辽宁省地下水监测站站网布设方案设计研究

2018-04-19李贵阳刘贵福楚少义

东北水利水电 2018年4期

李贵阳，刘贵福，楚少义

（1.辽宁省水文局，辽宁沈阳 110003；2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春 130021）

在经济社会快速发展的同时，对生态友好型的地下水资源开发利用有了新的认识，对地下水资源的科学管理和合理使用提出了更高的要求，特别是对地下水动态的实时监测和应急分析需求明显。如何在综合水位、水温、水量等动态资料监测的基础上，建立科学合理的地下水监测站网，为地下水资源的科学管理提供更为有效的技术支持和服务体系，成为地下水监测工作面临的当务之急。

1 工程概况

根据监测站的管理权限与重要性，可将地下水监测站分为国家级监测站、省级监测站和地市级监测站。

国家级监测站是由国务院水行政主管部门批准，为及时掌握区域性地下水水位（埋深）、水质、水量、水温等动态特征和推算水文地质参数而设置的，满足区域代表性、重要性要求的基本监测站。为国家水行政及其它监督部门掌握和了解区域地下水动态变化规律，监测由于开采引起的环境地质问题，为区域水文地质参数计算、地下水资源评价以及合理开发利用提供基础数据。

此工程建设627处监测站全部为国家级监测站，监测项目分别有水位、水质和水温等。

2 布设依据及原则

地下水监测站布设主要依据SL34-2013《水文站网规划技术导则》、SL183-2005《地下水监测规范》。

根据水资源开发利用与管理、生态环境保护对地下水监测信息的需求，分为基本类型区（一般类型区）、特殊类型区（重点监测区）布设地下水监测站网。

该工程站网布设以流域（片）为基本单元，对流域内基本类型区（平原、盆地、山间平原）进行控制性布设，对特殊类型区（人口密集区、城市建成区、重要地下水水源地、超采区、海水入侵区等）进行重点布设。

平原区以浅层地下水为主要监测目标含水层（组），地下水开发利用地区、超采区、重要水源地、海水入侵区以主要开采层为监测目标含水层（组）。

为了实现地下水监测站的建设目标，布设原则如下：

1）满足需求的原则，满足水资源开发利用管理、地下水“双控”指标考核、抗旱工作、经济社会发展的需要。

2）继承发展的原则，在继承现有站网的基础上发展。

3）全面布设的原则，在主要平原区进行全面区域控制布设。

4）突出重点的原则，重点开发利用地区加密布设。

5）方便管理的原则，测站布设位置应方便管理。

地下水监测站应在掌握地下水开发利用程度、开采强度和由于开采引起的资源、环境等一系列问题基础上布设。

以上述原则为基础，各地结合当地水文地质、地下水开发利用、经济社会发展以及GPRS/SMS覆盖等情况，确定站网布设。

3 站网组成及分布

辽宁省共布设监测站627个，全部为水位站，分布在辽宁省14个地市，两大流域片。在627个监测站中开展水质监测项目的站有237个，其中7个同时进行水质自动监测。监测站统计情况见表1，2。

表1 辽宁省各地市地下水站网分布统计表

表2 辽宁省各流域站网分布统计表

按照区域控制和重点布设相结合的原则，辽宁省在特殊类型区也进行了站网加密布设。辽宁省的主要特殊类型区为超采区、集中供水水源区与海水入侵区。

2013年，辽宁省对地下水超采区进行了重新划定，根据《辽宁省地下水超采区评价报告》，全省共55个浅层地下水超采区，超采面积3 221.6 km2。辽宁省地下水超采的主要原因是集中供水水源地的水量超采及由于地下水开发引发水质恶化和海水入侵等地质环境问题。因此辽宁省超采区评价成果确定的超采区即为辽宁省特殊类型区。

在因集中供水水源地超采形成的浅层地下水超采区布站150个，在2个国家级地下水供水水源地——浑河地下水水源地与太子河地下水水源地布站42个；在海水入侵区布站4个。

4 站网合理性分析

4.1 基本类型区

全国水资源综合规划辽宁省分为一般平原区与山丘区两大类型区，平原区又分为辽河上中游平原、下辽河平原区和滨海平原区3个分区。下辽河平原区是辽宁省地下水富水性最好的区域，浑河冲积扇、太子河冲积扇、大小凌河冲积扇分布着为数众多的地下水水源地，也是辽宁省主要地下水超采区的分布区；辽河上中游平原区富水性次之，分布着招苏台河、亮子河、养息牧河、柳河、绕阳河的冲积平原，地下水主要为农业灌溉开采；滨海平原区主要位于葫芦岛、锦州和丹东，葫芦岛滨海平原区分布着几个城市集中式供水水源地，并且受到海水入侵的威胁。

根据该项目监测站布设情况，辽河上中游平原区布设监测站64个，布站密度6个/1 000 km2；下辽河平原区布设监测站273个，布站密度14个/1 000 km2；滨海平原区布设监测站21个，布站密度11个/1 000 km2，见表3。

表3 辽宁省主要平原区站网密度统计表

根据SL183-2005《地下水监测规范》中地下水水位基本监测站密度表，对辽宁省监测站站网密度进行合理性分析。下辽河平原区属于冲洪积平原区、开发利用状况属于强开采区，规范中监测站布设密度要求为6～12眼/1 000 km2，项目实际布设密度为14眼/1 000 km2；辽河上中游平原区属于冲洪积平原区、开发利用状况属于中等开采区，规范中监测站布设密度要求为4～10眼/1 000 km2，项目实际布设密度为6眼/1 000 km2；滨海平原区属于冲洪积平原区、开发利用状况属于中等开采区，规范中监测站布设密度要求为4～10眼/1 000 km2，但是由于有海水入侵威胁，因此站网适当加密，项目实际布设密度为11眼/1 000 km2；对于山丘区，采用规范中冲洪积平原区内弱开采区监测站密度要求为2～6眼/1 000 km2，项目实际布设密度为2眼/1 000 km2。

4.2 特殊类型区

重点监测区（特殊类型区）是指以监控地下水开发利用程度较高或因地下水开采引发地质环境问题突出地区地下水动态特征的区域，主要包括超采区、重要水源地、海水入侵区等。在基本类型区的基础上加密部设监测站点，在SL183-2005的基础上，依据《国家地下水监测工程可行性研究报告》的规定加密控制布设。

该项目超采区共布设了150个监测站，浅层地下水超采区面积3 221.6 km2，站网密度为47眼/1 000 km2，规范中冲洪积平原区内超采区监测站布设密度要求为8～14眼/1 000 km2，符合规范要求。由于辽宁省浅层地下水超采区主要是地下水出现超采问题的水源地，因此超采区密度合理性分析代表了水源地的分析。2014年辽宁省海水入侵区面积为955.68 km2，由于本项目辽宁省海水入侵监测主要由国土部门完成，因此水利部门海水入侵监测井布设较少，辽宁省水利部门布设海水入侵监测站4个，项目实际布设密度为63眼/1 000 km2。辽宁省有2个国家重点地下水水源地，总面积810.9 km2，该项目共布设监测站42个，实际布设密度为52眼/1 000 km2。