河南:监测“一张网”守护地下水安全
2020-02-07刘鹏飞董伟王萍
刘鹏飞 董伟 王萍
水温17℃、水位埋深10.14米、气压1.029千帕……日前,在河南省地质环境监测院办公室内,工作人员在电脑前轻点鼠标,就实时获取了远在300多公里外某处地下水监测井的水温、水位、气压等详细数据。
这就是河南省地质环境监测院历时4年、总投资1亿元建成的国家和省级地下水监测工程,初步形成了全省地下水环境监测“一张网”。据悉,该平台依托覆盖全省范围的1580个监测点,集实时监测、数据分析、服务应用为一体,基本实现了对全省约 11万平方千米区域内地下水的有效监测。
“全省地下水环境监测‘一张网的初步建成,不仅为政府职能部门自然资源管理提供了大量详实的数据,还为地下水资源科学管理、地质环境问题防治、生态文明建设提供重要支撑。”该院院长甄习春说。
抢抓机遇 打造精品
河南省是农业大省和工业大省,地下水资源的开发利用在全省经济社会发展中举足轻重。全省浅层地下水占地下水开采总量的85.56%,由于长期大量开采,加上人类活动对地下水环境的干预作用愈演愈烈,从而引发水位下降、区域地下水漏斗、地面沉降、水质污染等诸多环境地质问题。
“地下水监测的目的就是通过掌握地下水动态变化特征,科学评价地下水资源,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的地质灾害、生态环境等问题。”该院总工程师王继华如是说。
河南省地下水监测工作始于20世纪60年代。该院经过多年不懈努力,积累了大量翔实的地下水水位、水流、水温、水质动态变化数据,初步形成了较为完善的管理体制和监测体系。
然而,由于后续经费投入不足,前期建成的监测井缺乏维护和修缮,井内淤堵严重,致使正常运行的监测井数量不断减少,监测数据的数量和质量不断降低。因此,尽快建成全省地下水环境监测“一张网”,实时全面掌握地下水环境状况,显得尤为重要。
2015年,河南省地下水环境监测“一张网”建设迎来重大机遇。这年6月,国家地下水监测工程正式启动。省地质环境监测院组织实施国家地下水监测工程(国土部分)建设,利用中央财政资金5549万元,新建和改建地下水监测站点485个,并全部配套地下水水位自动采集和传输设备。
国家地下水监测工程(河南部分)的实施,基本满足了对地下水的实时监测,但仍存在自动化监测点密度不够的问题。为此,省地质环境监测院申请省财政资金4461.7万元,于2016年11月开始,实施河南省地下水监测工程。在国家地下水监测工程的基础上新建387个地下水监测点,监测区域以黄淮海平原及山间盆地为主,监测地下水类型以孔隙水为主,其次为岩溶水、裂隙水。
随着国家级、省级地下水监测点的逐步完善,河南省地下水环境监测“一张网”初步形成。该平台优势突出:一是监测范围整体化,监测网覆盖全省范围,全面监控地下水水情;二是监测层位立体化,对含水层开展立体分层监测,真实描绘地下水空间变化情况;三是监测类型系统化,针对山区基岩水、平原第四系水以及平原隐伏岩溶水等不同地下水类型及重要地区和典型地段进行系统化监测。
细化标准 狠抓质量
短时间内要高标准新建872个地下水监测井,除了规划设计、技术指导,还要监理到位、严格验收,既要如期完成,又要打造精品,工作量之大可想而知。
为此,该院领导高度重视,多次带队前往各标段施工现场实地踏勘,督促工程进度,检查工程质量,定期召开工作例会,加强技术指导,积极协调监测站点落地,确保项目施工质量和进度。
项目开展前,该院技术人员对涉及地下水监测的标准规范进行了调查研究和总体设计,建立了包括地下水监测站网优化、监测井施工、保护设施标识、监测信息系统建设、监测数据通信接口协议、监测网运行维护等技术标准。
在项目推进过程中,该院按照分年度实施、分片部署、逐片推进的原则综合部署,依托国家级地下水监测工程,以国家级骨干网为基础,完善省级监测网点,夯实监测网络基础,使其成为与气象、水文、地震和环保具有同等地位的公益性监测网,定期发布地下水水情通报,实现全省地下水环境的有效监测。
在监测点布设时,该院要求避免重复建设,省级监测网以国家地下水监测工程为基础,考虑地下水监测点资料的连续性和完整性,以实现自动监测为原则,尽量利用满足要求的原有监测孔。同时,对地下水开发利用程度较高的地区,按水文地质条件进行分层监测,以主要开采层位为主,主要开采层的监测孔数量不低于监测孔总数的70%;中深层地下水监测孔为监测点总数的10%~20%。
监测井施工中,该院就保护筒的防水、透气、信号传输和锁具方面进行了多次的改良,获得国家专利1项;在勘探风险区建设深度300米、井口水溫58℃的地热监测井1眼;培养了一大批技术骨干。工程顺利通过专家验收并获得优秀等级,同时,依托监测工程成果,获得厅级科技奖8项,其中一等奖3项。
数据分析 成果共享
“平台建成了,关键要用好。每年系统可自动生成几十万条数据,我们要加强对这些数据的分析,实现地下水环境监测数据的统一管理和应用。”该院地下水环境监测中心工作人员豆敬峰信心满满。
据悉,该院将依托地下水环境监测“一张网”,每年向自然资源部上报全省地下水监测数据和统计资料;对取得的大批监测成果进行分析整理,定期发布《河南省地质环境公报》《河南省地下水水情预报》《河南省地质环境监测年度报告》,及时为政府和社会提供基础资料和决策依据。
郑州是一个缺水城市,供水水源依靠地下水和黄河水,中深层地下水的开采形成了大面积降落漏斗。通过每年的水情通报,郑州市政府积极采取限制城区新凿水井、地下水开采量、加强地下水人工回灌等措施,遏制了地下水下降趋势,有效防止了相关地质灾害的发生。
千里长渠起渠首。让南水北调中线工程受益区人民喝上丹江口水库甘甜清澈的渠水,水质安全显得格外重要。在河南段的南水北调大渠两侧,该院共布设了60余个地下水监测点,通过数据整理、分析,定期会向有关部门通报水质情况。
近年来,该院依托地质环境监测平台,完成河南省地下水资源评价、华北地区地下水资源评价和开发利用研究、黄淮海平原浅层地下水资源评价、国家级单孔多层地下水示范井建设、中原城市群地下水调查评价与科学利用研究等各类地质环境监测、调查评价成果300多个。其中,有4项成果居国内领先水平,20多项成果达到国内先进水平,28项成果获部级以上表彰。
“下一步,我们将充分利用全省地下水监测网络平台优势,加强与水利、环保等部门的沟通联系,全面查明全省地下水状况,为中原生态文明建设和高质量发展做好技术支撑。”甄习春表示。