许昌市地下水监测工作的简要分析

2020-08-14杨静

环境与发展 2020年7期

摘要：地下水资源是指储存于地表以下可以为人类所利用的水资源，是水资源的重要组成部分。地下水监测工作是加强地下水综合管理、合理开发利用水资源、实施水资源优化配置和合理调度的重要基础工作。地下水监测对于正确认识和掌握地下水动态变化规律、科学评价和合理开发利用与保护地下水资源、减轻和防治地下水污染、避免出现由于过度开采地下水产生地质灾害和生态环境问题等具有重要作用。随着许昌市经济的迅速发展，加之地表水资源的匮乏，地下水的不可替代作用日益凸现。

关键词：许昌市;地下水;监测;不可替代

Abstract：Groundwater resources refer to water resources that can be used by humans stored below the surface.They are an important part of water resources. Groundwater monitoring is to strengthen comprehensive groundwater management， rationally develop and utilize water resources， implement optimal allocation of water resources and rational dispatch important basic work.Groundwater monitoring plays an important role in correctly understanding and grasping the laws of dynamic changes in groundwater，scientific evaluation and rational development and utilization and protection of groundwater resources， reducing and preventing groundwater pollution，and avoiding geological disasters and ecological and environmental problems caused by excessive exploitation of groundwater.With the rapid economic development of Xuchang City and the lack of surface water resources， the irreplaceable role of groundwater has become increasingly prominent.

Key words：Xuchang City;Groundwater;Monitoring;Irreplaceable

许昌市位于河南省中部，是“中原城市群”的重要组成部分，地理位置优越，总面积4 996 km2。许昌市属暖温带季风区，气候温和，雨量充沛，光照充足，年平均降水量为728mm，但是，人均水资源占有量仅为208m3，只有全国人均的1/10，水资源十分匮乏。随着许昌工业化、现代化水平的提高和城市规模的日益扩大，城市用水量也越来越大，水资源贫乏已成为制约许昌市经济发展的关键因素。近年来，许昌市水环境问题日益严重，地下水超采，水污染程度加大，直接威胁着人们的生产生活，地下水动态监测显得尤为重要。

1 许昌市地下水资源状况

许昌市水资源严重匮乏，是我国30个严重缺水的城市之一。依据《许昌市水资源调查评价》，许昌市浅层地下水资源量为59 991万m3/a，其中山丘区21 544万m3/a，平原区41 408万m3/a。80年代以前，为解决许昌市“用水难”问题，城区内打了很多水井，致使地下水超采，地下水位大幅下降。到80年代末期，地下水位埋深已有原来的2 m左右下降到20～30 m。20世纪80年代之后，随着许昌市经济的发展和人民生活水平的提高，城市规模的扩大，地下水開采量逐年递增，地下水开采对生态环境产生了负面影响。为此，许昌市大力加强地下水管理工作，关闭城市规划区内自备井，控制地下水开采量，自2017年起，许昌市浅层地下水水位回升，市区内无降落漏斗出现，但是仍未达到未大规模开采地下水前水位埋深的水平。

许昌市浅层地下水水化学类型以HCO3—Ca型为主，矿化度一般小于1.0 g/L，目前已受到一定程度的污染，主要污染因子为氨氮、总硬度、硫酸盐、矿化度等。中深层地下水水化学类型主要为HCO3-Na·Mg·Ca或HCO3·SO4-Ca·Mg·Na型，矿化度一般为1.0 g/L，污染状况较轻，只有个别年份中的总硬度、矿化度、大肠菌群超标。

目前许昌市城市集中式饮用水源地有4个，分别是北汝河地表水饮用水源地，颍河地表水饮用水源地，麦岭地下水饮用水源地，长葛地下水饮用水源地。

2 许昌市地下水监测工作

2.1 监测任务

地下水动态监测的基本任务，就是在基本查明许昌市水文地质条件的基础上，在已不同程度开采利用地下水或拟将开采地下水的广大区域和城市范围内布设各级监测网点，以浅层地下水及主要开采段的深层地下水为重点，进行地下水长期动态监测。

2.2 监测项目

地下水监测项目主要包括水位、水质、水温及水量的监测，其中地下水水位是最普遍、最重要的地下水监测要素。2018年度，长期水位观点共20个，其中国家级监测点10个，省级监测点10个。

2.3 监测现状

许昌市建设了一些专用监测井，进行地下水水位动态监测，避免监测数据受开采井混合开采和抽水时局部降落漏斗的影响，提高地下水监测数据质量，保证监测工作的连续性，同时加强地下水水质监测。许昌市目前已建成地下水水位监测网，监测网由浅层、中深层2层地下水监测井组成，至2019年许昌市共有长观井70眼，水温井5眼，开采量井11眼，普查井361眼，井设雨量站27个。

3 地下水现场监测设备

3.1 SMARTROLL多参数手持监测仪

该监测仪讲水质传感器与智能手机集于一身。通过水质传感器实现对地表水和地下水的pH值、电导率、溶解氧、氧化还原电位、总溶解固体、电阻率及密度等参数的现场快速检测。其结构简单、使用方便、可现场取水样进行检测，检测结果快速整合到智能手机上，工作方式灵活、便捷，实现野外快速检测的要求。

3.2 井中水温监测仪

该仪器特别适用于各种液体的快速测温，采用PN结温度传感器作为感温原件，用集成电路做转换器，具有灵敏度高、体积小、精度高、响应快等特点。

3.3 便携式电子水位计

便携式电子水位计测量主机采用编码器光电传感技术，微处理器对信号高速处理，接触水面自动报警，记录数值，实现了测量精度高，测量方便准确，测量效率高的目的。工作原理是通过自动排线绞车的驱动手柄将测线放入观测孔内，放线的同时，光电传感器自动进行距离测量，由嵌入式微处理器对测量信号进行处理，并在显示屏上显示实际深度。当传感器遇到水面时，声光报警器发出报警信号，此时显示屏上的数据即为水位深度值。

4 监测工作存在的问题

4.1 地下水监测井不能完全滿足地下水资源科学管理需求

目前，现有的专用地下水监测井数目不够，尤其在城市，监测工作开展十分困难。因缺少专门监测井，在城区会借用单位自备井开展地下水监测工作，随着地下水超采区治理难度的加大，近年来自备井关闭较多，加之井点产权单位的不配合，日常监测工作开展非常困难，造成监测效率低，监测数据代表性差，监测数据质量不高，连续性及可靠性不能保证。

4.2 地下水监测项目难以满足水资源可持续开发利用要求

目前许昌市地下水动态监测井监测项目单一且数据量小。在社会经济发展中，工农业生产、水资源管理、地质灾害防治、生态环境保护等各方面对地下水监测项目各有侧重。工农业生产侧重水质、水量的监测，水资源管理侧重水量监测，地质灾害防治侧重水位监测，生态环境保护则侧重全面的地下水资源监测项目。目前许昌市地下水监测项目不能完全满足许昌市经济社会发展的综合需要。

4.3 信息管理难以满足信息共享和服务的需要

目前，地下水监测系统功能单一，数据种类贫乏，数据库结构不统一，系列不完整，难以实现信息共享。在信息服务方面主要以提供基本监测信息为主，缺乏相应的软件支持。

4.4 地下水监测自动化水平不高

许昌市地下水自动监测系统虽已建成，但是系统运行稳定性欠佳，在数据采集、传输上的时效性、准确性不高，自动监测站数量也不足，监测资料传输也是以电子表格形式通过互联网报送，自动化水平不高。

5 结论与建议

根据许昌市地下水环境背景、地下水水化学特征、污染现状，结合许昌市社会经济发展趋势和生态文明建设需求，许昌市建立了地下水动态监测网，地下水监测基础工作取得了突破性的进展。但同时地下水监测工作仍存在一些问题，如监测网不够完善，监测、分析手段效率较低，自动化监测程度较差，难以实现大面积、全方位的监测。

建议加大地下水动态监测自动化监测程度，完善地下水动态监测网提高监测能力。

参考文献

[1]DZ/T0133-94地下水动态监测规程[S].

[2]SL183-2005地下水监测规范[S].

[3]黄素琴，胡丽娟，王阳.许昌市地下水现状及防治根本措施[J].水能经济，2017（5）：326.

[4]滕海波.地下水监测存在问题与对策研究[J].水利规划与设计，2016（11）：49-51.