駐馬店實(shí)施地下水自動(dòng)監(jiān)測的必要性

□王 歡 □李賀麗 □周廣華（駐馬店水文水資源勘測局）

地下水作為水資源的重要組成部分，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活中起著非常重要的作用，尤其是在地表水比較匱乏的駐馬店市，地下水更占有舉足輕重的地位。

1 區(qū)域概況

1.1 社會經(jīng)濟(jì)

駐馬店市位于河南省中南部，轄1區(qū)9縣（新蔡為省管縣），總面積1.51萬km2，占河南省總面積的8.79%，全市總?cè)丝诩s887萬，國內(nèi)生產(chǎn)總值1260億元，其中第一產(chǎn)業(yè)339.95億元，第二產(chǎn)業(yè)545.32億元，第三產(chǎn)業(yè)374.64億元，人均生產(chǎn)總值1.76萬元，糧食總產(chǎn)量連續(xù)幾年穩(wěn)定在130億斤左右。駐馬店市是河南省面積大、人口多、糧食產(chǎn)量高的省轄市。

1.2 水資源概況

駐馬店市地處亞熱帶向暖溫帶過渡區(qū)，屬大陸性季風(fēng)氣候。多年平均降水量892 mm，受季風(fēng)氣候的影響，降水時(shí)空分布不勻，汛期多年平均降水量548.50mm，占全年降水量的60%。降水的分布由西向東、由南向北逐漸遞減，降水量年際變化較大。全市地跨淮河、長江兩大流域，多年平均地表水資源量38.84億m3，地下水資源量20.34億m3,二者重復(fù)量7.64億m3，全市年均水資源總量51.54億m3，產(chǎn)水模數(shù)34.10萬m3/km2。水資源量時(shí)空分布很不均勻，旱澇災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。

2 地下水監(jiān)測的重要性

駐馬店市位于河南省南部，地形多為平原，地下水資源比較豐富，具有埋深淺、開采便捷等特點(diǎn)，是全市主要供水水源。

2.1 地下水開發(fā)利用情況

目前，駐馬店市除了驛城區(qū)和確山縣由地表水供城市生活及部分工業(yè)用水外，其他縣城均以地下水供給城市生活及工業(yè)用水。農(nóng)村生活和大部分的農(nóng)田灌溉用水也依靠地下水提供。據(jù)多年水資源公報(bào)資料分析，近年來駐馬店市地下水供水量占總供水量的80%左右，現(xiàn)狀地下水開采率達(dá)47%，地下水的開發(fā)利用程度較高。

2.2 地下水監(jiān)測的意義

近幾年來，由于氣候連續(xù)干旱少雨，降水對地下水的補(bǔ)給量減少，加之地下水開采量的加大，使得地下水位持續(xù)下降。據(jù)近幾年的地下水觀測資料統(tǒng)計(jì)分析，自2006年以來，全市年平均埋深下降了1.39m。在一些城區(qū)，由于常年連續(xù)開采地下水，出現(xiàn)了不同程度的降深漏斗。

地下水監(jiān)測能及時(shí)掌握地下水的動(dòng)態(tài)變化情況，提供及時(shí)的數(shù)據(jù)信息，對于合理開發(fā)、高效利用地下水資源具有非常重要的意義。

3 人工觀測存在的問題

3.1 地下水觀測現(xiàn)狀

駐馬店市自1972年起開始開展地下水監(jiān)測工作，目前全市共有地下水觀測井92眼，其中81眼5日觀測井、11眼逐日觀測井。大部分觀測井是20世紀(jì)70年代的農(nóng)田井，在干旱季節(jié)用于農(nóng)業(yè)灌溉，不是專業(yè)的觀測井，缺乏有效的保護(hù)設(shè)施。隨著時(shí)間的推移，一些井淤積較嚴(yán)重，部分井已經(jīng)報(bào)廢停測。近些年來隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，個(gè)別觀測井也遭到破壞，使得觀測資料中斷，影響資料的連續(xù)性。

駐馬店市地下水觀測井設(shè)立以來一直采用人工觀測，埋深測量方法大都采用傳統(tǒng)的皮尺測量，將皮尺起始點(diǎn)下面加配重錘，用眼睛觀察。對于一些埋深較大、井口較小的觀測井，采用測鐘加皮尺聽聲音測量法，把測鐘連接在皮尺起始點(diǎn)下部，測鐘接觸到水面即發(fā)出響聲，記錄皮尺讀數(shù)。1995年后，對于個(gè)別不容易把測具下入井內(nèi)的觀測井，采用電測水位計(jì)法進(jìn)行水位測量。

3.2 存在問題

由上可見，目前不論監(jiān)測手段、監(jiān)測設(shè)施還是信息傳輸均比較落后。觀測數(shù)據(jù)受人為因素的影響存在著一定的誤差，影響觀測數(shù)據(jù)的精確。同時(shí)人工觀測井大多為5日觀測，即每隔5日上午8時(shí)觀測1次，每月觀測6次，逐日觀測井每日上午8時(shí)進(jìn)行觀測。觀測時(shí)間和次數(shù)有一定的局限性，不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映地下水動(dòng)態(tài)變化情況，無法對地下水動(dòng)態(tài)變化的發(fā)生發(fā)展進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測預(yù)報(bào)。

4 實(shí)施自動(dòng)監(jiān)測的必要性和意義

4.1 目前水資源管理對地下水監(jiān)測的要求

地下水監(jiān)測作為水資源管理的基礎(chǔ)性工作，收集掌握了地下水埋深、開采量及水質(zhì)等動(dòng)態(tài)變化的原始資料，為合理開發(fā)利用地下水資源提供了科學(xué)依據(jù)。如何合理開發(fā)地下水資源，保障其可持續(xù)利用，對實(shí)施水資源優(yōu)化配置及實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度起著十分重要的作用。

4.2 實(shí)施自動(dòng)監(jiān)測的必要性

地下水人工觀測受觀測時(shí)間局限，不能實(shí)時(shí)監(jiān)控地下水的動(dòng)態(tài)變化情況，觀測工具的落后影響著監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度。人工觀測已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和地下水管理對監(jiān)測工作的需求。目前，為了實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，各地陸續(xù)確立了取水總量控制紅線。地下水埋深值作為地下水資源最直觀的特征數(shù)據(jù)，最能及時(shí)地體現(xiàn)地下水資源量的變化情況。因此，設(shè)立專門的地下水自動(dòng)監(jiān)測井及信息處理系統(tǒng)十分緊迫和必要。

4.3 自動(dòng)監(jiān)測管理系統(tǒng)

地下水自動(dòng)監(jiān)測管理系統(tǒng)由地下水監(jiān)測設(shè)備、水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備、地下水實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、地下水信息處理系統(tǒng)、地下水模擬模型及系統(tǒng)優(yōu)化軟件等軟硬件系統(tǒng)組成。地下水監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備包括監(jiān)測端和控制中心。監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線傳輸系統(tǒng)傳輸至控制中心，通過監(jiān)測管理軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測，并在中心完成數(shù)據(jù)的本地管理。同時(shí)，控制中心還可以通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備參數(shù)設(shè)置等管理。

4.4 自動(dòng)監(jiān)測的重要意義

地下水自動(dòng)監(jiān)測的實(shí)施，不僅能夠克服人工觀測精度較低的弊端，還能彌補(bǔ)觀測時(shí)間的局限性，能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地掌握全市的地下水動(dòng)態(tài)變化。此外，地下水自動(dòng)監(jiān)測還可以通過多年地下水資料庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)條件，利用地下水模擬模型軟件進(jìn)行區(qū)域地下水模擬，構(gòu)建系統(tǒng)研究地下水的平臺，根據(jù)地下水的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，為駐馬店市地下水資源的優(yōu)化配置和高效利用提供有力的決策依據(jù)和科學(xué)的技術(shù)支撐。