福州市新增國家地下水監測站點實施探析

陳秀清

(福建省水文地質工程地質勘察研究院 福建漳州 363000)

0 引言

“國家地下水監測”工程，屬于中央預算內投資安排的中央直屬國家基本建設項目，由自然資源部和水利部共同承擔。國家級地下水監測網，旨在建設一個比較完整的集地下水信息采集、傳輸、處理、分析和信息服務為一體的國家級地下水監測網絡體系，實現區域地下水開采總量控制、有效防治跨省(區、市)地質災害、提高全國地下水資源評價程度等方面作用[1]。

基于此，本文以福州市國家地下水監測站點實施為例，探析國家地下水監測站點實施現狀，并針對存在的現實問題提出改革建議。

1 福州市原有地下水監測現狀分析

福州市原有地下水監測站網共設有監測點46處(含國家級監測點10處)，監測點主要分布于福州市所轄的鼓樓區、晉安區、倉山區、臺江區4區,分布面積755.70km2，建設于1987年～2000年期間。其中：

①井點類型：專用井27處，機、民井16處(占34.78%)，泉眼3處；

②監測地下水類型：孔隙水20處，裂隙水22處，孔隙水及裂隙水4處；

③監測層位：潛水8處，承壓水32處，多層監測3處；

④監測項目：水位水質共用1處，單測水位26處，單測水質19處；

⑤監測方法：自動監測1處(位于晉安區新店鎮浮村鐵路段停車場內)，人工監測45處；

⑥監測頻率：長測點①27處，統測點②19處；

⑦監測井管破損程度：嚴重8處，輕微14處，完好24處。

根據上述統計數據并進行實地調查可知，福州市原有地下水監測站點網存在以下若干問題：

①機、民井占比較多，機、民井未設井口保護裝置，監測數據易受人類活動影響，不能真實反映地下水的實際情況；

②機、民井監測站點大多委托附近農民維護，監測能力和監測數據質量難以達到監測規范要求，且缺乏與生態環境有關的監測內容，如水質監測；

③監測基礎設施薄弱，數據傳輸方式原始，時效性差；

④原有站點中絕大部分采用人工監測，監測及傳輸手段落后，與信息化社會建設要求不相適應；

⑤部分測井淤堵嚴重，造成監測數據數量和質量不斷降低，而輕微淤堵也將一定程度影響監測水位的實際情況；

⑥對已有的監測數據未能系統分析、綜合利用，造成一定的監測資源浪費。

本次新增國家地下水監測站點，采用先進的信息采集監測設備和技術傳輸，實現數據采集、傳輸、存儲的自動化；實現專用機井化并進行孔口保護裝置，大大減少了人類活動對監測數據的影響，有效提高了監測能力和監測數據質量。

2 福州市新增國家地下水監測站點實施目標與范圍

2.1 實施目標

國家地下水監測工程，是服務國家戰略決策，服務水資源調查評價，服務地質環境保護的基礎性、公益性工程，是踐行國家生態文明建設的重要舉措。結合福州市原有的地下水監測站點，本次監測站點實施，旨在建立比較完整的國家級地下水監測站網，以有效提高地下水監測自動化和信息化水平，為社會提供及時、準確和全面的地下水動態信息；旨在利用云平臺和大數據技術，實現對全國地下水動態分析、水質水量的有效監測，為我國地下水保護、國土空間規劃和水資源管理提供優質服務，為地下水資源與環境科學研究提供數據基礎和國家重大戰略決策提供基礎支撐，實現經濟社會的可持續發展[2]。

2.2 實施范圍

福州市國家地下水監測站點布設設計方案，以水文地質單元為基礎，立足經濟社會發展、人民生活、工農業發展和生態環境保護的需要，遵循全面布設的原則，實現福州市各(區)縣均有監測站點布設[3]，特別是對重要供水水源地區域布點監測。項目建設涉及福州6區6縣，分布面積約11 968.00km2。

3 新增站點設計布設情況

按照“設計先行、統一部署、逐步實施、分級管理”的原則，新增站點設計在福州全市6區6縣增設27個國家地下水監測井。設計監測點所屬的區域水文地質單元為一級東南沿海流域，閩江下游丘陵、平原區——福州平原地區。設計方案中27個監測站點，總體上布設在經濟發達地區及地下水開發利用程度較高地區[3]。

4 監測站點實施工作流程

國家地下水監測站點(福州部分)實施過程嚴格按設計方案開展，具體工作流程如下[4]：

①水文地質調查：開展各井點1∶10 000水文地質調查工作，并進行具體孔位落地協調工作；

②小口徑鉆探：地質鑒別孔鉆探，采用口徑為Φ130mm的小口徑開孔，穿過地表覆蓋層后，換口徑Φ110mm鉆進至設計深度；

③大口徑鉆探：小口徑取芯完成后，按成井方案擴孔。開孔口徑不小于400mm，終孔口徑不小于110mm，鉆進過程同時進行簡易水文地質觀測；

④物探測井：孔內采用JBS-1B型綜合數字測井儀進行自然電位、視電阻率、自然伽馬、井斜等物探測井；

⑤成井：成井時技術人員均到現場進行指導，監理人員旁站監督，并全程進行影像記錄，管材均采用經檢測合格的200mmPVC-U管，管材壁厚9.6mm；過濾器采用PVC-U管割縫，外包40-60目不銹鋼網；

⑥填礫、止水：成井后及時進行換漿、填礫或止水；

⑦洗井：采用空壓機、活塞洗井、抽水洗井等方法進行聯合洗井，洗井工作一般采用2種以上方法，洗至水清后進行抽水前穩定水位觀測；

⑧抽水試驗：采用單井穩定流抽水試驗方法，抽水設備主要為深井潛水泵，一般進行3次降深；

⑨水樣采集、分析：抽水結束前取水質全分析樣一組，抽水前后均進行沉渣測量；

⑩輔助設施建設：鉆孔施工及各項試驗、測試符合設計要求后進行井口保護裝置、標識牌及水準點設置，如圖1所示；

實施站點鉆孔結構成果如圖2典型站點地質剖面及鉆孔結構圖所示。

5 工作成果

5.1 完成實物工作量

監測站點實際施工過程中，因部分監測點選址落地困難等原因，在4區6縣落地施工監測井23處，具體實施站點位置如圖3所示。

圖2 典型站點地質剖面及鉆孔結構圖

注：①站點350104210525(監測第四系孔隙承壓水)和350104210525(監測基巖裂隙水)均位于倉山區金山公園內，2個站點距離2m，在圖中顯示重疊；②因落地原因，站點350103210531由臺江區閩江公園移位到倉山區福建省國土資源廳檔案館，但是站點編號未變。圖3 福州市新增國家地下水監測站點實施分布圖

鉆探總進尺1512.51m，物探測井1512.51m，1∶10 000水文地質調查91.3km2，洗井臺班127臺班，抽水試驗172臺班，水樣采集分析23組，孔口保護裝置23套，標志牌23個，引測高程、坐標測量和水準點建設23處。設計方案施工站點實際施工情況，如表1所示。

表1 新增監測站點設計方案與實際實施情況一覽表

5.2 目標監測含水層

本次地下水監測類型為第四系孔隙潛水3處，第四系孔隙承壓水4處，基巖裂隙承壓水16處，如表1所示。

5.3 水質分析

本次地下水監測站點水質分析結果，按《地下水質量標準》(GB/T14848-93)進行水質評價，其中：1組指標類別為Ⅲ類、質量級別為良好；5組指標類別為IV類、質量級別為較差；17組指標類別為V類、質量級別為較差～極差。地下水主要為鐵錳超標，其次為氨氮超標，再次為PH值、F、化學氮超標。

6 新增監測站點實施存在問題

監測站點選址，主要考慮監測井施工通道及水電、監測井后期保護及監測長期穩定運行等因素，設計方案一般結合水文地質條件選擇在公用土地，但土地屬于各公有單位實際管理。

本次監測站點施工雖有地方國土部門的全力配合，但監測站點落地協調難度依舊很大。落地協調困難大，嚴重影響了施工進度，增加了施工成本，嚴重浪費了大量的人力財力物力。具體表現如下：

(1)本次擬增設27個監測點，但鼓樓區和臺江區的4處站點因未能協調成功，監測站點最終未能進行施工，造成這兩個區(占地面積43.71km2)本次國家監測站點施工空白。

(2)福州市有11個站點(占所有站點的47.83%)，經過多次反復選址協調，最終落地。

(3)落地協調困難大，造成部分站點不能按設計方案的最佳水文地質條件進行施工。福州市有2處監測站點(協調后最終才成的施工點，但非設計方案監測點)鉆進深度雖已遠遠超過設計方案，但未能達到目標含水層，無水、少水。無水和少水的站點未能滿足國家地下水監測要求，最終重新選址，重新協調落地，重新施工。

7 相關建議

地下水監測工作是一項長期的基礎性、公益性事業，為方便監測站點的管理、保證監測站點能長期有效地發揮作用，建議由省政府和市政府聯合牽頭協調解決監測站點落地難的問題，以保證監測站點施工能落實在目標含水層及減少不必要的人力財力物力浪費。根據福州市國家地下水監測站點的實施情況，建議從站點地域分布上完善鼓樓區和臺江區國家地下水監測站點的分布，以填補這兩個區國家地下水監測站點的空白。

針對原有福州市地下水監測及傳輸手段落后、數據傳輸時效性差、監測能力和監測數據質量低的情況，建議從監測方式上，將原有站網由人工監測改善為自動監測方式，以更好地掌握地下水數據；從站點井口保護上，建議完善原有站點的井口保護裝置，以減少人為因素對監測井的干擾；從原有舊站點的修復上，建議對可修復的站點進行必要的修復，以減少淤堵對監測數據的影響，提高監測數據的質量。

8 結語

本文闡述了福州市原有地下水監測站網現狀，分析了原有監測站網存在的問題。本次新增的23處國家級監測站點有效解決了原有站點存在的問題和不足，實現了自動化監測和信息化傳輸，建成了相應的井口保護設施，并系統分析了實施過程存在的問題提出相關建議，希冀能對國家監測站點后期工作的開展具有一定的參考意義。

注 釋

①長測點指水位監測點中監測頻率大于等于1月1次的監測點。

②統測點指水位監測點中監測頻率小于1月1次的監測點(1年1次、1年2次)。