我國地下水監(jiān)測現(xiàn)狀分析與展望

趙克建

杭州綠潔水務(wù)科技股份有限公司

我國地下水監(jiān)測現(xiàn)狀分析與展望

趙克建

杭州綠潔水務(wù)科技股份有限公司

地下水不僅是我國城鄉(xiāng)生活和工農(nóng)業(yè)用水的重要供水水源，是水資源的重要組成部分，而且是維系生態(tài)系統(tǒng)的重要要素，是自然生態(tài)系統(tǒng)及環(huán)境的重要組成部分。隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展、人口增長以及全球氣候變化，地下水的不可替代作用日益凸現(xiàn)，尤其是在地表水資源短缺的北方地區(qū)和南方水質(zhì)型缺水地區(qū)，地下水的資源功能更加突出，是這些地區(qū)主要的生活和生產(chǎn)供水水源。本文就對我國地下水監(jiān)測現(xiàn)狀分析與展望進(jìn)行分析和探討。

地下水監(jiān)測；現(xiàn)狀；展望

1 地下水監(jiān)測工作背景

1.1 地下水監(jiān)測工作的意義與目的

地下水監(jiān)測作為地質(zhì)環(huán)境的重要組成部分，是人類生存和發(fā)展的基本條件之一，按時做好水溫、水位、水質(zhì)、流量監(jiān)測，能夠方便監(jiān)測部門及時的了解地下水的動態(tài)，采取相應(yīng)措施，保障地下水安全。監(jiān)測地下水的動態(tài)，對地下水有個質(zhì)的了解便就相當(dāng)于控制了地下水的使用狀況。地下水的監(jiān)測影響著資源的配置，掌握地下水的動態(tài)變化規(guī)律及發(fā)展趨勢，對保護(hù)地下水資源地質(zhì)環(huán)境、加強地下水合理開發(fā)利用都具有十分重要的意義。地下水又是城鄉(xiāng)居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的主要水源，因此地下水與人們的生活水平和質(zhì)量有著密切的關(guān)系。

1.2 地下水監(jiān)測的任務(wù)

地下水動態(tài)監(jiān)測的基本任務(wù)：在基本查明水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對已不同程度開采利用地下水或擬將開采地下水的廣大區(qū)域和城市范圍內(nèi)，布設(shè)各級監(jiān)測網(wǎng)點，以淺層地下水及作為主要開采段的深層地下水為重點，進(jìn)行地下水動態(tài)長期監(jiān)測。在基本查明環(huán)境地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對于已發(fā)生或者可能發(fā)生區(qū)域性水位下降、水資源衰竭、水質(zhì)污染與惡化、海水入侵、土壤鹽漬化、土地沼澤化、地面變形等環(huán)境地質(zhì)問題的地區(qū)，進(jìn)行地下水動態(tài)監(jiān)測。每年在必要的時間發(fā)布主要城市和區(qū)域地下水水情預(yù)報。

2 地下水監(jiān)測與分析工作展望

2.1 加強站網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，提高監(jiān)測與服務(wù)能力

1)建設(shè)了專用監(jiān)測井、增加了監(jiān)測要素。規(guī)劃的水位監(jiān)測站全部為專用監(jiān)測井，避免了監(jiān)測數(shù)據(jù)受生產(chǎn)井混合開采和抽水時局部降落漏斗的影響，并且改變了當(dāng)生產(chǎn)井產(chǎn)權(quán)變更或報廢對監(jiān)測資料連續(xù)性的影響，提高了地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量，保證了監(jiān)測工作的連續(xù)性。同時增加了水量(泉流量)監(jiān)測站點、加強了對地下水水質(zhì)的監(jiān)測，水利部門水位水質(zhì)結(jié)合的監(jiān)測站占規(guī)劃總數(shù)的40%以上，可基本滿足掌握地下水特殊類型區(qū)水質(zhì)類型分布的需求、滿足地下水資源水質(zhì)評價需要。

2)采用了自動監(jiān)測技術(shù)、提高了監(jiān)測能力。水利部門規(guī)劃的地下水監(jiān)測站全部采用自動監(jiān)測自動傳輸，全面提升了地下水自動監(jiān)測能力和現(xiàn)代化水平。在監(jiān)測設(shè)備技術(shù)性能要求上，根據(jù)可選用設(shè)備的性能結(jié)構(gòu)不同，分別采用自動監(jiān)測記錄自動傳輸、自動監(jiān)測記錄固態(tài)存儲設(shè)備。其中地下水位自動監(jiān)測可采用壓力式或浮子式地下水位計。從技術(shù)性能上看，由于浮子式地下水位計主要適用于井徑較大、埋深較淺的潛水位測量，且必須有水位的數(shù)字編碼輸出，同時考慮到水溫、水質(zhì)監(jiān)測等的需要，一體化結(jié)構(gòu)的壓力式水位計以及多參數(shù)自動監(jiān)測設(shè)備成為地下水自動監(jiān)測自動傳輸?shù)闹饕獞?yīng)用方向。

3)加強了數(shù)據(jù)管理、實現(xiàn)了信息共享。根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用需要和管理職能劃分，構(gòu)建了各級地下水?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括：基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，實時監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫，整編數(shù)據(jù)庫，分析成果數(shù)據(jù)庫，試驗數(shù)據(jù)庫，圖形與空間數(shù)據(jù)庫，地下水資源調(diào)查評價數(shù)據(jù)庫等。同時考慮到數(shù)據(jù)匯集與網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，以及數(shù)據(jù)在線備份的需要，數(shù)據(jù)采用分級存儲和部分冗余的策略，各級節(jié)點數(shù)據(jù)庫間通過信息服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享與交換體系(數(shù)據(jù)匯集平臺)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的相對完整與一致。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是地下水信息的存儲管理實體，數(shù)據(jù)存貯劃分采取集中式與分布式相結(jié)合方式。其中，水利部和國土部之間的監(jiān)測信息和成果通過建立共享數(shù)據(jù)庫的集中式方式實現(xiàn)在部級節(jié)點的共享，水利部門內(nèi)各級機構(gòu)通過各級數(shù)據(jù)庫節(jié)點的分布式方式實現(xiàn)信息共享。

2.2 加強監(jiān)測管理，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

目前地下水監(jiān)測管理還比較薄弱，特別是地下水站網(wǎng)管理十分薄弱，還未形成一套有效報送、備案、審批等管理機制；還未形成有關(guān)地下水監(jiān)測儀器、監(jiān)測方法、建設(shè)、數(shù)據(jù)處理與存儲、預(yù)測預(yù)報、信息服務(wù)等標(biāo)準(zhǔn)體系。為此，一是要加強對地下水監(jiān)測站網(wǎng)的管理，盡快制定與頒布地下水監(jiān)測站網(wǎng)管理辦法，嚴(yán)格審批程序，實現(xiàn)對地下水監(jiān)測站網(wǎng)的制度化規(guī)范化管理，推進(jìn)地下水監(jiān)測儀器設(shè)備市場準(zhǔn)入制度。二是要進(jìn)一步加強和完善地下水監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，盡快完成《地下水監(jiān)測規(guī)范》升國標(biāo)和《地下水?dāng)?shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)》編制工作，研究與推進(jìn)地下水信息共享辦法、地下水監(jiān)測儀器標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測技術(shù)方法以及地下水標(biāo)準(zhǔn)體系工作。

2.3 加強技術(shù)研究，提高服務(wù)水平

早在20世紀(jì)初，國外就開始了對地下水動態(tài)進(jìn)行預(yù)測研究，采用的是比較簡單的水均衡方法以及水文地質(zhì)比擬方法。20世紀(jì)50年代后期，原蘇聯(lián)水文地質(zhì)學(xué)家Γ.H卡門斯基通過研究存在降水入滲條件下的有限差分法，實現(xiàn)了用解析法預(yù)測地下水的動態(tài)變化。與國外相比，國內(nèi)地下水動態(tài)預(yù)測方法研究起步較晚，主要從20世紀(jì)70年代中后期開始，隨著地下水開發(fā)利用程度不斷提高和計算機不斷普及應(yīng)用，而得到較快發(fā)展，近年來數(shù)值模擬技術(shù)逐步得到較廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)語

由于我國地下水勘察等基礎(chǔ)資料較為匱乏，同時各部門之間尚未形成有效的信息共享機制，使得地下水模擬預(yù)測等基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究，特別是大尺度地下水模擬預(yù)測技術(shù)研究方面明顯不足，急需加強。同時要加強地下水監(jiān)測技術(shù)與精度研究、地下水監(jiān)測專用井結(jié)構(gòu)設(shè)計及成井工藝研究、地下水自動監(jiān)測儀器研究、地下水自動測報系統(tǒng)集成研究、地下水?dāng)?shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究、信息服務(wù)平臺集成技術(shù)研究以及地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度與優(yōu)化配置研究，為地下水資源的開發(fā)利用、優(yōu)化配置和有效保護(hù)提供技術(shù)支撐。

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