許昌市地下水監測工作的簡要分析

摘要：地下水資源是指儲存于地表以下可以為人類所利用的水資源，是水資源的重要組成部分。地下水監測工作是加強地下水綜合管理、合理開發利用水資源、實施水資源優化配置和合理調度的重要基礎工作。地下水監測對于正確認識和掌握地下水動態變化規律、科學評價和合理開發利用與保護地下水資源、減輕和防治地下水污染、避免出現由于過度開采地下水產生地質災害和生態環境問題等具有重要作用。隨著許昌市經濟的迅速發展，加之地表水資源的匱乏，地下水的不可替代作用日益凸現。

關鍵詞：許昌市;地下水;監測;不可替代

Abstract：Groundwater resources refer to water resources that can be used by humans stored below the surface.They are an important part of water resources. Groundwater monitoring is to strengthen comprehensive groundwater management， rationally develop and utilize water resources， implement optimal allocation of water resources and rational dispatch important basic work.Groundwater monitoring plays an important role in correctly understanding and grasping the laws of dynamic changes in groundwater，scientific evaluation and rational development and utilization and protection of groundwater resources， reducing and preventing groundwater pollution，and avoiding geological disasters and ecological and environmental problems caused by excessive exploitation of groundwater.With the rapid economic development of Xuchang City and the lack of surface water resources， the irreplaceable role of groundwater has become increasingly prominent.

Key words：Xuchang City;Groundwater;Monitoring;Irreplaceable

許昌市位于河南省中部，是“中原城市群”的重要組成部分，地理位置優越，總面積4 996 km2。許昌市屬暖溫帶季風區，氣候溫和，雨量充沛，光照充足，年平均降水量為728mm，但是，人均水資源占有量僅為208m3，只有全國人均的1/10，水資源十分匱乏。隨著許昌工業化、現代化水平的提高和城市規模的日益擴大，城市用水量也越來越大，水資源貧乏已成為制約許昌市經濟發展的關鍵因素。近年來，許昌市水環境問題日益嚴重，地下水超采，水污染程度加大，直接威脅著人們的生產生活，地下水動態監測顯得尤為重要。

1 許昌市地下水資源狀況

許昌市水資源嚴重匱乏，是我國30個嚴重缺水的城市之一。依據《許昌市水資源調查評價》，許昌市淺層地下水資源量為59 991萬m3/a，其中山丘區21 544萬m3/a，平原區41 408萬m3/a。80年代以前，為解決許昌市“用水難”問題，城區內打了很多水井，致使地下水超采，地下水位大幅下降。到80年代末期，地下水位埋深已有原來的2 m左右下降到20～30 m。20世紀80年代之后，隨著許昌市經濟的發展和人民生活水平的提高，城市規模的擴大，地下水開采量逐年遞增，地下水開采對生態環境產生了負面影響。為此，許昌市大力加強地下水管理工作，關閉城市規劃區內自備井，控制地下水開采量，自2017年起，許昌市淺層地下水水位回升，市區內無降落漏斗出現，但是仍未達到未大規模開采地下水前水位埋深的水平。

許昌市淺層地下水水化學類型以HCO3—Ca型為主，礦化度一般小于1.0 g/L，目前已受到一定程度的污染，主要污染因子為氨氮、總硬度、硫酸鹽、礦化度等。中深層地下水水化學類型主要為HCO3-Na·Mg·Ca或HCO3·SO4-Ca·Mg·Na型，礦化度一般為1.0 g/L，污染狀況較輕，只有個別年份中的總硬度、礦化度、大腸菌群超標。

目前許昌市城市集中式飲用水源地有4個，分別是北汝河地表水飲用水源地，潁河地表水飲用水源地，麥嶺地下水飲用水源地，長葛地下水飲用水源地。

2 許昌市地下水監測工作

2.1 監測任務

地下水動態監測的基本任務，就是在基本查明許昌市水文地質條件的基礎上，在已不同程度開采利用地下水或擬將開采地下水的廣大區域和城市范圍內布設各級監測網點，以淺層地下水及主要開采段的深層地下水為重點，進行地下水長期動態監測。

2.2 監測項目

地下水監測項目主要包括水位、水質、水溫及水量的監測，其中地下水水位是最普遍、最重要的地下水監測要素。2018年度，長期水位觀點共20個，其中國家級監測點10個，省級監測點10個。

2.3 監測現狀

許昌市建設了一些專用監測井，進行地下水水位動態監測，避免監測數據受開采井混合開采和抽水時局部降落漏斗的影響，提高地下水監測數據質量，保證監測工作的連續性，同時加強地下水水質監測。許昌市目前已建成地下水水位監測網，監測網由淺層、中深層2層地下水監測井組成，至2019年許昌市共有長觀井70眼，水溫井5眼，開采量井11眼，普查井361眼，井設雨量站27個。

3 地下水現場監測設備

3.1 SMARTROLL多參數手持監測儀

該監測儀講水質傳感器與智能手機集于一身。通過水質傳感器實現對地表水和地下水的pH值、電導率、溶解氧、氧化還原電位、總溶解固體、電阻率及密度等參數的現場快速檢測。其結構簡單、使用方便、可現場取水樣進行檢測，檢測結果快速整合到智能手機上，工作方式靈活、便捷，實現野外快速檢測的要求。

3.2 井中水溫監測儀

該儀器特別適用于各種液體的快速測溫，采用PN結溫度傳感器作為感溫原件，用集成電路做轉換器，具有靈敏度高、體積小、精度高、響應快等特點。

3.3 便攜式電子水位計

便攜式電子水位計測量主機采用編碼器光電傳感技術，微處理器對信號高速處理，接觸水面自動報警，記錄數值，實現了測量精度高，測量方便準確，測量效率高的目的。工作原理是通過自動排線絞車的驅動手柄將測線放入觀測孔內，放線的同時，光電傳感器自動進行距離測量，由嵌入式微處理器對測量信號進行處理，并在顯示屏上顯示實際深度。當傳感器遇到水面時，聲光報警器發出報警信號，此時顯示屏上的數據即為水位深度值。

4 監測工作存在的問題

4.1 地下水監測井不能完全滿足地下水資源科學管理需求

目前，現有的專用地下水監測井數目不夠，尤其在城市，監測工作開展十分困難。因缺少專門監測井，在城區會借用單位自備井開展地下水監測工作，隨著地下水超采區治理難度的加大，近年來自備井關閉較多，加之井點產權單位的不配合，日常監測工作開展非常困難，造成監測效率低，監測數據代表性差，監測數據質量不高，連續性及可靠性不能保證。

4.2 地下水監測項目難以滿足水資源可持續開發利用要求

目前許昌市地下水動態監測井監測項目單一且數據量小。在社會經濟發展中，工農業生產、水資源管理、地質災害防治、生態環境保護等各方面對地下水監測項目各有側重。工農業生產側重水質、水量的監測，水資源管理側重水量監測，地質災害防治側重水位監測，生態環境保護則側重全面的地下水資源監測項目。目前許昌市地下水監測項目不能完全滿足許昌市經濟社會發展的綜合需要。

4.3 信息管理難以滿足信息共享和服務的需要

目前，地下水監測系統功能單一，數據種類貧乏，數據庫結構不統一，系列不完整，難以實現信息共享。在信息服務方面主要以提供基本監測信息為主，缺乏相應的軟件支持。

4.4 地下水監測自動化水平不高

許昌市地下水自動監測系統雖已建成，但是系統運行穩定性欠佳，在數據采集、傳輸上的時效性、準確性不高，自動監測站數量也不足，監測資料傳輸也是以電子表格形式通過互聯網報送，自動化水平不高。

5 結論與建議

根據許昌市地下水環境背景、地下水水化學特征、污染現狀，結合許昌市社會經濟發展趨勢和生態文明建設需求，許昌市建立了地下水動態監測網，地下水監測基礎工作取得了突破性的進展。但同時地下水監測工作仍存在一些問題，如監測網不夠完善，監測、分析手段效率較低，自動化監測程度較差，難以實現大面積、全方位的監測。

建議加大地下水動態監測自動化監測程度，完善地下水動態監測網提高監測能力。

參考文獻

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收稿日期：2020-05-14

作者簡介：楊靜（1984-），女，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為水文地質、工程地質、環境地質及地質災害。