廣西地下水監(jiān)測站網(wǎng)建設現(xiàn)狀與思考

楊 林 梁春梅 李海良

(廣西壯族自治區(qū)地質環(huán)境監(jiān)測總站，廣西桂林 541004)

相對于地表水，地下水具有直接受短期氣象因素的影響較小、含水層分布范圍廣、供水保證程度高、水質優(yōu)良、不易遭受污染、取水設施不易受損等諸多優(yōu)勢，是最為理想和可靠的供水水源［1-2］。隨著工農業(yè)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，城鎮(zhèn)供水問題日益突出［3-4］。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)境地質問題，迫切需要通過開展地下水監(jiān)測來認識和掌握地下水動態(tài)變化特征，制定合理開發(fā)利用與有效保護措施［5］。廣西地下水監(jiān)測工作始于1981年，對南寧市、柳州市、桂林市、北海市、玉林市、河池市、南寧市黎塘鎮(zhèn)等主要城鎮(zhèn)地下水資源環(huán)境進行監(jiān)測［6］。國家地下水監(jiān)測工程實施后，廣西地下水環(huán)境監(jiān)測能力得到大幅提升，覆蓋廣西14個地級市主要城區(qū)及周邊，自動監(jiān)測站網(wǎng)建設得到快速發(fā)展。但同時存在地下水監(jiān)測站網(wǎng)不夠完善，縣域監(jiān)測大多空白，巖溶區(qū)地下河、巖溶大泉和地熱監(jiān)測不足等問題。本文通過分析廣西地下水動態(tài)監(jiān)測站網(wǎng)的布局、密度和功能，以及地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀和開采監(jiān)控能力，剖析現(xiàn)有監(jiān)測網(wǎng)絡存在的主要問題，提出地下水監(jiān)測站網(wǎng)建設改善建議，為廣西地下水資源的科學管理提供技術支撐。

1 地下水監(jiān)測站網(wǎng)現(xiàn)狀

1.1 廣西三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)

三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)是國家、省(市、自治區(qū))、地級市三級行政區(qū)各自的地下水監(jiān)測站網(wǎng)的簡稱。國家級為骨干網(wǎng)，省級為基本網(wǎng)，地市級為延伸網(wǎng)［7］。

2017年廣西開展地下水動態(tài)監(jiān)測的6個主要城市和1個城鎮(zhèn)中，柳州市、桂林市、玉林市、河池市、南寧市黎塘鎮(zhèn)等監(jiān)測區(qū)地下水類型主要為巖溶水，以及少量的裂隙水及孔隙水。局部地區(qū)的巖溶水由于其巖溶含水層上部為第四系黏性土所覆蓋而微具承壓性。南寧市、北海市監(jiān)測區(qū)的地下水類型主要為松散巖類孔隙水，其中北海市監(jiān)測區(qū)大部分地區(qū)分布有潛水和承壓水。廣西三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)共設地下水監(jiān)測點431個，地下水監(jiān)測面積4867km2。按監(jiān)測內容分，水位長觀點311個，全分析水質監(jiān)測點120個，Cl-監(jiān)測點21個，水位統(tǒng)測點250個，具體地下水監(jiān)測站點分布見表1。

表1 2017年三級地下水動態(tài)監(jiān)測站點分布情況

2017年3個監(jiān)測區(qū)存在有開采性降落漏斗，但降落漏斗面積不大，中心水位降深較小。柳州市監(jiān)測區(qū)形成開采性降落漏斗的僅有車輛廠水源地，由于近幾年該車輛廠水源地開采量基本維持穩(wěn)定，開采性降落漏斗面積基本不變；玉林監(jiān)測區(qū)內的火車站-大牛窩地下水開采降落漏斗面積較2016年略有增加，主要為漏斗區(qū)中心玉林火車站給水所開采井開采量大幅增加；根據(jù)多個監(jiān)測孔數(shù)據(jù)(見表2)，枯季北海市降落漏斗面積約50km2，禾塘村水源地與龍?zhí)洞逅吹亟德渎┒芬堰B通。

表2 2017年地下水降落漏斗狀況

廣西由地下水開采引起的主要環(huán)境地質問題有海水入侵、巖溶地面塌陷、地下水污染、開采性降落漏斗等。海水入侵主要分布于北海市；巖溶地面塌陷則分布于巖溶平原區(qū)的城市，如桂林市、柳州市、玉林市、賀州市等地；地下水污染主要是在城市工業(yè)區(qū)或居民生活區(qū)；開采性降落漏斗主要分布于地下水開采量較為集中的地段。2017年，北海市海水入侵主要集中于禾塘村水源地南部僑港鎮(zhèn)南側，馮家村以南的馮家江兩側2km范圍內以及北海航空航天大學以南一帶；龍?zhí)洞逅吹卮蠊谏骋粠?，由于海水養(yǎng)蝦，海水入侵依然存在；海城區(qū)水源地西部臨海一帶地下水開采量已大幅減少，海水入侵問題現(xiàn)已基本得到控制，現(xiàn)狀明顯好轉，氯離子含量也有所降低。玉林市監(jiān)測區(qū)域地下水位基本保持穩(wěn)定，但由于局部工程深基坑開挖過程中疏干排水導致水位降深較大，引發(fā)巖溶地面塌陷地質災害。

廣西三級地下水監(jiān)測網(wǎng)絡區(qū)域控制性較差，地下水監(jiān)測僅在地下水開采程度相對較大的6個城區(qū)和1個城鎮(zhèn)開展，其余8個地級市均無地下水監(jiān)測井；監(jiān)測專用井較少，大多為借用井，借用井代表區(qū)域的日常觀測易受人為活動影響，無法真實反映區(qū)域地下水動態(tài)情況；地下水監(jiān)測站網(wǎng)監(jiān)測方式比較落后，僅有10個國家級監(jiān)測井安裝有地下水位自動監(jiān)測儀，其余所有監(jiān)測井均為人工監(jiān)測，監(jiān)測頻率較低，準確性也得不到有效保障。

1.2 國家地下水監(jiān)測工程監(jiān)測站網(wǎng)

國家地下水監(jiān)測工程以現(xiàn)有站網(wǎng)為基礎，考慮全區(qū)各市的自然條件和經(jīng)濟社會發(fā)展水平，注重經(jīng)濟性和實用性，合理控制整個系統(tǒng)的規(guī)模。首先對現(xiàn)有的地下水監(jiān)測站點進行必要的設施設備的更新和改造，保持資料的延續(xù)性，避免重復建設；同時，以滿足一定時期內社會發(fā)展、經(jīng)濟建設、生態(tài)保護等方面對地下水監(jiān)測工作的要求為目標，合理布設新建的國家地下水監(jiān)測工程監(jiān)測站點，擴大地下水監(jiān)測站點的控制范圍，增加地下水監(jiān)測站網(wǎng)密度，提高地下水監(jiān)測精度，最終建成較為完整的廣西地下水監(jiān)測網(wǎng)絡。國家地下水監(jiān)測工程網(wǎng)點主要布設在市區(qū)人口密集和人類工程活動密切的區(qū)域。

廣西以山區(qū)為主，單個水文地質單元面積一般不大，同時由于降雨量充沛，地表水系發(fā)育，農業(yè)用水基本不用地下水，只有幾個中心城市、少部分縣城以及農村地區(qū)開采利用地下水。因此，廣西的地下水監(jiān)測主要以中心城市及其附近地區(qū)的水文地質單元為主。通過2016年、2017年兩個年度的項目實施，廣西共建成國家地下水監(jiān)測工程監(jiān)測站點257個，其中新建187個、改建70個。監(jiān)測站點遍布廣西14個地級市，控制面積達7599km2。同時建設省級信息網(wǎng)絡節(jié)點1個。國家地下水監(jiān)測工程(廣西)監(jiān)測站點分布見表3。

表3 國家地下水監(jiān)測工程(廣西)監(jiān)測站點分布

續(xù)表

2018年開始實施后，地下水監(jiān)測范圍覆蓋廣西14個主城區(qū)及其周邊，由表4可知，廣西地下水監(jiān)測井密度得到大幅提升，地下水監(jiān)測井布設密度滿足《地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 164—2004)的要求。新建或改建的257個地下水監(jiān)測井均為專用井，其中包括10個地下河流量站。所有監(jiān)測井均安裝有自動監(jiān)測儀，實現(xiàn)地下水位、水溫的實時監(jiān)測。2018年開展地下水監(jiān)測站點的運行維護和水質常規(guī)指標35項取樣測試工作，對豐水期進行水質監(jiān)測1次。按規(guī)劃，自2019年起，進行水質監(jiān)測1次，監(jiān)測項目增至97項，其中常規(guī)指標36項、非常規(guī)指標61項、特殊性指標4項。

表4 國家地下水監(jiān)測工程實施前后監(jiān)測井分布密度

2 存在的問題

根據(jù)監(jiān)測點分布情況，結合全區(qū)水文地質特征、各水文地質單元內監(jiān)測點控制程度、現(xiàn)有水源地分布及開采條件、主要環(huán)境地質問題分布等，分析廣西地下水環(huán)境監(jiān)測工作存在的主要問題。

a.地下水監(jiān)測網(wǎng)絡不夠完善。國家地下水監(jiān)測工程實施后，實現(xiàn)了廣西全域14個地級市的全覆蓋，監(jiān)測站網(wǎng)分布密度得到大幅的提升，但三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)和監(jiān)測站網(wǎng)主要分布于地級市城區(qū)及其周邊，縣域地下水監(jiān)測基本空白，由于缺乏反映地下水動態(tài)變化規(guī)律的基礎資料，給開展監(jiān)測空白區(qū)域地下水資源規(guī)劃、開發(fā)利用以及相關研究帶來了很大的困難。

b.地熱監(jiān)測網(wǎng)尚未建立。廣西有32處溫泉，多分布在大斷裂帶附近或花崗巖體附近地區(qū)，溫度大于40℃以上的溫泉有17處。地熱井的開采缺乏監(jiān)測，不利于地熱資源科學合理的開發(fā)。

c.巖溶區(qū)地下河和巖溶大泉監(jiān)測覆蓋不足。全區(qū)具有河流主要特征、長度大于2km，并獨立存在的地下河共有435條，主要分布在湘桂鐵路線以西的石山地區(qū)；有枯季流量在50L/s以上的巖溶大泉296個，主要分布在桂林、柳州新華夏系斷裂東側。地下河和巖溶大泉是大多城鎮(zhèn)及周圍居民的飲用水源，目前僅對個別地下河和巖溶大泉進行監(jiān)測，不能滿足當?shù)仫嬎踩男枨蟆?/p>

d.重要的地下水水源地監(jiān)測需加強。廣西有地下水水源地149個，為市區(qū)或縣城供水的水源地21個，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水的水源地128個，另外還有地下水應急備用水源地14個。從2016年開始，廣西對27處縣級以上集中式地下水飲用水水源地(含備用水源地)進行調查和取樣監(jiān)測，僅占地下水水源地的16.6%。

e.三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)信息系統(tǒng)和國家級地下水監(jiān)測工程信息系統(tǒng)分屬兩個獨立的信息系統(tǒng)，給地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理帶來不便。

f.國家地下水監(jiān)測工程尚需解決的問題。小部分改建井由南寧市、桂林市原早期勘探井改建而成，存在井徑較小、無法下泵抽水和洗井、水樣采集難度大、井管大多腐蝕嚴重等問題；存在的監(jiān)測點的土地使用權問題，不利于監(jiān)測工作的長期連續(xù)開展，目前尚無有效的解決辦法；需進一步健全與完善保護地質環(huán)境監(jiān)測設施的法律法規(guī)，如還沒有明確的保護監(jiān)測設施的法規(guī)，監(jiān)測設施極易受到破壞，容易使投資建設的國有資產(chǎn)遭受損失，地下水監(jiān)測孔得不到合法的保護。

3 地下水監(jiān)測網(wǎng)建設意見

根據(jù)以上分析和研究結果，建議區(qū)域水行政主管部門對地下水監(jiān)測站網(wǎng)建設進一步調整和完善。

a.進一步完善地下水監(jiān)測網(wǎng)，逐步建立縣域和集中式地下水飲用水水源地的地下水環(huán)境監(jiān)測體系。

b.逐步將巖溶區(qū)地下河、巖溶大泉和地熱開發(fā)監(jiān)測納入廣西地下水監(jiān)測網(wǎng)建設。

c.將三級地下水監(jiān)測網(wǎng)信息系統(tǒng)納入國家地下水監(jiān)測工程信息系統(tǒng)，形成一個集地下水信息采集、傳輸、處理、分析及信息服務于一體的統(tǒng)一的現(xiàn)代化信息系統(tǒng)，提升地下監(jiān)測的現(xiàn)代化水平。

d.盡早建立健全地下水環(huán)境監(jiān)測方面的法律法規(guī)，加強宣傳，使地下水環(huán)境監(jiān)測工作得到社會的廣泛認同。