唐立强

（河北省地质环境监测总站，050021，石家庄）

河北地下水动态监测现状、规划和前景分析

唐立强

（河北省地质环境监测总站，050021，石家庄）

地下水动态监测是地下水研究和地下水资源管理的重要手段，专业的监测网络是获取准确地下水动态信息的保障。结合对地下水监测工作的体会和多年应用地下水自动监测仪器的经验，总结了河北省地下水动态监测工作历程，介绍了监测网络现状，系统分析了监测工作存在的问题，给出了地下水动态专业监测网络构成和建设的实质性意见，并就监测工作广阔前景进行了分析，为将来地下水动态专业监测网络建设工程提供参考。

地下水动态监测；运行现状；监测网络建设

地下水是水资源的重要组成部分，是河北省工业、农业和生活用水的主要水源。据统计，河北省地下水供水量占总水资源量的80%～85%，甚至在有些平原城市是唯一水源,而这种对地下水资源的高度依赖性改变了地下水水量和水质，诱发了地下水降落漏斗、地下水污染、海水入侵等诸多地下水环境问题,成为限制河北省区域经济社会快速稳定发展的瓶颈问题。

地下水监测是一项基础性、公益性的工作，它作为直接获得地下水水质、水量动态的唯一方法，对于解决地下水环境问题，开展城市建设布局研究和制定区域经济发展规划显得十分重要，而推进科学先进监测手段的应用从而及时获取有效信息尤为必要。

一、地下水动态监测发展历程

1.起步阶段

20世纪50年代，是河北省地质部门地下水监测工作的起步阶段，在部分地区开始了系统的地下水监测工作。这一时期，地下水监测工作主要为工农业生产及城市生活供水服务，监测内容主要是水位；采用的监测手段主要是人工测钟测量。

2.快速发展阶段

20世纪七八十年代，是河北省地下水监测的快速发展阶段。基本形成了河北省地下水动态监测井网，普遍开展了地下水监测工作；监测内容从水位测量，扩展到水位、水温、水量、水质等多个要素的监测；水位、水温监测手段主要为测钟、电流表测量及普通温度计测量。

3.积极探索阶段

20世纪90年代至今，是河北省地下水监测工作积极探索的阶段。特别是进入21世纪以来，除了增加有机污染和海水入侵等专项监测外，河北省积极探索尝试更为先进的监测手段，陆续引进了多种新型的地下水自动监测仪器设备进行实用对比，监测信息存储、传输方式也实现信息化，初步形成数据采集、传输、分析、信息发布的工作框架，为自动化监测网络建设积累了经验；水位、水温监测手段仍以人工测钟、电流表测量及普通温度计测量为主。

二、地下水动态监测站网运行现状

1.地下水动态监测网现状

河北省地下水动态监测网现有各类地下水监测点2784个，其中国家级监测点116个、省级监测点885个、市级监测点1630个，监测区控制面积达98709 km2，其中专业监测孔仅有46眼，其余均为机民井。监测内容有地下水水位、水质和水温；监测手段绝大部分为人工监测，监测工具为测钟、电流，只有60眼监测井安装了自动化监测设备，实现了自动化监测；监测频率为国家级监测点每月监测6次、省级点每月3次、市级点每年2次。受政策、经费等因素影响，现状河北省地下水动态监测工作处于维持状态。

2.监测工作发展瓶颈问题分析

（1）缺少法律法规的保护

地下水动态监测网络建设和工作部署有 《地下水动态监测规程》（DZ/T 0133—94）等规范指导，但地下水监测设施（监测井、防护及监测设备）的保护并没有相关法律法规支撑，因此在面对监测孔被恶意填堵或者城市规划建设被拆毁时，保护工作开展显得空而无力。据不完全统计，随着城市化发展，河北省已有4眼国家级、11眼省级专业监测孔因被拆除而停测，还将有101眼省级监测孔面临停测。可见，监测设施保护工作形势严峻。

（2）缺少政策和资金支持

地下水动态监测网络优化建设和运行都缺少政府指向性政策和专项资金的支持。目前，一个能与现代经济社会发展相适应的监测网络需要进行优化建设，有针对性地补充建设专业监测井，推广地下水自动监测仪器和管理系统的应用以提升监测能力，建设信息中心和增加专业技能人员以提高监测信息的社会服务效益等等，这些都需要政府的具体政策支持和财政资金的大力投入，而事实上相关投入是远远不够的。

（3）监测网络不完善

现状地下水动态监测网络存在监测空白区。因现有监测井大多建于20世纪70年代，受当时布网目的要求主要布设在河北平原农灌区及主要城市，而在后期出现的地下水超采区、供水水源地、重要工程、生态脆弱区、新兴城市规划区以及环境地质问题突发区等的监测井布设几乎是空白或密度较低，已经不能满足服务经济社会高速发展的要求。

现状地下水动态监测网络专业监测控制精度不够。一是专业监测井太少，这是导致监测能力低下最突出的问题。相对于机民井，专业监测孔的数据信息代表性强，更能够准确反映含水层地下水动态特征，符合监测规范要求，而现状监测网专业监测孔比例甚少，只占总数的1.7%，这就直接降低了监测网的精度。在平面区域上，专业监测井数量较少，不能对各水文地质单元进行控制性监测；在垂向上未实现分层监测，达不到对不同深度含水层的监控；在地下水环境问题突出区域，缺少专业水质监测井进行有效监控。二是机民井作为替代井，尤其是民井，其监测深度等基本信息情况不够清楚，对监测数据的代表性产生了影响。

（4）新技术推广应用程度低

河北省尽管较早引进地下水自动监测设备，部分监测井实现了监测数据的实时监测和无线传输，但只占总监测井的2.2%，应用率低；数据分析主要依靠人工统计整理和测算，或者依靠简单的数据分析软件，而对于数值模拟等较为先进的方法采用较少，研究方法落后，技术水平较低。

（5）数据信息社会服务水平低

目前，河北省地质部门仅将地下水动态信息作为公报部分内容，与国家级监测点编入地下水年鉴等方式向社会公开，监测数据信息的社会服务水平较低。

三、新地下水动态专业监测网络建设概述

1.地下水动态专业监测网络构成

河北省地下水动态专业监测网络是以专业监测网络和自动化监测网络为基础的控制性监测网络和各类专项监测网络的集合。控制性监测网络以水文地质单元为基础，以河北平原为主要监测区，以山间盆地、坝上高原为辅，分国家级、省级进行建设，并推进自动化监测建设；专项监测网络是针对不同环境地质问题和现象而开展的控制性监测网络，如海水入侵监测网、浅层地温能监测网、地下水污染监测网以及应急监测井等。

2.地下水动态专业监测网络建设要点

（1）控制性监测网络建设要点

控制性监测网络以专业监测孔为基础，对河北省全区地下水动态特征进行宏观掌控。

①布点要控制整个监测区域

国家级、省级监测孔应全部建设为专业监测井，达到水平上能够控制河北省各水文地质单元和具有特殊地质环境背景区域等，垂向上能够控制第四系各含水层；针对不同环境地质问题，尽量做到一孔多用；专业监测井产权（含井身、占地及附属防护设施等）必须明确。此外，建井前必须充分了解当地的发展规划，避免因城建而损毁监测井。

②大力推广应用 “一孔多层”监测孔

“一孔多层”监测井是一种新型地下水监测井，是指在目标监测区域内，仅钻探一眼钻孔，通过分层填砾料和止水，将钻孔中分布的多个目标监测层逐级有效隔开，满足可分层监测、取样，最终实现在同一眼钻孔中获得多地层水文地质数据。相较于传统监测井，一孔多层地下水监测井独具节约用地、节省资金、缩短施工周期和便于管理等优点。

（2）自动化监测网络建设要点

结合多年应用实践经验，自动化监测网络建设需要注意以下几个要点：

①仪器设备选型注意兼容性

从早期使用情况来看，仪器的体积不宜过大，尤其是传感器，因为河北省平原区深层地下水埋深较深，传感器过重对传输线缆承重性要求较高，安装操作也不方便；不宜选用不同厂家的设备进行组装，因为其设计执行标准不同、兼容性较差，经常出现数据读取和传输错误，导致监测数据断续，严重影响监测工作质量。

②仪器设备选型宜将售后保障作为最重要参考

从长期使用角度来看，监测设备的售后保障比之技术水平更为重要，是自动化监测网络可持续发展的决定因素。国外产品相对技术比较先进，但是因大多产品在国内没有专门的售后服务机构，售后维修比较繁琐，一旦出现维修问题需要返回国外工厂，就会产生维修周期延长、数据信息泄密等问题；而国产设备售后维修便利、周期短，易于沟通联络。

③避免过度关注压低产品价格的误区

地下水自动监测网络运行是一项长期的任务，因此监测设备购置注定不是一次性的买卖行为，尤其需要看中产品的品质，而品质包括设备本身的质量和售后服务的质量，需要为售后技术支持留有利润空间，这样才符合市场规律，所以过度关注压低设备价格并不科学。

建议自动化监测网络建设宜采用整套国产监测设备，可签订长期技术支持战略合作协议，确保监测设备有问题即修，同时有备用设备替代继续监测，以保证监测数据的连续性。

（3）专项监测网络建设要点

专项监测网络是针对地下水相关的新兴问题而建设的，是对河北省地下水动态监测网络的完善。因其具有较强针对性，而不同问题本身又具有复杂性，如海水入侵区地下水的腐蚀性、超采区水位降幅较大等，加之监测网络建设投入较高，所以要在充分论证后投入建设，尽量能够延长监测井的使用年限。

（4）监测信息社会服务能力建设要点

目前，河北省地质部门仅将地下水动态信息作为公报部分内容向社会公开，信息共享程度、数据利用率和应用程度较差，宜加强服务意识和监测信息社会服务能力建设。

①针对河北省地下水专业监测网络开发地下水信息管理系统。建立数据库，具备地下动态预测、数据信息分析功能，有数据信息和成果发布、共享平台。

②引入目前应用较多、评价较好、较为先进的计算机数值模拟技术，提高地下水模拟分析和预测水平。

③加强成果或者产品的转化，将反应地下水环境动态变化的数字信息转化为易于被公众接受的产品，以公报或者简报的形势向社会发布，同时也可以利用丰富的、长系列的地下水水位、水质数据向社会开展咨询服务。

总之，笔者认为监测部门不能固步自封，只有向社会敞开大门，多多地出现于社会活动中，地下水动态监测工作才能得到更广泛的关注和接纳，才能实现自己的价值，得到长足的发展。

四、前景展望

随着地下水环境问题影响的扩大、地下水相关研究水平的提高，河北省地下水动态监测工作必将迎来跨越式发展的契机。因此，必须要建设地下水动态专业监测网络，夯实工作基础；推进地下水动态自动化监测网络建设，提升监测能力；建设专项监测网络，拓展业务范围，最终实现及时、实时、全面获取准确的地下水动态信息，以更好地为政府决策和经济社会建设服务。■

[1]马佰衡，李新斗，李玉龙，等.河北省地下水动态监测优化工作方案[R].2013.

[2]杨建青，章树安，陈喜，等.国内外地下水监测技术与管理比较研究[J].水文，2013（3）.

[3]马佰衡，唐立强，李玉龙，等.河北省地质环境（地下水环境）监测网络优化与能力建设[R].2008.

[4]唐立强，赵伟玲.国内外一孔多层监测井建设技术方法与应用[J].节水灌溉，2013（5）.

[5]唐立强，马佰衡，朱小龙，等.唐山市国家级一孔多层地下水监测示范井建设[J].河北地质,2013（1）.

[6]甄习春，朱中道，卢豫北，等.单孔多层地下水监测井设计与建设 [J].水文地质工程地质，2008（6）.

[7]林沛，夏孟，刘久荣，等.一井多层地下水监测井施工关键技术与设备[J].技术应用，2012，7（1）.

[8]任褔弘，殷正宙.持续发展的环境战略与地下水环境 [J].水科学进展，1992（6）.

责任编辑 张瑜洪

Dynamic monitoring of groundwater in Hebei Province:current situation,planning and prospect forecast

Tang Liqiang

The dynamic monitoring on groundwater is an important measure for research and management of water resources,and the monitoring network is the security for getting accurate groundwater information.According to experience and application of auto-monitoring system in many years,the course of the dynamic monitoring on groundwater in Hebei Province is summarized,current situation of monitoring system is introduced and some problems existing in groundwater monitoring are analyzed.Finally,valuable advice on the professional monitoring network and construction is provided,and a widely application prospect is analyzed,which give a reference for the construction projects of dynamic monitoring network of groundwater in the future.

dynamic monitoring on groundwater;running situation;the construction of monitoring network

唐立强，工程师。

P641.8

B

1000-1123（2014）09-0021-03

2013-11-10