地下水监测网优化方法分析

地下水监测网优化方法分析 

摘要：水是生命之源，与人们的生活息息相关，地下水监测网自建立以来，为我国社会发展和经济建设作出了巨大贡献，利用地下水监测网整合的信息，我国合理制定了区域发展规划，实现了自然灾害的提前预测和生态环境的合理保护，基于此，本文分析了地下水监测网优化的必要性，并提出了相关优化策略。

关键词：地下水监测网；监测点；共享网络；生态环境

引言：在习近平总书记“绿水青山就是金山银山”生态理念的指导下，近年来，我国在生态环境保护工作中投入了大量的人力、物力和有力政策，深度践行了可持续发展战略方针，地下水监测网的合理优化，有助于我国全面了解各地区的水文环境和生态环境，并合理调整发展规划，保持社会稳定，生态和谐。

1.地下水监测网优化必要性

近年来，我国正全面推进基础设施建设工作，增强了生态环境保护工作的推进驱动力，在这一过程中，地下水监测网发挥了重要作用，但同时也体现了其在当前发展环境和规划落实中存在的不足，以下对地下水监测网优化的必要性进行介绍：

，有关部门对118个城市连续监测数据显示，有64%的城市地下水受到严重污染，33%的地下水受到轻度污染，基本清洁城市的地下水只有3%，可见当前我国地下水环境状况堪忧。地下水监测网在掌握地下水环境污染情况、地下水位信息上具有重要作用，一段时间以来，生态环境发生了明显变化，原有地下水监测网的监测点分布位置、密度难以满足现有的监测需求。

第二，我国幅员辽阔，不同地区的水质情况、水资源分布情况均具有显著的差异性，在传统的地下水监测网布局中，存在着地下水类型区分不明、地下水储存环境掌握缺失的现状，不足以支持我国全面分析不同地区的地下水环境，并制定针对性改善措施。

第三，传统的地下水监测网在监测地下水环境的过程中存在着明显的时间断层现状，难以导出连续性的地下水监测结果，不利于我国相关工作和规划的持续开展。

地下水监测网是在地下水系统中建立且具有特殊功能的观测井，能够掌握地下水位的动态变化情况，在城市用水不断增加情况下，导致相关地区水位下降，以塌陷为主的地质环境问题频繁发生，尤其在贵州、浙江等地区，此类问题屡见不鲜，因此对地下水做动态监测来获得实时数据具有必要性。

2.地下水监测网的具体优化策略

2.1对地下水的动态类型划分

地下水的时空分布受地貌、水文以及人类活动等因素影响，因此在对地下水做动态类型划分期间，应该充分考虑不同因素影响，合理利用信息技术来掌握地下水情况。例如，某地区通过MapGIS空间分析技术，针对本地区的地下水绘制了单因素分析图谱，其中包含文地质分区图、非饱和带分区图和地下水局部影响分区图，通过水文信息的叠加，获得了地下水的动态类型区分图，根据本次调查结果显示，水文地质区分图主要是按照地区内发育的阻水断裂带以及分布的砂页岩特性划分的，将整个地区划分为两个以及水文地质单元，再结合研究区的内部构造情况、泉点排泄、地层岩性特征等形成了五个二级水文单元，在局部因素分析阶段，考虑到城市湖泊、地表水等因素影响，在将相关因素进行矢量叠加的情况下，将面积小的区域合并，共获得了49个地下水的动态子区，详细资料见图1。

图 1 地下水的动态类型划分

2.2构建监测信息共享网络

目前，我国对生态环境友好建设和生态环境保护投入了高度关注，地下水监测网所导出的水文信息支持了我国各项建设方针的全面推进和精细化调整，从而促进了的长期稳定建设，而在地下水监测网的优化过程中，应该构建监测信息共享网络，对不同地区的地下水环境监测信息进行充分整合，为我国相关部门提供完善的信息支持，以下对其进行介绍：
上文中重点分析了物联网在地下水监测网优化中的合理应用，在此基础上，要想进一步构建信息共享网络，还需要借助物联网的信息整合功能和联通功能，在初步获得了地域间地下水监测网监测信息的基础上，应该借助网络平台，系统构建地下水监测信息发布的门户网站，对我国各地区的地下水信息进行集中处理和精细化整合，为我国生态环境保护工作的全面开展奠定坚实的信息基础^[1]。同时，地下水具有明显的流动性质，水中存在的污染物质将伴随水的流动造成污染范围的拓展，基于此，在建立了监测信息共享网络的基础上，相关地区可以根据以污染地下水的流动方向进行地下水的隔绝处理，有效提升生态环境保护力度和针对性。

图 2 监测信息共享网络

图2介绍了基于大数据平台的地下水监测信息结构，在大数据的支持下，各地区的监测数据能够实现共享，提高了数据处理效果。

2.3监测点密度优化

地下水作为重要的城乡供水资源，在维护经济社会健康发展等方面发挥着不可替代的作用，据相关统计调查显示，我国有60%的人口将地下水作为饮用水，由此可见，地下水的水质直接影响着我国人民的身体健康.基于此，切实强化地下水环境监测力度至关重要，可通过优化监测点密度进一步完善地下水监测网，以下对其进行介绍:
在优化监测点密度的过程中，首先应该对原有的地下水监测点的分布位置进行详细掌握，按照当前我国对地下水环境监测的相关要求以及《地下水环境监测技术规范》、《水质采样技术指导》、《生活饮用水标准检验法》等相关规范中的内容，切实分析当前地下水监测网中监测点密度设置的不合理性；其次，按照我国对地下水文信息掌握的主要需求，灵活地利用相关现代化技术手段模拟区域中的地质环境、水文环境，对重新设置的监测点密度进行虚拟演绎，得到更优化密度分布结果；最后，按照更优化的密度分布结果，对地下水监测网中原有监测点的密度布局进行重置，有效地满足我国对地下水环境信息的获取需求，重点提升地下水环境监测信息的精准性，避免对我国相关规划的有效实施造成不良影响^[2]。

2.4监测点位置优化

生态环境部发布的《2018中国生态环境状况公报》显示，全国2833处浅层地下水监测井水质总体较差，V类占46.9%。通过对当前我国不同区域的地下水监测网进行深入分析后发现，地下水监测网中监测点的位置存在着明显的分布不均性，这种分布特征与地质环境、水文环境具有密不可分的关系，传统的地下水监测网所获取的地下水环境信息主要应用于自然灾害预测，而当前地下水监测网所获取的地下水环境信息则在保证人民身体健康、生态环境健康发展上具有重要意义。基于地下水监测网功能性的变化，应该合理调整监测点的位置，以下对其提出相关建议：

地下水监测网中原有监测点位置分布的不合理性较为明显，局部地区监测点分布较为集中，而另外一些地区则在监测点分布上具有零散性和缺失性特征，基于此，应该按照我国对地下水环境的监测需求合理调整监测点的位置分布，在调整过程中，应该切实掌握当前区域中人民饮用水的主要来源，对于直接将地下水做饮用水的区域，应该重点设置监测点，争取能以重点监测点为核心，逐步向外扩大检测范围，确保能够掌握整个区域地下水水质情况。而结合图1所介绍的地下水动态分布区的相关数据，按照地区地下水位监测要求，还需要完善水位的检测路径方法。在实施阶段，尽可能保证每个分区至少有一个监测井的原则下，综合考虑地表水系、岩溶坍塌、构造等因素的显示，最终在原有的监测点位基础上增加28口检测井，保证监测井能够对49个地下水的动态子区的水质情况进行检测，并且能够将水质信息同时上传到大数据平台上，这样有助于进一步提高水质数据的处理效果。

而针对地形环境复杂，水文环境复杂的区域，也应该在监测点的布置上进行适当强化。利用物联网技术的应用优势，弥补传统地下水监测网在某些地区水文信息获取上的空白，并切实地加强对监测点的控制和维护，保证其具有优良的监测效果和持续性的监测能力。

结论：总而言之，当前，我国正处于生态环境建设和其他相关规划全面推进的关键时期，在该时期切实优化地下水监测网切实可行，可通过更新地下水监测技术、构建监测信息共享网络、优化监测点密度和位置，进一步提升地下水监测网的监测能力和信息整合能力，充分凸显地下水监测网的功能性和优势性。

参考文献：

[1]王亚维,王中美,王益伟,褚双燕.贵阳市地下水位监测网优化分析[J].贵州大学学报(自然科学版),2019,36(01):29-32.

[2]王亚楠. 基于GTS方法的地下水监测网优化研究[D].中国地质大学(北京),2019.