基于水量平衡模型的喀斯特石漠化区集雨水窖分析

摘要

为了有效应用家庭集雨水窖解决喀斯特石漠化区人畜饮水困难问题,基于泸西县1959—2018年降水数据,利用降雨距平百分数等方法分析该地区年际、年内降雨变化特征;通过实地调研该地区的用水、产流、贮蓄等情况,运用水量平衡原理,建立了日降雨—用水平衡模型,着重探讨季风气候下不同旱涝年份降雨特征及其对水窖的影响,揭示喀斯特山区家庭饮用水窖的最佳尺寸。结果表明:(1)泸西县近60 a呈暖干化趋势,年际降雨变化大,干旱年出现频率为20%;年内降雨量分布极为不均匀,雨季降雨量占84.15%。(2)按屋顶集雨面积为100 m 2,每户家庭用水量0.159 m 3/d,模拟得出家庭水窖的最佳尺寸为25 m 3,干旱年雨水利用率可达到75.40%,家庭水窖非极端干旱年有效供水率R e≥95%,常年供水率期望值E(C)=95.19%,每口水窖至少可以提供人畜饮用水55.133 m 3/a。通过设计最佳的集雨水窖,提高雨水利用率和水窖供水率,有效解决了气候变化下喀斯特石漠化区水资源日趋匮乏的瓶颈。