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借鉴荷兰管理技术和经验,健全江苏地下水监测系统
  2002-09-23 17:07  

 

1荷兰地下水监测系统 由于荷兰独特的地理位置环境,地下水资源在国民生产生活中起着至关重要的作用。荷兰人在长期的开发利用地下水,防治地下水灾害的过程中,积累了丰富的经验,并拥有先进的管理技术。而其完善的地下水监测网络系统,为全面掌握地下水水情,预测地下水的动态变化,从而优化地下水监测站网,为生产生活服务发挥了关键作用,值得我们学习和借鉴。 1.1地下水水位监测 荷兰由于地势低洼,地下水埋深较浅,90%的地区地下水位埋深小于4m。地下水位的轻微变化将会影响到家庭生活及工、农业生产。因此地下水的水位监测十分重要。荷兰的地下水水位监测网建立于80年代。随着农业灌溉和公共供水的增长,地下水监测井的数目不断增加。在荷兰,目前大约有30,000个地下水水位观测井。监测的主要目标有:(1)研究地下水开发利用潜力;(2)确定地下水的用途;(3)提出地下水的管理措施建议;(4)对地下水资源的管理做出评估。根据监测目标,地下水监测井可分为3类:为地下水资源管理服务的监测井网、为地下水开采服务的监测井网及为科学研究提供数据的监测井网。 1.2地下水水质监测 荷兰是土地的农业应用强度最大的国家,化肥的广泛使用在很多地区都引起了地下水的污染,氨氮的含量通常高于饮用水标准。城市里各种污染源的存在也使地下水水质经常受到威胁。现在,大约有380个地下水水质监测井,井网密度达到1井/100km².大多数井分布在地下水作为饮用水的地区。用于取样的井是为监测专门挖掘的。在荷兰,监测项目分为两种:基本项目的监测和特殊项目(重金属、农药及工业生产排放的有机物等)的监测。另外,还有一些特殊的地下水水质监测网络,如作为饮用的地下水水质监测网,位于污染源附近的地下水水质监测网,农业灌溉地区监测地下水富营养化的监测网等等。地下水水质监测的目的主要是:掌握地下水水质状况及时间变化趋势;为地下水的研究和管理提供依据;对政策措施进行评估;对敏感地区的地下水水质变化发出警告等。 1.3地下水监测数据库及评估系统 地下水水位和水质监测网的基本目标都是为了掌握地下水水情的特征和变化趋势。从各种监测网络收集得到的数据全部进入专门开发的数据库,进行数据的分析、计算和评估。分析得到的结果,可掌握地下水水位及水质变化趋势,并可作为对某一特别地区进行研究的依据。在荷兰,地下水模型的应用非常普遍。通过模型模拟,可对某一地区地下水水位、水质变化做出预测,并为监测网的布设提供指导和依据。同时,所有的数据都进入专门开发的地理信息系统MONITOR,为研究和政策制定提供支持。 为了检测地下水监测网的准确性及有效性,有一套专门开发的评估系统。首先确定分析目标,然后对有关数据进行空间和时间的相关分析,对目标的井网密度和取样频次进行研究,根据分析的结果,确定监测井网的布局,最后根据评估结果,对监测井网进行调整和优化。
 
2江苏省地下水监测网络 2.1地下水监测存在问题 江苏省是地下水资源蕴藏量丰富的省份。全省多年平均地下水总补给量151.77亿m³,淡水的可开采量为78.83亿m³。江苏地下水的开采有长久的历史,20世纪60年代后开始逐步开采深层地下水,随着地区经济社会的迅速发展,地下水的开采量不断增加。超采和盲目开采已经引发了诸如地面沉降、地面塌陷、地下水水位持续下降、地下水污染、地下水水质咸化及海水入侵等一系列的环境地质问题。 加强地下水资源的管理,防治地下水不合理开发利用带来的灾害,需要有效、健全的地下水监测网络的支撑。江苏现有的地下水监测井网存在许多不合理、不完善的地方。 (1)监测井网密度不够。目前,江苏全省共布设浅层地下水监测井340眼,深层地下水监测井901眼,其中水质监测井186眼。监测井总数虽然达到千眼,但江苏省总面积约10万平方公里,地下水在江苏富存形式多样(包括孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水),分层复杂,而目前布设的最多的监测层位Ⅱ层承压孔隙水仅有316眼,其它监测层位井网密度更为稀疏。由于计算资料所限,利用现有的地下水监测资料进行的水资源计算,结果较为粗糙,不能全面掌握地下水资源情况。极少的水质资料使得区域性的地下水资源评价无法开展。 (2)监测井网代表性较差。江苏省浅层地下水与深层地下水井网布设年代久远,长期没有进行井网的优化调整,井的淤积十分严重。随着经济社会的发展,各水文地质单元的边界条件与初始条件不断变化,现有监测井网已经很难准确描绘地下水流场的状态。对于浅层地下水,因现有水质监测井网代表性差,无法确定其水污染范围、程度以及沿海地区的海水入侵、咸淡水界线的变化等。 (3)地下水监测中水位监测与水质监测不同步,长期以来重水位而轻水质,量质分离,不能满足全面评价地下水资源质量的要求。 (4)随着经济社会的发展、用水的需求不断增长,对于开发、利用、保护地下水资源所要求的新的监测项目,根本无井网匹配。在处理突发性地下水事故时,无应急监测网络。 (5)监测方式全部为人工方式,测量工具落后,测量误差较大,资料传输不及时,信息的时效性差。 2.2 对地下水监测系统的建议 针对江苏目前地下水监测网存在的问题,根据荷兰的管理技术及经验,提出以下建议: (1)综合考虑江苏省地下水资源的分布情况和开发利用程度,划分不同的区域,确定不同的井网密度。在重要水源地和开采漏斗区达到1井/100km2。 (2)强化地下水水质监测。在重点地区水位监测与水质监测的比例要达到2:1。同时要加强地下水水位、水质的同步监测。 (3)建设城市及主要水源地饮用水监测网、盐卤水入侵监测预警网等。针对地下水可能出现的突发性问题,制定地下水应急监测方案。 (4)逐步引进先进的监测设备,替代现有的人工设备,以减小误差,基本达到信息传输自动化。 (5)进一步完善地下水监测数据库录入系统,根据现有井网数据建立地下水井网布设优化模型,每隔3至5年对现有站网进行优化。同时建立地下水监测网评估系统,为地下水站网优化提供支持。 3在荷兰学习的体会及建议 在IHE一年的学习,丰富了水资源有关基础知识,同时提高了英语交流能力。特别是通过野外实习,了解到了荷兰及一些欧洲国家水资源开发利用及管理的先进技术和经验。荷兰宏伟的三角洲工程,遍及城市及乡村的运河体系都是荷兰人在长期与水旱灾害做斗争的过程中,辛勤和智慧的结晶。他们在水资源管理方面的先进技术及宝贵经验都值得我们学习和借鉴。而荷兰优美的环境、清新的空气和具有民族特色的风土人情更是给我留下了深刻的印象。但是由于时间有限,对有些方面不能做全面的了解,建议学校在以后的教学中,更多的增加野外实习的机会,使学员更多了解荷兰,并根据每个国家的实际情况,设置一些专门的课程和讨论,使学员在以后的工作中发挥更大的作用。
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