廣西地下水監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀與思考

楊 林 梁春梅 李海良

(廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，廣西桂林 541004)

相對于地表水，地下水具有直接受短期氣象因素的影響較小、含水層分布范圍廣、供水保證程度高、水質(zhì)優(yōu)良、不易遭受污染、取水設(shè)施不易受損等諸多優(yōu)勢，是最為理想和可靠的供水水源［1-2］。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，城鎮(zhèn)供水問題日益突出［3-4］。由于不合理的開發(fā)利用，已經(jīng)引發(fā)一系列生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題，迫切需要通過開展地下水監(jiān)測來認(rèn)識和掌握地下水動態(tài)變化特征，制定合理開發(fā)利用與有效保護(hù)措施［5］。廣西地下水監(jiān)測工作始于1981年，對南寧市、柳州市、桂林市、北海市、玉林市、河池市、南寧市黎塘鎮(zhèn)等主要城鎮(zhèn)地下水資源環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測［6］。國家地下水監(jiān)測工程實(shí)施后，廣西地下水環(huán)境監(jiān)測能力得到大幅提升，覆蓋廣西14個地級市主要城區(qū)及周邊，自動監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)得到快速發(fā)展。但同時存在地下水監(jiān)測站網(wǎng)不夠完善，縣域監(jiān)測大多空白，巖溶區(qū)地下河、巖溶大泉和地?zé)岜O(jiān)測不足等問題。本文通過分析廣西地下水動態(tài)監(jiān)測站網(wǎng)的布局、密度和功能，以及地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀和開采監(jiān)控能力，剖析現(xiàn)有監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)存在的主要問題，提出地下水監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)改善建議，為廣西地下水資源的科學(xué)管理提供技術(shù)支撐。

1 地下水監(jiān)測站網(wǎng)現(xiàn)狀

1.1 廣西三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)

三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)是國家、省(市、自治區(qū))、地級市三級行政區(qū)各自的地下水監(jiān)測站網(wǎng)的簡稱。國家級為骨干網(wǎng)，省級為基本網(wǎng)，地市級為延伸網(wǎng)［7］。

2017年廣西開展地下水動態(tài)監(jiān)測的6個主要城市和1個城鎮(zhèn)中，柳州市、桂林市、玉林市、河池市、南寧市黎塘鎮(zhèn)等監(jiān)測區(qū)地下水類型主要為巖溶水，以及少量的裂隙水及孔隙水。局部地區(qū)的巖溶水由于其巖溶含水層上部為第四系黏性土所覆蓋而微具承壓性。南寧市、北海市監(jiān)測區(qū)的地下水類型主要為松散巖類孔隙水，其中北海市監(jiān)測區(qū)大部分地區(qū)分布有潛水和承壓水。廣西三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)共設(shè)地下水監(jiān)測點(diǎn)431個，地下水監(jiān)測面積4867km2。按監(jiān)測內(nèi)容分，水位長觀點(diǎn)311個，全分析水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)120個，Cl-監(jiān)測點(diǎn)21個，水位統(tǒng)測點(diǎn)250個，具體地下水監(jiān)測站點(diǎn)分布見表1。

表1 2017年三級地下水動態(tài)監(jiān)測站點(diǎn)分布情況

2017年3個監(jiān)測區(qū)存在有開采性降落漏斗，但降落漏斗面積不大，中心水位降深較小。柳州市監(jiān)測區(qū)形成開采性降落漏斗的僅有車輛廠水源地，由于近幾年該車輛廠水源地開采量基本維持穩(wěn)定，開采性降落漏斗面積基本不變；玉林監(jiān)測區(qū)內(nèi)的火車站-大牛窩地下水開采降落漏斗面積較2016年略有增加，主要為漏斗區(qū)中心玉林火車站給水所開采井開采量大幅增加；根據(jù)多個監(jiān)測孔數(shù)據(jù)(見表2)，枯季北海市降落漏斗面積約50km2，禾塘村水源地與龍?zhí)洞逅吹亟德渎┒芬堰B通。

表2 2017年地下水降落漏斗狀況

廣西由地下水開采引起的主要環(huán)境地質(zhì)問題有海水入侵、巖溶地面塌陷、地下水污染、開采性降落漏斗等。海水入侵主要分布于北海市；巖溶地面塌陷則分布于巖溶平原區(qū)的城市，如桂林市、柳州市、玉林市、賀州市等地；地下水污染主要是在城市工業(yè)區(qū)或居民生活區(qū)；開采性降落漏斗主要分布于地下水開采量較為集中的地段。2017年，北海市海水入侵主要集中于禾塘村水源地南部僑港鎮(zhèn)南側(cè)，馮家村以南的馮家江兩側(cè)2km范圍內(nèi)以及北海航空航天大學(xué)以南一帶；龍?zhí)洞逅吹卮蠊谏骋粠В捎诤ＫB(yǎng)蝦，海水入侵依然存在；海城區(qū)水源地西部臨海一帶地下水開采量已大幅減少，海水入侵問題現(xiàn)已基本得到控制，現(xiàn)狀明顯好轉(zhuǎn)，氯離子含量也有所降低。玉林市監(jiān)測區(qū)域地下水位基本保持穩(wěn)定，但由于局部工程深基坑開挖過程中疏干排水導(dǎo)致水位降深較大，引發(fā)巖溶地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害。

廣西三級地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)區(qū)域控制性較差，地下水監(jiān)測僅在地下水開采程度相對較大的6個城區(qū)和1個城鎮(zhèn)開展，其余8個地級市均無地下水監(jiān)測井；監(jiān)測專用井較少，大多為借用井，借用井代表區(qū)域的日常觀測易受人為活動影響，無法真實(shí)反映區(qū)域地下水動態(tài)情況；地下水監(jiān)測站網(wǎng)監(jiān)測方式比較落后，僅有10個國家級監(jiān)測井安裝有地下水位自動監(jiān)測儀，其余所有監(jiān)測井均為人工監(jiān)測，監(jiān)測頻率較低，準(zhǔn)確性也得不到有效保障。

1.2 國家地下水監(jiān)測工程監(jiān)測站網(wǎng)

國家地下水監(jiān)測工程以現(xiàn)有站網(wǎng)為基礎(chǔ)，考慮全區(qū)各市的自然條件和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展水平，注重經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，合理控制整個系統(tǒng)的規(guī)模。首先對現(xiàn)有的地下水監(jiān)測站點(diǎn)進(jìn)行必要的設(shè)施設(shè)備的更新和改造，保持資料的延續(xù)性，避免重復(fù)建設(shè)；同時，以滿足一定時期內(nèi)社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生態(tài)保護(hù)等方面對地下水監(jiān)測工作的要求為目標(biāo)，合理布設(shè)新建的國家地下水監(jiān)測工程監(jiān)測站點(diǎn)，擴(kuò)大地下水監(jiān)測站點(diǎn)的控制范圍，增加地下水監(jiān)測站網(wǎng)密度，提高地下水監(jiān)測精度，最終建成較為完整的廣西地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。國家地下水監(jiān)測工程網(wǎng)點(diǎn)主要布設(shè)在市區(qū)人口密集和人類工程活動密切的區(qū)域。

廣西以山區(qū)為主，單個水文地質(zhì)單元面積一般不大，同時由于降雨量充沛，地表水系發(fā)育，農(nóng)業(yè)用水基本不用地下水，只有幾個中心城市、少部分縣城以及農(nóng)村地區(qū)開采利用地下水。因此，廣西的地下水監(jiān)測主要以中心城市及其附近地區(qū)的水文地質(zhì)單元為主。通過2016年、2017年兩個年度的項(xiàng)目實(shí)施，廣西共建成國家地下水監(jiān)測工程監(jiān)測站點(diǎn)257個，其中新建187個、改建70個。監(jiān)測站點(diǎn)遍布廣西14個地級市，控制面積達(dá)7599km2。同時建設(shè)省級信息網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1個。國家地下水監(jiān)測工程(廣西)監(jiān)測站點(diǎn)分布見表3。

表3 國家地下水監(jiān)測工程(廣西)監(jiān)測站點(diǎn)分布

續(xù)表

2018年開始實(shí)施后，地下水監(jiān)測范圍覆蓋廣西14個主城區(qū)及其周邊，由表4可知，廣西地下水監(jiān)測井密度得到大幅提升，地下水監(jiān)測井布設(shè)密度滿足《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 164—2004)的要求。新建或改建的257個地下水監(jiān)測井均為專用井，其中包括10個地下河流量站。所有監(jiān)測井均安裝有自動監(jiān)測儀，實(shí)現(xiàn)地下水位、水溫的實(shí)時監(jiān)測。2018年開展地下水監(jiān)測站點(diǎn)的運(yùn)行維護(hù)和水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)35項(xiàng)取樣測試工作，對豐水期進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測1次。按規(guī)劃，自2019年起，進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測1次，監(jiān)測項(xiàng)目增至97項(xiàng)，其中常規(guī)指標(biāo)36項(xiàng)、非常規(guī)指標(biāo)61項(xiàng)、特殊性指標(biāo)4項(xiàng)。

表4 國家地下水監(jiān)測工程實(shí)施前后監(jiān)測井分布密度

2 存在的問題

根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)分布情況，結(jié)合全區(qū)水文地質(zhì)特征、各水文地質(zhì)單元內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)控制程度、現(xiàn)有水源地分布及開采條件、主要環(huán)境地質(zhì)問題分布等，分析廣西地下水環(huán)境監(jiān)測工作存在的主要問題。

a.地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)不夠完善。國家地下水監(jiān)測工程實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了廣西全域14個地級市的全覆蓋，監(jiān)測站網(wǎng)分布密度得到大幅的提升，但三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)和監(jiān)測站網(wǎng)主要分布于地級市城區(qū)及其周邊，縣域地下水監(jiān)測基本空白，由于缺乏反映地下水動態(tài)變化規(guī)律的基礎(chǔ)資料，給開展監(jiān)測空白區(qū)域地下水資源規(guī)劃、開發(fā)利用以及相關(guān)研究帶來了很大的困難。

b.地?zé)岜O(jiān)測網(wǎng)尚未建立。廣西有32處溫泉，多分布在大斷裂帶附近或花崗巖體附近地區(qū)，溫度大于40℃以上的溫泉有17處。地?zé)峋拈_采缺乏監(jiān)測，不利于地?zé)豳Y源科學(xué)合理的開發(fā)。

c.巖溶區(qū)地下河和巖溶大泉監(jiān)測覆蓋不足。全區(qū)具有河流主要特征、長度大于2km，并獨(dú)立存在的地下河共有435條，主要分布在湘桂鐵路線以西的石山地區(qū)；有枯季流量在50L/s以上的巖溶大泉296個，主要分布在桂林、柳州新華夏系斷裂東側(cè)。地下河和巖溶大泉是大多城鎮(zhèn)及周圍居民的飲用水源，目前僅對個別地下河和巖溶大泉進(jìn)行監(jiān)測，不能滿足當(dāng)?shù)仫嬎踩男枨蟆?/p>

d.重要的地下水水源地監(jiān)測需加強(qiáng)。廣西有地下水水源地149個，為市區(qū)或縣城供水的水源地21個，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水的水源地128個，另外還有地下水應(yīng)急備用水源地14個。從2016年開始，廣西對27處縣級以上集中式地下水飲用水水源地(含備用水源地)進(jìn)行調(diào)查和取樣監(jiān)測，僅占地下水水源地的16.6%。

e.三級地下水監(jiān)測站網(wǎng)信息系統(tǒng)和國家級地下水監(jiān)測工程信息系統(tǒng)分屬兩個獨(dú)立的信息系統(tǒng)，給地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理帶來不便。

f.國家地下水監(jiān)測工程尚需解決的問題。小部分改建井由南寧市、桂林市原早期勘探井改建而成，存在井徑較小、無法下泵抽水和洗井、水樣采集難度大、井管大多腐蝕嚴(yán)重等問題；存在的監(jiān)測點(diǎn)的土地使用權(quán)問題，不利于監(jiān)測工作的長期連續(xù)開展，目前尚無有效的解決辦法；需進(jìn)一步健全與完善保護(hù)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測設(shè)施的法律法規(guī)，如還沒有明確的保護(hù)監(jiān)測設(shè)施的法規(guī)，監(jiān)測設(shè)施極易受到破壞，容易使投資建設(shè)的國有資產(chǎn)遭受損失，地下水監(jiān)測孔得不到合法的保護(hù)。

3 地下水監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)意見

根據(jù)以上分析和研究結(jié)果，建議區(qū)域水行政主管部門對地下水監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)進(jìn)一步調(diào)整和完善。

a.進(jìn)一步完善地下水監(jiān)測網(wǎng)，逐步建立縣域和集中式地下水飲用水水源地的地下水環(huán)境監(jiān)測體系。

b.逐步將巖溶區(qū)地下河、巖溶大泉和地?zé)衢_發(fā)監(jiān)測納入廣西地下水監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)。

c.將三級地下水監(jiān)測網(wǎng)信息系統(tǒng)納入國家地下水監(jiān)測工程信息系統(tǒng)，形成一個集地下水信息采集、傳輸、處理、分析及信息服務(wù)于一體的統(tǒng)一的現(xiàn)代化信息系統(tǒng)，提升地下監(jiān)測的現(xiàn)代化水平。

d.盡早建立健全地下水環(huán)境監(jiān)測方面的法律法規(guī)，加強(qiáng)宣傳，使地下水環(huán)境監(jiān)測工作得到社會的廣泛認(rèn)同。