國家地下水監(jiān)測工程站網(wǎng)布設(shè)淺析

高 志

(陜西省地下水管理監(jiān)測局，陜西 西安 710003)

國家地下水監(jiān)測工程站網(wǎng)布設(shè)淺析

高 志

(陜西省地下水管理監(jiān)測局，陜西 西安 710003)

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展及地下水開發(fā)技術(shù)提高，人類對地下水的開發(fā)利用程度不斷加大，由于不合理的開發(fā)利用，已經(jīng)引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題，迫切需要通過開展地下水監(jiān)測，認(rèn)識和掌握地下水動態(tài)變化特征，制訂合理開發(fā)利用與有效保護措施。國家地下水監(jiān)測工程是我國第一次針對地下水監(jiān)測的全國范圍的大規(guī)模工程，開創(chuàng)了水利部、國土資源部兩部協(xié)同建設(shè)地下水監(jiān)測工程的新機制。監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)是本工程項目的基礎(chǔ)，通過分析項目可行性研究報告中站網(wǎng)布設(shè)原則和要求，解決站網(wǎng)布設(shè)技術(shù)問題。

地下水監(jiān)測;站網(wǎng)布設(shè);淺析

國家地下水監(jiān)測工程是由水利部和國土資源部兩部聯(lián)合編制的全國范圍的地下水監(jiān)測工程項目，開創(chuàng)了兩部協(xié)同建設(shè)大型工程項目的新機制。通過本工程建設(shè)，建立科學(xué)、合理、完整的全國地下水自動監(jiān)測網(wǎng)，加快地下水監(jiān)測信息采集、傳輸、處理和服務(wù)系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)步伐。2010年11月，國家發(fā)改委正式批復(fù)《國家地下水監(jiān)測工程項目建議書》，并要求兩部聯(lián)合編制可行性研究報告并上報發(fā)改委審批。2011年11月17日，水利部和國土資源部在北京聯(lián)合召開專家評審會議，對《國家地下水監(jiān)測工程可行性研究報告》進行了評審，這是國家地下水監(jiān)測工程穩(wěn)步推進過程中的又一進展。

1 國家地下水監(jiān)測工程站網(wǎng)建設(shè)

監(jiān)測站網(wǎng)是國家地下水監(jiān)測工程建設(shè)的基礎(chǔ)。經(jīng)過50多 a的建設(shè)和發(fā)展，我國已初步形成地下水監(jiān)測站網(wǎng)體系。水利部門以抗旱、水資源管理為主要目的建立了為農(nóng)業(yè)灌溉服務(wù)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，主要監(jiān)測農(nóng)村淺層地下水。大部分分布在我國北方平原區(qū)，南方有些地區(qū)甚至還未開展地下水監(jiān)測工作。北方地下水開發(fā)利用較高地區(qū)站網(wǎng)密度基本能夠達(dá)到區(qū)域控制要求，而在重點區(qū)域密度仍然較低;南方大部分地區(qū)站網(wǎng)密度不能滿足區(qū)域控制的要求。尤其是在一些重要水利工程區(qū)、大中城市、大型水源地、海水入侵區(qū)、生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)等重點區(qū)域布設(shè)密度較低，已經(jīng)跟不上社會經(jīng)濟高速發(fā)展的要求。跟一些發(fā)達(dá)國家相比，我國站網(wǎng)密度也是較低的。美國目前設(shè)立的各類地下水監(jiān)測點約42 000個。荷蘭是全世界地下水監(jiān)測網(wǎng)密度最高的國家，目前共有各類地下水水位監(jiān)測點約31 400個，接近1站/km2。此外，監(jiān)測站網(wǎng)還存在專用監(jiān)測井少，監(jiān)測手段落后等問題，影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、代表性。因此，迫切需要從國家層面開展地下水監(jiān)測站網(wǎng)的總體規(guī)劃和建設(shè)。

2 監(jiān)測站點布設(shè)原則及分析

監(jiān)測站點布設(shè)應(yīng)遵循以下六項基本原則:

2.1 滿足需求

應(yīng)充分考慮能夠滿足社會經(jīng)濟發(fā)展、水資源管理和地質(zhì)環(huán)境保護的要求，能夠滿足建設(shè)規(guī)模與區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展水平相協(xié)調(diào)的基本要求，能夠滿足掌握超采區(qū)、地面沉降區(qū)、水源地、重點城市以及重大工程沿線等重點區(qū)域地下水動態(tài)和演變規(guī)律的基本要求，能夠滿足地下水資源和地質(zhì)災(zāi)害分析以及預(yù)測預(yù)報的基本要求。

2.2 繼承發(fā)展

為保證監(jiān)測資料延續(xù)性和完整性，本著經(jīng)濟原則，最大限度利用現(xiàn)有站點和監(jiān)測資料，利用“關(guān)井壓采”工作中關(guān)閉的生產(chǎn)井和原有的勘探孔，從中選取符合要求的進行改建。

2.3 全面布設(shè)

水利和國土部門以完整的水文地質(zhì)單元為基本單位，對大型平原、盆地、山間平原、黃土臺塬、巖溶連片分布區(qū)的地下水開采區(qū)布設(shè)地下水監(jiān)測站點，站網(wǎng)覆蓋全國七大流域、五大監(jiān)測區(qū)(16個水文地質(zhì)單元)，基本覆蓋我國主要的平原盆地區(qū)。

2.4 突出重點

在地下水超采區(qū)、城市、水源地等典型地區(qū)以及地質(zhì)環(huán)境問題突出地區(qū)加密布設(shè)。在因過量開采地下水而形成地下水位下降漏斗并導(dǎo)致地面沉降的區(qū)域加密布設(shè)。

2.5 方便管理

充分利用現(xiàn)有監(jiān)測站網(wǎng)的優(yōu)勢，監(jiān)測站點優(yōu)先布設(shè)在易于維護、交通便利的地方，并盡可能與現(xiàn)有的監(jiān)測管理機構(gòu)與人員相結(jié)合，便于管理，節(jié)約資源，發(fā)揮綜合效益。

2.6 避免重復(fù)

水利部門重點從地下水資源管理角度出發(fā)，以淺層地下水監(jiān)測為主，國土資源部門從地質(zhì)環(huán)境保護角度出發(fā)，以中深層地下水監(jiān)測為主，以淺層地下水監(jiān)測為輔，兩部進行統(tǒng)一部署，避免重復(fù)。

3 國家地下水監(jiān)測工程站網(wǎng)布設(shè)方案及分析

3.1 監(jiān)測站點分類

根據(jù)監(jiān)測站點的管理權(quán)限與重要性，地下水監(jiān)測站點分為國家級監(jiān)測站點、省級監(jiān)測站點和地市級監(jiān)測站點。

國家級監(jiān)測站點是由國務(wù)院相關(guān)行政主管部門批準(zhǔn)，是為及時掌握區(qū)域性地下水水位(埋深)、水質(zhì)、水量、水溫等動態(tài)特征和推算水文地質(zhì)參數(shù)而設(shè)置的，滿足區(qū)域代表性、重要性要求的基本監(jiān)測站。其它各級監(jiān)測站點是對國家級監(jiān)測站點的補充和完善，重要性和代表性一般低于國家級監(jiān)測站點。本工程為國家地下水監(jiān)測工程，建設(shè)監(jiān)測站點全部為國家級監(jiān)測站點，監(jiān)測項目主要有水位、水溫、水質(zhì)和流量等。

3.2 一般區(qū)域和重點區(qū)域

地下水監(jiān)測站點應(yīng)在掌握地下水開發(fā)利用程度和由于開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題基礎(chǔ)上布設(shè)。根據(jù)水資源開發(fā)利用與管理、地質(zhì)環(huán)境保護對地下水監(jiān)測信息的需求，在本項目中劃分為一般區(qū)域(基本類型區(qū))、重點監(jiān)測區(qū)(特殊類型區(qū))布設(shè)地下水監(jiān)測站網(wǎng)。

一般區(qū)域(基本類型區(qū))是以滿足監(jiān)控區(qū)域地下水動態(tài)特征為主要目的的平原區(qū)、山丘區(qū);重點監(jiān)測區(qū)(特殊類型區(qū))是以監(jiān)控地下水開發(fā)利用程度較高或因地下水開采引發(fā)地質(zhì)環(huán)境問題突出地區(qū)地下水動態(tài)特征的區(qū)域，主要包括大中城市建成區(qū)、超采區(qū)、地面沉降區(qū)、海水入侵區(qū)、地下水污染區(qū)、重要水源地等。

3.2.1 一般區(qū)域(基本類型區(qū))站網(wǎng)布設(shè)

在松散巖類孔隙水分布的平原區(qū)，根據(jù)地下水開發(fā)利用目標(biāo)含水層位置、地下水流場，沿地下水流向為主與垂直地下水流向為輔相結(jié)合布設(shè)監(jiān)測站。在具有供水意義的各類裂隙水、巖溶水分布區(qū)，根據(jù)地下水補給、徑流特征，選擇有代表性區(qū)位布設(shè)。根據(jù)區(qū)內(nèi)地下水開發(fā)利用、水資源管理及城市建設(shè)的需求，做適當(dāng)調(diào)整。

3.2.2 重點監(jiān)測區(qū)(特殊類型區(qū))站網(wǎng)布設(shè)

在基本類型區(qū)站網(wǎng)布設(shè)基礎(chǔ)上，以滿足區(qū)域水資源開發(fā)利用與管理、地質(zhì)環(huán)境保護需要為監(jiān)測目標(biāo)，加強特殊類型區(qū)站網(wǎng)布設(shè)，具體布站方法如下:

1)大中型城市建成區(qū)監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)。針對地下水資源在城市安全運行中的重要地位，以滿足水資源管理和控制城市地質(zhì)環(huán)境問題為目標(biāo)，在城市供水水源地和地下水集中開采地段，原則上按照“米”字型或“十”字型加密布設(shè)地下水監(jiān)測站點，掌握城市地下水動態(tài)變化規(guī)律。

2)超采區(qū)地下水監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)。在區(qū)域控制的基礎(chǔ)上，以控制地下水降落漏斗為目標(biāo)，在漏斗中心區(qū)、過渡區(qū)、邊緣區(qū)加密布地下水監(jiān)測站點。

3)海(咸)水入侵區(qū)監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)。在濱海平原地區(qū)、內(nèi)陸鹽湖或鹽池附近，以及咸淡水交替分布地區(qū)，沿地下水流向、垂直岸邊或咸淡水界面布設(shè)剖面監(jiān)測線;在因強烈開采中深層地下水而導(dǎo)致上層咸水下移的地區(qū)，選擇代表性地段，布設(shè)地下水監(jiān)測站點。

4)地下水污染區(qū)地下水監(jiān)測站布設(shè)。在區(qū)域控制的基礎(chǔ)上，對地下水污染嚴(yán)重地區(qū)，按污染源分布和污染物在地下水中的擴散形式，以控制點、線、面狀污染源為目標(biāo)，采用點、線、面結(jié)合的方法，加密布設(shè)地下水污染監(jiān)測站點。

3.3 站網(wǎng)布設(shè)分析

由于全國各省區(qū)地形地貌不同，地下水開發(fā)利用程度不同，地下水監(jiān)測基礎(chǔ)不同，因此，應(yīng)根據(jù)布站原則和布設(shè)技術(shù)要求綜合考慮地下水監(jiān)測站網(wǎng)規(guī)劃方案，具體分析如下:

1)在地下水監(jiān)測工作基礎(chǔ)較好的省區(qū)，一般已有長期觀測的省級監(jiān)測站網(wǎng)，因此其在布設(shè)國家級監(jiān)測站網(wǎng)中，因根據(jù)全面布設(shè)和繼承發(fā)展原則，將部分現(xiàn)有監(jiān)測站采用改建方式納入國家級監(jiān)測站網(wǎng)，在省級站網(wǎng)的空白區(qū)域增設(shè)國家級監(jiān)測站，在開發(fā)利用重點地區(qū)根據(jù)實際需要適當(dāng)加密，使國家級監(jiān)測站網(wǎng)覆蓋到整個省區(qū)范圍，以原有省級監(jiān)測站網(wǎng)作為國家級監(jiān)測站網(wǎng)的補充。

2)南方部分省區(qū)山區(qū)面積較大，地下水開發(fā)利用程度相對較低，原來沒有監(jiān)測站或僅有個別監(jiān)測站，在本項目中國家級監(jiān)測站規(guī)劃布設(shè)數(shù)量也較少。若按照全面布設(shè)原則，只能采取平均布站，如每個縣區(qū)一個站的方法，但按此方案布設(shè)不符合區(qū)域控制和突出重點的原則，并且布站意義不大。因此，在此類省區(qū)站網(wǎng)的布設(shè)方案應(yīng)為在有連續(xù)含水層的平原、山間盆地，按照低密度布站控制，在大城市和重要水源地根據(jù)需要有針對性的布站，山區(qū)可不布站。使國家級監(jiān)測站網(wǎng)在區(qū)域上控制面積較大的平原、盆地，同時兼顧一些開發(fā)利用相對較大的重點地區(qū)。

3)很多省區(qū)將布站重心放在超采區(qū)、大中城市、水源地等重點監(jiān)測區(qū)(特殊類型區(qū)上)，例如在每個水源地均布設(shè)1～2站控制。按此方法布設(shè)雖然符合突出重點的布站原則，但是由于國家級監(jiān)測站點數(shù)量有限，應(yīng)首先滿足一般區(qū)域(基本類型區(qū))的布設(shè)要求，使監(jiān)測站網(wǎng)滿足區(qū)域控制需要，在此基礎(chǔ)上，可在重點監(jiān)測區(qū)(特殊類型區(qū))加密布設(shè)，密度不足的也可由省級監(jiān)測站補充完善。水源地監(jiān)測一般只選取大型(日開采量≥5萬 m3)以上的重要水源地進行監(jiān)測。調(diào)整后使國家級監(jiān)測站網(wǎng)優(yōu)先滿足區(qū)域控制需要，在此基礎(chǔ)上，再對開發(fā)利用重點地區(qū)依據(jù)實際情況加密布設(shè)。

4 建設(shè)內(nèi)容及效益分析

本項目共建設(shè)地下水監(jiān)測站點20 401個。其中，水利部門建設(shè)地下水監(jiān)測站點10 298個，國土資源部門建設(shè)地下水監(jiān)測站點10 103個。站網(wǎng)布設(shè)范圍覆蓋了31個省(市、自治區(qū))及新疆建設(shè)兵團，涵蓋了全國7個流域片和16個重要水文地質(zhì)單元，控制面積達(dá)350萬 km2。實現(xiàn)對大型平原、盆地及巖溶山區(qū)地下水動態(tài)的區(qū)域性監(jiān)控，在地下水超采區(qū)、重要城市、水源地等特殊類型區(qū)進行加密布設(shè)和重點監(jiān)測，使國家級監(jiān)測站網(wǎng)更加科學(xué)、合理。

監(jiān)測站布設(shè)是國家地下水監(jiān)測工程全部建設(shè)內(nèi)容的基礎(chǔ)，站網(wǎng)布局的科學(xué)、合理決定了本工程能否成為一個高品質(zhì)的工程，建成后應(yīng)能夠反映現(xiàn)階段全國地下水開發(fā)利用基本情況，為各級領(lǐng)導(dǎo)、各部門和社會提供及時、準(zhǔn)確、全面的地下水動態(tài)信息，滿足科學(xué)研究和社會公眾對地下水信息的基本需求，為優(yōu)化配置、科學(xué)管理地下水資源，防止地質(zhì)災(zāi)害，保護地質(zhì)環(huán)境提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為水資源可持續(xù)利用和國家戰(zhàn)略決策提供基礎(chǔ)支撐，實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，本項工程的建設(shè)實施，具有顯著的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

［1］水利部水文局.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院.國家地下水監(jiān)測工程可行性研究報告.

［2］地下水監(jiān)測規(guī)范(SL 185－2005).

［3］張瑞萍.陜西省地下水監(jiān)測站網(wǎng)淺析［J］.地下水.2011(5).

［4］李計生.甘肅省地下水監(jiān)測管理現(xiàn)狀分析［J］.地下水.2010(3).

S275.9

B

1004－1184(2012)05－0071－02

2012－05－25

高志(1985－)，男，陜西西安人，助理工程師，主要從事地下水監(jiān)測站網(wǎng)規(guī)劃管理工作。