
微集节水灌溉工程通常由集水、蓄水、灌溉三大系统组成。
1、集水系统：依据利用的水源不同，通常包括集流面（泉）、截流槽（墙）、积淀池（调蓄池）和输水管路等，它起拦蓄、指点、汇集、澄清的作用。
2、蓄术系统：包括进水口、蓄水窑体、出水口及管理从属设施。主要起贮存作用。
3、灌溉系统：采取移动式软管喷灌，通常包括排水阀门、输水管路及灌溉装备等。
二、主要特点
微集节水灌溉工程与传统蓄水灌溉工程相比，其关键在于技巧设计上表现了一个“微”字，落实了一个“蓄”字，突出了一个“节”字。其集水系统，不仅可拦蓄雨季地表径流，而且可导引汇集渺小山泉，使平时基本无法用于灌溉的小水，一点一滴蓄集起来，做到“平时蓄，旱时用，小水发挥大作用”。其蓄水系统改传统旱井的竖式蓄水，为横向窑洞式蓄水，扩展了蓄水容积，减少了渗漏蒸发，便捷了取水用水，并利用山高水高的特点，改传统的山谷洼地集水，为层层建设蓄水工程，多级蓄水。每座蓄水工程蓄水150—300m3，可保证0。33—0。67hm2农田关键时期灌溉用水。其灌溉系统，采取移动式塑料软管进行自压喷灌，无需增压，不用机、不耗电、运行成本低、利用率高。通常喷灌一次每hm2只需用水300—450m3，较自流灌溉节水80％以上，即节水，又节能。同时，该工程还具备投资少、见效快、可大可小、施工便捷的特点，一个蓄水150m3的集水工程，物料投入仅2000—2500元，集满水一次可灌溉0。33hm2农田，且一次投资，终年收效。合乎我国现阶段乡村联产责任制下，一家一户分散经营发展小型水利工程的需要，适宜缺电少油的边远山区发展节水灌溉。另外，它对饮水艰巨地区解决人畜吃水也有一定效果。
三、工程设计
1、微集节水灌溉工程的计划设计，通常以一个坡面为基本单位，遵守系统工程学的原理，对计划区内的山（截流面）、水（水资源）、林（植被）、田（受益对象）、村（人畜吃水）综合思索，统一计划，从而使山、水、田、林得到有机统一。
2、设计的基本恳求
蓄水量≥用水量
（1）、用水量的盘算
用水量＝受益面积×灌水定额×灌溉次数。
受益面积：指节制领域内可灌溉的耕地面积。
灌水定额：每次每hm2耕地喷灌300—450m3，渗灌225—300m3，滴灌150—225m3。
灌溉次数：蓄水工程通常应保证每年蓄水灌溉2次以上。
若用于人畜吃水则：
用水量＝（受益人口×用水定额十受益畜生×用水定额）×365
通常每人每天的用水定额为0．01—0．02m3，大畜生0．025—0．035m3／头，猪0．015—0．02m3／头，羊0．005m3／只。
（2）、集水面积的盘算：
蓄水量（m3）
集水面积（m2）＝×1000
径流深（mm）×COSa×利用系数
式中a为山坡坡度，COSa为投影面。
径流深：指降水形成径流后的水层深度，通常以80％保证率的年径流深作为设计的盘算依据，可经过当地水文部门查得。也可用80％保证率的年降水量乘以径流系数盘算得来。径流系数受降雨强度、坡度、植被、表土情况等因素影响，通常山区可取30—45％，丘陵取25—35％，川区取20—30％。
利用系数：因为受季节降水影响，径流多集中在雨季的几次降水进程中，经常来不及全体利用，加上透露蒸发等耗费，需要一个利用系数加以折算，通常取0．6—0．9。
（3）、利用山泉蓄水
蓄水量＝流量×蓄水时间
若蓄水量大于用水量则说明可满足需求，若蓄水量小于用水量，则应经过蓄集径流弥补。
3、单窑的设计
总的蓄水量判别后，应依据地形、田块等判别单窑的位置及蓄水量。通常一个单窑以节制0．2—0．7hm2农田，蓄水100—300m3为宜，过大不易施工，过小投资相对较高。
单窑蓄水量的盘算：
受益面积×灌水定额×灌溉次数
单窑蓄水量＝设计蓄水次数
对单窑设计的原则是宁深勿高，宁高勿宽。依据几何学原理，以高宽相近为宜，通常窑长10—30m，宽2．5—3．5m，高3—4m。
4、窑址选定
窑址要选在土质结构较好，便于施工的地方。同时要留意与受益农田维持一定高差，通常应在15米上，以便进行自压喷灌。
四、施工要点
1、集水工程的施工同北方建窑洞类似，地形许可，可先挖出土巷道，地形有限，可先挖竖井，此后平直开挖号也能够采取大揭顶露天程度开挖。
2、施工时，要留意窑高开挖不可一步到位，可先挖窑高的三分之二，达到设计深度后边退边挖。总之，以省工、省力、便捷；安全为原则。
3、防渗与护砌：窑体挖成后，要进行防渗解决。对于土体结构较差易坍蹋的窑体，通常都要进行护砌。护砌的材料，可就地取材。山区石头多，可用料石砌筑。砌前先消除窑壁附土，用焖透的黄粘泥浆上1cm厚的引泥，此后在窑体两侧砌筑30cm宽的边墙。边墙垒砌应铺上混杂砂浆或水泥砂浆，外留3—5cm空隙。料石内侧，要用黄泥坐浆后砌放，大面朝下小面朝上，分层砌筑。窑顶可按1／2矢高起拱，用料石或砖块砌筑。砌后用1：5水泥砂浆，填实预留的3—5cm空隙。此后上水泥砂浆，待水泥砂浆达到初凝程度，每隔16—20小时刷一次纯水泥稀浆，延续刷5—6遍。刷好后的窑体外表应呈墨绿色半透明状。窑底应夯实后，铺设1：3：5的水泥砂石料3—5cm，震实后，上一层水泥浆。施工时，应留意将边角抹出一定弧度，不宜砌成直角，以防顺缝开裂。
4、集水系统的施工：窑体开工后，应开挖截流槽。截流槽应与窑口间维持—定的坡度，便于导流。对利用山泉的工程，要设置截水墙，埋设导流管。
5、调蓄池与积淀池：对集水面积较大，节制窑体较多的截流面，要建设调蓄池。调蓄池的施工同通常建水塘类似。主要起充分澄清、调蓄各窑体水量的作用，同时也能够作为灌溉的备用水源。对蓄水量较小的单个水窑，可设积淀池，通常建在水窑进水口2—3m处。池深0．5—1．0m，长1．5—2．0m，宽1—15m。
6、为了便捷工程管理，通常应在窑体外侧，加盖3—5m2的管理房，安装上水位观测尺、计量水表、排水阀门等，以便做到盘算用水，科学用水。
7、工程投入使用后，要建立管护制度，由专人负责蓄水、排水，并按期清淤，以防出水口堵塞。也可采取拍卖、承包等方法，出让给群众进行经营管理，履行保工程、保灌溉、保收费，以水养水，滚动发展的门路，保证工程终年发挥效益。
