大棚灌溉通常采用滴灌或微喷灌方式，对水质要求较高，土工膜蓄水池中储存的雨水容易滋生藻类和蚊幼，可在水中添加剂量的抑藻剂或在膜材中复合抗菌成分。冬季低温条件下，土工膜蓄水池中的水可能结冰，冰胀力可能损坏池体结构，应在设计时考虑排空越冬或采用抗冻土工膜。北方干旱地区的大棚集雨工程中，土工膜蓄水池不仅储存雨水，还要在干旱时期作为外来水源的调蓄设施，需要具备一定的调节容量。土工膜蓄水池的使用寿命直接影响集雨灌溉系统的经济可行性，采用抗老化性能优异的土工膜产品，设计使用寿命可达15年以上，足以收回建设成本。从节水效益看，大棚集雨结合土工膜蓄水池的系统，可使设施农业的灌溉用水量减少40％至60％，同时雨水灌溉的水质优于地下水，有利于提高作物品质。随着对农业水价改革的推进，农业用水成本逐步上升，大棚集雨系统的经济性将进一步凸显，土工膜蓄水池的市场需求将持续增长。

人工湿地作为一种绿色低碳的污水处理技术，其处理效果依赖于污水在湿地中的水力停留时间和均匀分布，土工膜防渗层的设置为人工湿地的可控运行提供了必要条件。与天然湿地不同，人工湿地需要控制水深和水流路径，底部防渗层阻止污水下渗，确保污水在基质层和植物根系区得到充分净化。人工湿地的防渗要求低于垃圾填埋场，但高于普通景观水体，通常采用单层土工膜加保护层结构，膜厚0.5至1.0毫米即可满足要求。湿地环境中植物根系、河北唐山同城微生物膜和基质颗粒共同构成复杂的生物化学系统，土工膜长期接触这些活性介质，必须具备抗微生物降解和抗根系穿刺的能力。垂直流人工湿地中，配水系统和集水系统布设在湿地底部和表面，土工膜必须与这些管路的穿膜部位严密连接，防止短流和堵塞。表面流人工湿地水深较浅，水鸟和两栖动物的活动可能对膜面造成损伤，设计中应在土工膜上方铺设足够厚度的保护层（通常为20至30厘米的砾石或粗砂）。