张家口地区地下水动态监测分析与展望

郭如侠

(河北省张家口水文水资源勘测局，河北 张家口 075000)

张家口地区地下水动态监测分析与展望

郭如侠

(河北省张家口水文水资源勘测局，河北 张家口 075000)

[摘要]对张家口地区地下水现有监测站网、监测技术和监测管理等进行分析，针对目前张家口地区地下水监测井稀少、监测技术落后、信息服务能力薄弱等方面进行讨论，提出地下水监测中存在的问题。

[关键词]地下水 ；监测；分析与讨论；参考意义

地下水监测是水文工作的重要内容，是一项长期的基础性、公益性事业。我国的地下水监测起步于上世纪50年代，随着经济社会的发展、水资源大规模的开发利用和管理需求的不断提高而逐步拓展，历经60余年的发展，全国地下水监测管理工作已逐步走向正规化、规范化的轨道，在工农业生产、城镇供水、环境保护以及抗旱减灾过程中发挥了积极的作用。

近年来，随着经济的发展和社会的进步，我国地下水的长期不合理开发利用以及人类活动造成地下水位持续下降、河道干涸、水质污染等一系列生态环境问题。地下水监测是认识和掌握地下水动态变化特征、分析评价地下水资源、制定合理开发利用与有效保护措施、减轻和防治地下水污染及其相关生态环境等问题的重要基础。但是，我国目前的地下水监测工作仍比较落后，不能满足经济社会发展以及实行最严格的水资源管理制度对地下水信息的基本需求。加强地下水监测是贯彻落实党和国家重要治水思路、加强水生态文明建设、保障国家水安全的战略性、基础性、长期性工作。

地下水动态监测的目的：是为了进一步查明和研究水文地质条件，特别是地下水的补给、径流、排泄条件，掌握地下水动态规律，为地下水资源评价、科学管理及环境地质问题的研究和防治提供科学依据。

1张家口地区地下水监测现状

1.1张家口地区现有监测站网

张家口地区现有地下水监测井89眼，全部为人工观测。其中水位监测井83眼，全部为浅井，五日井69眼，逐日井14眼，地下水开采量监测井6眼。具体见下图。

1.2张家口地区地下水监测技术

地下水监测项目包括：地下水水位(埋深)、水质、水温、开采量等要素，张家口现有监测井多借用生产井和民用井监测，没有专用监测井；监测方法主要依靠人工观测。

(1)水位(埋深)。地下水水位是最普遍、最主要的地下水动态监测要素。张家口地区地下水监测工作仍采用传统的人工监测方式，用测绳、皮尺、测钟或音响器等传统监测手段，地下水位监测频次主要有逐日、五日，逐日监测站占基本监测站比例不足30%。监测精度无法控制，监测效率较低。

(2)水质。单个水样取样主要为采样器，连续取样主要使用采样泵。张家口地区地下水水质各项参数主要通过采样器取样后，实验室分析的方法。

(3)水温。张家口地区地下水水温主要使用水银温度计，直接读取的方式。

(4)开采量。张家口地区地下水开采量主要是人工抽水，主要受控制灌溉面积、作物、开机历时、亩次用水量等因素影响。

图1　张家口地区地下水监测站网图

1.3地下水开发利用现状

张家口地区属于资源型缺水地区，水资源供需矛盾十分突出。由于缺水，不得不靠大量开采地下水来满足国民经济发展的要求，从而造成了地下水的超采。由于长期大面积过量开采地下水，引发了地下水水位下降等水环境问题。目前，张家口市水利投入严重不足，工程标准低、配套工程不完备、工程老化年久失修等问题还普遍存在，加上非工程措施不利(包括水价偏低、管理体制不顺、政策法规不完善、科技水平不高等)影响了水资源的合理利用和优化配置等。

1.4地下水动态特征

地下水动态规律是地下水补、径、排特征的集中反映，除与所处水文地质单元的地质条件有关外，还受人工开采和气象因素的影响和制约。

坝上平原呈现独特的地理景观和气象特征，地下水的主要补给来源是降水入渗，因此形成了与降水关系较为密切的动态变化过程。受降水入渗和灌溉回归水的补给，地下水由南或北部的山丘区向中部的湖淖汇集，垂直蒸发和人工开采为主要的排泄方式。

坝下盆地受降水入渗、侧向径流和灌溉回归水的补给，山前平原是其径流场。地下水流向受地貌条件及岩性构造的制约，基本与地形坡降方向一致，即由周围山区向盆地汇集。以河川基流、垂直蒸发和人工开采为主要排泄方式。

2张家口地区地下水监测工作存在的问题

(1)地下水监测站网布局不完善，尚不能完全满足经济社会发展的需要。

张家口市的地下水监测井网主要监测农村浅层地下水。在城市城区、大型地下水水源地和中深层地下水监测方面目前布设很少，由于早期建设的监测网点数量、布局、监测层位等已不能适应目前地下水资源管理的需要，对于重要水利工程区、地下水超采区、重要漏斗区、生态环境脆弱区等区域的地下水控制不足，成为了制约社会经济可持续发展的重要因素之一。

城区是人类活动集中的场所，地下水开发利用程度较高，大型地下水水源地和中深层地下水则是现阶段城市工业和居民生活开采的主要水源，出现的地下水问题比较多。特别是近些年随着国民经济的发展，城市用水量急剧增加，严重超采地下水，致使城区出现大面积地下水降落漏斗，引起地面沉降、地下水水质污染等一系列环境地质问题。而在城市城区、大中型地下水源地和深层地下水监测方面井网布设不足，监测井网不能准确掌握关键地区的地下水动态。

(2)地下水监测专用井不足，监测数据质量不高。

张家口地区没有地下水专用监测井，采用生产井进行观测，且大多数没有井房，个别有井房的也十分简陋，缺乏专门供电设施。因此受季节性开采和抽水的影响较大，达不到监测规范技术要求，不能完全反映真实的地下水资源状况，造成监测数据代表性差。特别是多年来经费投入不足，无力维护和修缮，监测井自然淤堵严重，人为损坏、压占现象经常发生，致使能够维持正常运行的监测井数量不断减少，导致地下水监测井更换较频繁，不得不在周围地区选择其他开采井(或停用的开采井)替代，监测资料不连续，降低了数据质量。另外，地下水监测工作大多委托距监测点较近的农民，个别由附近水利站职工、乡镇、村干部和民办教师兼任，其中90% 没有专门进行地下水监测技能集中培训，缺乏基本监测技术，监测精度得不到保证。

(3)监测及传输手段落后，与信息化社会建设的要求不相适应。

张家口地区地下水监测工作仍采用传统的人工监测方式，用测绳、皮尺、测钟或音响器等传统监测手段，地下水位监测频次主要有逐日、五日，逐日监测站占基本监测站比例不足30%。监测精度无法控制，监测效率较低，监测数据无法满足科研和生产实际应用的需要。另外，缺少应对紧急情况的应急监测方法和手段。

目前采取的委托监测方式已不能满足现代化管理的要求。由于委托监测费偏低，委托人员积极性不高，造成缺测、漏测、野外记录不规范等现象时有发生，资料质量难以保证。对于埋深较大的监测井，人工监测的难度大，且监测资料的准确性难以保证。

从监测信息的传输方式看，人工监测数据上报一般是观测员采用普通信函、电话等方式，月报动态信息传输周期至少十天以上，信息传输速度十分缓慢。从时效性看，目前的传输方式使信息传输的时效无法保证，且容易出现错误和资料传递丢失的现象，不能及时掌握地下水的变化动态，与现在的信息化管理要求尚存在一定差距。从国内外发展趋势看，实现地下水的自动监测和信息的自动传输是提高监测数据的可靠性和时效性的有效和必要手段。

(4)信息管理服务能力薄弱

早期人工地下水监测数据收集后，完全靠人工分析，纸质存档；随着计算机普及后，逐步采用了计算机辅助分析、管理、电子化存档；初步具有了信息分析、管理、查询功能，但功能仍单一、数据种类贫乏、系列不完整。在信息服务方面，还没有建立地下水分析统计、模型预测、综合评价等业务系统，不能满足为各级政府决策、专业技术人员分析研究和社会公众对地下水信息服务的需要。

3对策及建议

3.1统筹部署、统一标准

为实现资源整合、信息共享的目标，张家口地区地下水监测应按照统筹部署、统一标准的原则，结合当地实际情况，建设一个完整统一的地下水监测站网体系和信息服务系统。

监测站的位置应便于实施管理和监测。以水资源统一管理为主要目的自动监测站尽量选在设有水文(位)站或雨量站、气象站、旱情监测站的地方，与《全国水利发展总体规划纲要》等要求相一致。

3.2因地制宜、经济合理、节能环保

以现有站网为基础，考虑张家口市的自然条件和经济社会发展水平，因地制宜，实事求是地规划、优化监测网络，充实完善监测站。充分利用现有地下水监测站网和管理队伍以及通信与计算机网络设施设备、水环境监测(分)中心的实验室，注重经济性和实用性，合理控制整个系统的规模。为满足一定时期内社会发展、经济建设、生态保护等方面对地下水信息的要求，合理布设新建的地下水监测站，扩大国家地下水监测站的控制范围，增加地下水监测站网密度，提高地下水监测精度，最终建成较为完整的地下水监测网络。

地下水监测站建设要优先使用节能、安全、环保材料，因地制宜制定建设方案，避免重复和浪费。

3.3技术先进、实用可靠

立足于张家口市经济实力和社会发展水平，密切跟踪国际上地下水监测的新技术、新方法、新仪器，在充分借鉴国内外先进经验的基础上，依靠科技进步，采用技术先进、使用可靠的仪器设备，提高地下水监测的新技术含量及监测能力，使国家地下水监测系统具有先进水平。

3.4分别实施、信息共享

地下水监测项目构建地下水信息采集、传输、存储、处理、服务体系，在部级建立两部门信息共享平台，为各部门和社会提供地下水历史和实时动态信息服务。

4结语

结合张家口市现有监测站网，建立比较完整的国家级地下水监测站网，充分利用现有的通信网络和设施，形成一个集地下水信息采集、传输、处理、分析及信息服务为一体的信息系统，基本实现对全市地下水动态的有效监测，以及对山地丘陵区地下水动态的区域性监控和对重点地区地下水监测点的实时监控；为各级领导、各部门和社会提供及时、准确、全面的地下水动态信息，满足科学研究和社会公众对地下水信息的基本需求，为优化配置、科学管理地下水资源，保护生态环境提供优质服务，为水资源可持续利用和最严格水资源管理制度提供基础支撑。

[收稿日期]2016-01-08

[作者简介]郭如侠(1981-)，女，河北唐山人，工程师，主要从事地下水工作和水文情报预报研究工作。

[中图分类号]P641.74

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0071-02