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水窖是解決農村人畜飲水問題的有效途徑, 在我國水資源缺乏地區有廣泛的應用。在西南巖溶地區, 雖然降雨豐富, 但是由于強烈的巖溶滲漏和季風氣候, 形成了地表水匱乏、地下水豐富的水資源空間分配格局, 以及雨季、枯季水資源懸殊的時間分配格局。由于巖溶含水層的不均勻性, 導致地下水開采難度大,進而形成了無水可用的狀況。近年來當地廣泛地開展了農村分散飲水工程建設, 即大規模地修建水窖, 以此解決人畜飲水困難的問題。
水窖是用來蓄集雨水、雨后坡面流或小型泉水的蓄水設施。水窖具有建設工藝簡單、體積小、花費少、靈活實用等特點, 特別適用于家庭式或幾戶聯用的給水工程, 對于降雨豐富的西南巖溶地區尤其合適。但是因為其設計粗糙、工藝簡陋, 往往暴露出易污染、水質差的弱點[1]。此外以水窖為主體的給水工程蓄水量小, 對于降雨正常的年份還可以適應, 但遇到干旱少雨的枯水年則難以保證用水, 特別是近年來由于全球變化的影響我國極端氣候事件屢次發生, 更給農村飲水問題敲響了警鐘。為此農村給水工程還有待于進一步的改進, 要以為農村提供潔凈、充足的
飲用水為目標, 提高工程的質量。
對于蓄集雨水的水窖, 有關研究設計了最佳的水窖容積和集雨面積[2, 3]。對于結合表層巖溶泉修建的水窖, 現有很多工程僅動用了泉水資源總量的小部分, 水資源開發的潛力較大, 需要設計更合理的工程, 充分利用有限的水資源, 提高抗災能力。表層巖溶泉是表層巖溶帶中出露的泉水, 表層巖溶帶是可溶巖表層溶蝕較強烈的、空隙度較大的水單元, 之所以將其從包氣帶中劃分出來是因為其調節水資源的能力比一般的包氣帶強、對巖溶地下水的形成具有重要的意義[4]。表層巖溶泉在西南巖溶石山地區分布十分廣泛, 它的匯水范圍小, 流量也小且很不穩定, 明顯受降雨的控制。水窖的修建目的就是儲存雨季的水資源, 來保證枯季的用水。目前水窖只要求能保證滿足枯季3- 5 個月的用水, 水窖的設計簡單, 只要用定額用水量乘以缺水時間就可以得到水窖的最佳容積。而如果要以充分利用水資源為目的, 則水窖容積的設計要考慮最大日供水能力、泉長時期的流量序列、建設費用等因素, 這屬于水資源優化管理問題[5]。 |
