衡水市地下水監測歷史及現狀分析

2016-04-29 00:00:00張學知

水能經濟 2016年7期

【摘要】衡水市位于河北省中南部平原區，工農業主要靠開采深層地下水，屬嚴重超采區。地下水動態監測具有認識和掌握地下水動態變化特征，科學評價地下水資源，制定合理開發利用與有效保護措施，防治地下水生態環境等問題的重要意義。隨著社會的發展，地下水監測的方法和技術也在不斷發展。通過對衡水市地下水動態監測的方式方法、歷史沿革及變化發展分析，展望衡水市地下水動態監測的良好發展前景。

【關鍵詞】地下水動態監測；站網；自動化；功能

1、衡水市概況

衡水地處華北平原，位于河北省東南部，東與山東德州毗鄰，省內與邢臺、石家莊、保定、滄州接壤，東徑115°10′～116°34′與北緯37°03′～38°23′之間，南北最長距離為125.3km，東西最寬距離為98.1km，衡水市行政區域面積8815km2。衡水市東南隔衛運河與山東省相望，東面、北面與滄州市、保定市相鄰，西面、南面與石家莊、邢臺接壤。

衡水市為平原區，地勢平坦。東部海拔高度（黃海）28.0～12.0m，西部海拔30.0～12.0m。地貌為沖洪積、沖湖積平原區。衡水市土壤大多為壤土、沙壤土、粘性土，適應于多種農作物的生長。

2、地下水動態監測的意義

地下水動態監測是一項長期的基礎性、公益性技術工作，是認識和掌握地下水動態變化特征，科學評價地下水資源，制定合理開發利用與有效保護措施，防治地下水生態環境等問題的重要基礎，在工農業生產、城鎮供水、環境保護以及抗旱減災過程中發揮了積極的作用。

衡水市屬于資源型缺水地區，水資源供需矛盾十分突出。由于缺水，不得不靠大量開采地下水來滿足國民經濟發展的要求，從而造成了地下水的超采。由于長期大面積過量開采地下水，引發了地下水水位大幅度下降、局部地區出現降落漏斗、含水層疏干等水環境問題。目前，衡水市水利投入嚴重不足，工程標準低、配套工程不完備、工程老化年久失修等問題還普遍存在，加上非工程措施不利（包括水價偏低、管理體制不順、政策法規不完善、科技水平不高等）影響了水資源的合理利用和優化配置等。

衡水市地表水質較差，難以利用，僅石津灌區受上游來水，可以作為灌溉應用。2014年地表水供水量為2.3億m3，用水量為2.3億m3。

2014年全市供水總量為161822.55萬m3，其中地下水開采量為136684.14萬m3、占總供水量的84.5%，地表水供水量為23416.33萬m3、占總供水量的14.5%，外調及污水回用水量為1722.08萬m3、占總供水量的1.0%。

在地下水供水量中，深層地下水供水量為93405.48萬m3，占地下水總供水量的68.3%，淺層淡水和微咸水供水量分別為38147.68萬m3和5130.99萬m3，分別占地下水總供水量的27.9%和3.8%。

因此，地下水動態監測對于衡水市的社會可持續發展尤為重要。

衡水市地下水垂向上劃分為四個含水組，第一含水組為潛水，俗稱淺層地下水；第二、三、四含水組為承壓水，俗稱深層地下水（詳見圖一）。

3、衡水市地下水動態監測發展過程

3.1 歷史及現階段站網狀況

我國的地下水監測起步于上世紀50年代，衡水市地下水動態監測起自上個世紀80年代，當時共有監測站176個，均為淺層地下水動態監測站，為農業灌溉服務的基礎上建立起來的，主要監測農村淺層地下水。隨著社會發展，深層地下水逐步開發利用，到1988年開始監測深層地下水動態，共設立99個淺層地下水監測站，72個深層地下水監測站。

目前，衡水市共有地下水監測站122個，其中，深層地下水監測站62個，淺層地下水監測站60個。均為人工監測站點，均采用生產井。生產井觀測受季節性開采和抽水的影響較大，達不到監測規范技術要求，不能完全反映真實的地下水資源狀況，造成監測數據代表性差。為滿足科學研究和社會公眾對地下水信息的基本需求，為優化配置、科學管理地下水資源，防治地質災害，保護地質環境提供優質服務。同時為水資源可持續利用，實現最嚴格的水資源管理制度，防治地質災害，保護生態環境，地下水實現的自動化監測迫在眉睫。

3.2 建設中的站網狀況

為適應社會發展需要，2015年衡水市實施水資源監控能力建設項目，以實現衡水市地下水動態的自動監測。該項目共布設地下水監測站254處，其中淺層地下水84處，深層地下水監測站173處。總進尺66810米。全部為專用井，用以監測衡水市的地下水動態變化。地下水監測井結構設計按照以《地下水監測站建設技術規范》（SL360-2006）及《地下水監測井建設規范》有關要求，通過對已有水文地質基礎資料的分析研究，了解和掌握地下水監測目標含水層（組）的厚度、巖性特征、埋藏條件、多年地下水動態變化規律以及地下水水質的腐蝕性能等方面情況，并以此作為依據建設。目前，該項目正在建設驗收中。

地下水動態監測方式全部選擇自動監測自動傳輸方式。采用壓力式水位水溫一體化傳感器。具備能定時采集監測站的地下水位、水溫數據；以固態存儲方式在站記錄測得的數據，可以在現場人工讀取；可暫存一個月的監測數據，每天傳輸監測數據并能實時召測；以定時自報方式自動將采集的數據通過GPRS通信網絡發送到衡水市水資源監測中心和省水資源監測中心；具有電源告警功能和一定的故障自診斷功能。

3.3 即將建設實施的站網狀況

2016年，國家地下水監測工程衡水部分即將實施，該項目將建設地下水監測站117處，其中淺層地下水52處，深層地下水監測站65處，其中水質站44個，水質站依附于水位站進行建設，占水位站總數的37.6%。總進尺13340米。站點布置堅持重點監測與區域控制相結合，對超采區、生態修復區、漏斗區、城市建成區以及鹽堿化區、污染區等特殊類型區的監測站網進行重點建設，對生態環境保護區等進行重點監測。

建成后擁有衡水市級分中心一個，承擔轄區內地下水監測站的運行、維護和管理，水質站水樣的采集與分析，流量站的巡測，接收由省級監測中心分發本轄區的地下水信息，建立相應的數據庫，進行資料校核和整編，并將年度整編成果上交省級監測中心。地下水監測站將水位、水溫、水質等自動采集信息通過GPRS信道發送到省級監測中心；省級監測中心將數據存入本級數據庫，同時通過國家防汛抗旱指揮系統計算機網絡分別傳輸到國家地下水監測中心和地市級分中心。

自動化監測站網建成后，衡水市將實現全區域的自動化地下水動態監測，覆蓋現有的人工監測站網，落后的監測手段將退出歷史舞臺，先進的技術設備將取而代之。

自動監測項目建設完成后，衡水市地下水監測站密度淺井將由6.8站/1000km2變為15.4站/1000km2，深井由7.0站/1000km2變為26.7站/1000km2。符合并超過了淺層地下水監測密度在《地下水監測規范》SL183-2005規定的沖洪積平原中等開采區4-10眼/1000km2的站網密度范圍內，深層地下水監測密度接近超采區要求8-14站/1000km2的規定。

3.4 自動化檢測的優點

1.人工5日觀測一次，監測頻率較低，而自動化監測設備可以每日上傳兩次數據至平臺，監測頻率高，并且可以實時提取數據，掌握即時動態。

2.人工監測站網借用生產井，造成站網不穩定，而自動化監測站網全部采用專用井，保證了站網的穩定性。

3.人工監測多委托當地居民觀測，沒有經過專業培訓及測具的誤差導致數據存在不準確性，而自動監測站網全部采用最先進的一體化壓力式監測設備，數據準確可靠。

4.自動化監測站網布設更加均勻，密度更大，便于收集各個地區的地下水動態信息見表一。

4、建議

建議水資源監控能力站網建設和國家站網建設項目完成后進行平臺整合，將兩個系統合二為一，統一操作管理，將更便于數據的提取與整理分析，也節省了硬件的維護投資及減少運行管理人員。

地下水自動監測系統的建成，具有顯著的經濟效益、社會效益、環境效益。對全市水資源優化配置、農業結構調整，工業發展布局，城市發展規劃，生態環境建設等具有戰略指導意義。為衡水市綠色發展、高端發展、率先發展，奮力打造河北環津京新增長極戰略突破口提供強有力的支撐和保障。

參考文獻：

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