地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)優(yōu)化策略研究

馬宇

（榆林市水利工程質(zhì)量安全工作中心，陜西 榆林 719054）

自新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)的人口數(shù)量迅速增大，導(dǎo)致我國(guó)的水資源分配無(wú)法同步發(fā)展，從而開(kāi)始不合理地開(kāi)采地下水以滿足國(guó)民的用水需求，最終造成地下水出現(xiàn)許多嚴(yán)重的問(wèn)題，如水位下降、水質(zhì)污染等等[1-2]?；诖说叵滤O(jiān)測(cè)站網(wǎng)可緩解或解決這些現(xiàn)象，并分析地下水的水資源含量，據(jù)其制定合理的地下水開(kāi)發(fā)和保護(hù)的措施，以便于緩解我國(guó)地下水問(wèn)題[3]。

但就目前而言，我國(guó)的地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)還處于發(fā)展階段，無(wú)法滿足我國(guó)社會(huì)發(fā)展執(zhí)行的水資源管理制度的需求[4]?；诖?，本文為了加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)效果，努力實(shí)現(xiàn)我國(guó)水生態(tài)文明建設(shè)，因此提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略，以改善地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的工作效率和質(zhì)量[5]。

1 地下水監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

1.1 淺層地下水資源現(xiàn)狀分析

張家口地處華北平原和黃土高原的交界處，由于地理位置和緯度位置導(dǎo)致該區(qū)域沒(méi)有河流和大量的雨水，因此只能開(kāi)采地下水獲取水源。地下水資源可為區(qū)域人民提供充足的水資源，但其水資源的開(kāi)采有一定的限制，必須采用科學(xué)合理的技術(shù)和開(kāi)采規(guī)劃進(jìn)行開(kāi)采地下水，避免造成生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步變得惡劣，最終污染地下水，無(wú)法為區(qū)域人民提供干凈的水資源。因此必須根據(jù)水資源要求進(jìn)行開(kāi)采，通過(guò)分析計(jì)算出可開(kāi)采的地下水水資源含量，避免過(guò)度開(kāi)采。

1.2 地下水利用現(xiàn)狀

張家口的農(nóng)作物主要為小麥、棉花和玉米，因此農(nóng)作物的生長(zhǎng)繁殖也需要大量的水資源。由于寧津縣的地表水較為匱乏，無(wú)法利用地表水滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水資源需求，因此在該地區(qū)的機(jī)井建設(shè)發(fā)展較為成熟，有大片的井灌區(qū)。在張家口地區(qū)內(nèi)總共有11440 眼機(jī)井，整個(gè)區(qū)域遍布機(jī)井，其地下水資源開(kāi)采規(guī)模已達(dá)到14.47 萬(wàn)m3/km2。

1.3 地下水水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)井的布井情況

為了了解地下水水位變化，研究人員在張家口的地下水區(qū)域設(shè)立28 眼水位監(jiān)測(cè)井，以實(shí)時(shí)掌握區(qū)域淺層地下水水位的動(dòng)態(tài)變化情況。目前，每5 日監(jiān)測(cè)1 次地下水水位變化。

2 地下水監(jiān)測(cè)工作存在的問(wèn)題

2.1 地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布局不完善，尚不能完全滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要

張家口地區(qū)的地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)主要監(jiān)測(cè)農(nóng)村區(qū)域的地下水情況，但城市區(qū)域的淺層和深層的地下水監(jiān)測(cè)的設(shè)施和設(shè)備較少；同時(shí)，早期建設(shè)的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)設(shè)備以及無(wú)法得到全面的地下水信息，無(wú)法為社會(huì)的發(fā)展提供地下水的動(dòng)態(tài)情況，最終制約著社會(huì)的發(fā)展。

除此之外，市區(qū)為人類的主要活動(dòng)場(chǎng)所，由于城市生產(chǎn)和人民生活都依靠地下水，造成地下水出現(xiàn)的問(wèn)題較為嚴(yán)峻。尤其我國(guó)國(guó)民逐漸往城市中遷入，造成城市的用水量逐漸增加，已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)度開(kāi)采地下水的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致城市出現(xiàn)地面沉降或者地下水污染的問(wèn)題，水源分布已經(jīng)無(wú)法滿足市民的需求；同時(shí)，市區(qū)的地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)不足、設(shè)備較為落后，無(wú)法為城市提供全面且精確的地下水動(dòng)態(tài)情況，最終使地下水問(wèn)題日益嚴(yán)峻，影響國(guó)民的生活質(zhì)量。

2.2 地下水監(jiān)測(cè)專用井不足，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量不高

張家口地區(qū)沒(méi)有建設(shè)地下水監(jiān)測(cè)專業(yè)井，其監(jiān)測(cè)工作主要為觀測(cè)生產(chǎn)進(jìn)得到相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)不具備專業(yè)的供電設(shè)備和監(jiān)測(cè)工具，最終得到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和質(zhì)量較低。此外，因季節(jié)變化造成地下水開(kāi)采量也發(fā)生變化，造成監(jiān)測(cè)工作不具有規(guī)范性，無(wú)法為政府提供真實(shí)的地下水動(dòng)態(tài)情況。地下水監(jiān)測(cè)的資金投入不足，缺乏設(shè)備維護(hù)的資金和購(gòu)買新設(shè)備的資金。

此監(jiān)測(cè)井由于長(zhǎng)期不清理，出現(xiàn)自然淤泥堵塞，同時(shí)還存在人為損壞，造成能夠正常監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)量不斷減少，地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法全面展現(xiàn)城區(qū)的地下水狀況，還存在采用其他開(kāi)采井作為監(jiān)測(cè)井，顯著降低了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的資料。張家口地區(qū)的地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)主要分布于農(nóng)村，其監(jiān)測(cè)工作的人員主要為農(nóng)民或者村干部，并無(wú)專業(yè)的監(jiān)測(cè)水平和豐富的監(jiān)測(cè)知識(shí)，因此無(wú)法針對(duì)性地采用監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，得到真實(shí)的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

2.3 監(jiān)測(cè)及傳輸手段落后，與信息化社會(huì)建設(shè)的要求不相適應(yīng)

張家口地區(qū)采取的監(jiān)測(cè)方式仍然為人工監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)人員利用皮尺、測(cè)繩、測(cè)鐘等傳統(tǒng)的工具進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)，目前的地下水監(jiān)測(cè)頻率為次日和五日。因此，采用傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)無(wú)法進(jìn)行次日監(jiān)測(cè)，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度低，且效率低下，測(cè)量的信息也不夠全面，無(wú)法滿足目前的信息化社會(huì)建設(shè)需求。另外，并沒(méi)有設(shè)置緊急監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)。

現(xiàn)階段張家口存在的問(wèn)題主要為監(jiān)測(cè)方式不足，無(wú)法為現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展提供全面的地下水動(dòng)態(tài)發(fā)展數(shù)據(jù)。由于地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的資金較少，且工作人員缺乏積極性和責(zé)任心，時(shí)常發(fā)生缺測(cè)、漏測(cè)的現(xiàn)象，每次監(jiān)測(cè)工作基本不規(guī)范，難以保障地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。地下水監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行傳播，人工監(jiān)測(cè)方式獲得的數(shù)據(jù)信息主要通過(guò)信件和電話的方式進(jìn)行傳輸，其傳輸效率較低，需要十天以上傳播數(shù)據(jù)的時(shí)間，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的傳播效率。此外，電話、信件等信息傳輸方式還存在失誤和信息丟失的現(xiàn)象，造成上級(jí)工作人員無(wú)法及時(shí)了解農(nóng)村的地下水變化情況，造成地下水污染范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.4 信息管理服務(wù)能力薄弱

在早期地下水監(jiān)測(cè)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)工作、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)保存等工作都由人工完成。自計(jì)算機(jī)逐漸普及后，在該領(lǐng)域計(jì)算機(jī)逐漸取代人工，利用計(jì)算機(jī)即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)保存以及數(shù)據(jù)管理等。但在該領(lǐng)域計(jì)算機(jī)的功能較為單一，造成其信息管理服務(wù)能力弱。在信息管理方面，并沒(méi)有數(shù)據(jù)能支撐分析統(tǒng)計(jì)、建立模型，無(wú)法為政府、社會(huì)提供多種地下水信息，使其快速掌握地下水的發(fā)展變化。

2.5 自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用無(wú)保障

現(xiàn)階段采用了地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要一定的運(yùn)行經(jīng)費(fèi)和維護(hù)經(jīng)費(fèi)，但沒(méi)有固定的經(jīng)費(fèi)來(lái)源，因此限制了地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)日常工作，造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)不連續(xù)的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展。

2.6 省級(jí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與國(guó)家監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不兼容

部分省創(chuàng)建的地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和國(guó)家監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，并不兼容，因此在日常運(yùn)行過(guò)程中獲得的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，使地下水監(jiān)測(cè)工作更加復(fù)雜。

3 優(yōu)化策略

為了全面掌握地下水的變化情況，并避免過(guò)度開(kāi)采地下水、地下水污染，制定科學(xué)合理的優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)高效管理地下水。為構(gòu)建完善的現(xiàn)代化地下水監(jiān)測(cè)管理運(yùn)行系統(tǒng)，需完成下述策略，為政府部門和社會(huì)提供全面且精確的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息透明。

3.1 擴(kuò)展優(yōu)化監(jiān)測(cè)站網(wǎng)

根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定條款，以及張家口的地下水分布情況和開(kāi)采情況，擴(kuò)展并優(yōu)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)。由于該地區(qū)的地下水集中分布，因此需加大監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的密度，制定規(guī)范的地下水監(jiān)測(cè)資料整合體系；并進(jìn)一步改造使用正常的監(jiān)測(cè)井，致力打造覆蓋面積廣泛、監(jiān)測(cè)能力強(qiáng)的地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)。由于張家口市為兩個(gè)平原和一個(gè)高原的交界處，該區(qū)域需根據(jù)干旱區(qū)域、井灌區(qū)域等合理設(shè)置監(jiān)測(cè)井，使監(jiān)測(cè)站網(wǎng)能監(jiān)測(cè)全市的地下水狀況，形成覆蓋廣泛、功能全面的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系。

3.2 建設(shè)監(jiān)測(cè)信息傳輸系統(tǒng)

將傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)融合成為新的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，彌補(bǔ)兩種監(jiān)測(cè)方式的缺點(diǎn)，提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在張家口市，因建設(shè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)井，不斷更新自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，并且老舊的監(jiān)測(cè)設(shè)備和工具，提升監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)高度智能化。同時(shí)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建監(jiān)測(cè)信息傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效率的信息傳輸，并具有信息共享的功能。

3.3 購(gòu)置基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)設(shè)備

由于張家口地區(qū)的基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)設(shè)備不全且設(shè)備較為落后，為滿足工作和發(fā)展需求，需配備完善的基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)設(shè)備，有效提升監(jiān)測(cè)效率。

3.4 落實(shí)監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)

地下水的監(jiān)測(cè)站網(wǎng)所需的經(jīng)費(fèi)主要分為日常監(jiān)測(cè)費(fèi)用和水質(zhì)監(jiān)測(cè)費(fèi)用，由于經(jīng)費(fèi)來(lái)源不穩(wěn)定導(dǎo)致地下水監(jiān)測(cè)工作無(wú)法按時(shí)開(kāi)展。因此，必須保障監(jiān)測(cè)費(fèi)用充足，該部門需多與政府的財(cái)政部門溝通，以便獲取充足的經(jīng)費(fèi)。此外，需按時(shí)頒發(fā)工作人員的報(bào)酬和獎(jiǎng)金，以保證員工的工作熱情。

3.5 進(jìn)一步提高認(rèn)識(shí)和管理水平

地下水監(jiān)測(cè)工作的效率主要受到監(jiān)測(cè)設(shè)備和工作人員的限制，為了提升監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量和效率，必須加強(qiáng)工作人員對(duì)地下水監(jiān)測(cè)工作的認(rèn)識(shí)，了解到監(jiān)測(cè)的重要性。此外員工的管理水平影響到監(jiān)測(cè)工作能否順利開(kāi)展，需提升工作人員的管理水平，明確自身的義務(wù)和責(zé)任，可要求檢測(cè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升其工作的規(guī)范性，并增強(qiáng)管理能力，保障監(jiān)測(cè)工作有序開(kāi)展。

3.6 統(tǒng)籌部署、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

統(tǒng)籌部署和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)原則，有利于張家口地區(qū)規(guī)范地下水監(jiān)測(cè)工作。結(jié)合區(qū)域地下水的分布情況，制定合理的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以便于水資源管理和監(jiān)測(cè)站管理及監(jiān)測(cè)，從而構(gòu)建科學(xué)合理的地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)體系，為地下水監(jiān)測(cè)站的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.7 因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保

根據(jù)張家口區(qū)域現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)站網(wǎng)作為發(fā)展基礎(chǔ)，根據(jù)張家口市的環(huán)境情況和社會(huì)發(fā)展情況，因地制宜、科學(xué)合理地規(guī)劃監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，不斷地完善監(jiān)測(cè)站網(wǎng)。此外，充分利用現(xiàn)階段的高科技技術(shù)（互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)），創(chuàng)建新的傳輸設(shè)備與現(xiàn)有地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)配合進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。為得到全面且精確度高的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，需根據(jù)社會(huì)發(fā)展情況以及生態(tài)保護(hù)要求合理布設(shè)地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，在保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下不斷擴(kuò)大地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，以全面覆蓋整個(gè)市，實(shí)時(shí)掌握全市的地下水動(dòng)態(tài)變化。此外采用節(jié)能環(huán)保的監(jiān)測(cè)設(shè)備，確保走可持續(xù)發(fā)展道路，使地下水監(jiān)測(cè)領(lǐng)域能長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

3.8 技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用可靠

根據(jù)張家口市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況和設(shè)備發(fā)展水平，依據(jù)自身的經(jīng)濟(jì)狀況引進(jìn)相應(yīng)的地下水監(jiān)測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)技術(shù)，并充分掌握國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的地下水測(cè)量經(jīng)驗(yàn)，以便豐富自身的監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)。利用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備提高地下水監(jiān)測(cè)的能力，為政府和社會(huì)提供高質(zhì)量的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3.9 分別實(shí)施、信息共享

地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提供傳輸儲(chǔ)存、處理的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高效處理信息，可及時(shí)更新監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為全民提供優(yōu)質(zhì)的動(dòng)態(tài)信息服務(wù)。

4 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)論述張家口市的監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，提出了針對(duì)性的優(yōu)化策略，以便增強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)能力。首先根據(jù)地區(qū)的環(huán)境和社會(huì)情況，因地制宜地設(shè)置地下水發(fā)展規(guī)劃；其次，構(gòu)建高自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，減少人工成本，并具有高效監(jiān)測(cè)的功能，實(shí)現(xiàn)高效傳輸信息，及時(shí)更新地下水信息，為人民提供優(yōu)質(zhì)的信息服務(wù)；此外，還需完善監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)備，更換老、舊監(jiān)測(cè)設(shè)備，提升監(jiān)測(cè)的效率，以保障監(jiān)測(cè)信息的質(zhì)量。