关于山西省地下水超采区监测资料共享制度建设的思考

李小牛 杨士荣 李 勇

(1.山西省水利水电科学研究院，山西 太原 030002；2.太原市生态环境局古交分局，山西 太原 030200)

水是生命赖以生存的自然资源，更是经济社会发展的战略资源。山西省位于华北平原，春季干旱，夏季多雨，秋季干燥，冬季寒冷，属于典型的大陆季风气候。多年平均降水量为508.8mm，年均水资源总量123亿m3，是全国最严重缺水省份之一。

由《山西省水资源公报》可知，2010年、2015年、2018年地下水供水量分别占山西省供水总量的52.72%、45.18%、40.42%。山西省部分地区地下水严重超采、区域地下水位下降、岩溶泉水流量锐减甚至断流(兰村泉 1986 年断流、晋祠泉 1994 年断流、古堆泉 1999 年断流)，严重制约着生产生活的可持续发展。

地下水监测工程存在重复建设、地下水监测数据存在资源闲置问题，而实际工作中又存在跨部门的资料难以获得的问题，解决这一矛盾的途径之一是建立地下水监测资料共享机制，实现不同部门之间地下水监测资料的联通共享。针对上述问题，本文选择地下水超采区监测资料共享机制建设作为研究课题，以期通过政府部门联动和制度保障等手段，建立地下水超采区监测系统共享平台，使各管理单位可以实时查询管理范围内由不同监测单位收集到的地下水监测数据，为地下水资源的有效管理与超采区综合治理提供便捷条件。

1 山西省地下水超采区现状

1.1 超采区分布

山西省地下水超采区占全省总面积的6.79%，达10609km2，共有22个超采区，多年平均开采量为14.50亿m3。其中严重超采区面积1848km2，主要集中在汾河中游区、汾河下游区、桑干河区、涑水河区及丹河区5个水资源相对紧缺地区。

按水文地质条件区分，地下水超采区分为孔隙及裂隙浅层地下水超采区、岩溶地下水超采区两类，其中，孔隙及裂隙浅层地下水超采区占全省超采区面积的60.3%，达6396km2，主要集中在大同盆地、太原盆地、临汾盆地以及涑水河盆地；岩溶地下水超采区占全省超采区面积的39.7%，面积为4213km2。

1.2 山西省地下水超采区治理取得的成绩

近些年，山西省各级政府针对区域地下水资源特点，通过法律、行政、经济、工程技术等措施，对地下水合理开发及超采治理模式进行了不断摸索，取得了一定的经验。其中，采用的工程措施主要包括地下水监测站网建设、水源置换与水井封填工程建设、泉域保护工程等；制度措施包括实行严格水资源管理制度、推进水权制度改革、水资源税改政策等。从总体上来说，全省超采区面积呈现出逐步减少的发展趋势，地下水位下降变缓，地面沉降得到有效控制。

a.实施地下水关井压采，替代水源主要依靠大水网及县域小水网工程及非常规水源利用工程的建设。2006年以来，通过实施兴水战略和大水网工程建设，地表水供水能力逐步提高，地下水开采量逐渐减少，为地下水关井压采创造了良好条件。2018年山西省被列为地下水超采区综合治理试点省份。截至2020年，全省累计实施水源替代工程29个，关闭水井1162眼，压采地下水12427万m3。

b.加大山西特色的重点岩溶泉域保护工作力度。山西省岩溶大泉承担着山西省生活、工农业水源供给的任务，又是山西生态景观的特色之一。近年来，各泉域内设置禁采区和水源保护区，利用已建工程进行水源置换。

c.地下水监测水平和覆盖面逐渐提升。山西省数字水利中心根据《关于提前下达2018年第二批中央水利发展资金预算指标的通知》(晋财农〔2018〕14号)实施山西省地下水超采区综合治理信息化的建设，内容包括建设超采区水量监测系统3907套，超采区水位、水质监测系统154套，非超采区水量监测系统780套，煤矿排水量监测系统50套。

2 山西省地下水监测体系现状调查

地下水监测资料是了解地下水变化、合理开发水资源、防治水源污染、地面沉降及治理其他问题的主要依据。山西省开展地下水监测工作的部门有水利、自然资源和生态环境，由于其监测目的各不相同，所采用的监测手段、监测内容和监测管理方式也各有不同。

2.1 山西省水利部门地下水监测系统现状

水利部门依据《地下水监测规范》布设地下水监测点，监测资料主要用于水资源开发利用与保护、水资源评价和水资源管理考核等。监测网布设目的：ⓐ掌握地下水环境的资源量，实现合理开发利用；ⓑ了解地下水动态特征，实现监测资料信息化与系统化管理。地下水监测内容主要包括地下水开采量、地下水位、泉流量、地下水温等，可以为全面保护并合理开发利用地下水资源、治沙治碱、抗旱除涝、水利规划建设等提供依据。水利部门地下水监测系统情况见表1。

表1 山西省水利部门地下水监测系统情况

2.2 山西省自然资源部门地下水监测现状

自然资源部门主要监测地下水水文动态变化特征，监测资料主要用于防治地下水污染造成的水环境破坏和过量开采地下水导致的地面沉降等地质问题。地下水监测点主要布设在具有供水能力的区域、可能或已经产生地面沉陷造成地质环境问题的区域。截至目前，在国土部门主导下，三级区域性(中央、省、市)地下水动态监测网络已基本形成。地下水监测情况见表2。

表2 山西省自然资源部门地下水监测情况

2.3 山西省生态环境部门地下水监测现状

生态环境部门主要监测地下水和水源地的水质动态变化情况。根据国务院2018机构改革“三定”方案关于地下水方面的规定，生态环境部门负责地下水环境监测工作，承担监督防止地下水污染职责，协调其他地下水监测相关部门优化地下水监测点布设，构建地下水环境质量监测网。此外，生态环境部门还需依据地下水监测技术标准进行水质监测，并发布监测信息，为地下水污染防治工作提供可靠支撑。地下水监测情况见表3。

表3 山西省生态环境部门地下水监测情况

3 山西省地下水超采区监测资料共享存在的问题

近年来，由于政府重视、机制和制度不断完善、管理手段不断加强、科技创新成果转化等，地下水超采区监测系统在资料共享方面取得了一些进步，但仍存在以下问题。

3.1 资料共享责任主体缺失，分工不明确

目前，山西省对地下水进行监测的仍为水利、自然资源、生态环境3个部门，水利部门侧重于地下水资源量(水位)的监测，自然资源部门侧重于区域大范围的地下水水位和水质的监测，而生态环境部门侧重于地下水水质监测，目前地下水监测信息方面尚无联动机制，在多部门多级别间进行数据互联、共享方面缺乏完善的水资源数据共享的政策枢架，导致信息难以共享。

3.2 监测技术规范不统一，监测项目交叉重复

严格执行监测技术规范是准确获取地下水数据的重要依据，也是数据共享的前提。监测技术规范标准化包括监测内容标准化、数据收集标准化、数据表示标准化、信息发布标准化等。目前各部门监测技术规范不统一，监测项目存在交叉重复的现象，亟须实现监测技术统一化、科学化、标准化、工程化，才能使地下水监测资料共享从顶层设计到低层执行有序进行，减少监测项目交叉重复，节约成本，提高工作效率。

3.3 共享系统兼容性差，共享程度不高

实现不同部门间地下水监测资料共亨，需要相关统计数据软件兼容。因为不同部门地下水监测应用目的各不相同，所以监测内容有所偏重，数据处理各不相同，导致应用的相关软件也各不相同，不同部门间共享系统兼容性差，共享程度不高。要实现数据共享，需对各部门应用软件集成，保证不同部门间数据相互兼容。

4 地下水超采区监测系统的资料共享对策研究

地下水监测是一项基础性工作，也是一项长期性的公益事业，准确了解和掌握地下水变化规律，对地下水开发与保护、防治地下水水源污染、避免地质灾害具有重要意义。水利部门、自然资源部门、生态环境部门各自开展地下水监测工作，各部门的监测内容、频次、重点区域和监测用途等各有侧重。通过各部门协同合作，互为补充，完成资源整合及信息共享，共同建设一个完整统一的地下水监测网，实现《水文条例》提出的国家对水文站网建设的统一规划和对地下水的有效控制，满足不同部门对地下水监测资料的需求。

本文借鉴其他监测资料共享成功的案例，对完善山西省地下水监测资料共享机制建设，从法规制度、硬件共享平台建设等方面提出对策。

4.1 成熟经验和基础条件

a.由水利部和自然资源部共同建设的国家地下水监测工程建成投入运行后，水位水温自动监测数据到报率保持在95%以上，每年产生8900余万条水位水温数据，水质测试指标从35项扩展到97项，工程总体运行平稳。目前所获两次全国水质监测数据已应用于我国地下水保护、国土空间规划和水资源管理等方面，为地下水资源与环境科学研究提供数据基础。工程建设完成国家信息中心与省级节点及数据灾备节点之间的专线网络，实现国家级和省、市等多级地下水监测网的联动管理和数据信息共享服务；建设完成地下水水质测试与质量控制实验室，可分析无机、有机化学指标100余项，满足国家地下水监测网水质测试和质量控制需求。国家地下水监测工程建设竣工使我国地下水监测事业产生了质的飞跃，是我国地下水领域具有里程碑意义的标志性成果，标志着我国地下水监测工作迈入国际领先行列。

b. 2018年12月18日，国家地下水监测工程项目协调领导小组第五次会议在水利部召开，会议审议并原则通过了《国家地下水监测工程水利部与自然资源部信息共享管理办法》，为全国各省、市、县地下水监测信息共享制度制定提供了依据。

c.山西省积极推进信息资源整合共享，2019年9月出台了《山西省政务信息化项目建设应用管理办法》，建立了“整体推进、重点突出、管运分离、机制创新”的政务信息化管理体系，促进了政务信息系统快速迭代开发和集约发展，实现了由分散建设向共建共享模式的转变。

d.地下水监测信息共享不仅在硬件工程方面有了先例，而且在软件制度方面也在逐步跟进，不仅在国家层面给予政策指导，更在省级层面有了具体实施指导办法。地下水监测信息共享可以有效推动山西省形成绿色生产生活方式。

4.2 机制体制建设

随着地下水保护工作的开展，各部门纷纷谋划和启动地下水监测信息共享机制建设工作。为进一步推进和规范地下水监测信息共享机制的建设，加强互联互通，充分发挥共享机制应用实效，水利、自然资源、生态环境等部门应强化顶层设计，利用现有资源，明确部门分工，建设各有侧重、部门联通系统，加强整合共享，实现应用协同。同时坚持以下几个原则：

a.需求导向，功能实用。以全面推行地下水监测信息共享机制各项任务落实为目标，以不同部门地下水管理单位实际工作管理需求为导向，以信息报送、信息展示发布、事件处理、督导检查、考核评估等为应用，建设有效的地下水监测信息共享机制。

b.统分结合，各有侧重。以各部门现有地下水监测信息为基础，开展系统基础数据建设。

c.资源整合，数据共享。充分利用现有网络、存储、数据库等信息化资源，构建各部门相关地下水监测业务应用系统的数据共享平台。平台应满足信息数据整合、共享、开放等管理功能，各类地下水信息应当依托共享平台进行数据治理。

d.标准先行，保障安全。制定地下水监测信息共享相关管理办法与技术规范，保障各部门信息共享系统贯通、系统与其他业务系统应用协同。

e.保证质量，强化监测。地下水监测信息遵循“谁采集、谁负责” “谁校核、谁负责”的原则，由各部门承担质量责任。制定完善信息平台及地下水信息资源内部管理制度，建立信息资源的日常监测机制。

4.3 法规制度

4.3.1 完善法规政策，构建信息共享保障机制

依据地下水超采资料共享发展需要，加强政策法规和管理规范建设，进一步丰富和完善山西省地下水资源的相关法律法规，为地下水资源管理与超采区综合治理提供有力的法律支持。从政府层面加强地下水超采资料信息的总体规划和组织管理，加强部门联动，完善资料共享基础保障措施，包括人员、经费、数据资源整合和共享机制，建立资料交汇联动机制。

4.3.2 坚持地下水监测的统一管理，整合标准规范

坚持问题导向，不同部门地下水监测相同环节都有不同的技术规范，这就容易导致技术规范的混乱错用，所以应明确相同技术环节的技术标准规范。针对标准规范混乱分散等问题，水利部门作为地下水监管的主要部门，要加强协调，统一不同部门规范。此外，根据地下水统一管理的基本要求，水利、自然资源、生态环境等部门要联合启动地下水监测工程监测网络的规划及建设，优化监测网的布局。

4.3.3 统一数据口径，借助云平台实现数据聚合

完善不同部门监测口径标准，包括监测频次及时间、监测指标、监测站点数量及位置、监测目的等。理顺各部门地下水监测数据与共享云平台数据间的关系，借助云平台技术，通过逻辑集中方式让数据从逻辑上实现数据聚合，形成不同部门地下水监测数据集合，建立地下水监测数据管理目录体系。

4.4 地下水监测信息系统平台技术的创新建设

推进山西省的地下水监测网络体系建设，构建地下水信息从采集、传输、管理、分析到共享的工作平台，形成“点面结合”的立体监测网络，并全面推行监测井终身管理制度，转变地下水监测井多头管理的现象，实现对地下水监测井数据联机查询与网络化管理。

为保障数据资源有效共享，不重复浪费，地下水监测数据服务系统的建设模式采用分部门统一标准、统一设计、分级建设的基本模式。对主要软件和硬件统一开发购置。

各级节点根据当地的水文地质条件、地下水开发利用状况和特点开发相应的应用服务分析软件。为充分利用与共享其他数据资源，地下水共享信息系统建设方案，尽量在体系结构、数据组织、服务方式、运行环境、安全体系和工程实施等各个具体环节与已建设的水利信息化项目技术要求相符合，通过统一的门户网站，向不同专业领域提供数据与信息的共享服务。

4.4.1 系统总体框架

山西省地下水监测信息共享系统由省、地市、县3级监测体系构成。共享系统由地下水监测工作子系统和工具系统构成，主要功能包括数据采集、传输、分析及发布等。系统各级子系统均采用统一规划的工作平台系统，子系统之间通过网络系统进行连接和协同工作，按照3级体系的职能定位和功能不同进行裁减和部署。信息共享系统框架见图1。

图1 信息共享系统框架

4.4.2 信息网络建设

地下水监测信息交换网络是通过构造运行于不同地域层次的数据交换网络，实现数据入库前的分类综合、格式转换等，并构造支持数据分布与传输的管理系统，保障系统信息分散冗余存储规则的实现及数据的一致性。完成地下水信息在地市级节点、省级节点、流域节点和中央节点之间的交换，实现数据共享。

4.4.3 数据库系统建设

数据库建设应依据统一规划、统一标准、统一设计、数据共享的原则，对各类地下水信息制定统一的数据库表结构和标识符，统一购置硬件设备和数据库软件，开展有关数据库建设。

省级地下水监测中心的数据库建设，应与水利、自然资源和生态环境部门已有的水资源和抗旱、地质环境监测分析等系统兼容，在满足水资源管理及抗旱、地质灾害防治等工作需求的前提下，建设统一的数据库，制定统一标准，数据为水资源系统、地质环境系统共享。

5 结 语

地下水超采区资料共享机制的建立，近期可以促进各部门之间地下水监测数据的联通共享，使得监测数据得到全面充分利用，避免重复建设监测站点造成的资源浪费；远期可以全面掌握超采区治理进展，控制地下水超采区综合治理工程质量和地下水治理效果，保证工程的顺利实施，对地下水超采区综合治理实施方案的落实和完成情况进行绩效评估和监督检查，推进水资源税改革工作，为促进地下水资源节约与合理开发利用，实现水生态有效保护提供技术支撑。此外，共享平台结合5G技术可以使不同管理单位快捷、实时地获取相关资料，为地下水资源的管理和超采区综合治理提供便捷条件，促进经济可持续发展，对实施最严格水资源管理制度、推进节水型社会建设提供强力的支撑。