唐立強(qiáng)

（河北省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，050021，石家莊）

河北地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀、規(guī)劃和前景分析

唐立強(qiáng)

（河北省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，050021，石家莊）

地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是地下水研究和地下水資源管理的重要手段，專業(yè)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是獲取準(zhǔn)確地下水動(dòng)態(tài)信息的保障。結(jié)合對(duì)地下水監(jiān)測(cè)工作的體會(huì)和多年應(yīng)用地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了河北省地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作歷程，介紹了監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，系統(tǒng)分析了監(jiān)測(cè)工作存在的問題，給出了地下水動(dòng)態(tài)專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和建設(shè)的實(shí)質(zhì)性意見，并就監(jiān)測(cè)工作廣闊前景進(jìn)行了分析，為將來(lái)地下水動(dòng)態(tài)專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程提供參考。

地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；運(yùn)行現(xiàn)狀；監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

地下水是水資源的重要組成部分，是河北省工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活用水的主要水源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，河北省地下水供水量占總水資源量的80%～85%，甚至在有些平原城市是唯一水源,而這種對(duì)地下水資源的高度依賴性改變了地下水水量和水質(zhì)，誘發(fā)了地下水降落漏斗、地下水污染、海水入侵等諸多地下水環(huán)境問題,成為限制河北省區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速穩(wěn)定發(fā)展的瓶頸問題。

地下水監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、公益性的工作，它作為直接獲得地下水水質(zhì)、水量動(dòng)態(tài)的唯一方法，對(duì)于解決地下水環(huán)境問題，開展城市建設(shè)布局研究和制定區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃顯得十分重要，而推進(jìn)科學(xué)先進(jìn)監(jiān)測(cè)手段的應(yīng)用從而及時(shí)獲取有效信息尤為必要。

一、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)展歷程

1.起步階段

20世紀(jì)50年代，是河北省地質(zhì)部門地下水監(jiān)測(cè)工作的起步階段，在部分地區(qū)開始了系統(tǒng)的地下水監(jiān)測(cè)工作。這一時(shí)期，地下水監(jiān)測(cè)工作主要為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及城市生活供水服務(wù)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要是水位；采用的監(jiān)測(cè)手段主要是人工測(cè)鐘測(cè)量。

2.快速發(fā)展階段

20世紀(jì)七八十年代，是河北省地下水監(jiān)測(cè)的快速發(fā)展階段。基本形成了河北省地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)井網(wǎng)，普遍開展了地下水監(jiān)測(cè)工作；監(jiān)測(cè)內(nèi)容從水位測(cè)量，擴(kuò)展到水位、水溫、水量、水質(zhì)等多個(gè)要素的監(jiān)測(cè)；水位、水溫監(jiān)測(cè)手段主要為測(cè)鐘、電流表測(cè)量及普通溫度計(jì)測(cè)量。

3.積極探索階段

20世紀(jì)90年代至今，是河北省地下水監(jiān)測(cè)工作積極探索的階段。特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，除了增加有機(jī)污染和海水入侵等專項(xiàng)監(jiān)測(cè)外，河北省積極探索嘗試更為先進(jìn)的監(jiān)測(cè)手段，陸續(xù)引進(jìn)了多種新型的地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)用對(duì)比，監(jiān)測(cè)信息存儲(chǔ)、傳輸方式也實(shí)現(xiàn)信息化，初步形成數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析、信息發(fā)布的工作框架，為自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)；水位、水溫監(jiān)測(cè)手段仍以人工測(cè)鐘、電流表測(cè)量及普通溫度計(jì)測(cè)量為主。

二、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀

1.地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)現(xiàn)狀

河北省地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)現(xiàn)有各類地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)2784個(gè)，其中國(guó)家級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)116個(gè)、省級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)885個(gè)、市級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)1630個(gè)，監(jiān)測(cè)區(qū)控制面積達(dá)98709 km2，其中專業(yè)監(jiān)測(cè)孔僅有46眼，其余均為機(jī)民井。監(jiān)測(cè)內(nèi)容有地下水水位、水質(zhì)和水溫；監(jiān)測(cè)手段絕大部分為人工監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)工具為測(cè)鐘、電流，只有60眼監(jiān)測(cè)井安裝了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)；監(jiān)測(cè)頻率為國(guó)家級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)每月監(jiān)測(cè)6次、省級(jí)點(diǎn)每月3次、市級(jí)點(diǎn)每年2次。受政策、經(jīng)費(fèi)等因素影響，現(xiàn)狀河北省地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作處于維持狀態(tài)。

2.監(jiān)測(cè)工作發(fā)展瓶頸問題分析

（1）缺少法律法規(guī)的保護(hù)

地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和工作部署有 《地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)程》（DZ/T 0133—94）等規(guī)范指導(dǎo)，但地下水監(jiān)測(cè)設(shè)施（監(jiān)測(cè)井、防護(hù)及監(jiān)測(cè)設(shè)備）的保護(hù)并沒有相關(guān)法律法規(guī)支撐，因此在面對(duì)監(jiān)測(cè)孔被惡意填堵或者城市規(guī)劃建設(shè)被拆毀時(shí)，保護(hù)工作開展顯得空而無(wú)力。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，隨著城市化發(fā)展，河北省已有4眼國(guó)家級(jí)、11眼省級(jí)專業(yè)監(jiān)測(cè)孔因被拆除而停測(cè)，還將有101眼省級(jí)監(jiān)測(cè)孔面臨停測(cè)?？梢?，監(jiān)測(cè)設(shè)施保護(hù)工作形勢(shì)嚴(yán)峻。

（2）缺少政策和資金支持

地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)和運(yùn)行都缺少政府指向性政策和專項(xiàng)資金的支持。目前，一個(gè)能與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行優(yōu)化建設(shè)，有針對(duì)性地補(bǔ)充建設(shè)專業(yè)監(jiān)測(cè)井，推廣地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器和管理系統(tǒng)的應(yīng)用以提升監(jiān)測(cè)能力，建設(shè)信息中心和增加專業(yè)技能人員以提高監(jiān)測(cè)信息的社會(huì)服務(wù)效益等等，這些都需要政府的具體政策支持和財(cái)政資金的大力投入，而事實(shí)上相關(guān)投入是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

（3）監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)不完善

現(xiàn)狀地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)存在監(jiān)測(cè)空白區(qū)。因現(xiàn)有監(jiān)測(cè)井大多建于20世紀(jì)70年代，受當(dāng)時(shí)布網(wǎng)目的要求主要布設(shè)在河北平原農(nóng)灌區(qū)及主要城市，而在后期出現(xiàn)的地下水超采區(qū)、供水水源地、重要工程、生態(tài)脆弱區(qū)、新興城市規(guī)劃區(qū)以及環(huán)境地質(zhì)問題突發(fā)區(qū)等的監(jiān)測(cè)井布設(shè)幾乎是空白或密度較低，已經(jīng)不能滿足服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的要求。

現(xiàn)狀地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)監(jiān)測(cè)控制精度不夠。一是專業(yè)監(jiān)測(cè)井太少，這是導(dǎo)致監(jiān)測(cè)能力低下最突出的問題。相對(duì)于機(jī)民井，專業(yè)監(jiān)測(cè)孔的數(shù)據(jù)信息代表性強(qiáng)，更能夠準(zhǔn)確反映含水層地下水動(dòng)態(tài)特征，符合監(jiān)測(cè)規(guī)范要求，而現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)網(wǎng)專業(yè)監(jiān)測(cè)孔比例甚少，只占總數(shù)的1.7%，這就直接降低了監(jiān)測(cè)網(wǎng)的精度。在平面區(qū)域上，專業(yè)監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)量較少，不能對(duì)各水文地質(zhì)單元進(jìn)行控制性監(jiān)測(cè)；在垂向上未實(shí)現(xiàn)分層監(jiān)測(cè)，達(dá)不到對(duì)不同深度含水層的監(jiān)控；在地下水環(huán)境問題突出區(qū)域，缺少專業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)井進(jìn)行有效監(jiān)控。二是機(jī)民井作為替代井，尤其是民井，其監(jiān)測(cè)深度等基本信息情況不夠清楚，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的代表性產(chǎn)生了影響。

（4）新技術(shù)推廣應(yīng)用程度低

河北省盡管較早引進(jìn)地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，部分監(jiān)測(cè)井實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和無(wú)線傳輸，但只占總監(jiān)測(cè)井的2.2%，應(yīng)用率低；數(shù)據(jù)分析主要依靠人工統(tǒng)計(jì)整理和測(cè)算，或者依靠簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析軟件，而對(duì)于數(shù)值模擬等較為先進(jìn)的方法采用較少，研究方法落后，技術(shù)水平較低。

（5）數(shù)據(jù)信息社會(huì)服務(wù)水平低

目前，河北省地質(zhì)部門僅將地下水動(dòng)態(tài)信息作為公報(bào)部分內(nèi)容，與國(guó)家級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)編入地下水年鑒等方式向社會(huì)公開，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的社會(huì)服務(wù)水平較低。

三、新地下水動(dòng)態(tài)專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)概述

1.地下水動(dòng)態(tài)專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

河北省地下水動(dòng)態(tài)專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是以專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的控制性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和各類專項(xiàng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的集合?？刂菩员O(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)以水文地質(zhì)單元為基礎(chǔ)，以河北平原為主要監(jiān)測(cè)區(qū)，以山間盆地、壩上高原為輔，分國(guó)家級(jí)、省級(jí)進(jìn)行建設(shè)，并推進(jìn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)建設(shè)；專項(xiàng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是針對(duì)不同環(huán)境地質(zhì)問題和現(xiàn)象而開展的控制性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，如海水入侵監(jiān)測(cè)網(wǎng)、淺層地溫能監(jiān)測(cè)網(wǎng)、地下水污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)以及應(yīng)急監(jiān)測(cè)井等。

2.地下水動(dòng)態(tài)專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要點(diǎn)

（1）控制性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要點(diǎn)

控制性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)以專業(yè)監(jiān)測(cè)孔為基礎(chǔ)，對(duì)河北省全區(qū)地下水動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行宏觀掌控。

①布點(diǎn)要控制整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域

國(guó)家級(jí)、省級(jí)監(jiān)測(cè)孔應(yīng)全部建設(shè)為專業(yè)監(jiān)測(cè)井，達(dá)到水平上能夠控制河北省各水文地質(zhì)單元和具有特殊地質(zhì)環(huán)境背景區(qū)域等，垂向上能夠控制第四系各含水層；針對(duì)不同環(huán)境地質(zhì)問題，盡量做到一孔多用；專業(yè)監(jiān)測(cè)井產(chǎn)權(quán)（含井身、占地及附屬防護(hù)設(shè)施等）必須明確。此外，建井前必須充分了解當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃，避免因城建而損毀監(jiān)測(cè)井。

②大力推廣應(yīng)用 “一孔多層”監(jiān)測(cè)孔

“一孔多層”監(jiān)測(cè)井是一種新型地下水監(jiān)測(cè)井，是指在目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，僅鉆探一眼鉆孔，通過分層填礫料和止水，將鉆孔中分布的多個(gè)目標(biāo)監(jiān)測(cè)層逐級(jí)有效隔開，滿足可分層監(jiān)測(cè)、取樣，最終實(shí)現(xiàn)在同一眼鉆孔中獲得多地層水文地質(zhì)數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)井，一孔多層地下水監(jiān)測(cè)井獨(dú)具節(jié)約用地、節(jié)省資金、縮短施工周期和便于管理等優(yōu)點(diǎn)。

（2）自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要點(diǎn)

結(jié)合多年應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：

①儀器設(shè)備選型注意兼容性

從早期使用情況來(lái)看，儀器的體積不宜過大，尤其是傳感器，因?yàn)楹颖笔∑皆瓍^(qū)深層地下水埋深較深，傳感器過重對(duì)傳輸線纜承重性要求較高，安裝操作也不方便；不宜選用不同廠家的設(shè)備進(jìn)行組裝，因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不同、兼容性較差，經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取和傳輸錯(cuò)誤，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)斷續(xù)，嚴(yán)重影響監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量。

②儀器設(shè)備選型宜將售后保障作為最重要參考

從長(zhǎng)期使用角度來(lái)看，監(jiān)測(cè)設(shè)備的售后保障比之技術(shù)水平更為重要，是自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)發(fā)展的決定因素。國(guó)外產(chǎn)品相對(duì)技術(shù)比較先進(jìn)，但是因大多產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)沒有專門的售后服務(wù)機(jī)構(gòu)，售后維修比較繁瑣，一旦出現(xiàn)維修問題需要返回國(guó)外工廠，就會(huì)產(chǎn)生維修周期延長(zhǎng)、數(shù)據(jù)信息泄密等問題；而國(guó)產(chǎn)設(shè)備售后維修便利、周期短，易于溝通聯(lián)絡(luò)。

③避免過度關(guān)注壓低產(chǎn)品價(jià)格的誤區(qū)

地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)，因此監(jiān)測(cè)設(shè)備購(gòu)置注定不是一次性的買賣行為，尤其需要看中產(chǎn)品的品質(zhì)，而品質(zhì)包括設(shè)備本身的質(zhì)量和售后服務(wù)的質(zhì)量，需要為售后技術(shù)支持留有利潤(rùn)空間，這樣才符合市場(chǎng)規(guī)律，所以過度關(guān)注壓低設(shè)備價(jià)格并不科學(xué)。

建議自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)宜采用整套國(guó)產(chǎn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，可簽訂長(zhǎng)期技術(shù)支持戰(zhàn)略合作協(xié)議，確保監(jiān)測(cè)設(shè)備有問題即修，同時(shí)有備用設(shè)備替代繼續(xù)監(jiān)測(cè)，以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

（3）專項(xiàng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要點(diǎn)

專項(xiàng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是針對(duì)地下水相關(guān)的新興問題而建設(shè)的，是對(duì)河北省地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的完善。因其具有較強(qiáng)針對(duì)性，而不同問題本身又具有復(fù)雜性，如海水入侵區(qū)地下水的腐蝕性、超采區(qū)水位降幅較大等，加之監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入較高，所以要在充分論證后投入建設(shè)，盡量能夠延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)井的使用年限。

（4）監(jiān)測(cè)信息社會(huì)服務(wù)能力建設(shè)要點(diǎn)

目前，河北省地質(zhì)部門僅將地下水動(dòng)態(tài)信息作為公報(bào)部分內(nèi)容向社會(huì)公開，信息共享程度、數(shù)據(jù)利用率和應(yīng)用程度較差，宜加強(qiáng)服務(wù)意識(shí)和監(jiān)測(cè)信息社會(huì)服務(wù)能力建設(shè)。

①針對(duì)河北省地下水專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)地下水信息管理系統(tǒng)。建立數(shù)據(jù)庫(kù)，具備地下動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)信息分析功能，有數(shù)據(jù)信息和成果發(fā)布、共享平臺(tái)。

②引入目前應(yīng)用較多、評(píng)價(jià)較好、較為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，提高地下水模擬分析和預(yù)測(cè)水平。

③加強(qiáng)成果或者產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，將反應(yīng)地下水環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為易于被公眾接受的產(chǎn)品，以公報(bào)或者簡(jiǎn)報(bào)的形勢(shì)向社會(huì)發(fā)布，同時(shí)也可以利用豐富的、長(zhǎng)系列的地下水水位、水質(zhì)數(shù)據(jù)向社會(huì)開展咨詢服務(wù)。

總之，筆者認(rèn)為監(jiān)測(cè)部門不能固步自封，只有向社會(huì)敞開大門，多多地出現(xiàn)于社會(huì)活動(dòng)中，地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作才能得到更廣泛的關(guān)注和接納，才能實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值，得到長(zhǎng)足的發(fā)展。

四、前景展望

隨著地下水環(huán)境問題影響的擴(kuò)大、地下水相關(guān)研究水平的提高，河北省地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作必將迎來(lái)跨越式發(fā)展的契機(jī)。因此，必須要建設(shè)地下水動(dòng)態(tài)專業(yè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，夯實(shí)工作基礎(chǔ)；推進(jìn)地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提升監(jiān)測(cè)能力；建設(shè)專項(xiàng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，拓展業(yè)務(wù)范圍，最終實(shí)現(xiàn)及時(shí)、實(shí)時(shí)、全面獲取準(zhǔn)確的地下水動(dòng)態(tài)信息，以更好地為政府決策和經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)服務(wù)?！?/p>

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責(zé)任編輯 張瑜洪

Dynamic monitoring of groundwater in Hebei Province:current situation,planning and prospect forecast

Tang Liqiang

The dynamic monitoring on groundwater is an important measure for research and management of water resources,and the monitoring network is the security for getting accurate groundwater information.According to experience and application of auto-monitoring system in many years,the course of the dynamic monitoring on groundwater in Hebei Province is summarized,current situation of monitoring system is introduced and some problems existing in groundwater monitoring are analyzed.Finally,valuable advice on the professional monitoring network and construction is provided,and a widely application prospect is analyzed,which give a reference for the construction projects of dynamic monitoring network of groundwater in the future.

dynamic monitoring on groundwater;running situation;the construction of monitoring network

唐立強(qiáng)，工程師。

P641.8

B

1000-1123（2014）09-0021-03

2013-11-10