【摘要】衡水市位于河北省中南部平原區(qū)，工農(nóng)業(yè)主要靠開(kāi)采深層地下水，屬?lài)?yán)重超采區(qū)。地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有認(rèn)識(shí)和掌握地下水動(dòng)態(tài)變化特征，科學(xué)評(píng)價(jià)地下水資源，制定合理開(kāi)發(fā)利用與有效保護(hù)措施，防治地下水生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題的重要意義。隨著社會(huì)的發(fā)展，地下水監(jiān)測(cè)的方法和技術(shù)也在不斷發(fā)展。通過(guò)對(duì)衡水市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方式方法、歷史沿革及變化發(fā)展分析，展望衡水市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的良好發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；站網(wǎng)；自動(dòng)化；功能

1、衡水市概況

衡水地處華北平原，位于河北省東南部，東與山東德州毗鄰，省內(nèi)與邢臺(tái)、石家莊、保定、滄州接壤，東徑115°10′～116°34′與北緯37°03′～38°23′之間，南北最長(zhǎng)距離為125.3km，東西最寬距離為98.1km，衡水市行政區(qū)域面積8815km2。衡水市東南隔衛(wèi)運(yùn)河與山東省相望，東面、北面與滄州市、保定市相鄰，西面、南面與石家莊、邢臺(tái)接壤。

衡水市為平原區(qū)，地勢(shì)平坦。東部海拔高度（黃海）28.0～12.0m，西部海拔30.0～12.0m。地貌為沖洪積、沖湖積平原區(qū)。衡水市土壤大多為壤土、沙壤土、粘性土，適應(yīng)于多種農(nóng)作物的生長(zhǎng)。

2、地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的意義

地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的基礎(chǔ)性、公益性技術(shù)工作，是認(rèn)識(shí)和掌握地下水動(dòng)態(tài)變化特征，科學(xué)評(píng)價(jià)地下水資源，制定合理開(kāi)發(fā)利用與有效保護(hù)措施，防治地下水生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題的重要基礎(chǔ)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)供水、環(huán)境保護(hù)以及抗旱減災(zāi)過(guò)程中發(fā)揮了積極的作用。

衡水市屬于資源型缺水地區(qū)，水資源供需矛盾十分突出。由于缺水，不得不靠大量開(kāi)采地下水來(lái)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，從而造成了地下水的超采。由于長(zhǎng)期大面積過(guò)量開(kāi)采地下水，引發(fā)了地下水水位大幅度下降、局部地區(qū)出現(xiàn)降落漏斗、含水層疏干等水環(huán)境問(wèn)題。目前，衡水市水利投入嚴(yán)重不足，工程標(biāo)準(zhǔn)低、配套工程不完備、工程老化年久失修等問(wèn)題還普遍存在，加上非工程措施不利（包括水價(jià)偏低、管理體制不順、政策法規(guī)不完善、科技水平不高等）影響了水資源的合理利用和優(yōu)化配置等。

衡水市地表水質(zhì)較差，難以利用，僅石津灌區(qū)受上游來(lái)水，可以作為灌溉應(yīng)用。2014年地表水供水量為2.3億m3，用水量為2.3億m3。

2014年全市供水總量為161822.55萬(wàn)m3，其中地下水開(kāi)采量為136684.14萬(wàn)m3、占總供水量的84.5%，地表水供水量為23416.33萬(wàn)m3、占總供水量的14.5%，外調(diào)及污水回用水量為1722.08萬(wàn)m3、占總供水量的1.0%。

在地下水供水量中，深層地下水供水量為93405.48萬(wàn)m3，占地下水總供水量的68.3%，淺層淡水和微咸水供水量分別為38147.68萬(wàn)m3和5130.99萬(wàn)m3，分別占地下水總供水量的27.9%和3.8%。

因此，地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)于衡水市的社會(huì)可持續(xù)發(fā)展尤為重要。

衡水市地下水垂向上劃分為四個(gè)含水組，第一含水組為潛水，俗稱(chēng)淺層地下水；第二、三、四含水組為承壓水，俗稱(chēng)深層地下水（詳見(jiàn)圖一）。

3、衡水市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)展過(guò)程

3.1 歷史及現(xiàn)階段站網(wǎng)狀況

我國(guó)的地下水監(jiān)測(cè)起步于上世紀(jì)50年代，衡水市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)起自上個(gè)世紀(jì)80年代，當(dāng)時(shí)共有監(jiān)測(cè)站176個(gè)，均為淺層地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站，為農(nóng)業(yè)灌溉服務(wù)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，主要監(jiān)測(cè)農(nóng)村淺層地下水。隨著社會(huì)發(fā)展，深層地下水逐步開(kāi)發(fā)利用，到1988年開(kāi)始監(jiān)測(cè)深層地下水動(dòng)態(tài)，共設(shè)立99個(gè)淺層地下水監(jiān)測(cè)站，72個(gè)深層地下水監(jiān)測(cè)站。

目前，衡水市共有地下水監(jiān)測(cè)站122個(gè)，其中，深層地下水監(jiān)測(cè)站62個(gè)，淺層地下水監(jiān)測(cè)站60個(gè)。均為人工監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，均采用生產(chǎn)井。生產(chǎn)井觀測(cè)受季節(jié)性開(kāi)采和抽水的影響較大，達(dá)不到監(jiān)測(cè)規(guī)范技術(shù)要求，不能完全反映真實(shí)的地下水資源狀況，造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)代表性差。為滿足科學(xué)研究和社會(huì)公眾對(duì)地下水信息的基本需求，為優(yōu)化配置、科學(xué)管理地下水資源，防治地質(zhì)災(zāi)害，保護(hù)地質(zhì)環(huán)境提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。同時(shí)為水資源可持續(xù)利用，實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格的水資源管理制度，防治地質(zhì)災(zāi)害，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，地下水實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)迫在眉睫。

3.2 建設(shè)中的站網(wǎng)狀況

為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，2015年衡水市實(shí)施水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)衡水市地下水動(dòng)態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。該項(xiàng)目共布設(shè)地下水監(jiān)測(cè)站254處，其中淺層地下水84處，深層地下水監(jiān)測(cè)站173處?？傔M(jìn)尺66810米。全部為專(zhuān)用井，用以監(jiān)測(cè)衡水市的地下水動(dòng)態(tài)變化。地下水監(jiān)測(cè)井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照以《地下水監(jiān)測(cè)站建設(shè)技術(shù)規(guī)范》（SL360-2006）及《地下水監(jiān)測(cè)井建設(shè)規(guī)范》有關(guān)要求，通過(guò)對(duì)已有水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料的分析研究，了解和掌握地下水監(jiān)測(cè)目標(biāo)含水層（組）的厚度、巖性特征、埋藏條件、多年地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律以及地下水水質(zhì)的腐蝕性能等方面情況，并以此作為依據(jù)建設(shè)。目前，該項(xiàng)目正在建設(shè)驗(yàn)收中。

地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方式全部選擇自動(dòng)監(jiān)測(cè)自動(dòng)傳輸方式。采用壓力式水位水溫一體化傳感器。具備能定時(shí)采集監(jiān)測(cè)站的地下水位、水溫?cái)?shù)據(jù)；以固態(tài)存儲(chǔ)方式在站記錄測(cè)得的數(shù)據(jù)，可以在現(xiàn)場(chǎng)人工讀??；可暫存一個(gè)月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，每天傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并能實(shí)時(shí)召測(cè)；以定時(shí)自報(bào)方式自動(dòng)將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到衡水市水資源監(jiān)測(cè)中心和省水資源監(jiān)測(cè)中心；具有電源告警功能和一定的故障自診斷功能。

3.3 即將建設(shè)實(shí)施的站網(wǎng)狀況

2016年，國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程衡水部分即將實(shí)施，該項(xiàng)目將建設(shè)地下水監(jiān)測(cè)站117處，其中淺層地下水52處，深層地下水監(jiān)測(cè)站65處，其中水質(zhì)站44個(gè)，水質(zhì)站依附于水位站進(jìn)行建設(shè)，占水位站總數(shù)的37.6%?？傔M(jìn)尺13340米。站點(diǎn)布置堅(jiān)持重點(diǎn)監(jiān)測(cè)與區(qū)域控制相結(jié)合，對(duì)超采區(qū)、生態(tài)修復(fù)區(qū)、漏斗區(qū)、城市建成區(qū)以及鹽堿化區(qū)、污染區(qū)等特殊類(lèi)型區(qū)的監(jiān)測(cè)站網(wǎng)進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)等進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

建成后擁有衡水市級(jí)分中心一個(gè)，承擔(dān)轄區(qū)內(nèi)地下水監(jiān)測(cè)站的運(yùn)行、維護(hù)和管理，水質(zhì)站水樣的采集與分析，流量站的巡測(cè)，接收由省級(jí)監(jiān)測(cè)中心分發(fā)本轄區(qū)的地下水信息，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行資料校核和整編，并將年度整編成果上交省級(jí)監(jiān)測(cè)中心。地下水監(jiān)測(cè)站將水位、水溫、水質(zhì)等自動(dòng)采集信息通過(guò)GPRS信道發(fā)送到省級(jí)監(jiān)測(cè)中心；省級(jí)監(jiān)測(cè)中心將數(shù)據(jù)存入本級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)通過(guò)國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分別傳輸?shù)絿?guó)家地下水監(jiān)測(cè)中心和地市級(jí)分中心。

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)站網(wǎng)建成后，衡水市將實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的自動(dòng)化地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，覆蓋現(xiàn)有的人工監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，落后的監(jiān)測(cè)手段將退出歷史舞臺(tái)，先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備將取而代之。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目建設(shè)完成后，衡水市地下水監(jiān)測(cè)站密度淺井將由6.8站/1000km2變?yōu)?5.4站/1000km2，深井由7.0站/1000km2變?yōu)?6.7站/1000km2。符合并超過(guò)了淺層地下水監(jiān)測(cè)密度在《地下水監(jiān)測(cè)規(guī)范》SL183-2005規(guī)定的沖洪積平原中等開(kāi)采區(qū)4-10眼/1000km2的站網(wǎng)密度范圍內(nèi)，深層地下水監(jiān)測(cè)密度接近超采區(qū)要求8-14站/1000km2的規(guī)定。

3.4 自動(dòng)化檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)

1.人工5日觀測(cè)一次，監(jiān)測(cè)頻率較低，而自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備可以每日上傳兩次數(shù)據(jù)至平臺(tái)，監(jiān)測(cè)頻率高，并且可以實(shí)時(shí)提取數(shù)據(jù)，掌握即時(shí)動(dòng)態(tài)。

2.人工監(jiān)測(cè)站網(wǎng)借用生產(chǎn)井，造成站網(wǎng)不穩(wěn)定，而自動(dòng)化監(jiān)測(cè)站網(wǎng)全部采用專(zhuān)用井，保證了站網(wǎng)的穩(wěn)定性。

3.人工監(jiān)測(cè)多委托當(dāng)?shù)鼐用裼^測(cè)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)及測(cè)具的誤差導(dǎo)致數(shù)據(jù)存在不準(zhǔn)確性，而自動(dòng)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)全部采用最先進(jìn)的一體化壓力式監(jiān)測(cè)設(shè)備，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

4.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布設(shè)更加均勻，密度更大，便于收集各個(gè)地區(qū)的地下水動(dòng)態(tài)信息見(jiàn)表一。

4、建議

建議水資源監(jiān)控能力站網(wǎng)建設(shè)和國(guó)家站網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目完成后進(jìn)行平臺(tái)整合，將兩個(gè)系統(tǒng)合二為一，統(tǒng)一操作管理，將更便于數(shù)據(jù)的提取與整理分析，也節(jié)省了硬件的維護(hù)投資及減少運(yùn)行管理人員。

地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建成，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益。對(duì)全市水資源優(yōu)化配置、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，工業(yè)發(fā)展布局，城市發(fā)展規(guī)劃，生態(tài)環(huán)境建設(shè)等具有戰(zhàn)略指導(dǎo)意義。為衡水市綠色發(fā)展、高端發(fā)展、率先發(fā)展，奮力打造河北環(huán)津京新增長(zhǎng)極戰(zhàn)略突破口提供強(qiáng)有力的支撐和保障。

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作者簡(jiǎn)介：張學(xué)知（1982-），女，河北衡水人，高級(jí)工程師，主要從事水文水資源分析與評(píng)價(jià)等方面工作。