流域防洪系统中地下水库调蓄能力分析与计算
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地下水库调蓄能力包括蓄水能力和调水能 力. 蓄水能力是调蓄能力中的基础部分, 调水能 力是调蓄能力中的兴利部分[3]. 除了利用调蓄库 容来衡量地下水库的调蓄能力外, 还可利用调蓄 系数和复蓄指数来综合评价地下水库的调蓄能 力. 其中调蓄系数 (7 ) 是在目前的开采状况下地 下水平均每年获得交替更新的比例, 表征地下水 库储水量的更新能力. 复蓄指数 (Κ) 为年调节总 量 与调节空间的比值, 表征地下水库的调节能 力[4]. 根据地下水长期动态观测数据可计算 7 、Κ 值, 计算公式分别为
V max 规划总库容; V rsm 最大调蓄库容; V eff 有效 调蓄库容; H max 极限高水位; H nom 正常高水位; H eff 有效蓄水位; H m in 极限低水位; H 1 建库后 坝外地下水位; H 2 海 (河) 水位
图 1 典型地下水库剖面示意图
F ig11 Schem atic p rofile show ing cha racteristic p aram eters of a typ ical underground reservo ir
方法上属探索和初建阶段. 本文首次将地下水库 纳入到流域防洪系统中, 定义地下水库调蓄计算 的部分参数, 并给出孔隙介质地下水库和岩溶地 下水库调蓄库容的计算公式, 据此可对地下水库 的调蓄能力进行分析与计算.
时由于降雨径流时间集中, 地表水多以洪水形式 1 地下调蓄水库基本特征
流失, 不能有效地补给地下水, 这样就形成了地下 水资源日益紧缺, 而洪水资源又大量流失的现象. 因此从水资源系统的观点出发, 研究区域的大气 降水、地表水、土壤水和地下水之间的“四水”转 化关系, 开发建设地表水库与地下水库, 根据“以 丰补欠, 以补定采, 多年平衡”的原则, 实行地表 水库与地下水库的联合优化调度, 是解决北方地 区 水资源日益紧缺的有效途径之一. 而目前, 我 国北方部分地区地表空间的开发利用程度已经很 高, 严重限制了地表蓄水工程建设, 构成这些地区 的蓄水瓶颈. 因此采用地下水库调蓄方式对流域 水资源进行时间和地域上的再分配, 将成为北方 地区提高雨洪资源利用率、实现水资源可持续利 用的一种重要手段.
利用地下空间调蓄径流的基本原理是在枯水 季节动用地下储存量, 抽取超过天然径流量的地 下水, 形成人工降落漏斗, 腾空地下介质空间 (即 地下水库调蓄库容) , 以获得枯水期所需要的水资 源量; 丰水季节再通过天然回灌或人工补给, 把调 蓄 库容重新充满, 补充恢复地下水储存量. 大型 地下水库都具有多年调节功能, 和大型地表水库 一样起到调节利用水资源的作用. 1. 3 地下水库的蓄水条件
关键词: 地下水; 洪水; 地下水库; 调蓄能力; 库容; 优化调度 中图分类号: TV 623 文献标识码: A
0 引 言
利用地下水库蓄水在我国刚刚起步, 在理论
随着现代工业化、城市化和高科技化的发展, 水资源需求量急剧增加, 尤其在我国北方一些地 区, 天然来水量较少, 水资源供需矛盾更加突出. 近年来, 由于过量开采地下水造成地下水资源严 重匮乏, 普遍出现大范围地下水位下降的趋势; 同
下水库的兴利供水量. 实 时蓄水库容, 系指某一时刻库区赋水介质
被水充满的重力和弹性释水空间, 其值等于充水 介质在疏干条件下的重力和弹性释水体积, 其意 义在于表征某一时刻地下水库的蓄水量. 而实时 调蓄库容, 系指规划总库容与实时蓄水库容之差, 是动态变化的, 表明某一时刻地下水库调蓄空间 的 大小, 表征着地下水库的实时调蓄能力. 实时 调蓄库容为时间的函数, 可以通过不同的数学模 型进行预报[3 ]. 2. 3 地下水库调蓄能力评价指标
1. 1 地下水库 广义的地下水库是指存在于地下的天然大型
储水空间, 是在地壳内外动力地质作用下自然形 成的地下水富集区, 一般指厚度较大、范围较广的 大型层状孔隙含水层、大型岩溶储水空间或大型 含 水断裂带等. 如冲洪积扇、冲积平原、洪积锥、 岩溶储水构造、断裂储水构造等以及其复合类型 和过渡类型. 其中孔隙介质含水层和岩溶含水层 具备较强的地下水调蓄功能, 是目前主要的地下 水开采层[1、2 ].
2. 2 地下水库的调蓄库容和实时库容 地下水库的调蓄库容是指地下水库在开发利
用和补给更新过程中所能提供的地下赋水介质的 重力和弹性释水空间, 它是衡量地下水库调蓄能 力的一个定量指标, 对区域水资源优化配置有重 要意义. 调蓄库容可分为最大调蓄库容和兴利调 蓄 库容, 如图 1 所示. 其中最大调蓄库容是位于 极限高水位与有效蓄水位之间的赋水体的重力和 弹性释水空间, 表征着地下水库的最大调蓄能力, 主 要由实际水文地质条件决定, 是相对固定的. 在进行地下水库可行性论证的调蓄能力分析时, 它是诸特征库容当中最为重要的指标. 兴利调蓄 库容, 亦称有效调蓄库容, 是位于正常高水位与有 效蓄水位之间的重力和弹性释水空间, 它表征地
地下水库与地表水库都是以储存和调节水资 源为基本目的的水资源开发工程, 但与地表水库 相比, 地下水库的优点是可将部分地表水转入地 下进行多年调节, 提高水资源可调蓄空间; 可以丰 蓄枯采, 调节水资源时空分配, 最大限度地利用降 水资源, 提高水资源的利用率; 库区地下水蒸发损 耗小; 不占用土地资源; 无移民问题; 水库泥沙淤 积较少; 水质良好; 能改良土壤, 涵养地下水源, 改 善 生态环境; 工程投资少、见效快. 因此地下水库 在未来水资源开发利用中将会得到相当广泛的应 用. 1. 2 地下水库的调蓄原理
郑 德 凤3 , 王 本 德
( 大连理工大学 土木水利学院, 辽宁 大连 116024 )
摘要: 利用地下水库蓄水能增加洪水资源利用率, 减少洪涝灾害, 是实现水资源可持续利用
的有效途径之一. 首次将地下水库纳入到流域防洪系统中, 在探讨地下水库的概念和调蓄原 理、蓄水条件及其功能特征的基础上, 对地下水库的调蓄能力进行了分析与计算. 参照地表 水库的调洪参数, 定义了地下水库调蓄计算的部分参数, 作为衡量地下水库调蓄能力的定量 计算指标. 在调蓄库容、调蓄系数、复蓄指数中, 库容是最重要的评价因素. 在此基础上针对 孔隙介质地下水库和岩溶地下水库, 分别给出其调蓄库容的计算公式, 并将其应用于下辽河 平原调蓄库容计算中, 其结果可为流域防洪及地表水与地下水联合优化调度提供重要的参考 和依据.
本文所及的地下水库是利用地壳内的天然储 水空间, 采用人工干预而形成的地下蓄水实体, 是 调蓄水资源时空分配的一种地下水开发工程. 所 谓人工干预, 一是构筑暗坝或挡水墙拦截地下水
收稿日期: 2003209215; 修回日期: 2004207225. 基金项目: 水利部、国家防汛抗旱总指挥部重大科技资助项目 (水规划[ 2002 ]341 号).
作者简介: 郑德凤3 (19702) , 女, 博士生, E2m ail: dfzheng@ 163. com ; 王本德 (19382) , 男, 教授, 博士生导师.
第 1 期
郑德凤等: 流域防洪系统中地下水库调蓄能力分析与计算
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径 流量. 二是采用抽水井工程, 降低地下水位, 腾 出地下水存储库容, 增加地下水的补给、蓄存和开 采 量. 三是加强引渗工程, 利用各种工程设施将 地表的多余洪水、河水和水库弃水引渗到地下, 转 化为可开发利用的地下水资源.
2 地下水库调蓄能力分析与计算
从地下水库的调蓄功能和防洪减灾两大基本 功能出发, 参照地表水库的调洪参数, 给出地下水 库调蓄计算的部分参数定义, 以此作为衡量地下 水库调蓄能力的定量计算指标. 2. 1 地下水库的特征水位与特征库容
地 下水库的特征水位包括极限低水位、有效 蓄水位、正常高水位和极限高水位, 见图 1. 其中 极限低水位即为隔水底板平均标高的相应水位; 有效蓄水位是指在抽水利用时不致引起环境地质
利用地下水库蓄水必须具备理想的水文地质 条件、优越的自然地理和水文气象条件, 在文献 [ 1 ] 的基础上可以概化为如下四个方面:
(1) 储水空间 封闭或近封闭的边界及其范围内足够大的储 水空间是地下水库蓄水的前提条件之一. 地下储 水空间越大水库的蓄水调节功能越强, 一般要求 含水层厚度最好大于 15 m , 分布面积最好大于 100 km 2. 北方地区很多省份平原区和山前地带 以及山间盆谷地的河谷中, 都有充分的蓄水空间, 具备建设大型或特大型地下水库的条件. (2) 蓄水水源 地下水库的补给水源有大气降水、地表河水、 水库泄弃洪水以及灌溉回归水等. 因此在地下水 库之上或附近要有足够的可作为蓄水水源的季节 性或长年的地表水体, 水质要求未污染或轻污染. (3) 取水条件 地下水库的开发利用必须考虑的一个因素是
取水条件. 地下水的特点决定其必须采用打井抽 水的方式取水, 因此地ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ水库必须具备良好的水 力 传导条件, 含水层透水性强, 储水或给水性强; 导水性好, 单井 涌 水 量 要 足 够 大, 至 少 要 大 于 1 500 m 3 d.
(4) 采补条件 在 蓄水基础条件具备的情况下, 要采用经济 合理的工程设施和补给手段, 把地表水引蓄地下. 常用的有效蓄水方法有傍河打井引渗蓄水, 明渠 引水蓄水, 筑坝拦水蓄水以及利用废弃砂坑、修建 地表漏水水库引渗蓄水等. 1. 4 地下水库的功能特征 地下水库的功能特征系指地下水库对其外部 环境所产生的作用和功效[3]. 地下水库最根本的 功能目标, 在于优化水资源的时空配置. (1) 调蓄功能 地下水库的调蓄功能包括蓄水和调水两个方 面. 蓄水功能是指利用地下巨大的赋水介质空隙 做储水空间, 丰蓄枯采, 优化水资源在时间上的配 置. 调水功能是指选择合适的地点和途径, 通过 相应的工程手段, 人为干预库区地下水的补入与 采出. 一方面最大限度地将地表水资源调入地下 水库中蓄存, 另一方面在恰当的时间以最有效的 方式将地下水库中的蓄水调出到用水单位使用, 由此完成优化水资源空间配置的功效. (2) 防洪减灾功能 对 地下水库补给源充沛的地区, 若能采取一 些工程措施将汛期洪水蓄存地下, 其补给量也相 当可观, 这不仅充分利用了洪水资源, 还能吸收减 弱地表洪水量, 减轻下游防洪负担, 起到防洪减灾 的作用. 此外, 地下水库还具有防止地面沉降、滋润生 态环境、调节小气候、储冷储热等外延功能.
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大连理工大学学报
第 45 卷
问题前提下的最大疏干程度所对应的水位, 主要 依据地下赋水介质的性质、环境要求以及当前经 济技术条件下工程提水能力来确定; 正常高水位 是指为满足枯水期的正常供水要求, 需要在丰水 期蓄至一定高度的水位, 它是根据水文气象条件 和区域水资源供需关系来确定的; 极限高水位也 称防涝渍水位, 是指在不致引起土地涝渍等环境 地质问题前提下地下赋水体可达到的最高水位, 一般依据地下赋水介质性质及会否引起环境问题 来确定. 以上各特征水位分别对应各自的特征库 容, 其中V max 为规划总库容, 它是位于极限高水位 与极限低水位之间的赋水体的重力和弹性释水空 间, 表征着地下水库最大蓄水能力 (图 1).
7 = V f (V t + V s) (1)
Κ= V f V t 式 中: V f 为年复蓄库容, 即在一个完整的水文年 内地下水库的补给总量 (m 3) ; V s 为最低水位时地 下水库储水量 (m 3) ; V t 为最大调节库容, 即最高 水位时地下储水量与最低水位时地下储水量的差 值 (m 3) , 见图 2.
第45卷第1期 2005年1月
大连理工大学学报 Journa l of Da l ian Un ivers ity of Technology
Vol. 45, No. 1 Jan. 2 0 0 5
文章编号: 100028608 (2005) 0120132206
流域防洪系统中地下水库调蓄能力分析与计算
V max 规划总库容; V rsm 最大调蓄库容; V eff 有效 调蓄库容; H max 极限高水位; H nom 正常高水位; H eff 有效蓄水位; H m in 极限低水位; H 1 建库后 坝外地下水位; H 2 海 (河) 水位
图 1 典型地下水库剖面示意图
F ig11 Schem atic p rofile show ing cha racteristic p aram eters of a typ ical underground reservo ir
方法上属探索和初建阶段. 本文首次将地下水库 纳入到流域防洪系统中, 定义地下水库调蓄计算 的部分参数, 并给出孔隙介质地下水库和岩溶地 下水库调蓄库容的计算公式, 据此可对地下水库 的调蓄能力进行分析与计算.
时由于降雨径流时间集中, 地表水多以洪水形式 1 地下调蓄水库基本特征
流失, 不能有效地补给地下水, 这样就形成了地下 水资源日益紧缺, 而洪水资源又大量流失的现象. 因此从水资源系统的观点出发, 研究区域的大气 降水、地表水、土壤水和地下水之间的“四水”转 化关系, 开发建设地表水库与地下水库, 根据“以 丰补欠, 以补定采, 多年平衡”的原则, 实行地表 水库与地下水库的联合优化调度, 是解决北方地 区 水资源日益紧缺的有效途径之一. 而目前, 我 国北方部分地区地表空间的开发利用程度已经很 高, 严重限制了地表蓄水工程建设, 构成这些地区 的蓄水瓶颈. 因此采用地下水库调蓄方式对流域 水资源进行时间和地域上的再分配, 将成为北方 地区提高雨洪资源利用率、实现水资源可持续利 用的一种重要手段.
利用地下空间调蓄径流的基本原理是在枯水 季节动用地下储存量, 抽取超过天然径流量的地 下水, 形成人工降落漏斗, 腾空地下介质空间 (即 地下水库调蓄库容) , 以获得枯水期所需要的水资 源量; 丰水季节再通过天然回灌或人工补给, 把调 蓄 库容重新充满, 补充恢复地下水储存量. 大型 地下水库都具有多年调节功能, 和大型地表水库 一样起到调节利用水资源的作用. 1. 3 地下水库的蓄水条件
关键词: 地下水; 洪水; 地下水库; 调蓄能力; 库容; 优化调度 中图分类号: TV 623 文献标识码: A
0 引 言
利用地下水库蓄水在我国刚刚起步, 在理论
随着现代工业化、城市化和高科技化的发展, 水资源需求量急剧增加, 尤其在我国北方一些地 区, 天然来水量较少, 水资源供需矛盾更加突出. 近年来, 由于过量开采地下水造成地下水资源严 重匮乏, 普遍出现大范围地下水位下降的趋势; 同
下水库的兴利供水量. 实 时蓄水库容, 系指某一时刻库区赋水介质
被水充满的重力和弹性释水空间, 其值等于充水 介质在疏干条件下的重力和弹性释水体积, 其意 义在于表征某一时刻地下水库的蓄水量. 而实时 调蓄库容, 系指规划总库容与实时蓄水库容之差, 是动态变化的, 表明某一时刻地下水库调蓄空间 的 大小, 表征着地下水库的实时调蓄能力. 实时 调蓄库容为时间的函数, 可以通过不同的数学模 型进行预报[3 ]. 2. 3 地下水库调蓄能力评价指标
1. 1 地下水库 广义的地下水库是指存在于地下的天然大型
储水空间, 是在地壳内外动力地质作用下自然形 成的地下水富集区, 一般指厚度较大、范围较广的 大型层状孔隙含水层、大型岩溶储水空间或大型 含 水断裂带等. 如冲洪积扇、冲积平原、洪积锥、 岩溶储水构造、断裂储水构造等以及其复合类型 和过渡类型. 其中孔隙介质含水层和岩溶含水层 具备较强的地下水调蓄功能, 是目前主要的地下 水开采层[1、2 ].
2. 2 地下水库的调蓄库容和实时库容 地下水库的调蓄库容是指地下水库在开发利
用和补给更新过程中所能提供的地下赋水介质的 重力和弹性释水空间, 它是衡量地下水库调蓄能 力的一个定量指标, 对区域水资源优化配置有重 要意义. 调蓄库容可分为最大调蓄库容和兴利调 蓄 库容, 如图 1 所示. 其中最大调蓄库容是位于 极限高水位与有效蓄水位之间的赋水体的重力和 弹性释水空间, 表征着地下水库的最大调蓄能力, 主 要由实际水文地质条件决定, 是相对固定的. 在进行地下水库可行性论证的调蓄能力分析时, 它是诸特征库容当中最为重要的指标. 兴利调蓄 库容, 亦称有效调蓄库容, 是位于正常高水位与有 效蓄水位之间的重力和弹性释水空间, 它表征地
地下水库与地表水库都是以储存和调节水资 源为基本目的的水资源开发工程, 但与地表水库 相比, 地下水库的优点是可将部分地表水转入地 下进行多年调节, 提高水资源可调蓄空间; 可以丰 蓄枯采, 调节水资源时空分配, 最大限度地利用降 水资源, 提高水资源的利用率; 库区地下水蒸发损 耗小; 不占用土地资源; 无移民问题; 水库泥沙淤 积较少; 水质良好; 能改良土壤, 涵养地下水源, 改 善 生态环境; 工程投资少、见效快. 因此地下水库 在未来水资源开发利用中将会得到相当广泛的应 用. 1. 2 地下水库的调蓄原理
郑 德 凤3 , 王 本 德
( 大连理工大学 土木水利学院, 辽宁 大连 116024 )
摘要: 利用地下水库蓄水能增加洪水资源利用率, 减少洪涝灾害, 是实现水资源可持续利用
的有效途径之一. 首次将地下水库纳入到流域防洪系统中, 在探讨地下水库的概念和调蓄原 理、蓄水条件及其功能特征的基础上, 对地下水库的调蓄能力进行了分析与计算. 参照地表 水库的调洪参数, 定义了地下水库调蓄计算的部分参数, 作为衡量地下水库调蓄能力的定量 计算指标. 在调蓄库容、调蓄系数、复蓄指数中, 库容是最重要的评价因素. 在此基础上针对 孔隙介质地下水库和岩溶地下水库, 分别给出其调蓄库容的计算公式, 并将其应用于下辽河 平原调蓄库容计算中, 其结果可为流域防洪及地表水与地下水联合优化调度提供重要的参考 和依据.
本文所及的地下水库是利用地壳内的天然储 水空间, 采用人工干预而形成的地下蓄水实体, 是 调蓄水资源时空分配的一种地下水开发工程. 所 谓人工干预, 一是构筑暗坝或挡水墙拦截地下水
收稿日期: 2003209215; 修回日期: 2004207225. 基金项目: 水利部、国家防汛抗旱总指挥部重大科技资助项目 (水规划[ 2002 ]341 号).
作者简介: 郑德凤3 (19702) , 女, 博士生, E2m ail: dfzheng@ 163. com ; 王本德 (19382) , 男, 教授, 博士生导师.
第 1 期
郑德凤等: 流域防洪系统中地下水库调蓄能力分析与计算
133
径 流量. 二是采用抽水井工程, 降低地下水位, 腾 出地下水存储库容, 增加地下水的补给、蓄存和开 采 量. 三是加强引渗工程, 利用各种工程设施将 地表的多余洪水、河水和水库弃水引渗到地下, 转 化为可开发利用的地下水资源.
2 地下水库调蓄能力分析与计算
从地下水库的调蓄功能和防洪减灾两大基本 功能出发, 参照地表水库的调洪参数, 给出地下水 库调蓄计算的部分参数定义, 以此作为衡量地下 水库调蓄能力的定量计算指标. 2. 1 地下水库的特征水位与特征库容
地 下水库的特征水位包括极限低水位、有效 蓄水位、正常高水位和极限高水位, 见图 1. 其中 极限低水位即为隔水底板平均标高的相应水位; 有效蓄水位是指在抽水利用时不致引起环境地质
利用地下水库蓄水必须具备理想的水文地质 条件、优越的自然地理和水文气象条件, 在文献 [ 1 ] 的基础上可以概化为如下四个方面:
(1) 储水空间 封闭或近封闭的边界及其范围内足够大的储 水空间是地下水库蓄水的前提条件之一. 地下储 水空间越大水库的蓄水调节功能越强, 一般要求 含水层厚度最好大于 15 m , 分布面积最好大于 100 km 2. 北方地区很多省份平原区和山前地带 以及山间盆谷地的河谷中, 都有充分的蓄水空间, 具备建设大型或特大型地下水库的条件. (2) 蓄水水源 地下水库的补给水源有大气降水、地表河水、 水库泄弃洪水以及灌溉回归水等. 因此在地下水 库之上或附近要有足够的可作为蓄水水源的季节 性或长年的地表水体, 水质要求未污染或轻污染. (3) 取水条件 地下水库的开发利用必须考虑的一个因素是
取水条件. 地下水的特点决定其必须采用打井抽 水的方式取水, 因此地ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ水库必须具备良好的水 力 传导条件, 含水层透水性强, 储水或给水性强; 导水性好, 单井 涌 水 量 要 足 够 大, 至 少 要 大 于 1 500 m 3 d.
(4) 采补条件 在 蓄水基础条件具备的情况下, 要采用经济 合理的工程设施和补给手段, 把地表水引蓄地下. 常用的有效蓄水方法有傍河打井引渗蓄水, 明渠 引水蓄水, 筑坝拦水蓄水以及利用废弃砂坑、修建 地表漏水水库引渗蓄水等. 1. 4 地下水库的功能特征 地下水库的功能特征系指地下水库对其外部 环境所产生的作用和功效[3]. 地下水库最根本的 功能目标, 在于优化水资源的时空配置. (1) 调蓄功能 地下水库的调蓄功能包括蓄水和调水两个方 面. 蓄水功能是指利用地下巨大的赋水介质空隙 做储水空间, 丰蓄枯采, 优化水资源在时间上的配 置. 调水功能是指选择合适的地点和途径, 通过 相应的工程手段, 人为干预库区地下水的补入与 采出. 一方面最大限度地将地表水资源调入地下 水库中蓄存, 另一方面在恰当的时间以最有效的 方式将地下水库中的蓄水调出到用水单位使用, 由此完成优化水资源空间配置的功效. (2) 防洪减灾功能 对 地下水库补给源充沛的地区, 若能采取一 些工程措施将汛期洪水蓄存地下, 其补给量也相 当可观, 这不仅充分利用了洪水资源, 还能吸收减 弱地表洪水量, 减轻下游防洪负担, 起到防洪减灾 的作用. 此外, 地下水库还具有防止地面沉降、滋润生 态环境、调节小气候、储冷储热等外延功能.
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大连理工大学学报
第 45 卷
问题前提下的最大疏干程度所对应的水位, 主要 依据地下赋水介质的性质、环境要求以及当前经 济技术条件下工程提水能力来确定; 正常高水位 是指为满足枯水期的正常供水要求, 需要在丰水 期蓄至一定高度的水位, 它是根据水文气象条件 和区域水资源供需关系来确定的; 极限高水位也 称防涝渍水位, 是指在不致引起土地涝渍等环境 地质问题前提下地下赋水体可达到的最高水位, 一般依据地下赋水介质性质及会否引起环境问题 来确定. 以上各特征水位分别对应各自的特征库 容, 其中V max 为规划总库容, 它是位于极限高水位 与极限低水位之间的赋水体的重力和弹性释水空 间, 表征着地下水库最大蓄水能力 (图 1).
7 = V f (V t + V s) (1)
Κ= V f V t 式 中: V f 为年复蓄库容, 即在一个完整的水文年 内地下水库的补给总量 (m 3) ; V s 为最低水位时地 下水库储水量 (m 3) ; V t 为最大调节库容, 即最高 水位时地下储水量与最低水位时地下储水量的差 值 (m 3) , 见图 2.
第45卷第1期 2005年1月
大连理工大学学报 Journa l of Da l ian Un ivers ity of Technology
Vol. 45, No. 1 Jan. 2 0 0 5
文章编号: 100028608 (2005) 0120132206
流域防洪系统中地下水库调蓄能力分析与计算