山西省地下水監測網現狀分析

(山西省水利水電科學研究院，山西 太原 030001)

地下水是十分寶貴的資源，由于長期以來對地下水資源的過度開采，引發了一系列的問題。加強地下水監測網建設，可為水資源動態監測管理和水資源可持續利用提供有效支撐。2011年中央1號文件提出，實行最嚴格水資源管理制度，建立三條紅線制度，建立水資源管理責任和考核制度，地下水的保護已成為一項非常重要的任務[1]。

建設信息化、智能化的山西省地下水監測網，對地下水相關業務信息進行資源整合，實現地下水監測工程的智能化和服務化，是目前非常重要和緊迫的一項任務，該監測網的建設，可改變山西省在地下水管理方面滯后的局面。

1 山西省地下水監測網現狀

1.1 地下水監測網建設歷程

20世紀60—70年代，山西省地下水監測工作主要是監測地下水位上升或下降產生的土地鹽堿、坍塌等災害問題；80年代，山西省根據地下水資源評價，按不同類型的水資源系統進行了地下水監測網的建設，有50～60m深專觀井300眼左右，各市均有監測井但分布不均；90年代，山西省按照區域控制與重點監測相結合的原則，加強了重點水源地監測，由于地下水大開采導致地下水位下降，由此開展了深層地下水位監測[2]。在充分利用現狀生產井的基礎上，1996年開始站網調整，省級監測井達到700～800眼，其中自動化監測井約為200眼。2015年開始，與自然資源廳同時建設國控點504個，其中新打井249眼，改造井255眼，全部為自動化監測井。2018年，在加強地下水超采區治理工程中，建設15眼巖溶水監測井。2019年新建55眼空隙水監測井。2020年建設120眼空隙水監測井。

1.2 地下水監測布局

山西省119個縣布設有地下水位監測站點，涵蓋了地下水開采比較嚴重的水源地、盆地和超采區等。地下水監測范圍包括超采區和非超采區，監測內容包括開采水量、地下水位和水質，建設內容包括測站點建設、系統建設，主要是為全省地下水動態分析、資源評價和地下水管理而服務的[2]。

山西省地下水監測網包括基本監測站網和統測站網。2018年全省基本監測站為1289處，主要以借用當地生活、生產井為主，基本監測站網主要分布在中部盆地區，盆地區監測站數占基本監測站網總數的83.2%，山區和丘陵地監測站數占站網總數的16.8%?，F有地下水水位統測站網基本可以滿足縣級地下水動態分析，但存在監測頻次低、數據不準確等問題[2]。

山西省2018年投資4986萬元建設地下水監測網絡系統，建立了一批可實現無人值守、數據自動采集和自動傳輸的水量、水位、水質監測系統，其中超采區水量監測系統3907套，超采區水位、水質監測系統154套，非超采區水量監測系統780套，煤礦排水量監測系統50套。為開展水資源數據資源整合、應用支撐平臺整合和應用系統提升建設，投資450萬元建立完善地下水監測信息系統。

2019年，在大同市、運城市地下水超采區范圍內建設55處監測站，其中新建40處、改造15處， 同時配備55套水位、水溫自動化監測設備，所有監測數據傳輸至省水利廳數字水利中心信息平臺。

2020年，山西省孔隙地下水超采區擬建設專用監測站，通過新建地下水觀測站和改建現有觀測站，并配套水位、水溫一體化自動監測設備，完成各測站高程基準點設置和引測工作。

2 監測內容和目的

山西省地下水監測站網是根據《地下水監測規范》(SL 183—2005)進行建設的，主要監測地下水的埋深、水位、水溫、氣溫、水質等指標?，F有監測手段主要有兩種：自動化監測和人工監測[3]。

地下水監測主要是為全省地下水動態分析、水資源評價、水資源開發利用、水資源保護和水資源管理考核等服務的。建設地下水監測工程的主要目的是監測地下水的動態特征，如地下水位、地下水開采量、泉流量、地下水質、地下水溫等，對超采區、禁采區、限采區、水源地、城市建成區等重點區域進行地下水的監測預警。通過實時采集監測數據，設定各區域典型測站的水位、水質監測因子各項閾值，相互比較后自動預警，提醒工作人員注意水位急劇下降、水質急劇惡化等各種情況，及早進行應急響應。

a.地下水監測與預報預警。利用實時監測、預測預報的成果，通過預警條件及預警方式的自定義設置，實現對重點關注區域的地下水位下降、水質改變、突發事件等智能預警。

b.地下水資源量分析與評價。利用水資源調查評價成果，基于調查評價獲得的水資源量，結合地下水動態變幅，通過模型推算，完成各區域的降水頻率分析、地下水資源量、補給資源量、存儲資源量的動態分析和趨勢預測。

c.水質分析與評價。根據國家相關標準，利用水質監測指標，實現地下水水質分析與評價。

3 地下水監測網存在問題及建議

3.1 存在問題

a.地下水監測網缺少科學布局。井網的布局不盡合理，監測站點密度小，地下水監測網絡覆蓋率低，現有的站網不能滿足對當地地下水動態監測、地下水資源評價和研究的需求。部分嚴重超采區、巖溶水水源地和巖溶泉域重點保護區等缺少動態監測資料，不能滿足開發保護對監測工作的需求，缺乏統一的監測信息管理平臺。

b.重要城市、重點地區的地下水監測急待加強。隨著山西省水資源供需矛盾日益突出，尤其是一些大中城市出現地下水超采區、地下水水位下降漏斗。加強對重要城市、重點地區(重點工礦部位、水源地、超采區)的地下水監測，掌握其演變規律，已迫在眉睫。山西省是我國北方巖溶分布最廣泛的省份。巖溶水是山西省主要供水水源之一，其流量穩定、水質良好，對山西經濟社會的發展起到了舉足輕重的作用，近些年巖溶水的過度開采已造成了3個巖溶大泉完全斷流，1個瀕臨斷流，12個流量衰減，而現有巖溶水監測井的數量，無法正確反映19個巖溶大泉的地下水動態特征，所以布設巖溶水監測站已經迫在眉睫。煤炭開采造成的地下水流失、污染和地質災害等問題的影響目前也缺乏系統性的監測[4]。

c.監測經費不足產生一系列問題。山西省地下水監測網的建設仍然存在管理費用不足，地下水監測設備不能及時更新，觀測隊伍不穩定，地下水監測數據的有效性難以保障，地下水監測手段落后，監測指標不全面等問題。地下水監測工作經費嚴重不足是山西省地下水監測工作產生問題的關鍵所在，是制約山西省地下水監測工作推進的瓶頸[5]。

3.2 建議

a.建議全面統籌規劃地下水監測網的建設，增加地下水監測網的覆蓋率，引入自動化監測、無線傳輸和大數據等科技手段，建立統一的信息管理平臺，力爭監測數據的共享。

b.建議建設專業化的、自動化的監測井?！笆奈濉逼陂g有重點有計劃地進行基巖裂隙水監測點、巖溶水監測站和礦井監測站等專業化監測井的建設。

c.建議加大財政對地下水監測網建設的支持，確保自籌資金足額到位。推動建立政府支持支撐、各部門承擔、社會資本積極參與的多元化融資機制，拓寬資金投資渠道[6]，如通過投資補助、財政貼息、價格機制等，鼓勵和引導社會資本投向地下水監測系統的建設。

d.不斷加強相關技術的支撐及人才的儲備建設，強化科技支撐能力建設，優化專業支撐隊伍[7]。

4 結 語

本文對山西省地下水監測網開展了適量的調查，經過分析論證現有地下水監測的現狀，提出了一些問題和建議，主要總結如下：

a.加大財政對地下水監測網建設的支持，完善山西省的地下水監測網絡體系，尤其是有計劃地建設基巖裂隙水監測點、巖溶水監測站和礦井監測站等專業化監測井，建立山西省的地下水信息采集、傳輸、管理、分析和共享一體化工作平臺，形成“點面結合”的立體監測網絡，并全面推行監測井終身管理制度，轉變地下水監測井多頭管理的現象，確保地下水監測井的標準化、專人化管理和維護，形成高標準的地下水信息采集系統，對各基礎數據實行統一協調管理，實現對各監測站點信息聯機查詢、網絡化管理等。

b.監測隊伍的建設是保證地下水監測工作有效穩定發展的重要因素，監測數據的準確性、可靠性與監測人員技術水平有關，應當積極組織人員進行學習培訓，提高工作人員的專業素養。學習發達城市管理經驗，嚴格按照先進的管理方法管理監測工作，引進高水平的水文水資源人才，提高監測隊伍的整體實力。

c.山西省的地下水監測工作由多個部門共同負責,而本次調查研究對象僅僅是山西省水利部門。積極推進地下水超采區資料共享機制的建立，一方面可以促進各部門之間地下水監測數據的聯通共享，使得監測數據得到全面充分利用，避免資源浪費；另一方面可以使得不同管理單位快捷、實時地獲取相關資料，為地下水資源的科學管理和實施超采區綜合治理措施提供便捷的條件。