山西省地下水專用監(jiān)測站布設(shè)與規(guī)劃分析

茹哲敏

（山西省水文水資源勘測總站，山西 太原 030001）

1 地下水監(jiān)測站現(xiàn)狀

山西省地下水監(jiān)測站主要分布在全省85 個縣級行政區(qū)，重點控制了地下水開發(fā)利用程度較高的天陽、大同、忻定、長治、太原、臨汾、運城等盆地，峨嵋臺地和黃河谷地，以及部分水源地和超采區(qū)等特殊類型區(qū)。山西省現(xiàn)有監(jiān)測站分布以中部盆地平原區(qū)為主，盆地平原區(qū)監(jiān)測站占85%，一般山丘區(qū)和巖溶山區(qū)占15%。

地下水監(jiān)測站網(wǎng)，分為基本監(jiān)測站網(wǎng)和統(tǒng)測站網(wǎng)?；颈O(jiān)測站網(wǎng)為常規(guī)監(jiān)測，其設(shè)站目的是通過對區(qū)域不同層位的地下水動態(tài)監(jiān)測，分析地下水動態(tài)變化規(guī)律。統(tǒng)測站網(wǎng)是為適應(yīng)各級行政區(qū)動態(tài)分析需要，同時掌握特定時期地下水空間狀況、補充基本監(jiān)測站網(wǎng)密度不足而設(shè)立的監(jiān)測站。山西省現(xiàn)有734 處省級監(jiān)測站和1 700 余處統(tǒng)測站，大多為人工監(jiān)測的生產(chǎn)井?，F(xiàn)有專用自動監(jiān)測站1 142 處，其中，水利部門國家站504 處，自然資源部門國家站338 處，水利部門超采區(qū)治理站300 處。

山西省通過多年地下水監(jiān)測站建設(shè)和優(yōu)化調(diào)整，形成了現(xiàn)行的地下水監(jiān)測站網(wǎng)格局。國家站和超采區(qū)治理站等地下水專用監(jiān)測站的建設(shè)，提高了信息采集、傳輸和處理的時效性和準確性，但仍存在一些不足。

2 現(xiàn)狀布設(shè)問題

山西省生態(tài)文明建設(shè)持續(xù)推進，最嚴格水資源管理制度考核工作的不斷強化，對地下水監(jiān)測工作提出了更高要求。與新的要求相比，地下水監(jiān)測還存在站網(wǎng)覆蓋不全、重點區(qū)域站網(wǎng)布設(shè)密度不足等問題。

山西省有33 個縣級行政區(qū)無專用監(jiān)測站，為地下水監(jiān)測空白區(qū)。山間小盆地、水源地、生態(tài)脆弱區(qū)和鹽漬化易發(fā)區(qū)的專用監(jiān)測站數(shù)量較少，無法滿足監(jiān)測要求。巖溶水是山西省主要供水水源之一，近年來地下水開采量大幅度增加，部分巖溶大泉流量嚴重衰減甚至斷流，加強巖溶大泉的監(jiān)測尤為重要。目前部分巖溶泉域為監(jiān)測空白區(qū)，部分泉域監(jiān)測站數(shù)量較少，無法滿足泉域地下水動態(tài)特征監(jiān)測要求。因此，亟需進行地下水專用監(jiān)測站的布設(shè)與規(guī)劃。

3 布設(shè)與規(guī)劃要求

3.1 按行政區(qū)布設(shè)

在統(tǒng)籌現(xiàn)有專用監(jiān)測站基礎(chǔ)上，實現(xiàn)以平原區(qū)為主的縣，按水文地質(zhì)單元密度控制進行布設(shè)。以山丘區(qū)為主的縣，每縣至少布設(shè)1 站。當(dāng)按縣級行政區(qū)布設(shè)的水位監(jiān)測站不能滿足管理需求時，應(yīng)按水文地質(zhì)單元密度控制進行布設(shè)。

3.2 按基本類型區(qū)布設(shè)

基本類型區(qū)應(yīng)以沿地下水流向為主，垂直地下水流向為輔的規(guī)劃布設(shè)監(jiān)測站。結(jié)合山西省基本類型區(qū)劃分情況，監(jiān)測站布設(shè)密度參照《地下水監(jiān)測工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，平原區(qū)布設(shè)密度應(yīng)取上限值，山丘區(qū)布設(shè)密度宜取下限值。具體布設(shè)要求如下：

在松散巖類孔隙水分布的平原區(qū)，根據(jù)地下水開發(fā)利用目標含水層位置、地下水流場，沿地下水流向為主與垂直地下水流向為輔相結(jié)合布設(shè)監(jiān)測站。山西省平原區(qū)主要涉及山間平原區(qū)和黃土高原區(qū)。其中，七個大盆地和五個小盆地布設(shè)密度宜參照山間盆地區(qū)的上限值12～18 站/103km2，黃河谷地布設(shè)密度宜參照山間河谷平原區(qū)的上限值12～18 站/103km2。黃土高原區(qū)主要為峨嵋臺地，布設(shè)密度宜參照黃土臺塬區(qū)的上限值8～15 站/103km2。平原區(qū)布設(shè)密度均應(yīng)滿足密度要求的上限值，并增加盆地邊山布設(shè)密度，以滿足平原區(qū)動態(tài)分析要求。

在具有供水意義的各類巖溶水、裂隙水分布區(qū)，根據(jù)地下水補給、徑流特征，選擇有代表性區(qū)域布設(shè)。山西省山丘區(qū)主要涉及巖溶山區(qū)和一般基巖山區(qū)。根據(jù)地下水補給、徑流特征，對所有巖溶泉域均進行監(jiān)測，在徑流-排泄帶布設(shè)監(jiān)測站，每個巖溶泉域至少布設(shè)1 站，重點泉域適當(dāng)增加站數(shù)。一般基巖山區(qū)按每縣至少1 站進行布設(shè)。

3.3 按特殊類型區(qū)布設(shè)

特殊類型區(qū)指監(jiān)控地下水開發(fā)利用程度較高或因地下水開采引發(fā)地質(zhì)環(huán)境問題突出的區(qū)域。山西省特殊類型區(qū)主要涉及地下水超采區(qū)、鹽堿化易發(fā)區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、地下水水源地等區(qū)域，應(yīng)根據(jù)具體水文地質(zhì)條件和管理需求布設(shè)監(jiān)測站。具體布設(shè)要求如下：

山西省孔隙水一般超采區(qū)的布設(shè)密度宜參照15～40 站/103km2，孔隙水嚴重超采區(qū)的布設(shè)密度宜參照30～60 站/103km2。在嚴重超采區(qū)、漏斗中心區(qū)、超采區(qū)邊界緩沖區(qū)、過渡區(qū)加密布設(shè)，以控制地下水降落漏斗，并滿足地下水超采區(qū)管理需求。由于巖溶水和裂隙水超采區(qū)與基本類型區(qū)的山丘區(qū)有重疊，監(jiān)測站布設(shè)納入基本類型區(qū)統(tǒng)一考慮。

選取分布密集、具有代表性的典型鹽堿化易發(fā)區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū)進行布設(shè)，布設(shè)密度均應(yīng)滿足10～25 站/103km2。

列入全國重要飲用水水源地名錄的地下水水源地，每個水源地布設(shè)至少1 站。并選取部分具有監(jiān)測意義的省級水源地進行布設(shè)。

4 規(guī)劃方案

根據(jù)規(guī)劃原則和要求，山西省共需布設(shè)692 個地下水監(jiān)測站，全部為新建站。監(jiān)測站分布于11 個市級行政區(qū)所轄117 個縣級行政區(qū)，其中60 個縣以平原區(qū)為主，57 個縣以山丘區(qū)為主。陽泉市、長治市和晉城市的監(jiān)測站以巖溶水、裂隙水為主，其他市的監(jiān)測站以孔隙水為主。

監(jiān)測站按地下水類型劃分，孔隙水558 個，裂隙水42 個，巖溶水92 個。監(jiān)測站按監(jiān)測層位劃分，潛水220 個，承壓水472 個。監(jiān)測站按基本類型區(qū)劃分，平原區(qū)496 個，山丘區(qū)196 個。平原區(qū)布設(shè)范圍包括天陽、大同、忻定、長治、太原、臨汾、運城盆地，峨嵋臺地和黃河谷地，以及廣靈、靈丘、黃大、霍州、襄垣五個小盆地。山丘區(qū)布設(shè)范圍包括一般基巖山區(qū)和巖溶山區(qū)。本次規(guī)劃加強了對主要大盆地的布設(shè)，同時填補了小盆地的監(jiān)測空白，對一般基巖山區(qū)和巖溶山區(qū)的監(jiān)測站進行了補充完善。監(jiān)測站統(tǒng)計見表1。

表1 基本類型區(qū)監(jiān)測站統(tǒng)計表

監(jiān)測站按特殊類型區(qū)劃分，孔隙水超采區(qū)共布設(shè)監(jiān)測站90 個，鹽堿化易發(fā)區(qū)共布設(shè)57 個，生態(tài)脆弱區(qū)共布設(shè)18 個，全國重要飲用水水源地共布設(shè)11 個，其他省級地下水水源地共布設(shè)17 個。本次規(guī)劃加強了對超采區(qū)、地下水水源地的布設(shè)，填補了對鹽堿化易發(fā)區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)的監(jiān)測空白。

5 規(guī)劃分析

5.1 行政區(qū)分析

山西省共有117 個縣級行政區(qū)，以平原區(qū)為主的縣，平原區(qū)布設(shè)密度均達到布設(shè)密度標準12～18 站/103km2。在33 個監(jiān)測空白縣共布設(shè)67 個監(jiān)測站，在縣城附近或與開采層位相匹配的區(qū)域進行布設(shè)，實現(xiàn)了縣級行政區(qū)監(jiān)測全覆蓋，能夠為制定行政區(qū)域的地下水取水總量控制指標和地下水水位控制指標提供科學(xué)依據(jù)，滿足了市、縣兩級對地下水管理和監(jiān)測需求。

5.2 基本類型區(qū)分析

山西省七個大盆地和五個小盆地的布設(shè)密度均達到山間盆地區(qū)密度要求，平原區(qū)平均布設(shè)密度達到54 站/103km2，在盆地邊山地區(qū)和沖洪積平原區(qū)進行了加密布設(shè)，并增加了盆地邊山布設(shè)密度，滿足了平原區(qū)動態(tài)分析要求。

山西省19 個巖溶泉域中，有6 個泉域為地下水監(jiān)測空白泉域。在各巖溶泉域以徑流、排泄區(qū)為主布設(shè)，每個巖溶泉域均布設(shè)至少1 處監(jiān)測站，重點泉域適當(dāng)增加站數(shù)，實現(xiàn)了對所有巖溶泉域的監(jiān)測，能夠控制泉域內(nèi)巖溶水的動態(tài)變化。其中，娘子關(guān)泉域、辛安泉域、延河泉域、三姑泉域布設(shè)站數(shù)較多。一般基巖山區(qū)在有開發(fā)利用與保護意義的山丘區(qū)布設(shè)監(jiān)測站，滿足山西省地下水管理需要。

5.3 特殊類型區(qū)分析

山西省特殊類型區(qū)主要涉及地下水超采區(qū)、鹽堿化易發(fā)區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、地下水水源地等。

山西省孔隙水超采區(qū)共14 個，孔隙水超采區(qū)平均密度為85 站/103km2，各超采區(qū)布設(shè)密度均滿足30～60 站/103km2。在嚴重超采區(qū)、漏斗中心區(qū)、超采區(qū)邊界緩沖區(qū)、過渡區(qū)進行了加密布設(shè)，可控制地下水降落漏斗，可滿足地下水超采區(qū)水位變化通報和山西省地下水管控等工作需求。

山西省鹽漬土主要分布在大同盆地、忻定盆地、太原盆地，少量分布在臨汾盆地、運城盆地，鹽漬土范圍集中在桑干河、御河、滹沱河、汾河、涑水河流域，成條帶狀分布，太原盆地區(qū)和運城盆地區(qū)鹽漬土呈散點狀分布。本次選取鹽漬土主要分布區(qū)域進行站網(wǎng)布設(shè)，涉及大同市、朔州市、忻州市、太原市和呂梁市，各市平均密度為19 站/103km2，均達到密度要求。

山西省生態(tài)脆弱區(qū)主要分布在大同盆地和天陽盆地，涉及大同市和朔州市的部分縣級行政區(qū)，面積約占盆地區(qū)面積的9%。在生態(tài)脆弱區(qū)內(nèi)布設(shè)監(jiān)測站，各市平均密度為28 站/103km2，均達到密度要求。

山西省列入全國重要飲用水水源地名錄的地下水水源地共11 個，每個水源地布設(shè)至少1 站，并選取17 個省級水源地進行了布設(shè)，達到水源地監(jiān)測要求。

6 結(jié)論

通過規(guī)劃和分析，山西省共需建設(shè)地下水專用監(jiān)測站692 個。地下水專用監(jiān)測站的規(guī)劃和實施，能夠建成統(tǒng)一的山西地下水監(jiān)測站網(wǎng)，將強化對山西省地下水動態(tài)的有效監(jiān)測，以及對重點地區(qū)的實時監(jiān)控。監(jiān)測數(shù)據(jù)將應(yīng)用于山西省地下水超采區(qū)水位變化情況通報、水資源公報、地下水動態(tài)年報、地下水管控等工作，能夠為各級領(lǐng)導(dǎo)、各部門和社會及時提供準確、全面的地下水動態(tài)信息，為地下水資源管理與保護提供可靠的技術(shù)支撐。