甘肅省地下水監(jiān)測管理現(xiàn)狀分析

李計生

(甘肅省水文水資源勘測局,甘肅 蘭州 730000)

0 概況

地下水是水資源的重要組成部分,是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)性資源和戰(zhàn)略性的經(jīng)濟資源的一部分,是生態(tài)和環(huán)境的控制性要素,是城鄉(xiāng)生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水十分重要的供水水源,也是維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的重要因素,對保障飲水安全、糧食安全和生態(tài)安全等具有十分重要的作用。其彌補了因地表水資源時空分布不均引起的區(qū)域供水不足,對北方資源性缺水和南方水質(zhì)型缺水地區(qū)具有不可替代的作用?？茖W(xué)評估地下水及其開發(fā)利用現(xiàn)狀,采取有效措施,合理開發(fā)利用和保護地下水資源,維持地下含水層的可持續(xù)平衡,對經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護具有重要意義。

甘肅省地處我國內(nèi)陸腹地的西北部,屬干旱半干旱氣候類型的代表性省份,位于黃土高原、蒙新高原與青藏高原的交匯地帶。從大地形上看,省區(qū)主軸線剛好在青藏高原東北邊緣弧形的外側(cè),形成兩個明顯的臺階,西部為高亢的青藏高原(祁連山地和甘南高原),東部及北部為蒙新高原、黃土高原及隴南山地。

自二十世紀(jì)七十年代以來,隨著地表水水資源的不斷減少、人口的增加、社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,地下水逐年超采,地下水位呈快速下降勢態(tài)。進而引發(fā)植被退化、土地沙化、土壤鹽漬化、地下水水質(zhì)惡化等地質(zhì)環(huán)境問題,已嚴(yán)重影響到經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和人們的正常生活和生存。遵循水利部制定的《地下水超采區(qū)評價導(dǎo)則》,以地下水開采量超過可開采量,造成地下水位持續(xù)下降,以及由于開采地下水造成環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害或生態(tài)環(huán)境惡化為依據(jù),對全省平原區(qū)地下水資源,按照劃分出的不同水文地質(zhì)單元進行了開發(fā)利用情況以及各項動態(tài)指標(biāo)的評價分析,合理判別和確定了地下水超采區(qū)的范圍、分類和分級。止 2005年,全省共劃定地下水超采區(qū) 66處,其中:一般超采區(qū) 37處,總面積 1.2萬 km2;地下水嚴(yán)重超采區(qū) 20個,面積 0.74萬 km2;地下水禁止開采區(qū) 9處,面積 0.039 8萬 km2。

1 地下水開發(fā)利用狀況

甘肅省地下水開采含水層主要為淺層地下水。截止2005年,全省共建成各類機電水井 41 485眼,其中配套完善的有 37 104眼。機井主要分布在河西走廊、慶陽、定西、天水等地,其中河西走廊最多,約占全省總數(shù)的三分之二,集中分布于走廊中下游盆地,共 35 732眼,開采量 29.82億 m3。石羊河流域機井分布最多,機電井?dāng)?shù)量為 18845眼,占內(nèi)陸河流域總開采井?dāng)?shù)的 52.8%。

20世紀(jì) 70年代全省地下水年均開采量為 17.28億 m3,80年代地下水年均開采量為 20.45億 m3,90年代地下水年均開采量為 28.54億 m3,2005年全省地下水開采量 37.16億 m3,呈明顯上升趨勢。

2 地下水動態(tài)監(jiān)測

2.1 目的與任務(wù)

地下水動態(tài)是地下水的水位、水量和水質(zhì)隨時間發(fā)生變化的過程,是地下水質(zhì)和量的時空變化的外部表現(xiàn)。根據(jù)地下水資源現(xiàn)狀,進行地下水動態(tài)監(jiān)測的目的是:通過監(jiān)測地下水動態(tài)進一步研究和查明地下水資源的變化規(guī)律以及發(fā)展勢態(tài),為合理而科學(xué)地利用地下水資源、優(yōu)化和科學(xué)管理水資源提供依據(jù);通過監(jiān)測地下水動態(tài),為遏制和治理生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境進一步惡化制定最佳方案;為社會經(jīng)濟—水資源—環(huán)境相互協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展、為社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、水利建設(shè)規(guī)劃、政府決策提供依據(jù)。

2.2 地下水監(jiān)測現(xiàn)狀分析

甘肅的地下水動態(tài)監(jiān)測工作可追溯到上世紀(jì)五十年代,大都是由于項目研究的需要設(shè)立,時設(shè)時停,或由于經(jīng)費原因設(shè)立觀測不久后壓縮,至上世紀(jì)八十年代,為配合農(nóng)業(yè)區(qū)劃的需要,加之隨著地下水的大量開采、超采,形成了多個地下水降落漏斗,逐步引起了政府的高度重視,開始由各縣區(qū)水務(wù)局分別設(shè)立地下水監(jiān)測井開展地下水動態(tài)監(jiān)測工作,由省水文局進行業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理,截至目前,全省水利部門共有地下水監(jiān)測井 273眼 。但是,這些地下水監(jiān)測井大多數(shù)利用當(dāng)?shù)氐拿裼霉喔葯C井監(jiān)測,受灌溉、機井報廢更新、監(jiān)測人員不固定等的影響,資料的連續(xù)性、代表性、準(zhǔn)確性、時效性受到一定程度的影響。同時,各縣區(qū)監(jiān)測井的布設(shè)各自為政,都是根據(jù)各自需要布設(shè),導(dǎo)致面上的分布也不十分合理。

近年來,隨著缺水問題日趨嚴(yán)重,以及地下水超采引起的生態(tài)環(huán)境問題越來越突出,社會對水資源問題更加關(guān)注,各級政府對地下水管理問題也更加重視,各地相繼出臺了一些地下水管理法規(guī)與辦法,地下水管理逐步走上了科學(xué)化軌道。地下水科學(xué)的管理需要以充足、及時可靠的信息,現(xiàn)有的地下水監(jiān)測系統(tǒng),存在監(jiān)測站點數(shù)量嚴(yán)重不足,監(jiān)測設(shè)施簡陋、缺乏有效維護,監(jiān)測手段落后、監(jiān)測內(nèi)容少、基礎(chǔ)設(shè)施和模擬試驗設(shè)備缺乏等問題,難以滿足為各級政府提供決策支持、為社會發(fā)展提供信息需要,與經(jīng)濟社會發(fā)展的需求不相適應(yīng),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

2.2.1 地下水監(jiān)測站網(wǎng)布局不完善,不能完全滿足區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的需要

根據(jù)《地下水監(jiān)測規(guī)范》規(guī)定,地下水監(jiān)測站要合理布設(shè),做到平面上點、線、面結(jié)合,垂向上層次分明;要優(yōu)先選用符合監(jiān)測條件的已有井孔;兼顧與水文監(jiān)測站的統(tǒng)一規(guī)劃與配套;盡可能避免部門間重復(fù)布設(shè);生產(chǎn)井不宜作為地下水監(jiān)測井;要兼顧當(dāng)前和長遠,在科學(xué)論證的基礎(chǔ)上確定。

與上述規(guī)定比較,我省目前已布設(shè)的監(jiān)測井,基本達不到規(guī)范要求,主要原因是由于建網(wǎng)初期受開采范圍、開采條件的限制,對一些較為關(guān)鍵的地形、地貌特征沒有很好的反映,井網(wǎng)密度及分布不盡合理,監(jiān)測項目也不盡全面,存在一些監(jiān)測空白區(qū)。蘭州、天水、平?jīng)龅仁屑捌涔┧吹?石羊河、黑河、疏勒河流域一些盆地灌區(qū)及董志塬灌區(qū)等一些地下水主要開采區(qū)或典型代表區(qū),沒有地下水監(jiān)測井。為適應(yīng)流域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展和地下水開發(fā)利用程度普遍加大的情勢,需要在以上地區(qū)新增布設(shè)地下水監(jiān)測井,優(yōu)化布設(shè)調(diào)整,準(zhǔn)確而全面地反映流域地下水動態(tài)變化規(guī)律,系統(tǒng)分析地下水情。

2.2.2 專用監(jiān)測井嚴(yán)重缺乏,監(jiān)測設(shè)備陳舊,監(jiān)測手段落后

現(xiàn)有的專用地下水監(jiān)測井少,建有專用監(jiān)測井房的不到5%,且井房十分簡陋,缺乏專門供電設(shè)施。全省只有為數(shù)不多的專用監(jiān)測井,其余均是農(nóng)業(yè)灌溉抽水井,觀測水位受季節(jié)性開采及開采量影響,觀測資料可靠性差,達不到監(jiān)測規(guī)范技術(shù)要求,不能完全反映真實的地下水資源狀況,造成監(jiān)測數(shù)據(jù)代表性差。特別是多年來經(jīng)費投入不足,無力維護和修繕,監(jiān)測井自然淤堵嚴(yán)重,人為損壞、壓占現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,致使能夠維持正常運行的監(jiān)測點數(shù)量不斷減少,導(dǎo)致地下水監(jiān)測井更換較頻繁,不得不在周圍地區(qū)選擇其他開采井(或封停的開采井)替代,監(jiān)測資料不連續(xù),降低了數(shù)據(jù)質(zhì)量,有的井淤積嚴(yán)重,觀測資料無法使用。監(jiān)測方式除有幾眼專用井采用自記水位計監(jiān)測外,其余均委托當(dāng)?shù)剞r(nóng)民采用測繩進行人工觀測,人工報送資料。監(jiān)測和信息傳輸手段落后,時效性差。

在監(jiān)測內(nèi)容方面,主要是水位、水質(zhì)等常規(guī)項目,部分監(jiān)測點進行了地下水污染監(jiān)測,但監(jiān)測指標(biāo)很少。缺乏專門針對與地下水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害的地下水監(jiān)測。

2.2.3 地下水監(jiān)測工作經(jīng)費不足,沒有穩(wěn)定正常的經(jīng)費來源

地下水監(jiān)測工作經(jīng)費不足,沒有穩(wěn)定正常的經(jīng)費來源。井網(wǎng)建設(shè)費和運行費不足,造成監(jiān)測設(shè)施破舊,監(jiān)測手段和設(shè)備落后,無法進行正常維護,影響監(jiān)測質(zhì)量。另外,地下水監(jiān)測工作大多委托距監(jiān)測站點較近的農(nóng)民,個別由附近水利和水文站職工、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村干部和民辦教師兼任,都沒有專門進行地下水監(jiān)測技能集中培訓(xùn),缺乏基本監(jiān)測技術(shù),監(jiān)測精度得不到保證。委托監(jiān)測費偏低,監(jiān)測隊伍不穩(wěn)定。

2.2.4 監(jiān)測及傳輸手段落后,與信息化社會建設(shè)的要求不相適應(yīng)

目前,地下水監(jiān)測工作仍采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方式,用測繩、皮尺、或測鐘等傳統(tǒng)監(jiān)測手段,中英合作水資源需求援助管理項目的實施,在石羊河流域安裝了 35套地下水自動監(jiān)測設(shè)備,實現(xiàn)了無人值守、自動、遙測、無線傳輸、集中接收、顯示和控制的地下水位監(jiān)測站網(wǎng)系統(tǒng),該系統(tǒng)采集頻次高,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,傳輸及時,填補了石羊河流域多年來地下水自動監(jiān)測的空白。

地下水位監(jiān)測頻次按規(guī)范規(guī)定有逐日、五日、十日、十五日監(jiān)測。目前,逐日監(jiān)測站基本沒有。監(jiān)測精度無法控制,監(jiān)測效率較低,監(jiān)測數(shù)據(jù)無法滿足科研和生產(chǎn)實際應(yīng)用的需要。另外,缺少應(yīng)對緊急情況的應(yīng)急監(jiān)測方法和手段。

目前采取的委托監(jiān)測方式已不能滿足現(xiàn)代化管理的要求。由于委托監(jiān)測費太低,委托人員積極性不高,造成缺測、漏測、野外記錄不規(guī)范等現(xiàn)象時有發(fā)生,資料質(zhì)量難以保證。對于埋深較大的監(jiān)測井,人工監(jiān)測的難度大,監(jiān)測資料的準(zhǔn)確性難以保證。從監(jiān)測信息的傳輸方式看,人工監(jiān)測數(shù)據(jù)上報一般是采用普通信函、電報、電話報送到地市,地市再通過信函、電話、傳真、網(wǎng)絡(luò)報送至省級,經(jīng)過監(jiān)測員人工整理和逐級上報,月報動態(tài)信息傳輸周期至少十天以上,信息傳輸速度十分緩慢。從時效性看,目前的傳輸方式與現(xiàn)在的信息化管理要求尚存在一定差距。在監(jiān)測信息的管理服務(wù)方面,數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)的開發(fā)、模型預(yù)測與分析研究能力和決策支持能力等還處在較低水平,與發(fā)達國家有較大差距。

2.2.5 地下水管理體制不順

地下水監(jiān)測現(xiàn)狀存在水利行業(yè)和地質(zhì)行業(yè)雙頭管理的局面,水利行業(yè)又存在水文部門和地方水務(wù)部門多重管理的形式,由于資料收集整理工作各具體監(jiān)測單位配合不力,加之省水文局缺乏法律和政策方面的約束力,因此各行業(yè)、各單位缺乏橫向交流,資料不能共享,各單位收集的資料自成體系,不能完全代表全省地下水變化的真實情況,根據(jù)各單位所掌握的有限的資料計算的水資源數(shù)量差異較大。

3 結(jié)語

(1)地下水在保障人民生活、促進經(jīng)濟社會發(fā)展,改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了重要作用。地下水監(jiān)測信息對于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)田灌溉、城市供水及生態(tài)環(huán)境保護等都具有重要作用。地下水信息是進行地下水開發(fā)利用規(guī)劃,實現(xiàn)地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度,科學(xué)管理水資源的重要依據(jù),直接關(guān)系到人民生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的布局,關(guān)系到國民經(jīng)濟的建設(shè)與發(fā)展。

(2)對地下水資源實施有效管理,須以充分、可靠、及時的地下水補給、開采、存儲等動態(tài)信息為前提。建立完善的地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),及時掌握地下水動態(tài)變化,是優(yōu)化調(diào)整地下水開采布局和開采層位的基本依據(jù)

(3)加強地下水監(jiān)測,提高監(jiān)測現(xiàn)代化水平,實行統(tǒng)一歸口管理,實現(xiàn)資料社會共享,服務(wù)經(jīng)濟社會,勢在必行。