针对传统水窖在大规模集雨工程中表现出容积小,结构形式不灵活、容易破坏及对称面选形缺乏有效的计算依据等问题,通过文献查阅、实地调研、理论分析和结构计算,设计了一种曲墙式混凝土衬砌的新型水窖。曲墙式混凝土衬砌新型水窖可以克服传统水窖的缺陷,同时,文中所提出的新型模型为今后工程建设提供了可靠的依据,有助于大规模的雨水集蓄设施建设走上标准化、产业化道路。结合水窖的受力特点、使用环境和方式,确定了水窖衬砌对称面内轮廓线由三心圆拱组成,提出了由集雨量准确确定曲墙式衬砌水窖对称面内轮廓线形状的设计计算方法。设计过程:首先,确定出水窖的各个控制点,利用控制点参数建立水窖对称面内轮廓线的控制方程,并对控制方程采用二分法求解,得出窖对称面内轮廓线的具体参数,然后,依照弹塑性有限元理论,按轴对称问题,采用八节点等参元,在水窖衬砌和周围土体处设置接触元,运用正版ANSYS10.0有限元分析软件(校园版)对水窖进行实体建模分析。最终,得到了围岩和衬砌的位移、应力、应变分布状况。从经济、生态和社会的角度对集雨水窖建设进行效益评价,算例表明,水窖的建设将产生一定的经济效益、显著的社会效益和生态效益。