嚴(yán)格地下水監(jiān)測(cè)為保護(hù)水資源提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐

□ 山西省水文水資源勘測(cè)局地下水監(jiān)測(cè)處

地下水作為戰(zhàn)略儲(chǔ)備資源，必須實(shí)行最嚴(yán)格的管理制度，這就要求我們必須做好地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作。

1 地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期觀測(cè)

山西省地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)觀始于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過(guò)多年積累，1990年全省地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)井網(wǎng)建設(shè)已初具規(guī)模，在水位、水溫、水量、水化學(xué)的測(cè)定等方面形成了一整套制度規(guī)范。截至2011年底，全省基本監(jiān)測(cè)井780處（其中專用井168眼，自動(dòng)監(jiān)測(cè)井133眼），統(tǒng)測(cè)井2 400處，控制面積達(dá)31 980 km2。地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)觀也由單純的觀測(cè)變?yōu)楸O(jiān)測(cè)和管理并重，其提供分析成果為保護(hù)地下水資源、地下水環(huán)境提供科學(xué)、準(zhǔn)確的決策依據(jù)。

2 地下水資源評(píng)價(jià)

自1979年以來(lái)，全省進(jìn)行過(guò)多次地下水資源評(píng)價(jià)。1982年第一次水資源評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，全省1956—1979年系列多年平均地下水資源量為93億m3，地表地下水重復(fù)量為63億m3。全省第二次水資源評(píng)價(jià)于2001年6月啟動(dòng)。1956—2000年系列全省多年平均地下水資源量84億m3，可利用量50.9億m3，全省地下水現(xiàn)狀（2000年）開(kāi)采量38.7億m3，地下水開(kāi)發(fā)利用達(dá)到相當(dāng)高的程度。特別是在大同、忻定、太原、臨汾、運(yùn)城5大盆地區(qū)，地下水開(kāi)發(fā)已超過(guò)合理限度，總體處于高開(kāi)發(fā)狀態(tài)，超采區(qū)面積達(dá)6 561 km2，其中嚴(yán)重超采區(qū)面積3 141 km2。

3 科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究

針對(duì)第一次水資源地下水評(píng)價(jià)工作中存在的技術(shù)難點(diǎn)，水文部門于1985年開(kāi)始籌建太谷地下水均衡實(shí)驗(yàn)站，建有地面氣象、非飽和帶、地下水專用、地中蒸滲儀、模擬池等觀測(cè)系統(tǒng)，設(shè)徑流進(jìn)出口、降水和地下水等91處觀測(cè)站點(diǎn)。2010年被水利部水文局確定為全國(guó)重點(diǎn)水文實(shí)驗(yàn)站。該實(shí)驗(yàn)站是國(guó)內(nèi)規(guī)模較大、設(shè)備較為完善的大型水均衡實(shí)驗(yàn)站，主要對(duì)降水、地表水、土壤水、地下水相互轉(zhuǎn)化及水分運(yùn)移規(guī)律、土壤水水量平衡特征等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

1989年，在忻州奇村建立了地下熱水觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，以研究奇村地?zé)釒У叵聼崴姆植?、分層變化?guī)律及地下熱水的補(bǔ)給徑流條件、水化學(xué)特征變化等。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)站對(duì)探索全省水文地質(zhì)參數(shù)，研究地下水的變化規(guī)律、水資源的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系以及指導(dǎo)地下熱水資源的開(kāi)發(fā)利用具有重要的實(shí)際意義。

自開(kāi)展地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期觀測(cè)以來(lái)，監(jiān)測(cè)能力不斷提升，取得了顯著成效。一是自動(dòng)監(jiān)測(cè)能力提高。隨著科技的進(jìn)步，全省地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和管理水平不斷提高，監(jiān)測(cè)手段日新月異。到2011年已部分實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)，133眼自動(dòng)監(jiān)測(cè)井分布全省各市，地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能自動(dòng)接收和入庫(kù)，在電腦上通過(guò)軟件能夠觀測(cè)儀器實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。二是自動(dòng)化、信息化水平提高。承擔(dān)完成的“山西省地下水信息管理與應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)”于2011年4月通過(guò)水利部組織的驗(yàn)收進(jìn)入試運(yùn)行階段。該項(xiàng)目采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS等技術(shù)，構(gòu)建了地下水監(jiān)測(cè)井管理、數(shù)據(jù)管理分析計(jì)算、GIS圖形顯示及信息發(fā)布等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)入庫(kù)，符合山西地下水監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)特點(diǎn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)定，全面涵蓋了地下水監(jiān)測(cè)的日常業(yè)務(wù)管理，可自動(dòng)完成地下水月報(bào)、簡(jiǎn)報(bào)、通報(bào)中動(dòng)態(tài)分析的埋深、變幅圖和分區(qū)計(jì)算表等，使地下水監(jiān)測(cè)管理工作的深度和服務(wù)社會(huì)的廣度大幅提升，地下水監(jiān)測(cè)管理信息化、自動(dòng)化水平有了較大提高。

4 主要業(yè)績(jī)

4.1 超采區(qū)和限采區(qū)的劃分與評(píng)價(jià)

20世紀(jì)70年代以來(lái)的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，由于用水結(jié)構(gòu)不合理、采煤破壞等原因，山西省地下水水位逐年下降，大同、忻定、太原、臨汾、運(yùn)城5大盆地地下水均嚴(yán)重超采，淺層地下水已基本疏干，深層地下水水位每年下降2～30 m不等。在一些地區(qū)水井越打越深，部分深度已超過(guò)1 000 m，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人畜飲水受到威脅，一些地方出現(xiàn)了地面沉降、裂陷、裂縫，泉水流量下降乃至斷流等（如晉祠泉、蘭村泉等），為此省委、省政府高度重視，要求劃定一批地下水禁采區(qū)和限采區(qū)，嚴(yán)格控制地下水超采，對(duì)重點(diǎn)巖溶大泉實(shí)行保護(hù)。90年代首次劃定了22個(gè)超采區(qū)，范圍達(dá)10 632 km2。2005年，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和超采區(qū)治理措施的加強(qiáng)，全省再次對(duì)超采區(qū)進(jìn)行重新評(píng)價(jià)，分析劃定21個(gè)超采區(qū)，超采面積11 137 km2。采取對(duì)超采區(qū)關(guān)井壓采、加倍征收水資源費(fèi)、提高地表水使用比重等措施，全面推廣節(jié)水體系建設(shè)，實(shí)行最嚴(yán)格的地下水資源管理制度，初步建成全省地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，密切關(guān)注地下水動(dòng)態(tài)等一系列治理和保護(hù)措施。2011年末再次開(kāi)展地下水超采區(qū)的劃分與評(píng)價(jià)，在對(duì)2011年現(xiàn)狀地下水供水量、用水量進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)地下水資源的可開(kāi)采量、超采程度及其誘發(fā)的水生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題、超采區(qū)演化趨勢(shì)等進(jìn)行評(píng)價(jià)，并據(jù)此編制全省地下水關(guān)井壓采實(shí)施方案，制定超采區(qū)治理措施和相應(yīng)對(duì)策。這些工作對(duì)推動(dòng)水資源節(jié)能減排，有效促進(jìn)地下水位止降回升，逐步實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡，水資源可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境修復(fù)及山西經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義和作用。

4.2 考核指標(biāo)井與統(tǒng)測(cè)井

2008年11月，山西省委、省政府決定將地下水資源的保護(hù)與合理利用納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并占有較大的權(quán)重（縣級(jí)3%，市級(jí)2%），省水利廳廳長(zhǎng)潘軍峰批示，考核指標(biāo)要科學(xué)、公正、可比、可操作、可定量。據(jù)此，省水文局編制了《山西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系地下水監(jiān)測(cè)方案》，并承擔(dān)逐年的試測(cè)工作，確定了全省811眼指標(biāo)考核監(jiān)測(cè)井，開(kāi)展了地下水位變化納入地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展考核評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的地下水位統(tǒng)測(cè)，計(jì)算全省119個(gè)縣（市、區(qū)）地下水位變幅、分值和11個(gè)市的評(píng)比分值，按時(shí)上報(bào)省水利廳。此項(xiàng)工作是實(shí)施興水戰(zhàn)略的重大舉措，是嚴(yán)格控制地下水超采的重要手段，對(duì)促進(jìn)人水和諧、地下水資源保護(hù)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，同時(shí)使水文局的社會(huì)職能發(fā)生了積極轉(zhuǎn)變，水文監(jiān)測(cè)的監(jiān)控職能得到了有效發(fā)揮。

4.3 國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程

該工程項(xiàng)目建議書(shū)已于2010年11月由國(guó)家發(fā)改委報(bào)請(qǐng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)立項(xiàng)，項(xiàng)目實(shí)施后，中央投資山西5 000萬(wàn)元，計(jì)劃用3年時(shí)間，新建省級(jí)監(jiān)測(cè)中心1個(gè)、市級(jí)信息站9個(gè)，布設(shè)地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)504個(gè)（其中新建280個(gè)，改建224個(gè)），配套地下水水位信息自動(dòng)采集設(shè)備504套，鉆探總進(jìn)尺約4.5萬(wàn)m。工程完成后將形成統(tǒng)一、完整的全省地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，基本實(shí)現(xiàn)對(duì)全省地下水動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)、有效監(jiān)測(cè)，地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，為地下水資源開(kāi)發(fā)利用管理和抗旱減災(zāi)等提供強(qiáng)有力的信息支撐、數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支撐，及時(shí)為領(lǐng)導(dǎo)及管理部門提供決策依據(jù)。

5 監(jiān)測(cè)目標(biāo)

在地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要盆地、巖溶地區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)等有效監(jiān)控，對(duì)超采區(qū)、城市、重要水源地等實(shí)時(shí)監(jiān)控；在信息采集通信方面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、固態(tài)存儲(chǔ)、自動(dòng)傳輸，提高觀測(cè)精度和時(shí)效性；在信息服務(wù)方面，實(shí)現(xiàn)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)歷史資料和現(xiàn)勢(shì)信息資源共享，為水資源統(tǒng)一管理、優(yōu)化配置、地質(zhì)災(zāi)害防治及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等提供技術(shù)支持。