郝亞楠
(河南省三門峽水文水資源勘測局,河南 三門峽 472000)
三門峽市屬于山丘地貌,大部分屬于山丘區,平原區僅占9.20%。由于平原區面積占比小,目前的地下埋深監測井僅有19眼,且全部為人工監測井,數量明顯不足,監測項目少,難以掌握三門峽市地下水動態變化。因此文章就三門峽市具體情況,提出了目前地下水監測存在的問題以及對策方案,為三門峽市地下水監測和合理利用提供依據。
三門峽市位于河南省西部,豫、晉、陜三省交界處,地理位置坐標為:東經110°21′42″~112°1′24″,北緯33°31′24″~35°5′48″,東西最長153,南北最寬132,東臨洛陽,西接陜西,北隔黃河,與山西相望,南連伏牛山,與南陽接壤。行政轄區面積10 496 km2,占全省總面積的6.00%。下轄湖濱區、陜州區、義馬市、靈寶市、澠池縣和盧氏縣共6個縣級行政區,62個鄉鎮,14個街道辦事處,1 343個行政村,126個居委會。
1.2.1 氣候特征
三門峽屬于暖溫帶半干旱內陸性氣候,受副熱帶高壓和西風環流影響。全市氣溫季節性變化比較明顯,1月份平均氣溫最低,一般在-2℃~0.70℃之間,極端最低氣溫盧氏縣曾達-19.10℃;7月份平均氣溫最高,一般在25.40℃~26℃,極端最高氣溫市區曾達43.20℃。全年無霜期各縣區不同,在300-330 d之間。全市多年平均日照時數為2 293 h,多年平均日照率為52%。
因受強烈季風影響,降雨量時空分布不均,年際變化大。全市全年降水50%集中在夏季,冬春少雨,旱情多發。
1.2.2 河流水系
三門峽市境內的河流以熊耳山為分水嶺,劃分為黃河、長江兩大水系。大河的干流基本上是呈東西方向走向,而小支流則是呈南北方向走向。其中黃河流域8 828 km2,占到了全市總面積的88.80%,長江流域1 109 km2,占到了全市總面積的11.20%。境內擁有大小河流118條,其中流域總面積1 000 km2及以上的河流有6條,包括黃河干流、宏農澗河(黃河支流)、洛河(黃河支流)、澗河(黃河支流)、淇河(長江支流)、老灌河(長江支流)。
三門峽的地下水有松散沉積物孔隙水和碳酸鹽巖溶裂隙水。松散沉積物孔隙水分布在靈~三盆地宏農澗河河谷及階地、黃河灘區。碳酸鹽巖溶裂隙水分布于盧氏、靈寶一帶,富水性中等,且分布不均勻,礦化度均為M≤2 g/L。
三門峽市目前埋深觀測井19眼,其中澠池縣5眼,陜州區2眼,靈寶市10眼,盧氏縣2眼。全部為人工五日監測井,即每個月的1、6、11、16、21、26日進行6次埋深觀測。根據三門峽市水資源公報要求,設有地下水水質監測井13眼,其中省水利廳規劃水質監測井9眼,靈寶市增加水質監測井3眼,盧氏縣增加水質監測井1眼。水質井每年取樣監測兩次分別是汛前5月和訊后10月各一次,監測因子有嗅和味、肉眼可見物、pH值、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、揮發酚、高錳酸鹽指數、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、氟化物、氰化物、汞、砷、鎘、六價鉻、鉛等共23項。詳見表1。

表1 三門峽市監測井統計表 單位:km2、眼
根據刊印的河南省地下水資料記載,三門峽市從1973年開始,就已經建立了以地下水埋深監測為主的地下水監測站網,部分監測井還同時進行水溫和開采量的監測,隨著社會經濟的發展,地下水用量用途的變化,雖逐年對監測站網進行調整,但仍存在一些問題。
由于經費問題,大部分觀測員使用的工具仍為測繩,部分井采用水位測量儀,人為誤差較大,無法保證監測數據的精度。記錄為觀測員現場填寫原始觀測簿,每個月月底以電話形式上報本月監測數據。觀測員均為監測井附近居民,一眼井一位觀測員,觀測員人數多,管理起來比較困難,一旦有人聯系不到,收不齊監測數據,影響上報時間,就會造成工作效率低以及數據時效性差。
三門峽市總國土面積10 496 km2,現有的監測井19眼數量嚴重不足,監控的面積有限,與規范要求的地下水監測站網密度相差甚遠,如湖濱區、義馬市和一些供水水源地都未進行監測,不能代表三門峽市整體的地下水動態情況?,F有的監測井目前全為埋深監測井,部分井同時進行水質監測,但僅僅也是常規23項監測,監測因子少,不能較好的代表當地地下水水質情況,影響監測資料的應用價值。
從刊印的資料來看,三門峽市自1973年開始監測地下水以來,共設有43眼監測井,期間部分觀測井因井毀、井塌、井干等原因停測24眼,影響了監測資料的連續性?,F有的監測井大部分都是農用灌溉井和生活用水井,不是專用觀測井,無專門的保護措施,在夏季干旱時用水量大,水位波動大,動水位多,影響數據的準確性。
目前觀測員均為當地村民兼職,文化程度不高,加之經費有限,沒有進行專業培訓,部分觀測員責任心不強,管理困難,無法保證監測數據質量。每年每眼五日觀測井的觀測工資太低,導致觀測員更換嚴重。
三門峽市地下水埋深資料整編目前為收集原始觀測記錄簿并與地下水月報電子表格中數據比對,人工進行校核和審核,然后手動輸入整編軟件,形成一覽表和過程線等成果表,這期間需要至少三遍手續,耗費大量人力。再加上異常值處理不及時、原始觀測記錄簿填寫不規范等因素,給地下水資料的統計和整編工作增加了難度。
隨著科技的發展以及工作生活的需要,地下水開發利用程度加大,人工監測無法及時準確地掌握地下水的動態變化,更不能及時地對其進行評價、預測預報。因此,三門峽市急需籌建一批地下水自動監測井。2016年河南省除三門峽市外其他17個地市開始建設國家控制井,全部為自動監測井共712眼,于2017年開始投入使用,可實現每日0點、4點、8點、12點、16點、20點六次自動監測,遠程傳輸到客戶端,實現遠程實時監測以及數據儲存。并在2018年選取部分國家控制井作為地下水水質站,開展地下水水質監測工作,最高可達93項全指標監測。目前地下水自動監測井技術在我省已經成熟,為三門峽市建設省級重要井積累了經驗,探索了道路,推動了三門峽市建設地下水自動監測的步伐。
三門峽市大部分是山丘區,平原區面積小,根據三門峽市具體情況,合理規劃、科學有效地增加監測井數量,加大監測井密度,并加強對水源地布局監測,同時去掉一些農用井等其他不符合《地下水監測規范》要求的井,選用一些具有代表性的專用井。三門峽市規劃新建32眼省級控制井,全部為專用井,其中5眼布局在地下水水源地,將來建成投入使用后將大大提高三門峽市地下水監測站網密度。
增加地下水監測經費,加大投入開展地下水水溫、水質、水位、開采量等項目的監測,使地下水監測資料更加全面完整,提高地下水服務質量,為政府部門提供更加準確的地下水動態狀況。增加水質檢測項目,更加全面的監測地下水水質狀況,為地下水資源的開發利用、保護和管理提供資料。
定期進行地下水觀測員業務培訓,規范管理,增加責任心,明確觀測和記錄細節。對出現的異常情況及時進行溝通與處理,確保監測資料的準確性。地下水水質采樣是否規范標準對水質結果至關重要,所以要加強地下水采樣人員的技能培訓,包括洗井、采樣、加固定劑、現場監測儀的使用、樣品運輸等,都要進行定期培訓與考核,來確保監測數據的準確性。
根據最新整編刊印規范要求,目前河南省的自動監測井已采用新版地下水整編軟件即河南省地下水數據管理系統,該系統支持一鍵整編、一鍵刊印,實現編碼服務、月報、數據整編、數據輸出等功能,可以按月進行地下水資料整編的數據校核、統計、資料刊印等工作,大幅提升基本地下水監測資料的時效性。按照河南省地下水資料整編要求,下一步人工監測井數據也將通過該系統進行數據上報和整編工作,屆時將有效提高三門峽市地下水資料整編工作的效率。
面對三門峽市地下水監測技術比較落后、監測密度低、監測項目少等問題。我們需要加大經費投入、培養專業人員、擴大隊伍建設和加強相關部門協調合作,建立起適合三門峽市的地下水監測站網。更加準確的掌握三門峽市地下水動態變化情況,進一步的為水資源管理和利用提供有力數據。