污染源變化條件下地下水監測網優化設計

黃瑞瑞，王錦國，楊 蘊

(河海大學 地球科學與工程學院，江蘇 南京 211100)

近年來，地下水環境不斷惡化，地下水污染問題日益突出。在地下水污染防治和修復過程中，建立和完善地下水污染監測網是獲取準確的地下水污染信息的必要先決條件[1-2]，是實現可持續發展和保證人類身心健康的重要工作，利用地下水污染監測可以實時掌握地下水水質變化規律，以便及時有效地監測和預警該地區地下水污染情況。由于地下水污染源往往呈現多點分布，污染源的變化影響著監測井的空間布局和數量選擇。因此，在場地地下水污染監測網設計時，還需考慮多個污染源對監測網絡設計的影響。

關于地下水污染監測網的設計，我國自20世紀50年代建立監測井網以來，已經形成了一定規模的監測網絡，具有較為完善的管理和監測體系[3]。但是，在地下水水質監測的過程中，過量取樣是較為普遍的現象[4]，它將導致監測數據冗余，而且地下水監測又是長期的工程，這便意味著巨大的經濟成本浪費。因此，在保證監測精度的前提下，如何尋求優化的地下水污染監測方案使得監測成本最低，是地下水監測網優化設計的關鍵技術難題。

20世紀70年代末，國外學者開始著手進行地下水監測網的優化設計，提出了很多經典的方法來解決昂貴的監測費用問題，比較典型的方法有Kriging法、水文地質分析法、聚類分析法、卡爾曼濾波法、信息熵法等[5]，但這些方法均未綜合考慮水文地質信息、監測井位、監測井數、計算量和人為主觀因素對地下水監測網優化設計的影響[6-7]。……