地下水監測站網優化策略研究

馬宇

（榆林市水利工程質量安全工作中心，陜西 榆林 719054）

自新中國成立以來，我國的人口數量迅速增大，導致我國的水資源分配無法同步發展，從而開始不合理地開采地下水以滿足國民的用水需求，最終造成地下水出現許多嚴重的問題，如水位下降、水質污染等等[1-2]。基于此地下水監測站網可緩解或解決這些現象，并分析地下水的水資源含量，據其制定合理的地下水開發和保護的措施，以便于緩解我國地下水問題[3]。

但就目前而言，我國的地下水監測站網還處于發展階段，無法滿足我國社會發展執行的水資源管理制度的需求[4]。基于此，本文為了加強地下水監測效果，努力實現我國水生態文明建設，因此提出了相應的優化策略，以改善地下水監測站網的工作效率和質量[5]。

1 地下水監測現狀

1.1 淺層地下水資源現狀分析

張家口地處華北平原和黃土高原的交界處，由于地理位置和緯度位置導致該區域沒有河流和大量的雨水，因此只能開采地下水獲取水源。地下水資源可為區域人民提供充足的水資源，但其水資源的開采有一定的限制，必須采用科學合理的技術和開采規劃進行開采地下水，避免造成生態環境進一步變得惡劣，最終污染地下水，無法為區域人民提供干凈的水資源。因此必須根據水資源要求進行開采，通過分析計算出可開采的地下水水資源含量，避免過度開采。

1.2 地下水利用現狀

張家口的農作物主要為小麥、棉花和玉米，因此農作物的生長繁殖也需要大量的水資源。由于寧津縣的地表水較為匱乏，無法利用地表水滿足農業生產水資源需求，因此在該地區的機井建設發展較為成熟，有大片的井灌區。在張家口地區內總共有11440 眼機井，整個區域遍布機井，其地下水資源開采規模已達到14.47 萬m3/km2。

1.3 地下水水位動態監測井的布井情況

為了了解地下水水位變化，研究人員在張家口的地下水區域設立28 眼水位監測井，以實時掌握區域淺層地下水水位的動態變化情況。目前，每5 日監測1 次地下水水位變化。

2 地下水監測工作存在的問題

2.1 地下水監測站網布局不完善，尚不能完全滿足經濟社會發展的需要

張家口地區的地下水監測站網主要監測農村區域的地下水情況，但城市區域的淺層和深層的地下水監測的設施和設備較少；同時，早期建設的地下水監測網點和監測設備以及無法得到全面的地下水信息，無法為社會的發展提供地下水的動態情況，最終制約著社會的發展。

除此之外，市區為人類的主要活動場所，由于城市生產和人民生活都依靠地下水，造成地下水出現的問題較為嚴峻。尤其我國國民逐漸往城市中遷入，造成城市的用水量逐漸增加，已經出現過度開采地下水的現象，最終導致城市出現地面沉降或者地下水污染的問題，水源分布已經無法滿足市民的需求；同時，市區的地下水監測站點不足、設備較為落后，無法為城市提供全面且精確的地下水動態情況，最終使地下水問題日益嚴峻，影響國民的生活質量。

2.2 地下水監測專用井不足，監測數據質量不高

張家口地區沒有建設地下水監測專業井，其監測工作主要為觀測生產進得到相關的監測數據，同時不具備專業的供電設備和監測工具，最終得到的監測數據準確性和質量較低。此外，因季節變化造成地下水開采量也發生變化，造成監測工作不具有規范性，無法為政府提供真實的地下水動態情況。地下水監測的資金投入不足，缺乏設備維護的資金和購買新設備的資金。

此監測井由于長期不清理，出現自然淤泥堵塞，同時還存在人為損壞，造成能夠正常監測的監測井數量不斷減少，地下水監測數據無法全面展現城區的地下水狀況，還存在采用其他開采井作為監測井，顯著降低了監測數據的資料。張家口地區的地下水監測站點主要分布于農村，其監測工作的人員主要為農民或者村干部，并無專業的監測水平和豐富的監測知識，因此無法針對性地采用監測技術進行監測，得到真實的地下水監測數據。

2.3 監測及傳輸手段落后，與信息化社會建設的要求不相適應

張家口地區采取的監測方式仍然為人工監測，監測人員利用皮尺、測繩、測鐘等傳統的工具進行監測，其監測時間較長，目前的地下水監測頻率為次日和五日。因此，采用傳統人工監測無法進行次日監測，同時監測數據的精度低，且效率低下，測量的信息也不夠全面，無法滿足目前的信息化社會建設需求。另外，并沒有設置緊急監測方法和技術。

現階段張家口存在的問題主要為監測方式不足，無法為現代化社會發展提供全面的地下水動態發展數據。由于地下水監測站點的資金較少，且工作人員缺乏積極性和責任心，時常發生缺測、漏測的現象，每次監測工作基本不規范，難以保障地下水監測數據的質量。地下水監測的數據需要進行傳播，人工監測方式獲得的數據信息主要通過信件和電話的方式進行傳輸，其傳輸效率較低，需要十天以上傳播數據的時間，嚴重影響數據的傳播效率。此外，電話、信件等信息傳輸方式還存在失誤和信息丟失的現象，造成上級工作人員無法及時了解農村的地下水變化情況，造成地下水污染范圍進一步擴大。

2.4 信息管理服務能力薄弱

在早期地下水監測過程中，監測工作、數據分析、數據保存等工作都由人工完成。自計算機逐漸普及后，在該領域計算機逐漸取代人工，利用計算機即可實現數據分析、數據保存以及數據管理等。但在該領域計算機的功能較為單一，造成其信息管理服務能力弱。在信息管理方面，并沒有數據能支撐分析統計、建立模型，無法為政府、社會提供多種地下水信息，使其快速掌握地下水的發展變化。

2.5 自動監測系統運行維護費用無保障

現階段采用了地下水自動監測系統，該系統需要一定的運行經費和維護經費，但沒有固定的經費來源，因此限制了地下水自動監測系統日常工作，造成監測數據出現不連續的現象，嚴重影響地下水監測系統的發展。

2.6 省級監測系統與國家監測系統不兼容

部分省創建的地下水自動監測系統和國家監測系統獨立運行，并不兼容，因此在日常運行過程中獲得的地下水監測數據要進行格式轉換，使地下水監測工作更加復雜。

3 優化策略

為了全面掌握地下水的變化情況，并避免過度開采地下水、地下水污染，制定科學合理的優化策略，實現高效管理地下水。為構建完善的現代化地下水監測管理運行系統，需完成下述策略，為政府部門和社會提供全面且精確的地下水監測數據，實現信息透明。

3.1 擴展優化監測站網

根據相關技術規定條款，以及張家口的地下水分布情況和開采情況，擴展并優化監測網。由于該地區的地下水集中分布，因此需加大監測網點的密度，制定規范的地下水監測資料整合體系；并進一步改造使用正常的監測井，致力打造覆蓋面積廣泛、監測能力強的地下水監測站網。由于張家口市為兩個平原和一個高原的交界處，該區域需根據干旱區域、井灌區域等合理設置監測井，使監測站網能監測全市的地下水狀況，形成覆蓋廣泛、功能全面的監測網絡體系。

3.2 建設監測信息傳輸系統

將傳統人工監測和自動監測融合成為新的監測系統，彌補兩種監測方式的缺點，提升監測數據的質量。在張家口市，因建設國家級重點監測井，不斷更新自動監測設備，并且老舊的監測設備和工具，提升監測的自動化水平，實現高度智能化。同時利用計算機技術和互聯網技術構建監測信息傳輸系統，實現高效率的信息傳輸，并具有信息共享的功能。

3.3 購置基礎監測設備

由于張家口地區的基礎監測設備不全且設備較為落后，為滿足工作和發展需求，需配備完善的基礎監測設備，有效提升監測效率。

3.4 落實監測經費

地下水的監測站網所需的經費主要分為日常監測費用和水質監測費用，由于經費來源不穩定導致地下水監測工作無法按時開展。因此，必須保障監測費用充足，該部門需多與政府的財政部門溝通，以便獲取充足的經費。此外，需按時頒發工作人員的報酬和獎金，以保證員工的工作熱情。

3.5 進一步提高認識和管理水平

地下水監測工作的效率主要受到監測設備和工作人員的限制，為了提升監測工作的質量和效率，必須加強工作人員對地下水監測工作的認識，了解到監測的重要性。此外員工的管理水平影響到監測工作能否順利開展，需提升工作人員的管理水平，明確自身的義務和責任，可要求檢測人員進行培訓，提升其工作的規范性，并增強管理能力，保障監測工作有序開展。

3.6 統籌部署、統一標準

統籌部署和統一標準原則，有利于張家口地區規范地下水監測工作。結合區域地下水的分布情況，制定合理的統一標準，以便于水資源管理和監測站管理及監測，從而構建科學合理的地下水監測站網體系，為地下水監測站的發展奠定堅實的基礎。

3.7 因地制宜、經濟合理、節能環保

根據張家口區域現有的監測站網作為發展基礎，根據張家口市的環境情況和社會發展情況，因地制宜、科學合理地規劃監測網絡，不斷地完善監測站網。此外，充分利用現階段的高科技技術（互聯網技術、通信技術），創建新的傳輸設備與現有地下水監測站網配合進行監測工作，經濟實用。為得到全面且精確度高的監測數據，需根據社會發展情況以及生態保護要求合理布設地下水監測站點，在保護環境和促進經濟發展的前提下不斷擴大地下水監測網絡，以全面覆蓋整個市，實時掌握全市的地下水動態變化。此外采用節能環保的監測設備，確保走可持續發展道路，使地下水監測領域能長遠發展。

3.8 技術先進、實用可靠

根據張家口市的經濟發展情況和設備發展水平，依據自身的經濟狀況引進相應的地下水監測設備和監測技術，并充分掌握國內外先進的地下水測量經驗，以便豐富自身的監測經驗。利用先進的技術和設備提高地下水監測的能力，為政府和社會提供高質量的地下水監測數據。

3.9 分別實施、信息共享

地下水自動監測系統為地下水監測數據提供傳輸儲存、處理的平臺，實現高效處理信息，可及時更新監測數據，為全民提供優質的動態信息服務。

4 結論

綜上所述，通過論述張家口市的監測站網的現狀和存在的問題，提出了針對性的優化策略，以便增強地下水監測能力。首先根據地區的環境和社會情況，因地制宜地設置地下水發展規劃；其次，構建高自動化的監測系統，減少人工成本，并具有高效監測的功能，實現高效傳輸信息，及時更新地下水信息，為人民提供優質的信息服務；此外，還需完善監測基礎設備，更換老、舊監測設備，提升監測的效率，以保障監測信息的質量。