蔣鎮(zhèn)濤

(貴州省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，貴州 貴陽 550081)

0 引言

與地表水相較，地下水受氣象因素的影像較小，且具備含水層分布范圍廣、供水保證程度高、水質(zhì)優(yōu)良、不易受污染等特征，是最為理想的供水水源。隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，供水問題日益突出，水資源的不合理開發(fā)及浪費(fèi)成為了公眾關(guān)注的話題。地下水作為重要供水水源，地下水監(jiān)測(cè)管理工作越來越受到黨中央、國務(wù)院的重視。當(dāng)前我國地下水監(jiān)測(cè)管理工作仍然處于探索和發(fā)展上升階段，雖然社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，地下水的開采量得到了提高，但是地下水環(huán)境污染、地下水位下降等問題也日益凸顯，不利于我國水資源合理開發(fā)利用和社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。我國的地下水建設(shè)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布設(shè)工作自21世紀(jì)初開始起步，不斷對(duì)地下水分布、動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，充分利用新型技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)備儀器，確立網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化的地下水管理工作體系，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，為地下水開采和管理決策提供參考。本文以貴州省地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)為例，基于貴州省2019-2020年貴州省地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)運(yùn)行狀況基礎(chǔ)資料，對(duì)貴州省地下水站網(wǎng)運(yùn)行管理、維護(hù)及數(shù)據(jù)收集情況進(jìn)行研究，掌握分布及動(dòng)態(tài)變化特征，為后續(xù)的保護(hù)等工作奠定基礎(chǔ)。

1 我國地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國就地下水的使用及管理完善了相關(guān)的法律法規(guī)，明確了地下水監(jiān)測(cè)工作的主要目標(biāo)，即地下水管理和保護(hù)工作的規(guī)范化。各級(jí)政府部分均按照各地的地下水使用情況核定禁用地下水的范圍，縮減地下水超采量。對(duì)此，全面布設(shè)地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，詳細(xì)記錄地下水動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，其中部分站點(diǎn)可為主站點(diǎn)提供數(shù)據(jù)支持和實(shí)驗(yàn)性監(jiān)測(cè)。為確保監(jiān)測(cè)站網(wǎng)效用的充分發(fā)揮，我國基于現(xiàn)有站網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，集合區(qū)域內(nèi)的自然條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，遵循經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性原則，對(duì)站網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模進(jìn)行科學(xué)控制。在建設(shè)過程中需對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新改造，保證資料的延續(xù)性。同時(shí)，合理布設(shè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，擴(kuò)大監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的控制范圍，提高站網(wǎng)密度和監(jiān)測(cè)精度，以形成完整的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。此外，地下水監(jiān)測(cè)工程網(wǎng)點(diǎn)多布設(shè)在市區(qū)人口密集和人類工程活動(dòng)密切的區(qū)域。

2 貴州省地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)工作

2019-2020年度貴州省國家級(jí)地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)與水質(zhì)樣品采集項(xiàng)目由貴州省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院承擔(dān)。為分析218個(gè)地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的運(yùn)行管理狀況，初步掌握全省地下水動(dòng)態(tài)變化，綜合2019-2020年貴州省地下水水位、水質(zhì)等地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析研究地下水超采、質(zhì)量和污染狀況以及由此引起的環(huán)境地質(zhì)問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)貴州省主要平原盆地地下水動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。

2.1 工作方法

監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)主要包括監(jiān)測(cè)站點(diǎn)輔助設(shè)施巡查和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)輔助設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修及監(jiān)測(cè)設(shè)施重建等工作(圖1)。監(jiān)測(cè)站點(diǎn)輔助設(shè)施巡查主要通過人工巡檢的方式來查看監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的看護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作開展情況，同時(shí)監(jiān)測(cè)人員每季度第一周與看護(hù)人電話聯(lián)系，詢問監(jiān)測(cè)井及設(shè)施是否有人為破壞現(xiàn)象及其它對(duì)監(jiān)測(cè)井不利情況，有問題及時(shí)上報(bào)處理。監(jiān)測(cè)站點(diǎn)輔助設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修主要是對(duì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行維修保養(yǎng)，判斷監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)施的使用情況。

2.2 運(yùn)行維護(hù)措施

2.2.1 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)看護(hù)與巡查

1)設(shè)施看護(hù)

2020年度運(yùn)行維護(hù)時(shí)對(duì)218監(jiān)測(cè)站點(diǎn)確定看護(hù)人并簽訂看護(hù)協(xié)議，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)井與輔助設(shè)施看護(hù)工作?？醋o(hù)方式由各分院監(jiān)測(cè)人員每月第一周與看護(hù)人電話聯(lián)系，詢問監(jiān)測(cè)井及附屬設(shè)施是否有人為破壞現(xiàn)象及其它對(duì)監(jiān)測(cè)井不利情況。與此同時(shí)，看護(hù)人在巡查時(shí)如遇到設(shè)備問題將及時(shí)反饋給分院監(jiān)測(cè)人員，由分院上報(bào)省總站進(jìn)行后續(xù)處理。

2)站點(diǎn)巡查

218個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)時(shí)均按要求進(jìn)行操作，對(duì)巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)處理和上報(bào)，并對(duì)所有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)周邊環(huán)境的改變，建設(shè)及用地性質(zhì)改變等情況及時(shí)上報(bào)，便于總站提前準(zhǔn)備，保障貴州省國家級(jí)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的正常運(yùn)行，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)流程見圖1。

圖1 監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)流程圖

2.2.2 輔助設(shè)施維護(hù)與維修

1)輔助設(shè)施維護(hù)維修

監(jiān)測(cè)輔助設(shè)施包括監(jiān)測(cè)井保護(hù)設(shè)施、水準(zhǔn)點(diǎn)、標(biāo)識(shí)牌等。對(duì)井筒、井臺(tái)進(jìn)行清潔整理，重新刷漆；對(duì)井蓋內(nèi)部進(jìn)行防水處理，涂抹防水膠；對(duì)監(jiān)測(cè)井外部進(jìn)行標(biāo)志牌清理，對(duì)松動(dòng)或生銹的螺絲進(jìn)行緊固或除銹處理以及更換，確保站點(diǎn)內(nèi)部監(jiān)測(cè)設(shè)備的安全性。本年度監(jiān)測(cè)站點(diǎn)輔助設(shè)施維護(hù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)5個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)輔助設(shè)施有破損現(xiàn)象。計(jì)劃在2021年2月完成監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的輔助設(shè)施重建，三月完成其它輔助設(shè)施破損的維修工作。

2)輔助設(shè)施重建

對(duì)4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)輔助設(shè)施進(jìn)行了重建工作，見表1。

表1 監(jiān)測(cè)井重建情況統(tǒng)計(jì)表

2.2.3 監(jiān)測(cè)井維護(hù)維修與重建

1)井深測(cè)量

2020年度監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)與水質(zhì)樣品采集時(shí)分別對(duì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的井深進(jìn)行測(cè)量，共計(jì)測(cè)量井深218次。

2)洗井清淤

通過對(duì)218個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行井深測(cè)量工作，根據(jù)井深測(cè)量結(jié)果監(jiān)測(cè)井在2020年度出現(xiàn)淤堵井33口。根據(jù)水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐?，其中烏江流域區(qū)淤堵情況較為嚴(yán)重，淤堵占比10.09%。

貴州省地質(zhì)環(huán)境以碳酸鹽巖為主，屬典型的巖溶山區(qū)，含水段較深，較容易積砂。故在新建監(jiān)測(cè)井設(shè)計(jì)中采用了三段設(shè)計(jì)：固井段(阻隔地表水,一般為0～10 m)、成井段(出水段,一般為10～50 m)、沉砂段(沉淀積砂，一般為>50 m段)。

在新建監(jiān)測(cè)井中預(yù)留沉砂段，底部沉砂淤積對(duì)監(jiān)測(cè)井水量水位影響較小，不影響監(jiān)測(cè)，只要出水段沒被淤積。改建井由于大部分時(shí)間久遠(yuǎn)，成井時(shí)主要為勘查井，因而井內(nèi)只有井口管，未安裝成井管(濾水管)，無法對(duì)成井段進(jìn)行有效保護(hù)，在抽水洗井或周邊工程建設(shè)工況下可發(fā)生井內(nèi)小坍塌，9個(gè)嚴(yán)重淤堵的監(jiān)測(cè)井中，有8個(gè)是改建井，只有1個(gè)是新建井，都未影響成井段正常監(jiān)測(cè)工作，因此可暫不用進(jìn)行通孔洗井工作。但相對(duì)于2019年淤積有惡化趨勢(shì)的監(jiān)測(cè)井，要注重監(jiān)測(cè)井孔深監(jiān)測(cè)，淤積一達(dá)到成井段就要安排通孔洗井，保障監(jiān)測(cè)工程正常運(yùn)行。

3)維修與重建

貴陽市三橋糧油停車場(chǎng)由于建筑施工導(dǎo)致井內(nèi)垮塌，孔深由原來的107 m變成6.7 m，為保障后期監(jiān)測(cè)工作正常進(jìn)行，馬上組織轉(zhuǎn)機(jī)到工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了通孔洗井工作，一直通孔至97 m結(jié)束。

2.2.4 監(jiān)測(cè)設(shè)備維護(hù)與維修

1)水位校測(cè)

2020年共完成了對(duì)218個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行了靜水位測(cè)量和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水位校正工作，校正方法為現(xiàn)場(chǎng)水位測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)值對(duì)比校正。

校正結(jié)果問題較多，主要是由于主板故障無法導(dǎo)出數(shù)據(jù)。在校正期間還存在一定的人工誤差和系統(tǒng)誤差，這類誤差不可避免只能做到按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程進(jìn)行操作使誤差最小。在本年度校正數(shù)據(jù)中存在誤差為0.01～0.2 m之間的數(shù)據(jù)，視為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；但也存在大部分?jǐn)?shù)據(jù)誤差值在1～10 m的較大誤差,產(chǎn)生原因主要是監(jiān)測(cè)設(shè)備異常，出現(xiàn)階段性數(shù)據(jù)誤差(突升突降)。出現(xiàn)較大誤差的已通知設(shè)備商對(duì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，并更換監(jiān)測(cè)設(shè)備水壓探頭，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，對(duì)導(dǎo)出誤差較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正處理，完成數(shù)據(jù)校正工作。

2)設(shè)備正常維護(hù)

2020年度對(duì)貴州省監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行了運(yùn)行維護(hù)，整體運(yùn)行較為正常，監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備外觀進(jìn)行檢查，設(shè)備外部進(jìn)行擦拭，并對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，包括檢查通訊鏈路、剩余電量等，同時(shí)根據(jù)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢查設(shè)備工作狀態(tài)等。一期設(shè)備在維護(hù)時(shí)全部更換電池確保監(jiān)測(cè)設(shè)備正常運(yùn)行。由于井內(nèi)濕度較大，且部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)在豐水期會(huì)出現(xiàn)孔內(nèi)溢水情況，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備帶來了較大考驗(yàn)。在維護(hù)時(shí)發(fā)現(xiàn)密封圈脫落破損、監(jiān)測(cè)設(shè)備桶內(nèi)進(jìn)水及設(shè)備連接處腐蝕等現(xiàn)象，直接導(dǎo)致監(jiān)測(cè)主板損壞。本年度對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備電池、密封圈進(jìn)行更換，確保監(jiān)測(cè)設(shè)備的正常運(yùn)行。

3)設(shè)備維修與更換

對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸異常的6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了維護(hù)維修。本年度前期由于疫情未能及時(shí)到貴州對(duì)有問題設(shè)備進(jìn)行維修及更換，后期由于監(jiān)測(cè)設(shè)備保修到期，且未維修續(xù)期，因而全年都未進(jìn)行設(shè)備維修與更換工作，但上級(jí)部門中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院針對(duì)設(shè)備采用逐步更換的方針，對(duì)有問題設(shè)備進(jìn)行只換不修的方式，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常及不穩(wěn)定的64個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)備更換。

3 結(jié)語

綜合貴州省地下水監(jiān)測(cè)站點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)

狀況來看，監(jiān)測(cè)站網(wǎng)基本看護(hù)反饋及時(shí)，巡查效果較好，但是仍然存在個(gè)別問題，針對(duì)貴州省地下水位淺，水位波動(dòng)較大，部分監(jiān)測(cè)井豐季時(shí)期水位標(biāo)高會(huì)超過孔口標(biāo)高，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)設(shè)備浸泡等實(shí)際問題，后期需持續(xù)進(jìn)行井臺(tái)加高、增加泄水孔工作；針對(duì)國家級(jí)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)面積和密度較低，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量無法滿足區(qū)域性綜合分析，建議增加監(jiān)測(cè)站點(diǎn)密度，為國土空間規(guī)劃、水資源開發(fā)與保護(hù)提供技術(shù)支撐。