湖南省国家地下水监测二期工程部署建议

2024-01-26 13:50罗伟奇邓波黄树春
国土资源导刊 2023年4期
关键词:监测站岩溶监测点

罗伟奇 邓波 黄树春

引用格式:罗伟奇,邓波,黄树春.湖南省国家地下水监测二期工程部署建议[J].国土资源导刊,2023,20(04):147-150.

Reference format:Luo Weiqi,Deng Bo,Huang Shuchun.Suggestions for the deployment of the second phase of the National Groundwater Monitoring Project in Hunan Province[J].Land & Resources Herald,2023,20(04):147-150.

摘 要:国家地下水监测二期工程是自然资源部、水利部联合上报的,由国家审批的大型建设项目, 该项目已列入国务院印发的《“十四五”自然资源保护和利用规划》。地下水监测是获取地下水水质、水位、水温等动态变化数据最直接的手段,是保障人民用水安全,减轻和防治地下水污染及其相关的地质灾害和生态环境问题的重要基础。本文系统阐述湖南省地下水监测现状,并根据存在问题为国家地下水监测二期工程建设提供了部署建议,完善了湖南省地下水监测网络。

关键词:地下水监测;存在问题;建议;湖南

中图分类号:TU982.29        文献标志码:A          文章编号:1672-5603(2023)01-147-04

Suggestions for the Deployment of the Second Phase of the National Groundwater Monitoring Project in Hunan Province

Luo Weiqi,Deng Bo,Huang Shuchun

(Hunan Center of Natural Resources Affairs,Changsha Hunan 410004)

Abstract:The second phase of the National groundwater monitoring project is a large-scale construction project jointly reported by the Ministry of Natural Resources and the Ministry of Water Resources and approved by the State. The project has been included in the "14th Five-Year Plan for the Protection and Utilization of Natural Resources" issued by The State Council. Groundwater monitoring is the most direct means to obtain the data of groundwater quality, water level, temperature and other dynamic changes, and is an important basis for ensuring people's water safety, reducing and preventing groundwater pollution and its related geological disasters and ecological environmental problems. This paper systematically describes the status of groundwater monitoring in Hunan Province, and provides deployment suggestions for the construction of the second phase of National groundwater monitoring project according to the existing problems, and improves the groundwater monitoring network in Hunan Province.

Keywords:groundwater monitoring; existing problem; suggestion; Hunan

0 引言

地下水監测是认识和掌握地下水动态变化特征,科学评价地下水资源,制定合理开发利用与有效保护措施,保障人民用水安全,减轻和防治地下水污染及其相关的地质灾害和生态环境问题的重要基础[1-2],是国民经济建设和社会发展的一项重要基础性公益事业[3]。湖南省地下水监测工作起始于1972年韶山市,于2013年安装第一处水质自动监测设备,2017年完成国家地下水监测一期工程,开启了湖南省地下水监测新篇章。

近年来,由自然资源部和水利部共同建设完成的中央直属基本建设项目国家地下水监测工程(一期工程)发挥了极其显著的社会效益、生态环境效益。但随着我国生态文明建设持续推进,地下水管理不断加强,现有地下水监测网存在的问题日益凸显,难以满足高质量发展的需求。为解决目前监测网存在的问题,落实党中央、国务院关于实施国家地下水监测二期工程的规划部署,遵照水利部信息中心和中国地质环境监测院联合编制的《国家地下水监测二期工程可行性研究报告》,各省开始积极谋划二期规划部署工作。本文依据湖南省地下水监测现状情况、存在问题,结合地下水监测工作需求以及中国地质环境监测院下达的二期工程建井数量要求,为湖南省地下水监测二期工程提供建设建议。

1 区域概况

湖南地处云贵高原向江南丘陵、南岭山脉向江汉平原过渡的地带,地貌类型多样,有中高山、低山、丘陵、岗地、盆地和平原。省内河流众多,河网密布,长度在5 km以上的河流有5 341条,分属长江和珠江两大流域。

湖南省地下水资源丰富,地下水类型包括松散岩类孔隙水、红层裂隙孔隙—裂隙水、基岩裂隙水及碳酸盐岩岩溶水四类。各类地下水的分布受含水岩组的分布制约,松散岩类孔隙水主要分布于洞庭湖地区、河流阶地及一些山间、山前冲、洪积坡地,坡麓残坡积层也常含孔隙水;裂隙孔隙—裂隙水主要分布在各个红层盆地;岩溶水主要分布于湘西北、湘西,湘中及湘南一带碳酸盐岩分布区;裂隙水则散布在全省各地基岩层中。

2 湖南省地下水监测现状与存在问题

2.1 监测站点分布基本情况

湖南省现有在测监测站点306处,其中国家级监测井226处,省级监测站点80处,306处监测站点中有269处新建监测站点,37处监测站点为以往水文地质钻孔改建而成。全省监测站点密度为0.145个/100km2,其中洞庭湖平原松散岩类孔隙水61处;湘东红层盆地孔隙水、岩溶水区137处;湘西北山地岩溶水区27处;湘西山地基岩裂隙水区7处;湘中丘陵岩溶水区20个;湘南山地岩溶水区54处。现已实现对全省六个二级水文地质单元地下水动态进行有效监测,覆盖了全省14市州,控制了全省主要含水层。站点分布见图1。

2.2 水位、水温监测

湖南省地下水水位、水温监测主要有人工监测和自动化监测两种,其中自动化监测井点268处,人工监测点38处。水位、水温自动化监测采用采集传输一体的自动化水位、水温监测设备,监测频次为每日24次,传输频次为每日1次。人工监测则委托给监测井看护人进行手动监测,每月监测6次。

2.3 水质监测

水质监测全部通过人工现场采样的形式,在规定时间内送至实验室检测。采样方法主要有潜水泵抽水、贝勒管等,部分参数使用多参数水质分析仪现场获取。水质监测分为丰水期采样和枯水期采样,丰水期采样要求全省306处监测井全覆盖,采样月份为6月—8月;枯水期采样则选取地下水主要含水层代表性监测井,采样月份为10月—12月。水质分析指标主要为水样37项常规指标。

2.4 存在问题

2.4.1监测网络不完善

湖南省现有地下水监测站点覆盖不足,分布不均,密度不能满足区域控制要求。全省306处监测站点,主要分布在长株潭城市群,部分市州城区和洞庭湖平原区,平均每 100 km2的监测井数仅有 0.145 个,其中湘潭监测站点密度最大,为0.739处/100 km2,怀化监测站点密度最小,为0.025处/100 km2。在全省122个行政区县中仍有45个县区没有监测井(表1)。地下水监测网密度低,难以全面掌握地下水地质环境动态,不能完全满足对地下水地质环境问题、地面沉降的监测和防控,以及无法准确绘制出地下水位等值线。此外,现有监测点对省内岩溶区监测力度不足,如湘西北山地岩溶水区现有监测站点数量仅为11处,主要集中在张家界永定区和湘西州吉首市,无法准确监测岩溶水动态变化,对湖南省矿产资源开发区如花垣民乐锰矿区、桃江板溪锑矿区、平江万古金矿区等重要矿区未进行地下水重点监测,无法判断分析矿产资源开发对地下水流动系统以及水质的影响。

2.4.2监测技术相对落后

目前306处监测站点中仍有38处为人工监测,占比达12.4%。人工监测手段与监测设备落后,普遍采用测绳、万用电表等传统工具,数据精度有待提高,且未能实现实时动态监测,监测频率偏低。水质监测数据则全部依赖人工取样、实验室分析的方式获取,暂未形成在线监测网络,且每处监测点仅在丰水期取样,因此对于水质的实时监控力度不够,也无法反映枯水期和丰水期地下水的动态变化特征。

2.4.3保护难度大

自动化地下水位监测站大多建设于野外,存在监测设备以及保护装置破坏、监测井淤积严重等现象,影响水位监测数据的采集、传输。城市化进程以及乡村道路建设也容易对地下水监测井产生破坏。

3 二期工程建设建议

3.1 弥补空缺、避免重复

湖南省地下水监测二期监测站点布设应根据现有监测站点情况,针对湖南省地下水监测井稀少区域重点布设,因此二期监测站点急需补全现有监测站点密度不足区域,完善湖南省地下水监测站网。同时应避免监测功能重复,省级监测站是对国家级监测站网的補充与完善,国家级监测站与省级监测站不应重复建设。

3.2 统筹兼顾、全面布设

为使湖南省地下水监测站网更加科学合理,布设过程中应确保全省122个县级行政区均有监测站点分布。在按县级行政区布设时以平原区为主的县一般布设5~10个监测点,以山丘为主的县一般布设1~5个站点。人口数量较少、管理需求较弱的县宜取中下限值;人口数量较多、管理需求较大的县宜取中上限值。按水资源分区布设时,应以地下水流向为主、垂直地下水流向为辅布设监测站点,山间平原区、一般山丘区、岩溶山区布设密度分别为3~8个/103  km2、1~6个/103  km2、1~3个/103  km2[4]。为确保监测站点的长期使用,二期站点应布设在国土空间规划确定的城市和村庄、集镇建设用地、道路两侧,不应占用基本农田。农村监测点应布设在水管所、村委会、学校等;城市监测站主要布设在公共绿地、公园以及大型厂区内。

3.3 突出重点、加强监测

湖南省矿产资源丰富,矿业是国民经济的重要支柱之一,矿产资源开发约占全省工业经济25%,但矿业开发改变了地下水循环规律,破坏了含水层结构,造成了地下水径流变迁和水质严重污染,因此国家地下水监测二期工程应加强对矿产资源开发区地下水监测能力,针对省内重要矿产资源开发区,根据矿产资源勘查开发对含水层的影响程度以及可能造成的生态环境污染,合理布设地下水监测点。

湖南省碳酸盐岩分布较为广泛,出露面积约58 233 km2,占全省总面积的25%。加强对岩溶区地下水监测,提高岩溶水动态变化观测能力是有效预防岩溶塌陷、岩溶渗漏等工程地质灾害的

主要途径,同时也是提高岩溶地下水开发利用能力的重要举措。國家地下水监测二期工程应针对湘西南、湘西北岩溶区重点布设地下水监测站点以弥补一期工程岩溶地下水监测站点的不足,完善岩溶地下水监测站网。部署过程中岩溶发育程度高的地区应以小流域为单元以泉水为重点,科学确定监测井的井位,提高岩溶大泉的监测能力。

加强复杂多层含水层区地下水监测能力。湖南省多层地下水主要分布在洞庭湖区范围内,含水层以第四系孔隙水为主,部署过程中应针对同一地区不同含水层,通过一孔多层或多孔多层的方式开展地下水分层监测工作。

3.4 二期工程建设部署方案

根据上文部署建议以及湖南省地下水监测一期工程现状情况,结合中国地质环境监测院二期工程监测井部署数量要求,湖南省地下水监测二期工程部署方案建议如下:共计布设监测点352处,实现了对县级行政区全覆盖。针对省内矿产资源开发区部署监测站点20处;针对湘西、张家界岩溶区,邵阳、永州岩溶区部署监测站点21处,其中9处为岩溶大泉观测点;在岳阳临湘市部署多层监测站点1处。二期站点部署见图1。

4 结语

湖南省地下水监测工作开展以来监测成果显著,为湖南省生态文明建设、地下水资源管理等提供有力技术支撑。本文通过系统阐述湖南省地下水监测现状以及存在问题,针对性地为地下水二期工程建设提供部署建议,完善了湖南省地下水监测站网。随着二期工程的建设,湖南省地下水监测工作也将为政府决策和社会公众提供丰富的地下水数据产品,大幅度提升信息服务支撑能力。

参考文献/References

[1]王爱平,杨建青,杨桂莲,等.我国地下水监测现状分析与展望[J].水文,2010,30(6):53-56.

[2]牛俊强,郭昆,李寅,等.湖北省地下水监测现状及思考[J].资源环境与工程,2021,35(4):467-471.

[3]李洋,鄂建,李月,等.江苏省地下水监测现状与对策建议[J].中国水运(下半月),2023,23(10):70-72+157.

[4]刘秀林,陈金凤,裴丁彦.长江流域片国家地下水监测二期工程可行性研究报告(水利部分)站网布设成果分析[C]//河海大学,南阳市人民政府,南阳师范学院,南水北调集团中线公司.2022(第十届)中国水生态大会论文集.长江水利委员会水文局;,2022:9.

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