毛龙富, 刘 宏, 陈瑞永, 杨丽瑞, 涂淼鑫

(1.云南大学 地球科学学院, 昆明 650500; 2.云南大学 国际喀斯特联合研究中心, 昆明 650223)

喀斯特地区因“二元三维性”[1]，地表水与地下水通过落水洞、竖井、裂隙与地下暗河紧密相连，地表水容易流失或深埋[2]，旱灾频繁。广大喀斯特地区，特别是分水岭地区以水窖解决或缓解人畜饮水问题[3]。中囯喀斯特分布面积约为344万km2，占囯土面积的35.93%[4]，自1997年起启动“渴望工程”、“国家农村饮水解困工程”、“母亲水窖”、“爱民工程”等[5]解决农村饮水问题。截至2011年底，云南省共建成172.87万口水窖，包括101.81万口生活性水窖[6]，以此解决人畜饮水和农业用水。但喀斯特地区水资源具有脆弱性、敏感性，近年来，随着全球气候变化和人民生活质量提高，特别是云南地区2009—2012年持续干旱，人畜饮用水问题日趋严重。在季风气候控制下的喀斯特山区，研究集雨水窖的有效容积具有必要性及重要性意义。

目前，国内外主要通过水量平衡模型[7]、水文学法[8]、概率或随机法[9]、线性规划法[10]等来研究雨水的收集与利用。例如，Mun等[11]基于水量平衡模型，在韩国首尔建立了雨水收集系统(RWH)，改进RWH系统设计和运行的设计参数(DPs)，其中DPs包括降雨量、流域面积(屋顶面积)、收集效率、水箱容积和需水量。Sample等[12]利用雨水模拟分析程序(RASP)模型，评估了弗吉尼亚州分散的雨水补给来源和补给过程。在南非，家庭雨水收集利用已成为南非安全饮用水的一种长久选择[13]，恒定需水量条件下，结合降水量探讨水窖的最佳尺寸[14]。……