#
#
A
b
s
t
r a c
t
T
h
eD
ep
a rt
m
e nt
of E
n vi
r o nm
e nt
al R
e s o u r c e s of D
u rh
am
,N C
, ow
n s a nd
op
e r at
e st
w
or a
w w
at
e r r e s e r v oir s :
L
ak
eM
ic
h i
e o nt
h
eF
l
at R
i
v e r a nd
t h
eL
i
t t
le
R
i
v e r r e s e r v oir
.T
oe n s u r e
t
h
at
r e s e r v oir
r el
e a s e s a r e ad
eq
u at
et
om
e et t
a rg
et
d
em
a nd
s,D
u rh
am h
a s r el i
ed
o nm
ath
em
at
i
c al
m
od
el
sd
e v elo
p
ed b
y R
e s e ei r ch
T
ri
an
g l
eI
n
sti
t
ute a n
d
th
eU
ni
v e r si
t
y
of
N
o rth C
a r ol i
n a.H
ow
e v e r,
m
o st
of
t h
em
od
el i
ng
w
o rk
p
r ed
at
e sth
e ad d
i
ti
o n of
t
h
eL
it t
l
eR
i
v e r r e s e r v oi
ri
n19 8 8
.In
1 9 9 9
,D
u rh
am d
e ci d
ed
t
o up
d
at
ei
ts
d
e ci
si
o n s up p
o rt s
y
s t
em
f
o rd
r o ug h
t
m
a n ag
em
e nt
w i
t
h
am
od
el
t
h
at
in c
lu
d
e sb
ot
h
r e s e r v oi
r s.T h i
s r ep
o rt
d
e s c ri b
e s a ri
sk
-b
a s ed
sim
ul
at
i
o n
m
od
el
t
h
at
w
a sd
e v elo
p
ed
u sin
g 7 2
-y
e a r s of h i
sto r
ic a
l d
at
af
o
r r es
e r v oir
in
f
lo
w
s,p
r e ci
p
it
at
io n
, a nd
e v ap
o r at
i
o n.T h
em
od
el
s
i
m
ul
at
e s re
s e r v oi
rp
e rf
o rm
a n c ef
o r e a ch
y
e a r of
r e c o rd
u sin
g
a ny t
a rg
et
d
em
a nd
a nd
a ny
i
ni t
i
al
st
o r ag
e
v olu
m
ei
n an
y
w
e ek
of
t
h
ey
e a r .T
h
e ri
sk
th
at t
a rg
et
d
em
a nd
c a im
ot
b
em
et
i
sd
et
e rm
i
n ed b
y
th
em
od
el i
np
r ob
ab i l i
st
i
ct
e rm
sto
b
e u s ed
a s c rit
e ri
af
o rd
r o ug h
t
m
an
ag
em
e nt
d
e cis
io n s
.I
f
a ri
sk i
s c o n si d
e r ed
un
a c c ep
t
ab l
e, a
l t
e r n at
iv e c o n s e r v a
ti
o np
ol ic
i
e s c a nb
e
e xp
l
o r ed w i
t
h
t
h
em
od
el
t
od
et
e rm i
n e an
ap p
r op
ri
at
e s olu
t
i
o n.A
n
a n al
y
s
i
s of
t
h
ei m
p
a ct
s of
alt
ern
at
i
v e c on
s e r v at
i
o np
ol i
ci
e s o n ri
sk i
nm
e et
i
n
g
d
em
a nd p
r od
u c ed
r e s ul
t
st
h
at
w i l l b
e u s ef ii
l i
nd
r o ug h
t
c o nt
i
ng
e n cy
p l
a nn
i
ng
b
y
D
u rh
am
.T
h
e s efi
n
d i
n
g
s
d
ef in e
th
e ef f
e ct
s of
r at
i
o nin
g
,i
t
sd
u r at
i
o n, a nd
st
a rt
d
at
e of
c o n s e r v at
i
o nA
c
k
n o
w
l
e
d
g
m
e n
t
s
m
I
w
o ul
d l i k
et
ot
h
a nk D
r.D
o n al d
L
a uri
af
o rh i
si
n v al
u ab l
eg
ui d
a n c e,
w i
sd
om
, an
d
tr u s
t t
h
at
m
ad
et
h
e e nt
i
r ep
r oj
e ct
p
o s si b le
.I
w
o ul
d l i k
et
ot
h
a nk D
r.
D
a vi d
M
o r e a uf
o rh
is
p
a rt
i
ci
p
at
i
o n a s a c om
m
i
t t
e em
em b
e r,
w
h
o s ep
ri
o rw
o rk
w
a st
h
ef
o u nd
at
i
o n of
m
u ch
of
t
h i
sp
r oj
e ct
.I
w
o ul d
al
s ol i k
et
ot
h
a nk
D
r .F
r a n ci
sD i G i
a no
f
o rp
a rt
ic
i
p
at
i
ng
a s ac o
m
m
i
t t
e em
em b
e r a nd b
ei
ng
in s
tr u
m
e nt
al i
nm
y
ed
u c at
i
o n at
t
h
eU
ni
v e r si
t y
of N
o rth
C
a r ol i
n a.I
am
g
r at
ef
ul f
o rt h
e op p
o rt
u nit
y
a nd f
ai
t
h
p
r o vi d
e
d b
y T
e r ry R
ola n
,Su
s
a nT
u rb
ak
, a nd
V
i
ck i
W
e stb
r o ok
of
t
h
eD
ep
a rt
m
e nt
of N
at
u r al
R
e s o u r c e s of
D
u rh
am
,N C
.I
am
e sp
e ci
al l
y g
r at
ef
ul f
o rt
h
e n e v e r-e n
d i
ng
s up p
o rt
fr
o
m
m
y
m
oth
e r a nd f
at
h
e r a nd
s
is
te r
,C
an
d
y
.W
i
t
h
o ut t
h
ei
rlo v e
a nd p
at
i
e n c et
h is
w
o rk
c o ul d
n ot
h
a v eb
e e nT
a
b l
e o
f C
o n
t
e n
t
s
A
b
st
r a ct
i
A
ck
n ow l
ed
g
m
e nt
si i
L
i
st
of T
ab l
e s vL
i
st
of F
i g
u r e s v1
.I
n t
r od
u ct
i
o n1
.1
M
ot
i
v at
i
o n1
1
.2 O
b
j
e ct
i
v e s3
2
T
h
eD
u rh
am R
e s e r v oi
rS
y
st
em
2
.1 L
ak
eM
i
ch
i
e6
2
.2 L
i
t t
l
eR i
v e rR
e s e r v oi
r9
2
.3 I
n
fl
ow
s12
3
.S i
m
ul
at
i
o nM
od
el
of R
e s e r v oi
rS
y
st
em
3
.1 R
e s e r v oi
r sM
od
el
ed
a sS i
ng l
eU
ni
t
1 9
3
.2
C
o nt
i
n ui
t
y E q
u at
i
o n2 0
3
.3 P
r e ci
p
i
t
at
i
on
an
d E
v ap
o r at
i
o n2 1
3
.4 P
e ri
od
of S i
m
ul
at
i
o n2 4
3
.5
Si m
ul
at
i
o nM
od
el
2 5
4
.A
n al
y
si
s of
I
m
p
a ct
of A l
t
e r n at
eC
o n s e r v at
i
o nP
ol
i
ci
e s4
.1 L
e v el
s of
A
c c ep
t
ab
l
eR
i
sk
3 9
4
.2 I
m
p
a ct
of A l
te r n a
t
eC
on
s e r v at
i
o nP
ol
i
ci
e s4 2
5
.C
o n cl
u si
o n s an
d
R
e c om m
e nd
at
i
o n s5
.1
C
o n cl
u si
on
sD
r aw
nF
r om A
n
al y
si
s5 3
5
.2 R
e c om m
e nd
ed
F
ut
u r eW
o rk
5 5
R
ef
e r e n c es
5 7
A p p
e nd i
xA
R
eg
r e s si
o nA
n al
y
si
s of L
ak
eM
i
c
h i
e an
d
L
i
t t
l
eR
i
v e r5
8
S
u rf
ac
eE l
e v at
i
o n s,V
ol
um
e s, a nd S
u rf
a c eA
r ea s
A
p p
e nd i
xB
R
eg
r e s si
o n of
L
i
t t
l
eR i
v e rF l
ow
s on
F l
at R
i
v e rF l
ow
s6 5
A
p p
e nd i
xC
C
om
p
ari
s o n of S p
a c eR
ul
eto
S i
ng l
eS
t
o r ag
eA
s s um
p
t
i
o n6 8
A
p p
e nd i
xD
S i
m
ul
ati
o nM
od
el:
V i
s u al B
a si
cP
r og
r am
7 2
A
p p
e nd i
xE
L i
s
t
o
f T
a
b l
e s
3 1
Si m
ula
t
io n
of
6 3 5 0
-M
G
W
i
t
h
6 0
-M
G D
W
it
h d
r aw
al R
at
e2 7
4 1 D
r o ug
h
t
M
a n ag
em
en t
P
oli
cy
D
e v elo
p
ed b
y
4 4
R
e s e a r ch
T
ri
a ng l
eI
n st
i
tu
t
eL i
s
t
o
f
F
i g
u r e s
2 1 L
ak
eM
ic
h ie
D
ra
w d
ow
n-St
o r ag
eCu r v e
7
2 2
L
ak
eM
i
ch ie
Su r
f
a c eA
r ea
V
e r s e sT
o t
al
St
o r ag
e8
2
.3
L
i
t
tl
eR
iv e r
R
e se
r v oi
rD
r aw d
ow
n -St
o r ag
eCu r v e
1 0
2
.4
L
i
t tl
eR
iv e r
R
e se
r v oir
S
u rfa c e
A
r e aV
e r s e sT
o t
al St
o r-ag
e1
1
2 5 L i
t tl
eR iv
e
rF l
ow
s v sF l
at
R iv e r
F l
ow
s(
1
96 2
-1 9 8 6
,
1 9 8 9
-19
9 7
)
15
2 6
A
ve
r ag
eM
o nt
h l
y F
l
at
R
i
v e rP
Jb w
sa
nd S
t
a nd
a rd D
e vi
a t
i
o
n s1 7
(
1 9 2 6
-1 9
9
7
)
2 7
A
v e r ag
eM
o nt
h l
y L
it t
le
R
i
v e rF l
ow
s a nd St
a nd
a rd
D
e vi
at
i
o n s1 8
(
1 9 6 2
-19 8 6
,
1 9 8 9
-
1 9 9 7
)
3 1 A
ve
r ag
eW
e
ek l
y
E
v ap
o r at
io n
/
P
r e ci p i
t
at
io n
O
v e rR
efi l l
-D
r aw
d
ow
n2
2
P
e ri
od
<
J 9 3 0
-1 9 9
5
)
3 2
In
p
ut
W
o rk
sh
e et
f
o rS
i m
ul
at
io n
M
od
el
2 9
3 3
M
o nt
h
l y
M
ul
t
ip l
i
e
rI
n
p
u t
^ h
e et
3 1
3 4
O
ut
p
ut o
f Si m
ul
at
i
o nM
od
e
l
3
3
3 5 I
np
ut
Sh
e et
W
it
h V
o
lu
n t
a ry C
o n s e r v-at
i
o
nP
x )l icy
3
4
3 6
O
ut
p
ut
Sh
e et
of Si m
ul
at
i
o nW
it
h
V
olu n
t
a ry C
o
n s e r v at
i
o n3
5
3 7 I
np
ut
Sh
e et
of V
o
lu n
t
a ry
X
^
n s e r v ati
o
nP
xdi
c
y
F
o
l l
o
w
ed
B y
3
6
I
n v olu n
t
a ry
C
o n s e r v at
i
o nP
ol i
cy
3 8
O
ut
p
ut
Sh
e et
of Si m
ul
at
i
o nWi
t
h V
olu
nt
a ry
a nd
I
nv o
lu
nt
a ry
3
7
C
o
n se
r vat
i
o nP
ol i
c
i
e sE
n a ct
ed
4 1 T
rig g
e
rV
olu
m
es
-(
3 D
-M
G D D
e
m
a nd
)
4 1
4
.2
I
m p
a ct
of
a1 0
%
D
em
a nd
R
ed
u ct
io n
f
o r4
W
e ek
s o nT
ri
g g
e r4 5
V
o
l
u
m
e s
f
o
ra
9 5
%
P
r oba
b i l i
t
y
-o
f
JSu
c c e s s4 3
I
m p
a ct
of
a1 0
%
D
em
a nd
R
edu
c t
io n
f
o r2
W
ee
k
sF
ol
lo
w
ed by
a4 6
2 0
%
D
em
a nd R
ed
u ct
io
nfo
r2
W
-e ek
so
nT
ri g g
e rV
ol
um
e sf
o r a9 5
%
P
r ob
ab i l it
y
of Su c c e s s
4 4
I
m p
a ct
of
a2 0
%
D
em
a nd
R
ed
u ct
io n
f
o r4
W
ee
k
s o nT
ri
g g
e r4 7
V
ol
um
e
sf
o r a9 5
%
P
r ob
abi i it
y
-of S
u
c c e s s4 5 I
m p
a ct
of
a1 0
%
D
em
a nd
R
ed
u ct
io n
f
o r8
W
ee
k
s o nT
ri g g
e r4 8
V
ol
um
e sf
o
r a9 5
%
P
x ob
abi l it
y
^
Su c c e s s
4 6
Pr o
b
ab i l i
t
y
of Su c
c
e s s of
T
w
oD
i ff
e
re
nt
R
at
i
o
ni
ng P
ol i
cie s v s
5 1
W
e ek
of
I
ni
t
ia
t
io n
-(W
-e ek B
egi
n n
i
n
g
Ju
l
y 1 5
,4
5
-
M
G D
W
it
h d
r aw
al
R
at
e,4 7 8 0
C h
a
p t
e r
1
.I
n
t
r o
d
u c
t
i
o n
1
.1
M
o
t i
v a
t
i
o n
T
h
eE
n vir o n
m
e nt
al R
e s o u r c e sD
ep
a rt
m
e nt
of D
u rh
am
,N
o rt
h
C
a r ol
in a
, ow
n s a nd
o
p
e r at
e stw
o r e s e r v oi
r sf
o ri
t
s s e r vi
c e a r e a, n am
el y L
ak
eM
i
ch i
e a nd L i
t t
l
eR
i
v e rR
e s e r v oir
.D
u rh
am h
a sh i
st
o ri
c al l
y
b
e e nw
el l
p
r ep
a r ed f
o
rd
r o ug h t
m
a n ag
em
e nt
, u sin
g
c o n s e r v a
t
i
o np
ol
i
ci
e s a st
h
e r e s ul
t
of
co
nt
in
g
en
cy
p l
an
sd
e v elo
p
ed w i
t
h
th
e a s si
st
an
c e of
R
e s e a r ch T
ri
a ng l
eIn
st
it
ut
e a nd
t
h
eU
ni
v e r sit
y
of N
o rth C
a r ol i
n a.I
n s e ek
in
g
t
o r e e v al
u at
ea
n
d
up
d
at
eth
e e xi
st
i
ng
d
r o ug
h
t
m
a n ag
em
e nt
str a
t
eg y
i
nt
h
e sp
ri
ng
of
19 9
9
,D
u rh
am
s o u
g h
t t
h
e a s si
st
a n c e of
th
eD
ep
a rt
m
e nt
of
E
n vi
r o nm
e nt
al
Sc
i
e n c e s a nd E
ng
i
n e e ri
n
g
at
t
h
eU
ni
v e r si
t y
of N
o rth C
a r ol i
n a.In
t
h
em i d
st
of
t
h
ed i
sc
u s sio n s r e
g
a rd i
ng t
h i
si
m d
e rta
k in
g
,th
ew
a
te r
st
o r ag
e sy
st
em w
a s u nd
e rg
r e at
st
r ain
d
u et
o s e v e r e e n vir o n
m
e nt
al
c o n
d
i
t
i
o n s, a nd
c o n s e r v ati
o n ef f
o rt
sin
th
e s um
m
e r of 1 9
9
9
s e em
ed
l
ik
el y
.A
s a r e s ul
t
,s e v e r a
l q
u e st
i
o n sw
e r ep
o s ed i
n v ol
vin
g
am
od
el i
n
g
ef f
o rt t
h
at
w
o ul d i
n cl
ud
eis s
u
e sd
e al i
ng
n
ot
o nl
y
w i
t
h
ri
sk
a s s e s sm
e nt
,b
ut
als o
t
h
ei m p
a ct
st
h
at
alt
e r n at
iv e c o
n
s e r v at
i
o np
ol i
cie s
w
o ul d h
a v e a nd
a ni
d
e a a st
ow h
e n s u ch
im
p
l
em
e nt
at
i
o nw
o ul d
b
e r eq
uir e
d
.In
A
ug
u st
19
9 9
,D
u rh
am
w
a sfa c
in
g
a10 0
-y
e a rd
r o ug h
t
, st
o r ag
ele v e
ls
w
e r eb
e c om
in
g
ala r
m i
ng l
y
lo
w
, an
d d
em
an
d
sw
e r e ob
s e r v ed
t
h
r o ug h J
ul
y
a nd A
ug
u
st t
ob
ei
n c
r e a si
ng
at
a r at
e o
f 1
.4
%
p
e rd
ay
(
0
.5
-
M
G D / d
ay
)
.T h
eim
p l i
c ati
o n si f
t
h
e
t
r en
d
c o n
t
in u e
d w
e r ed i
st
r e s si
ng
.F
o rt
un
ate
l
y
,D
u rh
am
h
ad
em b
a rk
ed
on
a st
ud
y
w i
th h
el
p
fr
om
t
h
eU N C D
ep
a rt
m
e nt
of E
n vir
o
nm
e n
t
a
l S
ci
en c e s a n
d E
n
g i
n e e rin
g b
a ck i
nA p
ri l 19 9 9
t
oS
om
efo r
m
of
dr o u
g h
t
m
a n ag
em
e nt
ap p
e a r ed
t
ob
e n e ed
ed i
nt
h
e n e a rf
ut
u r e,b
ut
t
h
e ef f
e ct
st
h
at
al
t
e r n at
iv e
p
oHc
i
e sw
o ul
d
h
a v e o nt
h
e si
t
u at
i
o nw
e r e v ag
u e.C
o
n s eq
u e nt
l y
, s e v e r al q
u e st
i
o n s a r o s e r ela
t
i
ng
t
ot
h
ein
i
t
ia
t
io n
of
c o n s e r v at
i
o n ef f
o rt
s a s ad
r o ug h
t
c o nt
i
ng
e n cy p l
a n.S
h
o ul d
t
h
e s al
e of
w
at
e rt
oG
a ry b
et
e rm
i
n at
ed ?
I f
s o,
w
h
e n?
Sh
o ul
d
ap
ub
l
i
c r at
i
o ni
ng p
ol
i
cy b
ei
s s u ed
a s a c o n s e r v at
i
o n ef f
o rt
? I f
r at
i
o ni
ng
w
e r er e c o
m
m
e nd
ed
,h
ow lo n
g
sh
o ul
d
t
h
ep
ol i
cy
l
a st
?
W
h
e n sh
o ul d i
t
st
a rt
?
O
rp
e rh
ap
sm
o r ep
e rt
i
n e nt
,h
ow
l
o ng
c o ul
d
r at
i
o ni
ng
b
ed
el
ay
ed
?
T
h
edr o u
g h
t
m
a n ag
em
e nt
st
r at
eg y
in
p
l
a c e u s e s ad
e ci
si
o n s up p
o rt
sy
st
em b
a s ed
o n e s
t
i m
at
e s of
t
h
ep
r ob
ab i
l
i
t
i
e s of b
ei
ng
ab l
et
o s u st
ai
n ag
i
v e nd
em
a nd
o v e rt
h
er e
m
ain
d
e r of
t
h
ey
e a r.D i f
f
e r e nt
st
ag
e s of d
r o ug h
t
m
a n ag
em
e nt
a r ed
et
e rm i
n ed
t
ob
er e
q
ui
r ed
at
sp
e ci fi
ed
r a ng
e s of p
r ob
ab i l i
t
y
in
m
e et
in
g f
ut
u r ed
em
a nd
st
o e n s u r et
h
at t
h
ep
r oj
e ct
ed
l
e v el
of d
em
a nd
c a nb
em
ai
nt
ai
n ed
.I
n ad d i
t
i
o n , a s e c o nd
ri
sk
-
b
a s ed
m
od
el
,u s
i
ng
a si
t
s c ri
t
e ri
at
h
ep
r ob
ab i l i
t
i
e st
h
a t
g
i
v e n am
o u nt
s of w
at
e ri
n
st
o r ag
e c a n s up p
o rt
d
em
a nd
s
o v e rt
h
e r em
ai
nd
e r of
t
h
ey
e a ris e
m
p
l
oy
ed
t
od
et
e rm
i
n et
h
e r eq
ui
r ed
v ol
um
e at
a n
y
w
e ek
n e c e s s a ry t
o at
t
ai
n
a n a c c ep
t
ab l
el
e v el
of
ri
sk
.W
i
t
h k
n
ow l
ed
g
e of
t
h
em i
nim
um
s
t
o r ag
e r eq
uir e
m
e nt
n e ed
ed
t
om
e et
t
h
e ri
sk
c ri
t
e ri
a,D
u rh
am
c a nq
ui
ck l y
a nd
e a si l
y
e v a
lu a
t
et
h
e st
o r ag
e at
a ny
w
e ek
of
t
h
ey
e a rb
y
ch
e ck in
g t
o s e ei f i
t
fa
l l
sb
el
ow
t
h
ed
e si
r ed l
e v el
.T h
em
od
el in
g
ef f
o rt
em
p
l
oy
ed i
nd
e v elo
p
m
en
t
of
t
h
ed
r o ug h
t
m
a n ag
em
e nt
s
t
r a
t
eg y p
r e-d
at
e s co
n st
r u ct
i
o n of
t
h
eL i
t t
l
eR iv e r r e s e r v o
i
ri
n19 8 8
•
r e
q
u e st
ed b
y D
u rh
am
t
o r e e v al
u at
et
h
em
et
h
od
ol
og y
u s ed f
o r ri
sk d
et
e rm
i
n at
i
o nt
h
at
w
o ul
d
i
n cl
ud
eb
ot
h
of D
u rh
am
's r e s e r v oi
r s.1
.2
O b
j
e c
t
i
v e s
T
h
eg
o al
of
t
h
i
sp
r oj
e ct
i
st
od
e v el
op
at
o ol
t
o ai d D
u rh
am i
nd
r o ug h
t
c o nt
i
ng
e n cy
p
l
a nn
i
ng
a nd
w
at
e r c o n s e r v at
i
o np
ol i
cy
s el
e ct
i
o n.T
h
e ob
j
e ct
i
v e sf
o rm
e et
i
ng t
h i
sg
o al
a r eto :
(
1
)
d
e v el
op
a si
m
ul
at
i
on
m
od
el
of
D
u rh
am
'
s r e s e r v o
i
r sy
st
em
,(
2
)
c o n si d
e r al
t
e r n at
i
v ew
at
e r c o n s e r v at
i
o np
ol i
ci
e s a nd
a n al
y
z et
h
ei
ri m
p
a ct
s, a nd
(
3
)
d
r aw
c o n cl
u si
o n sfr
om
t
h
ea n a
l
y
si
s ab
o ut
w h
at p
ol
i
ci
e s s e em b
e st
s ui
t
ed f
o rm
a n ag
i
ng
d
r o ug
h
t
.T
h
ep
ri m
a ry
ob
j
e ct
i
v e of
t
h
ep
r oj
e ct
i
sd
e v el
op
m
e nt
of
am
od
el
t
h
at
si m
ul
at
e st
h
ew
at
e r r e s e r v oi
r sy
st
em
of
D
u rh
am
,m
ak i
ng
u s e of
h
i
st
o ri
c al
i
np
ut
d
at
at
o e st
i m
at
et
h
e ri
sk
a s s o c
i
ate
d w i
t
h
v a ri
o u sd
r o ug h t
m
a n ag
em
e nt
al
t
e r n at
i
v e sD
u rh
am
w
a sp
l
e a s ed w i
t
h i
t
sm
od
el
of
L
ak
eM
i
ch
i
ed
e v el
op
ed b y
t
h
eR
e s e a r ch T
ri
a ng l
eh
i st
i
t
ut
e(M
cC
r od d
e n a nd
P
ad
d
o ck
,1
9 8 2
)
,b
ut
n ow
L
i
t
t l
eR
i
v e r r e s e r v oi
rm
u st
al
s ob
ei
n cl
ud
ed i
nt
h
eri
sk
a n al
y
si
s.I
t
s e em
ed
cl
e a rt
h
at t
h
e o ut
p
ut
of
t
h
e n ew m
od
el
sh
o ul d b
ei
nt
h
ef
o rm
of ri
sk
p
r ob
ab i l i
t
i
e st
h
at
D
u rh
am h
a sb
e e n a c c u st
om
ed
t
o u si
ng
.O
n e ap
p
r o a ch
t
om
od
el i
ng t
h
eD
u rh
am
r e s e r v oi
r sy
st
em i
st
o u s e si m
ul
at
i
on
,w h i
ch
m
od
el
st
h
e r e sp
o n s e of
t
h
e sy
st
em
t
o v ari
o u si
np
ut
s c e n
ari
o s r ef l
e ct
i
ng
t
h
e
o
p
e r at
i
o n al
al
t
e
r na
t
i
v e s un
d
e r c on
si d
e r at
i
o n.T h
ei
np
ut
f
o rs
i
m
ul
at
i
o ni
n cl
ud
e s r e s e r v oi
ri
n
f l
ow
s,t
a rg
e
t
w i
t
h d
r aw
al
s,w
o rk i
ng
v ol
um
e s of
t
h
e r e se
r v oi
r s, a nd
ot
h
e rf
a ct
o r s.T
h
er e s
p
on
s et
ot
h
e s e
i
np
ut
si
s e v al
u at
ed
o
v e r e a ch i
nt
e r v al
of
t
h
e
si
m
ul
at
i
o np
eri
od
a nd
m
ay
•
A
n
al
t
ern
at
i
v e ap p
r o a ch
em
p l
oy
sl i
n e a rp
r og
r am
m
in
g
(
L P
)
n ot
u nl i
k
et
h
em
od
el
a
p p l i
ed
t
ot
h
eO
r a ng
eW
at
e r a nd
Se
w
e rA
ut
h
o ri
t
y
(
O
W
A SA
)
in
N
o rt
h C
a r ol i
n aw
h
i
ch
s e r v e s
C h
ap
el
H
i l l
a nd C
a r rb
o r o(
B
r a nd
t
a nd L
a u ri
a,1 9 9 9
)
T h
i
sm
et
h
od
u s e s ag
o al
-p
r og
r am
m i
ng
op
t
i m i
z at
i
o nm
od
el
s e ek i
ng
t
om i
ni
m
i
z e a n ob
j
e ct
iv e
fu n c
t
i
o nm
e a s uri
ng
e c o n o
m
i
cl
o s s e s r e s ul
t
i
ng
fr
om
c o n s e r v at
io n
eff
o rt
st
hr o u
g
h
r at
i
o ni
ng
.Su c
h
a n ap p
r o a ch
h
ol d
sp
r om i
s ef
o rD
u rh
am
,w h i
ch
m
ay w
a nt t
o c o n si d
e ri
t
si m
p l
em
e nt
at
i
o ni
nt h
ef
ut
u r e.B
e c a u s e of
t
h
el
o ng
r e c o rd
of
in
f
lo
w
sf
o rt
h
eD
u rh
am
r e s e r v oi
r sy
st
em
a nd
t
h
e ci
t
y
's
p
ri
o r e xp
eri
e n c ew i
t
h
si m
ul
at
io
n
m
od
el
s, am
od
el
u si
ng
t
h
e sim
ul
at
i
o nm
et
h
od
w
a sd
et
e rm
in e
d
t
ob
em
o st
s ui
t
ab l
e.T h
e s e c o nd
ob
j
e ct
iv e o
f
t
h
i
s st
ud
y
i
st
o s ele c
t
v ari
o u sp
ub l ic
w
at
e r c o n s e r v at
i
o np
oh
ci
e s a nd
p
r o vi d
e a n a n al
y
si
s of
th
ei
ri m
p
a ct
s.T h
ep
ol i
ci
e sf
o rm
ula
t
ed f
o rc o n s
i d
e r at
io n
a r e n um
e r o u s,w i
t
h i m
p
a ct
s v a ry
i
ng
w i
d
el y
.D
r o ug h
t
m
a n ag
em
e nt
p
ol i
cy
a
lt
e r n at
iv e s
i
n cl
ud
et
e rm i
n ati
o n of w
at
e r s al
e st
o a n ei gh b
ori
ng t
o vra
i
nJu
l
y
, n ot
s el l i
ng
w
at
e rt
oit
du
ri
ng t
h
em
o nt
h
s of Ju n e a
n
d Ju
l
y
,t
e rm i
n at
i
ng w h
ol
e s al
e s al
e s aft
e rS
ep t
em b
e r im
t
i l
t
h
efo
l l
ow i
ng
y
e a r, e nf
o
r c em
e nt
b
y l
aw
of
em
e rg
e n cy
c o n s e r v at
i
o ne
ff
o rt
sb
y t
h
ep
ub l i
cf
o rt
w
ow
e ek
sin
A
ug
u st
w h
e n r es
e r v oir
s u rf
a c el
e v el
s r e a ch
ac
ri
t
ic a
l
p
oin
t
, c on
s e r v at
i
o nf
o rf
o u rw
e ek
si
nJ
ul
y
, a nd
s ofo r
t
h
.O
n
c e a ny p
ol i
cy
i
ss e
l
e cte
d fo r c o n s
i d
e r at
i
o n ,i
t
s ef f
e ct
iv e n e s s c a
n
b
e e v al
u at
ed i
n
p
r ob
ab i l i
st
i
ct
e rm
s u si
ng
s
i m
ul
ati
o n an
d
c o
m
p
ar e
d
t
ot
h
ec a s
ew i
t
h
u
n r es
t
ri
ct
e
d d
e
m
an
d
st
o
m
e a s
u r ei
t
sim
p
a c
t
.T h
e
f i
n al
o
b
j
e c
t
iv e o
f
t
h
es
t
ud y i
st
o
d
r aw
c o nc
l
us
i
o n s an
d p
ro
vi d
e
a
b i
l
i
t y
t
o c om
p
a r e sp
e ci f
i cd
em
a nd
r ed
u ct
i
o n s o v e r sp
e ci fi
ed
p
e rio
d
s,
t
h
e o v e r al l
r e s
p
o n s e of
t
h
e sy
ste
m
t
o s u ch
p
ol i
cie s c a n
b
ed
ete r
m in e
d
s ot
h
at
ap p
r op
ri
ate
a cti
o n s c a nb
et
ak
e nf
o r a ny p
a rt
ic u
l
a rd
r o ug
h
t
e v e nt
.T
h is a
b i l i
t y
e xp
a nd
st
h
e op t
io n s a v a
i l
ab l
ef
o rt
h
ed
e ci
si
o n-m
ak
e r
i
np l
a n ni
ng
t
h
em
a n ag
em
e nt
of
ad
r o ug h
t
.2
.T h
e
D
u r
h
a
m
R
e s e r v o
i
r
S
y
s
t
e
m
T
h
e r aw
w
at
e r s up p l y
f
o rt
h
eC
i
t
y
of
D
u rh
am i
sf
r om
L
ak
eM
i
ch i
et
h
at
i
sf
ed b
y
t
h
eF
l
at
R i
v e r a nd fr
om
t
h
eL
i
t t
l
eR
i
v e rR
e s e r v oi
rf
ed b
y
th
eL i
t tl
eR
i
v e r.T
h
e c om b i
n ed
u s a
b l
e st
o r ag
e of
t
h
et
w
o r e s e r v oi
r si
s ab
o ut
6
.3 5
b i l l i
o ng
al l
o n s(
B
G
)
.2
.1 L
a
k
e
M
i
c
h i
e
L
ak
eM
i
ch
i
ei
s a3
.6 1
b i l
l
i
o n-g
al l
o n r e s e r v oi
rw
i
th
al 7 0
-sq
u a r em i l
ed
r ai
n ag
e a r e aa n
d
a7
0
-y
e a r s af
ey
i
el d
of
ap p
r o xi m
at
el y 2 3 t
o2 4
m i U i
o ng
al l
o n sp
e rd
ay
(
M
G
D
)
(M
o r e a u a nd L i
t t
l
e,1 9 8 9
)
.T
h
ew
at
e r s u rf
a c e el
e v at
i
o n( W
S
E
)
w h
e nf
ul l i
s3 4 1
.0
-f
e et
a
b
o v em
e a n s e al
e v el
, a nd m in
i m
um
W
SE
of
L
ak
eM
i
ch
i
ei
s3 1 2
-
f
e et
, c o r r e s
p
o nd i
ng
t
ot
h
et
op
of
th
eb
af f l
eb
o a rd
at th
ei
nt
ak
e st
r u ct
u r e.T h
e r el
at
i
o nb
et
w
e e nl
ak
el
e v el
s a nd
v o
l
um
ei
sd
ep i
ct
ed i
nF i
g
u r e2
.1
.D
e ad
st
o r ag
ei
st
h
e v ol
um
e at t
h
eb
ot t
om
of
t
h
e r e s e r v oi
rt
h
at
c a im
ot
b
e u s ed
.T h
ef
ac
t
o r st
h
a
t
d
efi
n ed
e ad
st
o r ag
ei
n cl
ud
e s u ch
c o n si d
e r at
i
o n s a sth
ep
h
y
si
c al
ab i l i
t
y
t
ow i
th d
r aw w
at
e r,w
at
e rq
u al i
t y
, em
e rg
e n cy
r e s e r v e, sp
a c ef
o r s ed i m
e nt
d
ep
o sit
s, et
c.T h
ed
e ad
st
o r ag
ei
nL
ak
eM
i
ch i
e at t
h
em i
ni m
um
W
SE
i
s ab
o ut 8 0 0
m i l
l
i
o ng
al l
o n s(M
G
)
.T
h
ew
o rk i
ng
v ol
um
e of
t
h
e r es
e r v oi
ri
sd
ef in
ed
a st
h
at
v ol
um
e of
st
o r ag
e a v ai l
ab l
e
f
o
rd
r aw d
o
w
n a nd
r ef
il l
, al
s od
efi
n ed
a st
h
et
ot
al
v ol
um
em
i
n u sd
e ad
st
o r ag
e; t
h
ew
o rk i
ng
( 0
0 )
>
o
S i
3 4 5 0
3 4 0 0
3 3 5 0
3 3 0 0
3 2 5 0
«
3 2 0 0
®
UJ
3 1 5
.0
3 10
.0
3 0 5 0
F i g
u r e
2
.1
L
a
k
e
M i
c
h i
e
D
r a
w d
o
w
n
-S t
o r a
g
e
C
u r v e
T
o
p E l
e v
.3 4 1
.0
«
M i
n
im
u n
ri
E l
e v
.
3
12
.5
T
3 2 0 0
T
F
u
l l V
o
l
u
m
e
3 6 0 0 M G
7 0 0
I
12 0 0
D
e a
d
S
t
o r a
g
e
8
0
0 M G
17 0 0
2 2 0 0
S t
o r a
g
e
V
o
l
u
m
e
(
M G
)
F i g
u r e
2
.2
L
a
k
e
M i
c
h i
e
S
u r
f
a c e
A
r e a
V
e r s e s
T
o
t
a
l S t
o r a
g
e
4 8 0
4 3 0
-1
^
3 8 0
2
u
2
3 3 0
0 )
u
(0
t
2 8 0
( 0
2 3 0
1 8 0
13 0
6 5 0
1 1 5 0
1 6 5 0
2 15 0
T
o
t
a
l S t
o r a
g
e
(
M
G
)
L
ak
eM
ic
h
i
e v ol
um
e c a nb
e e st
i m
at
ed
a s afu n c
t
io n
of l
ak
el
e v el
sfr o
m
th
ee
q
u at
io n :
V
^ j ^=
2
.0 S \
{
}r S E
y
-
l 2 6 2
i
WS
E
)
+
1 9 1 9 4 2
(
1
)
w h
e r eV
lm
i
st
h
et
ota
l
v ol
um
e of
L
ak
eM
i
ch i
ei
nm i
U i
o n s of
g
al l
o n s.T h
ed
at
a a nd
r e
g
r e s si
o n an
al y
si
s u s ed
t
o ob
t
ain
t
h
i
s eq
u at
i
o n a r ei
nA
p p
e nd i
xA
; th
em
od
el
fi
t
sth
ed
at
av e r
y
w
el l
,w i
t
h
R
-sq
u a r e of 0
.9 9 9
8
.T
h
e s u rf
a c e a r e a of
L
ak
eM
i
ch
ie
i
s r eq
ui
r ed
t
o c om
p
ut
et
h
e ef
f
e ct
s of
r ai
nf
al l
a nd
e v a
p
o r at
i
o n o n st
o r ag
e.F
i
g
u r e2
.2
sh
ow
st
h
e r el
at i
o nb
et
w
e e nt
ot
al
st
o r ag
e a nd
e st
i m
at
ed
s u r
f
a c e a r e a s.T
h
e s u rf
a c e a r e a c a nb
e e xp
r e s s ed
a s afu
n ct
i
o n of
st
o r ag
ein
th
e eq
u at
i
o n :4
^
=
0
.13 2
x(
r
^
)
+
4 8
.3
,
R
'
=
0
.9 9 4 5
(
2
)
w h
e r eA
lm
i
st
h
e s u rf
a c e a r e ai
n a c r e s.N
ot
eth
at t
h
el i
n
e a r r el
at
i
o n sh
i p b
etw
e e n a r e a a nd
v o
lu
m
em
ak
e s s u rf
a ce
a r e a aq
u ad
r at
i
cf
u n ct
i
o n of w
at
e r ele v a
t
i
o n .T h
e r eg
r e s si
o na
n
al
y
si
s u s ed
t
od
e v el
op t
h i
s eq
u at
i
o nis
i
nA p
p
e nd i
xA
; t
h i
sm
od
el
si
m
i l
a rl
y
fi
t
st
h
ed
at
aw
el l
.2
.2 L i
t t
l
e
R i
v e r
R
e s e r v o
i
r
D
u rh
am
b
ui l
t
a s e c on
d
r e s e r v oir
in
19 8 8
o nt
h
eL i
t t
le
R i
v e rw i
t
h 1
2
0
-sq
u a r em
i l
e so
f dr a
in a
g
ea
r e a,4
.9 b i l l i
on
g
al l
on
s of
t
ot
al
st
o r ag
e c ap
a ci
t
y
, an
d
ap p
r o xim
at
e s af
ey
i
el d
o
f 2 0
-M
G D
(M
o
r e a ua
nd L i
t t
l
e#
(0
o
(0
c
o
(0
>
o
U J
3 5 5
.0
3 5 0
,0
-34 5 0
3 4 0
.0
-3 -3 5
.0
3 3 0 0
'3 2 5
.0
32 0 0
F i g
u r e
2
.3
L i
t
t l
e
R i
v e r
R
e s e r v o
i
r
D
r a
w d
o
w
n
-S
t
o r a
g
e
C
u r v e
T
o
p E l
e v
3 5 5
.0
M
i
n
i m
u
m E l
e v
.3 2 6
.0
10 0 0 0 0
T
1 5 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0
D
e a
d S t
o r a
g
e
1 3 7 0 M G
2 5 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0
3 5 0 0 0 0
S t
o r a
g
e
V
o
l
u
m
e
(
M G
)
1
4 0 0 0 0 0
4 5 0 0
.0 0
T
F
u
ll V
o
l
u
m
e
#
•
F i g
u r e
2
.4
L i
t t
l
e
R i
v e r
R
e s e r v o
i
r
S
u r
f
a c e
A
r e a
V
e r s e s
T
o
t
a
l S
t
o r a
g
e
5 5 0
.0
5 0 0 0
4 5 0
.0
-4 0 0 0
'
J
oO
3 5 0 0
re
0
)5
3 0 0 0
<
.o
^
2 5 0 0
3
2 0 0
.0
1 5 0
.0
1 0 0 0
5 0
.0
2 0 0 0 0
7 0 0
.0 0
12 0 0
.0 0
17 0 0 0 0
2 2 0 0 0 0
2 7 0 0 0 0
3 2 00 0 0
T
o
t
a
l S t
o r a
g
e
(
M G
)
#
l
ak
el
e v el
sh
o ul d
n ot f
al l
b
el
ow 3 2 6
.0
fe e
t
,t
h
ei
n v e rt
ele v a
ti
o n at
t
h
e s e c o nd i
nt
ak
eg
at
e.F
i
g
u r e2
.3 d
ep
ic
t
st
h
ed
r aw
d
ow
n a nd
c o r r e sp
o nd in
g
a v ai
l
ab l
e u s ab l
e st
o r ag
e of
t
h
er e s e r v o
i
r.W
it h
am
a xi m
um
W
S E
of 3 5 5 f
e et
a nd
d
e ad
st
o r ag
e of 1 3 7 0
m
i l l i
o ng
al l
o n s,t
h
ew
o rk in
g
v olu
m
ei
s3
.5
7
b i
l
l i
o ng
al l
o n s.T
h
et
ot
al
v ol
um
e of
t
h
e r e s e r v oir c a n
b
ee x
p
r e s s ed i
nt
e rm
s of l
ak
ele v e
ls
b
y
t
h
e eq
u at
i
o n :V
j ^i ,=
\
M
5
x(
W
SE
y
-
9 9 7
.S4
x{
W
SE
)
+
l 5 \ l S7 J 7
,
R
'
=
0
.9 9 9 9
(
3
)
w
h
e r eV
l ri
st
h
e v ol
um
ei
nm
i l l i
o n s of g
al l
o n s.T h
e r eg
r e s si
o n a n al y
sis a n
d d
at
a u s ed
t
od
e ri
v eth i
s eq
u at
i
on
a r ei
nA
p p
en
d i
xA
.S i m i l
a rt
oL
ak
eM
i
ch i
e,t
h
e s u rf
a c e a r e a of
t
h
eL
i
t t l
eR
i
v e rR
e
s e r v oir
i
sp
r op
o rt
io n a
l
t
ot
h
et
ot
al
v ol
um
e(F i g
u r e2
.4
)
.T h i
s ai
-e a c a n
b
e e xp
r e s s ed
a s af i
m
ct
io n
of
v o
l
um
eb y
t
h
e eq
u at
i
o n :^ ^
=
0
.1
XF
i ^
+
7 2
.2 5
,R
^=
0
.
9 8 5 6
^
^
'^
w h
e r eA
l ri
sth
e s u rf
a c e a r e ain
a c r e s.T h i
sl
i
n e a r r ela
t
io n
i m
p
l i
e st
h
at t
h
e s u rf
a c e a r e ais
a
q
u ad
r at
i
cf
u n ct
i
o n of
t
h
e s u rf
a c e el
e v at
i
o n .T h
e r eg
r e s sio n
an
al
y
si
s a nd d
at
a u s ed
t
of
o rm
ula
t
e eq
u at
io n
(
4
)
a r el
o c at
ed i
nA p
p
e nd i
xA
.2
.3 I
n
fl
o
w
s
I
n
f lo
w
sin
t
ot
h
e r e se
r v oir s
a
r e c r uc
ia
l d
et
e rm
i
n an
t
si
nt
h
e a n al y
s
i
s of
st
o r ag
er e