新疆生产建设兵团地下水监测站网现状分析

2024-04-09 08:12邓恩松刘玉疆王振山
水利技术监督 2024年2期
关键词:站网监测站水利部

邓恩松,刘玉疆,王振山

(新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000)

地下水是水资源极为重要的组成部分,是支撑经济社会发展的重要自然资源,是不可或缺的供水水源、储备水源和应急抗旱水源,也是维系良好生态环境的主要因素。建立一个布局合理、管理高效的地下水监测站网,掌握收集到实时、完整、准确的地下水监测资料,对区域地下水资源合理开发、高效利用和生态保护具有十分重要的意义[1]。

随着国家地下水监测工程一期的工程建设完成并通过竣工验收,我国初步建成站网密度达到5.8个/103km2的地下水监测站网[2]。一期共建成地下水监测站20469个,其中水利部10298个,自然资源部10171个[3]。经过近几年的运营管理,各省区地下水监测站网也在不断地完善,同时也存在着一些问题。吕振东和李小牛[4]研究了山西省地下水监测网建设现状,分析了地下水监测网存在的主要问题;杨林等[5]剖析了广西省现有地下水监测网络存在的主要问题,有针对性地进行了系统分析,提出了合理建议;付强等[6]从地下水监测管理现状、监测站网现状、存在问题和建议等方面对山东省地下水监测站网进行了分析探讨;本文通过分析兵团现有国家级地下水监测站的情况,提出存在的主要问题,并给出相适应的对策建议。

1 地下水监测网现状

兵团地下水监测工作起步较晚,直至2017年国家地下水监测一期工程的实施,兵团才初步形成较为薄弱的地下水监测站网。国家地下水监测一期工程(水利部分)实施时将兵团按省级单列[7],新疆兵团共建设70个水利部国家级地下水监测站,新疆地方共建设430个水利部国家级地下水监测站;国家地下水监测一期工程(自然资源部分)实施时未将兵团按省级单列,在新疆共建设410个自然资源部国家级地下水监测站。至今,新疆共有910个国家级地下水监测站,主要分布在平原区,按新疆主要平原区面积513400km2来计算[8],站网平均密度为1.77站/103km。

1.1 地下水监测站分布

兵团70个水利部国家级地下水监测站分布在13个师,62个农牧团场,团场覆盖率约为41.61%,监测井深度最浅为13.15m,最深为300m。第八师的水利部国家级地下水监测站最多,有13个,占比18.57%;其次为第六师,有11个,占比15.71%;其他师的水利部国家级地下水监测站数量均小于10个,第十二师的水利部国家级地下水监测站最少,仅有1个,占比1.43%;其次第三师和第四师,只有2个,各占比2.86%。

兵团一级水资源分区属于西北诸河区,七大流域中的黄河流域。全国16个主要水文地质单元中,兵团分布有准噶尔和塔里木,兵团70个水利部国家级地下水监测站中准噶尔有43个,塔里木有15个,剩余12个属于其他水文地质单元。

1.2 地下水监测站网密度

兵团辖区面积约7万km2,平原区面积约4万km2,兵团平原区地下水监测站网平均密度约为1.66站/103km,远低于国家站网密度,略低于新疆站网密度。按各师平原区计算,第十三师的地下水监测站网密度最大,为4.45站/103km,其次第十四师为3.60站/103km;高于新疆平原区站网密度的还有第五师、第六师、第七师、第八师和第九师,分别为2.86站/103km、2.31站/103km、2.42站/103km、2.55站/103km和2.63站/103km;第三师的地下水监测站网密度最小,为0.31站/103km,其次第一师和第四师,分别为0.70站/103km和0.77站/103km;剩余第二师、第十师和第十二师的地下水监测站网密度分别为1.36站/103km、1.41站/103km和1.62站/103km。

1.3 地下水监测站类型

兵团70个水利部国家级地下水监测站,均为专用监测井,监测层位主要为浅层地下水。地下水监测内容主要为水位、流量、水温、水质[9]。兵团国家级地下水监测站中没有流量监测站,水位、水温监测全部为无人值守自动化监测,均采用“六采一发”方式,每日8时、12时、16时、20时、24时、次日4时采集监测要素,次日8时发报一次。有22个地下水水质监测站,为人工采样监测,每年一次,一般6—7月底完成水质采、送样任务;7—8月底完成地下水水质检测任务;8—9月底提交地下水水质监测相关监测数据。

2 存在的问题

(1)监测站点数量少,监测站网密度低,不能满足水利强监管的要求。兵团平原区地下水监测站网平均密度不足国家站网平均密度的1/3,特殊类型区中一般超采区的地下水监测站网密度仅为2.30站/103km,严重超采区的地下水监测站网密度仅为2.11站/103km,远远低于国家相关技术要求一般超采区站网密度为15~40站/103km,严重超采区站网密度为30~60站/103km。

(2)地下水监管专职人员少,地下水监测机构不健全。新疆地方水文局专门负责地下水动态监测评价工作,兵团至今还未成立兵团水文局,地下水管理工作主要由兵团水利局水资源管理处和兵团河湖与水文水资源中心负责,地下水监管专职人员不到3人,负责兵团国家级地下水监测管理工作,各师市、团场的基本没有固定监测工作人员,无法具体安排、协调和指导各地工作。

(3)地下水监测设备时有破坏,影响监测数据的到报率和连续性。有些站点距离城镇居住区较近,时常遭受到人为破坏[10]。还有站点距离公路很近,原有公路近些年改扩建过程中,监测设备因地面震动或因碰撞,影响地下水监测站的数据储存与传输。

(4)天山南北麓及吐哈盆地重点区域地下水监测站网布局亟待加强。该区域是国家水利部关注的10个重点区域之一,随着该区域地下水资源供需矛盾的逐日突显,在强开采地下水的地方会形成地下水降落漏斗、同时也会成为地下水超采区。加强对重点区域地下水监测,分析掌握地下水漏斗的演变规律,已经迫在眉睫。

(5)地下水层位监测不够细化,深层地下水监测站点极少。兵团现状国家级地下水监测站主要获取的水位数据是浅层地下水,对深层地下水的监测站点很少,特别是对埋藏深度超过200m的承压水几乎没有分层监测。

(6)地下水监测设备老化严重,地下水监测运行维护和管理经费不足。地下水监测硬件设备主要受降水潮湿、高温爆晒、低温冰冻的侵害,很容易老化最终导致设备不能使用,每年都要更换新设备。从最北边的第十师185团地下水监测站到最南边第十四师224团地下水监测站直线距离为1318.54km,最西边第十四师皮山农场地下水监测站到最东边第十三师淖毛湖农场直线距离为1552.86km,单次运维巡测国家级地下水监测站费用成本比中原内地省份要高很多。

3 对策建议

(1)加快推进国家地下水监测二期工程建设,增加地下水监测站网的覆盖率。优先在站网密度小于1站/103km的第一师、第三师和第四师团场空白区布设二期站点,逐步实现地下水监测站网在兵团团场空白区实现全覆盖。兵团平原区至少需要增加布设175个地下水监测站,才能达到国家现状平均站网密度。结合兵团第三次地下水资源调查评价、兵团地下水超采区划定工作的相关成果,在一般超采区内至少增加布设85个地下水监测站,严重超采区内至少增加布设350个地下水监测站,才能满足相关技术要求站网密度的下限值。

(2)建议兵团成立地下水监测管理机构,增加地下水监管专职人员。获取地下水监测数据的准确性、完整性和及时性需要专职人员不定时的检查管理,建议积极组织专职人员去参加学习相关的技术交流研讨会,提高专职人员的地下水监管能力水平。同时也可以引进较高水平的水文地质人才,提高兵团地下水监测管理的整体能力。

(3)加强地下水监测重要性的宣传教育,使得地下水监测站附近的居民逐步形成自觉保护监测设备的意识。同时加强行政执法力度,对恶意破坏地下水监测设备的人员按照相关条例进行经济处罚。建议后期地下水监测站实施时,要与公路、铁路、管道、高压线路和渠道等保持一定的安全距离。

(4)对已形成地下水降落漏斗的重点区域,建立专项地下水监测站网。国家级地下水监测站点较少时,建议开展重点区域地下水统测工作,统测周期强开采地下水时每天一次,地下水位变化不大时可以3~5d统测一次。统测机井位置尽量固定不变,方便后期准确分析地下水降落漏斗的变化特征。

(5)对已探明有多层地下水的区域,后期布设站点时建议实施一孔多层地下水监测,也可以在每两个现有的单层地下水监测站中间增加布设其它层位的地下水监测站从而实现地下水多层监测。开发利用深层地下水的区域,后期优先布设深层地下水监测站,填补深层地下水监测的空白。

(6)升级改造地下水监测设备,提高设备稳定性和可靠性,能够满足四防,即防高温、防超低温、防风沙和防潮湿。同时需对设备加大发射功率,从而提高监测数据的到报率。建议适当增加地下水监测站的运维费用,确保每年运维资金都能到位。

4 结语

国家地下水监测一期工程的完成,使得兵团初步形成了较为薄弱的地下水监测体系,实现了地下水监测数据自动采集与传输,地下水监测技术水平有了质的提升。地下水动态监测是地下水合理利用、管理和保护的基础工作,准确、实时、完整地获取地下水监测数据显得更为重要。为了进一步向公共、社会、企事业单位和科研院校提供更具有权威性的地下水动态信息,需要加快国家地下水监测二期工程的建设,填补地下水监测空白区域,加密重点区域的地下水监测站网,为最严格水资源管理、双控指标的确定、国家节水行动、地下水降落漏斗区和超采区治理成效评价提供坚实可靠的数据支撑和技术服务。

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