延安市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)工程建設(shè)技術(shù)探討

楊慧（延安市地下水工作隊(duì)　陜西　延安　716000）

延安市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)工程建設(shè)技術(shù)探討

楊慧
（延安市地下水工作隊(duì)陜西延安716000）

地下水是水資源的重要組成部分，是延安市城鄉(xiāng)人民生產(chǎn)生活用水的主要供水水源，是十分寶貴的不可再生資源，地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)建設(shè)是開(kāi)展地下水監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)，延安市地下水監(jiān)測(cè)主要靠人工測(cè)量，監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布局已不能適應(yīng)當(dāng)前水資源管理形勢(shì)，在分析地下水監(jiān)測(cè)工作現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布局、新設(shè)備、新技術(shù)提出新的設(shè)想，可供參考借鑒。

地下水監(jiān)測(cè)；站網(wǎng)建設(shè)

地下水作為延安市區(qū)域范圍內(nèi)城鄉(xiāng)人民生產(chǎn)生活用水的主要供水水源，是十分寶貴的不可再生資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)2000年陜西省地下水的開(kāi)采量幾乎占到全省總供水量的44.9%。延安市地下水開(kāi)采量占到全市總供水量的18.2%。如今延安經(jīng)濟(jì)取得飛速發(fā)展，能源化產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，難免造成地下水開(kāi)采過(guò)量，水污染等事件，所有這些勢(shì)必造成水環(huán)境的惡化。建立地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，完善地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)基本設(shè)施及科學(xué)管理體系，建設(shè)一支高素質(zhì)的現(xiàn)代化地下水監(jiān)測(cè)隊(duì)伍，引進(jìn)、安裝地下水監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備，采用處理工具進(jìn)行信息傳輸，掌握準(zhǔn)確、詳實(shí)的地下水動(dòng)態(tài)信息，及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行水情的預(yù)、警報(bào)，為合理開(kāi)發(fā)地下水資源提供科學(xué)依據(jù)。

1　延安市地下水資源狀況

延安市水資源總量為13.35億m3（不包括境外客水），其中地下水資源量為4.244億m3。全市總供水量約2.4億m3，地下水供水量0.9 億m3。地下水是存在于地表以下巖（土）層空隙、裂隙中的各種不同形式水的統(tǒng)稱，地下水主要來(lái)源于大氣降水和地表水的入滲補(bǔ)給。區(qū)域內(nèi)地貌以黃土梁澗、黃土梁狀丘陵溝谷、黃土寬梁殘塬溝谷、河谷階地為主，地下水按含水層巖性特征分為沖洪積層孔隙潛水、黃土層裂隙潛水、基巖孔隙裂隙潛水和基巖承壓水。地下水深埋地表以下，有的以泉眼出露，形成河流，有的以潛流形式補(bǔ)給地表水。沖洪積層孔隙潛水，遍布全區(qū)河谷川道階地，含水層厚度較小，一般出水量為20m3/d～300m3/d；黃土層孔隙水，以黃陵、富縣、洛川縣等南部塬區(qū)為典型代表，地下水埋深一般為60m～120m，含水層厚度 30m～75m，單井出水量一般為50m3/d～200m3/d；基巖孔隙裂隙潛水和基巖承壓水以白于山區(qū)白堊系紅砂巖地下水為代表，資源量為0.326億m3～0.433億m3，主要集中在以吳起、志丹、安塞等區(qū)域的深厚紅砂巖層中，單井出水量為100m3/d～800m3/d，最大單井出水量達(dá)1500m3/d以上。黃河沿岸、洛河低石質(zhì)山區(qū)地下水埋深在50m～150m以下，日平均出水量小于100m3/d。

2　地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

延安市地下水監(jiān)測(cè)工作開(kāi)始于20世紀(jì)70年代，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站40處，主要布設(shè)在南部塬區(qū)的富縣、洛川、黃陵三縣，至今監(jiān)測(cè)站依然采用人工監(jiān)測(cè)。由于運(yùn)行多年，設(shè)備老化、城市規(guī)劃建設(shè)占地等原因，許多站點(diǎn)無(wú)法正常運(yùn)行。鑒于延安市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作存在的許多問(wèn)題：沒(méi)有建立全市地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)少，監(jiān)測(cè)工作相對(duì)滯后，使不少建設(shè)單位在規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施地下水開(kāi)發(fā)過(guò)程中盲目性很大，存在無(wú)序開(kāi)采，破壞了水資源可持續(xù)利用；延安市地下水監(jiān)測(cè)工作基本沒(méi)有財(cái)政投資，與同級(jí)地市的工作存在較大差距；監(jiān)測(cè)手段落后，目前還是人工測(cè)繩丈量，手工計(jì)算，信息傳送不及時(shí)，時(shí)效性差，沒(méi)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器、數(shù)據(jù)處理設(shè)備，無(wú)法與省網(wǎng)連接，使動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、信息傳遞難以達(dá)到要求。針對(duì)以上問(wèn)題，通過(guò)建立地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)、地下水信息系統(tǒng)建設(shè)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析整理對(duì)地下水情做出預(yù)報(bào)，達(dá)到指導(dǎo)區(qū)域地下水開(kāi)發(fā)利用的作用。

延安市區(qū)、各縣縣城及工業(yè)水源地地區(qū)都沒(méi)有監(jiān)測(cè)井布設(shè)，如吳起、志丹及其區(qū)域內(nèi)的采油作業(yè)區(qū)、白芋山區(qū)的安塞、子長(zhǎng)，黃河沿岸等縣，而這些地區(qū)恰恰是目前地下水開(kāi)發(fā)利用出現(xiàn)問(wèn)題最多且最為嚴(yán)重的地區(qū)。這些地區(qū)由于水資源供需矛盾的日益突出，地下水開(kāi)發(fā)利用的深度及類型等有很大變化，深層承壓水、基巖孔隙裂隙水等尚未進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)井網(wǎng)的建設(shè)未能與這些變化同步進(jìn)行，監(jiān)測(cè)資料不能反映這些地區(qū)地下水資源動(dòng)態(tài)變化。

3　監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布設(shè)的原則及標(biāo)準(zhǔn)

本次監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布設(shè)按延安市區(qū)域地質(zhì)、地形地貌，因地制宜，并依據(jù)《規(guī)范》中“3.2站網(wǎng)規(guī)劃原則”，計(jì)劃在延安市境內(nèi)共布設(shè)地下水監(jiān)測(cè)站172處，分布在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地、油氣開(kāi)采密集區(qū)、注水井密集區(qū)、流域分界線、越流補(bǔ)給等區(qū)塊。根據(jù)《地下水監(jiān)測(cè)規(guī)范》（SL183-2005）基本類型區(qū)的劃分，延安市可分為黃土丘陵區(qū)和黃土臺(tái)塬區(qū)。監(jiān)測(cè)井布設(shè)根據(jù)監(jiān)測(cè)站分類及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、控制區(qū)域、監(jiān)測(cè)深度白芋山區(qū)按100m～300m；重點(diǎn)城市為60m～80m；中部縣區(qū)為100m～250m；南部塬區(qū)為200m～250m；黃河沿岸80m～200m進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。

4　監(jiān)測(cè)井施工技術(shù)

（1）松散層地層井孔開(kāi)孔直徑。地下水監(jiān)測(cè)站井孔的開(kāi)孔直徑為：

其中：D1—井孔開(kāi)孔直徑，mm；

d—井壁管外徑，mm；

b—濾料厚度，mm。

施工中采用同直徑的井壁管，井孔終孔直徑采用最大直徑井壁管數(shù)據(jù)計(jì)算，螺旋焊接鋼管Φ273×7mm規(guī)格。濾料厚度根據(jù)《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》（SL256-2000）。經(jīng)計(jì)算松散層終孔直徑為346.1mm?？筛鶕?jù)地層情況和水井鉆機(jī)開(kāi)孔要求，采用相應(yīng)的開(kāi)孔直徑。

（2）基巖層地層井孔開(kāi)孔直徑。地下水監(jiān)測(cè)站井孔的開(kāi)孔直徑為220mm。

（3）井深、過(guò)濾器長(zhǎng)度、濾料、沉淀管長(zhǎng)度。地下水監(jiān)測(cè)站井孔深度、過(guò)濾器長(zhǎng)度、濾料、沉淀管長(zhǎng)度均根據(jù)監(jiān)測(cè)站所處地質(zhì)類型區(qū)的水位埋深、含水層厚度、地層情況及監(jiān)測(cè)層位而定，但必須滿足《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》（SL256-2000）對(duì)過(guò)濾器長(zhǎng)度、濾料、沉淀管長(zhǎng)度的要求。

（4）井壁管。監(jiān)測(cè)井井壁管選用Φ273×7mm的螺旋焊接鋼管，管件之間通過(guò)焊接連接。

（5）濾水管。選用填礫纏絲過(guò)濾器，穿孔管徑為Φ273×7mm的螺旋焊接鋼管，穿孔率分別為30%，穿孔外墊筋為Φ6mm的縱向金屬桿條17根，纏絲為Φ2.8mm的鍍鋅鐵絲，并沿縱向錫焊6道～8道，纏絲最大間距小于5mm。

（6）沉淀管。采用Φ273×7mm的螺旋焊接鋼管，管底焊接封死。

（7）濾料。根據(jù)地下水監(jiān)測(cè)站所處位置和含水層情況選用不同粒徑和級(jí)配磨圓度較好的硅質(zhì)砂、礫石為主的濾料進(jìn)行填充。

（8）填礫厚度。滿足規(guī)范要求，填礫厚度不小于75mm、150mm。

（9）管外封閉。濾料頂部至井口段采用粘土球或粘土塊封閉3m～20m，上部剩余部分可用粘土填實(shí)。

（10）監(jiān)測(cè)站設(shè)置井口固定點(diǎn)標(biāo)志，并測(cè)量井口固定點(diǎn)高程。校核水準(zhǔn)點(diǎn)和基本監(jiān)測(cè)站固定點(diǎn)高程，從不低于國(guó)家三等水準(zhǔn)點(diǎn)或基本水準(zhǔn)點(diǎn)按四等水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。

5　地下水自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)及信息系統(tǒng)建設(shè)

（1）地下水自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)

地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是一個(gè)應(yīng)用于地下水監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的大型系統(tǒng)，它通過(guò)地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀（簡(jiǎn)稱監(jiān)測(cè)儀）實(shí)時(shí)采集地下水的水位和水溫?cái)?shù)據(jù)，利用GSM無(wú)線通信方式將數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)測(cè)主站（簡(jiǎn)稱主站），主站通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的匯集、加工和整理生成各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)列表、報(bào)表和曲線圖等。地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)報(bào)系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)主站和若干套地下水自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀組成。監(jiān)測(cè)儀完成數(shù)據(jù)的采集，主站完成數(shù)據(jù)的處理，主站和監(jiān)測(cè)儀通過(guò)數(shù)據(jù)通訊設(shè)備完成數(shù)據(jù)交換。監(jiān)測(cè)儀按設(shè)定的時(shí)間間隔或主站的命令將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)通訊設(shè)備發(fā)送到主站，由主站完成數(shù)據(jù)的處理。

（2）地下水監(jiān)測(cè)信息中心

地下水監(jiān)測(cè)信息中心主要負(fù)責(zé)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站和普通監(jiān)測(cè)站的信息的匯總、分析、入庫(kù)、發(fā)布等工作，普通監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由各市（區(qū)）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)許可密碼登陸方式，入庫(kù)上報(bào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，中心可定時(shí)接收和隨時(shí)索要各分站或數(shù)據(jù)采集終端數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和信息處理。建立地下水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)施地下水監(jiān)測(cè)資料的圖、文、信息及其它有關(guān)資料的管理；實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存，恢復(fù)、檢索、修改、編輯及維護(hù)等功能；對(duì)地下水動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)視、分析并以圖或表形式顯示；通過(guò)通報(bào)、簡(jiǎn)報(bào)、公報(bào)、網(wǎng)絡(luò)等各種方式進(jìn)行發(fā)布。

6　站網(wǎng)工程實(shí)施保障措施

（1）建立穩(wěn)定可靠的投入機(jī)制

地下水監(jiān)測(cè)工作屬社會(huì)公益事業(yè)，落實(shí)監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)是工作運(yùn)行、發(fā)展的前提和保證。陜西省地下水監(jiān)測(cè)管理工作實(shí)行條塊結(jié)合，以塊為主的管理機(jī)制，各級(jí)業(yè)務(wù)管理部門所需經(jīng)費(fèi)，按照隸屬關(guān)系由同級(jí)財(cái)政安排解決。

（2）加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)建設(shè)管理

實(shí)行堅(jiān)強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)是搞好地下水監(jiān)測(cè)建設(shè)管理工作的決定性因素。地下水監(jiān)測(cè)工作是延安市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不可缺少的組成部分，是水利部門負(fù)擔(dān)的一項(xiàng)重要的基本工作。各級(jí)水利部門對(duì)這項(xiàng)工作只能加強(qiáng)，不能削弱。要從資源水利的高度，充分認(rèn)識(shí)地下水監(jiān)測(cè)建設(shè)管理的重要意義，加強(qiáng)對(duì)這項(xiàng)工作的領(lǐng)導(dǎo)，要落實(shí)專門機(jī)構(gòu)和人員從事監(jiān)測(cè)工作，保持機(jī)構(gòu)、人員相對(duì)穩(wěn)定，理順業(yè)務(wù)管理關(guān)系。延安市水資源貧乏且時(shí)空分布不均，決定了延安市水資源供需矛盾是尖銳的、長(zhǎng)期的。要緩解延安市水資源不足對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的制約影響，地下水資源的充分開(kāi)發(fā)和永續(xù)利用，監(jiān)測(cè)工作有著極其重要的作用。地下水監(jiān)測(cè)工作作為地下水資源開(kāi)發(fā)利用、管理保護(hù)的前期基礎(chǔ)。其必須性和重要性是不容置疑的。為了使這項(xiàng)工作長(zhǎng)期健康發(fā)展，必須采取有力措施予以保證。

（3）加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)測(cè)報(bào)設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行管理

保持地下水監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備正常運(yùn)行，是搞好地下水監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)。地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)多面廣，設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行管理工作是地下水監(jiān)測(cè)工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。各級(jí)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)管理部門要強(qiáng)化行業(yè)管理，切實(shí)履行好自己的職責(zé)，搞好設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行管理工作。要完善規(guī)章制度，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)運(yùn)行維護(hù)和檢測(cè)檢查，依法保護(hù)監(jiān)測(cè)設(shè)施，加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)和檢測(cè)研究，不斷提高業(yè)務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量。要注意研究解決工作中出現(xiàn)的新問(wèn)題，促進(jìn)地下水監(jiān)測(cè)事業(yè)健康發(fā)展。

7　結(jié)語(yǔ)

地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)站建設(shè)是通過(guò)建設(shè)專用的監(jiān)測(cè)井，安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備，在一定的監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，利用專業(yè)儀器對(duì)區(qū)域深層承壓水、基巖孔隙裂隙水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集監(jiān)測(cè)地下水水位、水質(zhì)、水溫等水文監(jiān)測(cè)參數(shù)，對(duì)參數(shù)信息進(jìn)行綜合分析研究，掌握地下水動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行地下水的水情預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)。通過(guò)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，嚴(yán)密監(jiān)視地下水情的變化，提供準(zhǔn)確水情信息，通過(guò)預(yù)測(cè)、評(píng)估可調(diào)劑的地下水量，削減抗旱需水“峰荷”，緩解旱情，更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。陜西水利

（責(zé)任編輯：暢妮）

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