干旱缺水和水土流失是黄土高原经济社会发展面临的主要矛盾之一。随着退耕还林政策的执行及生态环境建设的推进，耕地资源减少，发展坡地高效农业逐渐成为黄土高原农业发展的重要方向，而发展坡地高效农业需要在水资源短缺、水土流失严重、降雨径流含沙量高的情况下利用清洁水源进行节水灌溉。本研究针对黄土高原发展坡地高效农业面临的缺水及水源水质差而传统微型沉沙池效率低，清淤困难，远距离引水灌溉成本高等问题，基于调控降雨径流，高效利用水土资源的理念，根据生物与物理净化的不同特点，设计出一套生态环保型高效雨水滤清净水系统并进行模拟试验验证，得出如下结论：1.植被滤清系统组成。基于生物和物理净化的特点，设计系统包括集流面、柳枝稷植被过滤带和滤清池。由于黄土高原降雨径流中泥沙、氮磷等污染物的含量高，本系统通过集流面收集降雨径流，将其引入植被过滤带，通过植被过滤带的拦截净化作用，过滤泥沙及其它污染物，再由滤清池过滤经植被过滤带拦截净化后径流中的剩余污染物，最后将径流引入水窖贮存，为发展高效农业提供洁净灌溉水源。2.经试验验证结果表明植被滤清系统的拦污净化效果明显。通过试验模拟不同降雨强度下植被滤清系统对降雨径流污染物的净化效果，得出如下结果：植被滤清系统对污染物具有显著的净化效果，在降雨强度为139mm/h、125mm/h、115mm/h、73mm/h、54mm/h和48mm/h的情况下，长为5m的柳枝稷过滤带对泥沙的平均拦截率达到97.49%，对总磷的平均拦截率达到91.18%，对COD的拦截效果相对较差，其最大和最小拦截率分别为56.07%、25.14%，过滤带前3m对泥沙、COD、总磷等污染物的净化效果较为显著，对总氮的拦截效果较弱。铺设不同粒径砂石的滤清池，只需拦截植被过滤带下来的柴草，布置可大大简化，造价可大幅降低。该系统可用于黄土高原丘陵沟壑区坡地高效农业水源净化系统。3.通过试验验证给出了植被滤清系统的基本参数。试验结果表明：布置植被过滤带适宜长度为3-5m，不超过7m；柳枝稷在试验条件下生长状态良好，试验初期柳枝稷平均株高达到25cm，到试验结束历时三个月平均株高达到102.7cm，植株种植间距为5-10mm不等；在植被过滤带条件下，滤清池主要拦截从过滤带下来的柴草和细沙，布置可大大简化，可沿过滤带线性布设或者点式布设。经计算点式布设长宽深分别为2m、1m、1m，滤清池中铺设四种不同粒径的沙石，选定砂石粒径分别为20mm以上，10-20mm、5-10mm、5mm以下等4种，每层厚度20cm，其中粒径最小的铺设在滤清池的最下层，依次往上铺设，共计4层。经试验验证该系统对降雨径流中污染物的拦截效果明显，且还可简化布设。4.试验结果表明利用陕北安塞土壤种植的柳枝稷在试验条件下长势较好，柳枝稷有可能在黄土高原推广。同时，柳枝稷作为植被过滤带具有良好的净水效果，运用植被过滤带-滤清池-水窖系统，对降雨径流进行收集以备旱季灌溉所用，具有良好的经济效益；通过对柳枝稷在11月份的收割称量求平均值可知，在两个不同的试验小区柳枝稷干草产量分别为1.322kg/m2和1.475kg/m2，其产草量较高，可用于牲畜的养殖，具有一定的经济价值；此外，柳枝稷的种植，可以有效增加绿化面积，增加地表土壤的植被覆盖度，可以防治水土流失等环境问题，具有良好的生态效益。