对地下水监测有关问题分析与思考

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:甘敏斐
[导读] 摘要:地下水是水资源的重要组成部分,是重要的供水水源,是维护生态环境系统的重要影响因子,其作用无可替代。
        昌吉州水资源管理中心  新疆  831100
        摘要:地下水是水资源的重要组成部分,是重要的供水水源,是维护生态环境系统的重要影响因子,其作用无可替代。受我国自然地理、气候特征和人类活动影响,目前我国还存在着水资源短缺、水环境污染、水生态受损等主要水问题,加强地下水监测是贯彻落实新时代党中央重要治水思路,实施最严格的水资源管理,加强水生态文明建设等必然要求,所以探讨与研究目前地下水监测有关问题是非常必要和重要的。
        关键词:地下水;监测;问题;对策
        1地下水监测存在的问题
        1.1监测站网体系不完善
        已建的国家地下水监测工程布站主要以水文地质单元为基础,主要集中在地下水水资源开发利用程度较高地区进行布设,对一般地区布设密度较低或未布设,未以县级行政区为单元进行统筹布设。随着加强县级行政单元水资源管理需要,以及对超采区、生态补水区、生态脆弱区等区域加强水利行业强监管需要,已建的监测站网已不能完全满足新的需求,需要在监测空白区、监测站网密度不足地区补充建设。
        1.2监测仪器设备稳定性和可靠性需进一步提高
        在国家地下水监测工程推广应用的一体化水位监测仪器设备,具有体积小、占地少、功耗低、易维护、不易被破坏等优点,较以前应用的分体式监测仪器设备应该说有明显进步,为我国地下水监测仪器设备技术进步做出了贡献。然而,在实际应用中也暴露出部分型号设备稳定性、可靠性较差,温漂与时漂较大;在公网信号较弱地区和2G信号维护不及时地区,出现通信不畅,数据到报率较低;在高寒、高温高湿地区,电池使用寿命较短等问题。
        1.3面向应用主题的产品比较缺乏
        已建的地下水应用系统,主要根据地下水一般的业务流程和生产需要,开发了相应的软件,形成了一定的数据产品。但是随着强监管加强,面向应用主题的业务需求不断增多,如超采区地下水通报、超采区指标管控及预警、超采区动态评价、地下水水资源实时评价、地下水水质影响因素综合分析等,都急需有相关的业务系统支撑,形成面向应用主题的产品,而目前这些面向应用主题的软件产品基本属于空白,还急需加强。
        2加强地下水监测的措施
        2.1关于站网补充完善
        2.1.1满足应用需求,继承发展的原则
        监测站网、信息采集传输、数据处理和应用服务能力满足最严格水资源管理、抗旱减灾、生态文明建设、国家重大发展战略和经济社会发展的需要。继承现有两部国家级自动监测站网,补充新建地下水自动监测站,充分共享利用省级自动监测站,改建一部分封存井、生产井为专用井,全面取代人工观测;充分利用各级监测中心已有信息系统资源。
        2.1.2县级行政区划与水文地质单元相结合的原则
        以县级行政单元为基础,结合水文地质单元划分和地下水开发利用状况及造成的影响程度,按技术规范要求,对县级行政区应全面布设。对水事敏感区域的跨省级的水文地质单元,在省级行政边界区应全面布设。
        2.1.3浅层与深层统筹布设的原则
        对浅层和深层地下水应统筹考虑,按规范要求全面布设;在山前和代表性丘陵地区应进行布设。
        2.1.4突出重点的原则
        在超采区、生态补水区、生态脆弱区、海水入侵区等特殊类型区应加密布设,原则上达到站网密度上限要求。


        2.2地下水水质采样与检测
        《水环境监测规范》(SL219—2013)规定了地下水水质监测项目,一般为20项、39项,《地下水质量标准》(GB/T14848—2017)规定了常规指标39项和非常规指标54项,规范与标准也简单规定了地下水采样器的类型和方法要求,但没有规定对地下水水质自动监测的要求,对地下水采样器也没有提出明确的性能技术要求。国内水文部门以前很少使用专用的地下水采样器、采样泵,也基本不进行地下水水质自动监测,缺乏这方面的技术标准规定。国际标准也还没有对地下水水质监测的专门规定,一些主要国家如美国等有地下水水质采样的行业标准。
        在具体工作中还需探索与研究以下几方面问题:(1)现行标准对地下水水质采样规定采用抽水方式进行,但由于有部分井埋深较深,需要较大功率水泵才能抽取,再加之大多数野外没有市电,需要配置一定功率的汽、柴油发电机拉到现场,才能完成有关采样工作,其工作难度大、成本高。能否研究其他的采样方式,如贝勒管替代抽水方式,在研究成果基础上加以应用。(2)目前绝大多数省级水环境监测中心不具备地下水93项检测能力,据调查统计一般仅为30~50项,需要加强省级水环境中心检测仪器设备配置和检测人员上岗培训,不断提高检测能力和水平。(3)要加强研究单站水质代表性问题。由于地下水水流运移慢,对地下水水质污染物扩散、运移实际上没有监测,目前采用单站(井)水质评价,其能代表多大范围水质状况认识不清,还缺乏实际的监测数据作为佐证,需要加强一定的野外试验研究,探索研究在不同介质含水层污染扩散运移规律。(4)要加强地下水水质自动监测仪器设备稳定性、可靠性研究。从目前国家地下水监测工程已安装应用的100套电极法水质自动仪器实际运行来看,效果并不理想,表现出仪器设备稳定性、可靠性较差,时常出现异常数据,在以后应用中,要加强有关仪器设备质量检测和对比试验。
        2.3地下水水量监测
        地下水以人工抽出(开采量)和以泉水、暗河、坎儿井方式自动流出地面,分别以管道或明渠流量测验方式进行水量测量。使用较正规的管道流量计时,管道出水量测量误差可控制在2%~5%之间,明渠流量测量误差稍大些。目前没有明确的地下水出水量测量规范要求,水文地质勘察规范中有一些简单的要求,如“出水量测量,采用堰箱或孔板流量计时,水位测量应读数到毫米。采用水表时,应读数到0.1m3。明渠流量测验误差可以按河流流量测验规范的有关规定执行。灌注地下水水量的测量,也可按此规范要求进行监测。抽水试验时,对抽水流量监测的要求要高一些,一般用堰箱、孔板流量计测量流量。其流量测量不确定度可以达到2%。高精度的堰箱可以达到1%的流量测量不确定度。应该注意,对明渠流量测量,不管是人工还是自动测量,测得的都是流量,还需加上时间因素才能得到地下水出水量。而河流流量测验规范中的误差要求都是流量误差。对于管道流量测量,尽管一些管道流量计的准确度较高,但用于地下水时,可能有各方面的问题。
        在农业上,抽取地下水的机井很多,实际难以都装上流量计,一般采用调查和估算方法获取,其出水量测量误差就难以控制。而农业开采量目前占我国地下水开采量的60%~70%,如果农业开采量监测或估算误差很大,其对地下水开采总量会影响很大。而农业开采量监测一直是一个难点,目前还没有一个公认的方法解决。笔者认为可从以下两个方面进行研究探讨。(1)加强重力卫星法应用研究。针对目前农业地下水开采量,大部分还是采用调查统计方法获取数据,存在着代表性不足和统计误差。有关研究单位,通过GRACE卫星观测地球重力场变化,反演开采量值,可为大尺度地下水开采量估算和复核提供了新的技术手段,在以后水利系统应加强应用研究。(2)加强电量转换法应用研究。电量转换法提出已有较长时间,但在实际应用中受电量获取、水泵效率确定等因素制约,而实际应用不广泛。所以要加强与电力部门信息共享,获取较准确的农村用电量;同时要加强野外试验研究,获取不同埋深条件下抽水效率值,从而通过间接方法获取较为准确的农业开采量数据。
        3结语
        经过多年努力,我国地下水监测工作取得明显进步,特别是我国国家地下水监测工程顺利竣工验收,使我国地下水监测技术水平和信息服务能力迈上了一个新台阶,进入一个新时代。
        参考文献:
        [1]邵长颖.关于地下水环境监测技术的研究[J].化工管理,2019(21):111-112.
        [2]杨阳.探析城市地下水环境监测系统的应用[J].科技风,2019(19):113.
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