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文檔簡(jiǎn)介
《地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)技術(shù)指南》
(大綱?征求意見(jiàn)稿送審稿報(bào)批稿)
編制說(shuō)明
主編單位:水利部信息中心(水利部水文水資源監(jiān)測(cè)
預(yù)警中心)
二〇二三年五月
一.工作簡(jiǎn)況
1.1.任務(wù)來(lái)源
水是生命之源,確保地下水質(zhì)量和可持續(xù)利用是重大的生態(tài)工
程和民生工程。近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,我國(guó)地下水開(kāi)發(fā)利
用程度不斷加大,部分地區(qū)地下水超采和污染問(wèn)題突出。針對(duì)水資
源及水環(huán)境(包括地下水資源及環(huán)境)出現(xiàn)的嚴(yán)峻局面,2021年10
月21日,李克強(qiáng)總理簽署國(guó)務(wù)院令,正式頒布了《地下水管理?xiàng)l
例》,條例旨在進(jìn)一步強(qiáng)化地下水監(jiān)管和水行政執(zhí)法工作,切實(shí)保
護(hù)好、利用好寶貴的地下水資源,明確要加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè),要求國(guó)
務(wù)院水行政、自然資源、生態(tài)環(huán)境等主管部門(mén)建立統(tǒng)一的國(guó)家地下
水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)和地下水監(jiān)測(cè)信息共享機(jī)制。為了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)
分析評(píng)價(jià)需求,以已有地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)研究成果為基礎(chǔ),北京
金水信息技術(shù)發(fā)展有限公司組織相關(guān)單位共同編寫(xiě)了《地下水動(dòng)態(tài)
分析評(píng)價(jià)技術(shù)指南》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“指南”)。
1.2.主編單位
水利部信息中心(水利部水文水資源監(jiān)測(cè)預(yù)警中心)
1.3.參編單位
北京金水信息技術(shù)發(fā)展有限公司、水利部海河水利委員會(huì)水文
局、天津市水文水資源勘測(cè)管理中心、河南省水文水資源局、山西
省水文水資源勘測(cè)總站、陜西省地下水保護(hù)與監(jiān)測(cè)中心、北京市水
3
文總站、寧夏水文水資源監(jiān)測(cè)預(yù)警中心、河北省水文勘測(cè)研究中心、
黑龍江省水文水資源中心。
1.4.主要工作過(guò)程
本指南主要編制過(guò)程:
(1)2022年6月-2022年8月,根據(jù)指南編制的相關(guān)要求,進(jìn)
行了工作資料的收集整理,并編制項(xiàng)目工作技術(shù)大綱。
(2)2022年9月-2023年11月,匯總材料,開(kāi)展征求意見(jiàn)工作,
完成指南初稿和編制說(shuō)明大綱初稿。
(3)2022年12月-2023年1月,完善指南初稿編制工作。
1.5.各階段意見(jiàn)處理情況
(1)初稿編制階段
2022年8月初,在編制組成員的共同努力下,《地下水動(dòng)態(tài)分
析評(píng)價(jià)技術(shù)指南》和《地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)技術(shù)指南工作大綱》初
稿編制完成,并向北京市水文總站、河北省水文勘測(cè)研究中心、河
南省水文水資源局以及天津市水文水資源管理中心等單位專(zhuān)家征求
意見(jiàn)。
(2)征求意見(jiàn)階段
專(zhuān)家針對(duì)編制的《地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)技術(shù)指南》和《地下水
動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)技術(shù)指南工作大綱》初稿提出的意見(jiàn)及修改結(jié)果如下:
1)在工作背景中,增加全國(guó)各地目前開(kāi)展月報(bào)、通報(bào)的編制情
況介紹,分析其存在的問(wèn)題,如單站數(shù)據(jù)確定不一致(月均、月
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末)、區(qū)域平均計(jì)算方法不一致、技術(shù)方法不一致等,作為制定
《技術(shù)指南》的必要性。
處理結(jié)果:采納。調(diào)整工作背景中的現(xiàn)狀分析方式。
2)在總體框架“地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)報(bào)告編制主要內(nèi)容”部分,
建議增加地下水位、水溫、水質(zhì)現(xiàn)值與歷史基準(zhǔn)年同月份(季、年)
的對(duì)比。
處理結(jié)果:采納。補(bǔ)充該部分內(nèi)容。
3)地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)關(guān)于站網(wǎng)密度的要求,就目前來(lái)看,對(duì)于地
下水主要開(kāi)采區(qū)且以淺層、深層劃分,可以滿(mǎn)足密度要求,如果推
廣到全國(guó)、深層各含水層,可能很多縣級(jí)行政區(qū)無(wú)法達(dá)到密度要求。
建議提出確定地下水站網(wǎng)的最低密度要求即可,《地下水監(jiān)測(cè)工程
技術(shù)規(guī)范》中的密度要求是建設(shè)時(shí)的目標(biāo)要求。
處理結(jié)果:采納。針對(duì)不同監(jiān)測(cè)區(qū)類(lèi)型,提出確定地下水站網(wǎng)
的最低密度要求。
4)監(jiān)測(cè)井選取地下水位監(jiān)測(cè)井選取部分,如果能與自然資源部
門(mén)充分實(shí)現(xiàn)信息共享,在自然資源部門(mén)地下水監(jiān)測(cè)中,統(tǒng)測(cè)站很多,
是非常必要的補(bǔ)充。
處理結(jié)果:采納。但需明確是否能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享,和可以共
享的數(shù)據(jù)量是否滿(mǎn)足需求。
5)地下水開(kāi)采量數(shù)據(jù)的分析處理建議增加通過(guò)核查一個(gè)縣、一
個(gè)鄉(xiāng)的數(shù)據(jù),分析年度灌溉面積、畝均灌水量,進(jìn)而推算地下水開(kāi)
采量。
5
處理結(jié)果:采納。已完成相應(yīng)內(nèi)容補(bǔ)充和修改。
6)地下水水位/埋深分析評(píng)價(jià)中建議根據(jù)地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度
確定相應(yīng)的均值計(jì)算方法,在克里金插值法的基礎(chǔ)上增加“算術(shù)平均
法”。同時(shí),應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)地下水分區(qū)的劃分,以及相應(yīng)的插值處理,不
能簡(jiǎn)單的利用所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一插值。關(guān)于單站月值的選取,建議根據(jù)
不同的評(píng)價(jià)目的選擇不同的標(biāo)準(zhǔn),例如:如果進(jìn)行地下水超采過(guò)程
的考核,可以采用月均值,如果進(jìn)行地下水位同比變化分析,可以
采用時(shí)段末日均值。
處理結(jié)果:采納。已補(bǔ)充相應(yīng)的計(jì)算方法。
7)地下水水位/埋深變幅分析部分,沒(méi)有看到8個(gè)等級(jí)分區(qū)劃
分標(biāo)準(zhǔn)及附表。
處理結(jié)果:采納。已完成相應(yīng)內(nèi)容補(bǔ)充和修改。
8)地下水漏斗分析評(píng)價(jià)應(yīng)強(qiáng)調(diào)一般情況下均應(yīng)采用水位值,特
殊情況才采用埋深(如:沒(méi)有附近地面高程,無(wú)法計(jì)算水位)
處理結(jié)果:采納。已完成相應(yīng)內(nèi)容補(bǔ)充和修改。
9)地下水資源量評(píng)價(jià)建議參照水資源公報(bào)編制規(guī)程中的地下水
資源量相關(guān)內(nèi)容。
處理結(jié)果:采納。已完成相應(yīng)內(nèi)容補(bǔ)充和修改。
10)河湖生態(tài)補(bǔ)水地下水分析評(píng)價(jià)中:建議對(duì)于比較長(zhǎng)的補(bǔ)水
河段分段評(píng)價(jià)河湖生態(tài)補(bǔ)水沿線(xiàn)周邊地下水變化。建議生態(tài)補(bǔ)水總
結(jié)中增加補(bǔ)水影響范圍圖。
處理結(jié)果:采納。已完成相應(yīng)內(nèi)容補(bǔ)充和修改。
6
1.6.主要起草人及其所做的工作
主要起草人及其所做具體工作見(jiàn)下表。
投入時(shí)間
序號(hào)姓名職稱(chēng)專(zhuān)業(yè)任務(wù)分工
(月)
專(zhuān)題負(fù)責(zé)人,技術(shù)負(fù)責(zé),負(fù)責(zé)總體把
王卓然高工水文地質(zhì)
1關(guān)。5
專(zhuān)題負(fù)責(zé)人,技術(shù)負(fù)責(zé),負(fù)責(zé)總體把
2王哲正高水文水資源關(guān)、組織協(xié)調(diào)、主持報(bào)告編寫(xiě)、匯報(bào),5
負(fù)責(zé)指導(dǎo)指南編寫(xiě)。
負(fù)責(zé)需求分析和地下水評(píng)價(jià)成果編制內(nèi)
柴成繁高工水文地質(zhì)
3容,編寫(xiě)指南。5
負(fù)責(zé)地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)的單元與站網(wǎng)
李洋高工水文地質(zhì)
4選取內(nèi)容,編寫(xiě)指南。5
參與地下水評(píng)價(jià)要素及相關(guān)方法整理,
宋凡高工水文地質(zhì)
5編寫(xiě)指南。5
參與地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)的單元與站網(wǎng)
高志高工水文地質(zhì)
6選取內(nèi)容,編寫(xiě)指南。5
參與地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)方法內(nèi)
劉翠珠高工水文水資源
7容,編寫(xiě)指南。5
參與地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)方法內(nèi)
李巖高工水文地質(zhì)
8容,編寫(xiě)指南。5
參與地下水要素評(píng)價(jià)方法章節(jié)編寫(xiě);資
杜穎工程師水利工程
9料整理,數(shù)據(jù)分析,統(tǒng)稿工作。5
10孫峰高工水文水資源負(fù)責(zé)地下水水質(zhì)數(shù)據(jù)處理章節(jié)編寫(xiě)3
11王宏高工水文地質(zhì)負(fù)責(zé)地下水水位降落漏斗評(píng)價(jià)章節(jié)編寫(xiě)3
12楊春生正高水文水資源負(fù)責(zé)地下水蓄變量分析評(píng)價(jià)章節(jié)編寫(xiě)3
參與地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)方法章節(jié)
朱靜思高工水利工程
13編寫(xiě)3
參與地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)方法章節(jié)
劉杰高工水利工程
14編寫(xiě)3
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二.標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性分析
2.1.地下水動(dòng)態(tài)研究意義
地下水具有重要的資源屬性和生態(tài)功能,還是重要的水資源戰(zhàn)
略?xún)?chǔ)備,2020年全國(guó)地下水資源量8553.5億立方米,其中,與地表
水不重復(fù)的地下水資源量為1198.2億立方米。做好地下水管理和保
護(hù)工作,對(duì)于保障我國(guó)城鄉(xiāng)供水、支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和維系良好生
態(tài)環(huán)境具有重要作用。
當(dāng)前,我國(guó)地下水保護(hù)利用還存在局部超采嚴(yán)重和污染突出問(wèn)
題。目前,全國(guó)21個(gè)省區(qū)市存在不同程度的超采問(wèn)題,個(gè)別地區(qū)甚
至存在開(kāi)采深層地下水現(xiàn)象。地下水超采區(qū)總面積達(dá)28.7萬(wàn)平方公
里,年均超采量158億立方米,其中華北地區(qū)地下水超采問(wèn)題嚴(yán)重,
超采導(dǎo)致地下水水位下降、含水層疏干、水源枯竭,引發(fā)地面沉降、
河湖萎縮、海水入侵、生態(tài)退化等問(wèn)題。
研究地下水動(dòng)態(tài)有助于解決一系列理論和實(shí)際問(wèn)題。分析地下
水動(dòng)態(tài)可以幫助查明補(bǔ)給來(lái)源,查明含水層之間或含水層與地表水
體之間的聯(lián)系情況。確定供水井的深度時(shí),需要了解最低水位,以
保證干旱季節(jié)和干旱年份的水量供應(yīng)。計(jì)算地下水資源,必須具備
一定年限的地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)資料。監(jiān)測(cè)人為活動(dòng)影響下的地下水動(dòng)
態(tài),可以及早發(fā)現(xiàn)不利變化(如咸水入侵淡含水層,地下水污染),
不失時(shí)機(jī)地采取措施。地震前地應(yīng)力的變化會(huì)引起地下水位乃至水
質(zhì)異常變化。因此,觀(guān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)可作為預(yù)報(bào)地震的一種輔助手
8
段。監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài),需要布置有代表性的鉆孔、水井、泉等,組
成控制性地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)網(wǎng)。
鑒于我國(guó)地下水資源及環(huán)境問(wèn)題日益突出,2015年開(kāi)始,自然
資源部和水利部共同建設(shè)國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程,覆蓋全國(guó)31個(gè)省、
區(qū)、市及新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)。涉及七大流域,16個(gè)水文地質(zhì)單元的
重點(diǎn)地下水監(jiān)測(cè)區(qū)。共建成20469個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),其中自然資源部完
成10171個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),水利部完成10298個(gè)。通過(guò)國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)
工程建設(shè)形成了布局較為科學(xué)合理的國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng),控制面
積達(dá)350萬(wàn)km2,實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)地下水動(dòng)態(tài)的有效監(jiān)測(cè),為各級(jí)政府
部門(mén)和社會(huì)提供及時(shí)、準(zhǔn)確的地下水動(dòng)態(tài)信息,為優(yōu)化配置、科學(xué)
管理地下水資源,防治地質(zhì)災(zāi)害,保護(hù)生態(tài)環(huán)境、水資源可持續(xù)利
用和國(guó)家重大戰(zhàn)略決策提供基礎(chǔ)支撐。
2.2.存在問(wèn)題(有無(wú)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范)
目前,針對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的分析評(píng)價(jià)尚無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,導(dǎo)致在
實(shí)際工作中評(píng)價(jià)內(nèi)容和方式各有差異,難以滿(mǎn)足對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的深
入研究和評(píng)價(jià)的需求。各地區(qū)在進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)時(shí),會(huì)存
在單站數(shù)據(jù)確定不一致(月均、月末)、區(qū)域平均計(jì)算方法不一致、
技術(shù)方法不一致等,因此在充分吸收國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)方式的基礎(chǔ)上,制
定編制《地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)指南》,規(guī)范地下水動(dòng)態(tài)月報(bào)、年報(bào)
的編制內(nèi)容、技術(shù)方法和表達(dá)形式,促進(jìn)各級(jí)人民政府高效利用地
下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),滿(mǎn)足科學(xué)研究和社會(huì)公眾對(duì)地下水信息的需求,是
十分必要的。
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三.標(biāo)準(zhǔn)制定的原則與路線(xiàn)
3.1.指導(dǎo)思想
為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平生態(tài)文明思想和關(guān)于治水工作的重要論
述,踐行水利改革發(fā)展總基調(diào),加強(qiáng)地下水監(jiān)督管理,針對(duì)水資源
及水環(huán)境(包括地下水資源及環(huán)境)出現(xiàn)的嚴(yán)峻局面,2009年回良
玉副總理在全國(guó)水利工作會(huì)議上首次明確提出實(shí)行最嚴(yán)格水資源管
理制度,2011年中央一號(hào)文件《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》進(jìn)
一步系統(tǒng)地界定了最嚴(yán)格水資源管理制度的體系構(gòu)成及其基本內(nèi)容。
2012年初,國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》
(國(guó)發(fā)〔2012〕3號(hào)),對(duì)實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度做出具體安
排部署,明確提出了,加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),實(shí)行地下水取用水總
量控制和水位控制。2016年12月頒布的《水利改革發(fā)展“十三五”規(guī)
劃》,將“嚴(yán)格地下水量和水位雙控制”作為加強(qiáng)地下水保護(hù)和超采
區(qū)綜合治理的具體措施。2021年10月21日,李克強(qiáng)總理簽署國(guó)務(wù)
院令,正式頒布了《地下水管理?xiàng)l例》,在第六章監(jiān)督管理中,明
確要加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)。要求國(guó)務(wù)院水行政、自然資源、生態(tài)環(huán)境等
主管部門(mén)建立統(tǒng)一的國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)和地下水監(jiān)測(cè)信息共享機(jī)
制。
10
3.2.指導(dǎo)原則
(1)科學(xué)實(shí)用原則。結(jié)合我國(guó)地下水的實(shí)際情況,遵循淺層、
深層地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,確保分析評(píng)價(jià)結(jié)果客觀(guān)、準(zhǔn)確地反映地下
水動(dòng)態(tài)變化的真實(shí)情況,為地下水綜合管理提供科學(xué)依據(jù)。
(2)需求導(dǎo)向原則。結(jié)合水資源調(diào)配、地下水監(jiān)管、超采區(qū)綜
合治理等工作需求,規(guī)范地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)的工作范圍、評(píng)價(jià)單
元、評(píng)價(jià)要素及方法和地下水評(píng)價(jià)成果的編制內(nèi)容,確保評(píng)價(jià)成果
滿(mǎn)足服務(wù)功能與管理需求。
(3)適時(shí)調(diào)整原則。以滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展用水需求和環(huán)境保護(hù)
為前提,結(jié)合工作范圍當(dāng)?shù)氐淖匀?、地理、水文、氣候等特征和?/p>
下水水事件的時(shí)間及地域差異,地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)的工作范圍、
評(píng)價(jià)要素及相應(yīng)方法和評(píng)價(jià)周期可進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。
(4)標(biāo)準(zhǔn)化原則。所引用的概念、原理、定義和論證清楚、確
切,圖表、數(shù)據(jù)、公式、符號(hào)、單位、術(shù)語(yǔ)和參考文獻(xiàn)等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)
范、準(zhǔn)確,并且一致。
3.3.技術(shù)路線(xiàn)
地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)基于地下水水位、水溫、水量和水質(zhì)等要
素的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),按照需求,分析工作范圍內(nèi)地下水要素?cái)?shù)量、質(zhì)量
隨時(shí)間變化的現(xiàn)象、過(guò)程及原因,并形成系列成果。原則上最短評(píng)
價(jià)周期為日,最長(zhǎng)評(píng)價(jià)周期為年。具體技術(shù)流程如下:
(1)確定工作范圍、評(píng)價(jià)單元類(lèi)型和對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)站網(wǎng);
(2)收集和整理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息,分析數(shù)據(jù)代表性和可靠性;
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(3)針對(duì)不同評(píng)價(jià)要素選取相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法,并進(jìn)行評(píng)價(jià);
(4)繪制成果圖表,形成成果表格、圖件和文字報(bào)告;
(5)將成果匯總形成地下水評(píng)價(jià)成果。
四.主要內(nèi)容說(shuō)明及來(lái)源依據(jù)
4.1.主要內(nèi)容說(shuō)明
本指南結(jié)合我國(guó)當(dāng)前地下水水資源現(xiàn)狀和管理情況,規(guī)定了地
下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)時(shí),不同工作范圍內(nèi)評(píng)價(jià)單元與站網(wǎng)代表站的選
取規(guī)則、各類(lèi)地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的技術(shù)要求、地下水要素評(píng)價(jià)的
具體方法,明確了分析評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容、相關(guān)技術(shù)要求和預(yù)期成果,
為指導(dǎo)地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)工作提供了技術(shù)規(guī)范。
4.2.標(biāo)準(zhǔn)研究報(bào)告
4.2.1.規(guī)范性引用文件
GB/T2260中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼
12
GB/T14848-2017地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
GB/T23598-2009水資源公報(bào)編制規(guī)程
GB/T34968-2017地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則
GB/T4883-2008數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和解釋正態(tài)樣本離群值的判
斷和處理
GB/T50095-2014水文基本術(shù)語(yǔ)與符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T51040地下水監(jiān)測(cè)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T9649.20-2009地質(zhì)礦產(chǎn)術(shù)語(yǔ)分類(lèi)代碼第20部分:水文地
質(zhì)學(xué)
GB50027-2001供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范
SL219水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范
SL/T238-1999水資源評(píng)價(jià)導(dǎo)則
SL/T247水文資料整編規(guī)范
SL183-2005地下水監(jiān)測(cè)規(guī)范
HJ/T164-2020地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
DZ/T0133-1994地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)規(guī)程
DZ/T0270-2014地下水監(jiān)測(cè)井建設(shè)規(guī)范
DZ/T0307-2017地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)范
DD2019-04水文地質(zhì)調(diào)查圖件編制規(guī)范第1部分水文地質(zhì)
圖(1:50000)
CJJ/T76-2012城市地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)規(guī)程
13
4.2.2.術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)指南。
(1)地下水動(dòng)態(tài)Groundwaterregime
地下水的水位、水溫、水量和水質(zhì)等要素隨時(shí)間變化的現(xiàn)象和
過(guò)程。(《地下水監(jiān)測(cè)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51040)。
(2)地下水位(水頭)等值線(xiàn)Watertable(hydraulichead)
contour
滲流場(chǎng)中地下水位(水頭)相等的各點(diǎn)連線(xiàn)。又稱(chēng)為等水位線(xiàn)。
(3)地下水動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)Curveofgroundwaterregime
據(jù)觀(guān)測(cè)點(diǎn)地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)資料,繪制的地下水水位、流量、水
溫及水化學(xué)成分隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)圖。
(4)地下水水位下降速率Rateofgroundwaterleveldecline
單位時(shí)間內(nèi)地下水位(水頭)下降值。
(5)地下水水位降落漏斗Groundwaterdepressioncone
因區(qū)域地下水開(kāi)采,在含水層中形成地下水位(水頭)顯著低
于周邊地下水位(水頭)的曲面,該曲面所圍成的形似漏斗狀封閉
空間體積成為地下水水位降落漏斗。
(6)含水巖組Aquifergroup
指含水特征相近的一套巖層所構(gòu)成的統(tǒng)一的含水巖體。
(7)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題Ecological.geologicalandenvironmental
problem
14
因地下水資源開(kāi)采引起的河流徑流衰減、泉水流量衰減、地面
沉降、地面塌陷、地裂縫、土地沙化,海(咸)水人侵、地下水水質(zhì)
惡化等現(xiàn)象。
4.2.3.地下水評(píng)價(jià)單元與站網(wǎng)確定
地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)單元包括全國(guó)范圍內(nèi)涉及地下水監(jiān)
測(cè)的省市縣級(jí)區(qū)域和各類(lèi)特殊監(jiān)測(cè)區(qū)域。特殊監(jiān)測(cè)區(qū)域包括地下水
超采區(qū)、地下水漏斗區(qū)、河湖生態(tài)補(bǔ)水區(qū)、南水北調(diào)受水區(qū)、遼河
及西遼河等重點(diǎn)區(qū)域。
根據(jù)地下水動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)區(qū)的不同,監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度應(yīng)達(dá)到《地下水
監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T51040)基本監(jiān)測(cè)站的密度要求。對(duì)于
深層地下水分層監(jiān)測(cè)的地區(qū),每一層組地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密度也應(yīng)達(dá)
到基本監(jiān)測(cè)站的密度要求。應(yīng)保證縣級(jí)行政區(qū)地下水位監(jiān)測(cè)站網(wǎng)密
度達(dá)到基本監(jiān)測(cè)站的密度要求,如達(dá)不到時(shí),地下水動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)可按
水文地質(zhì)單元進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并將水文地質(zhì)單元評(píng)價(jià)成果與縣級(jí)行
政區(qū)疊加,進(jìn)行縣級(jí)行政區(qū)地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)。
(1)地下水位監(jiān)測(cè)井選取
應(yīng)優(yōu)先選用運(yùn)行工況相對(duì)穩(wěn)定,受周邊環(huán)境干擾小的監(jiān)測(cè)站,
選用站點(diǎn)應(yīng)相對(duì)固定。對(duì)于選用的生產(chǎn)井,應(yīng)注意對(duì)動(dòng)水位的處理。
補(bǔ)充的地方監(jiān)測(cè)站,宜在自動(dòng)監(jiān)測(cè)站或監(jiān)測(cè)頻次較高、系列較長(zhǎng)的
人工站中選取。
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若能與自然資源部門(mén)進(jìn)行充分的信息資源共享,則補(bǔ)充相關(guān)的
統(tǒng)測(cè)站信息。
(2)開(kāi)采量監(jiān)測(cè)井選取
優(yōu)先選用安裝有計(jì)量設(shè)施的開(kāi)采井,水文地質(zhì)單元或地下水開(kāi)
發(fā)利用目標(biāo)含水層組,應(yīng)有一定數(shù)量的開(kāi)采量監(jiān)測(cè)井?;绢?lèi)型區(qū)
地下水開(kāi)發(fā)利用目標(biāo)含水層宜分別選擇1組或2組有代表性的生產(chǎn)
井群作為開(kāi)采量監(jiān)測(cè)井。水源地內(nèi)的生產(chǎn)井都應(yīng)作為開(kāi)采量監(jiān)測(cè)井。
(3)水質(zhì)監(jiān)測(cè)井選取
水質(zhì)監(jiān)測(cè)井按水文地質(zhì)單元沿地下水流向選取,或依區(qū)域地下
水水質(zhì)分布規(guī)律及其動(dòng)態(tài)特征選取。水質(zhì)監(jiān)測(cè)站密度要求應(yīng)達(dá)到
《地下水監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T51040)密度要求。地下水水
化學(xué)成份復(fù)雜區(qū)域或地下水污染區(qū)可應(yīng)提高監(jiān)測(cè)井密度。水質(zhì)監(jiān)測(cè)
井應(yīng)優(yōu)先選取有開(kāi)采設(shè)備并經(jīng)常取水的生產(chǎn)井或民井。
4.2.4.地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理
(1)地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理
應(yīng)選用經(jīng)過(guò)初步整編的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),當(dāng)?shù)叵滤O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未
經(jīng)整編,要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性分析,剔除異常值,并按《地下水監(jiān)
測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T51040)數(shù)據(jù)整編要求,進(jìn)行數(shù)據(jù)的插補(bǔ)
和修正。也可采用克里金差值法,對(duì)監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)或修正。
(2)地下水開(kāi)采量數(shù)據(jù)的分析處理
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地下水開(kāi)采量數(shù)據(jù)由用水統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)獲取。通過(guò)對(duì)開(kāi)采量監(jiān)測(cè)井
數(shù)據(jù)分析或通過(guò)抽樣核查法,通過(guò)核查一個(gè)縣、一個(gè)鄉(xiāng)的數(shù)據(jù),分
析年度灌溉面積、畝均灌水量,進(jìn)而推算地下水開(kāi)采量和評(píng)估可靠
程度,并加以修正。
抽樣核查以每個(gè)縣(市)以鄉(xiāng)為單位,選擇1個(gè)鄉(xiāng)為開(kāi)展核查
工作,應(yīng)盡量選擇地貌類(lèi)型復(fù)雜(可分為山區(qū)、山間盆地、河谷平
原、洪積平原、沖積平原、濱海平原、湖積平原等)、地下水已超
采或接近超采、農(nóng)用地下水開(kāi)采量占地下水總開(kāi)采量50%以上的鄉(xiāng)
進(jìn)行核查。核查的內(nèi)容針對(duì)不同的地下水開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)方法,校核的
內(nèi)容包括農(nóng)村人口數(shù)量、牲畜數(shù)量、生活用水定額;保澆面積、灌
溉定額;機(jī)井額定耗電功率、額定出水量、用電量;開(kāi)采時(shí)間與機(jī)
井實(shí)際單位小時(shí)出水量。結(jié)合地下水開(kāi)采量監(jiān)測(cè)井的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按照
地貌類(lèi)型、機(jī)井用途(生活用水和灌溉)、灌溉作物種類(lèi)、水井開(kāi)
采含水層類(lèi)型、配套機(jī)井類(lèi)型、額定功率、額定出水量進(jìn)行分類(lèi),
據(jù)此對(duì)比其他生活用水井供應(yīng)人畜數(shù)量和開(kāi)采量進(jìn)行校正。核查監(jiān)
測(cè)井灌溉面積和同類(lèi)井灌溉面積。
各核查鄉(xiāng)年實(shí)際灌溉開(kāi)采量和統(tǒng)計(jì)灌溉開(kāi)采量差值與統(tǒng)計(jì)灌溉
開(kāi)采量的比值確定校正系數(shù),據(jù)此對(duì)該縣其他鄉(xiāng)開(kāi)采量數(shù)據(jù)進(jìn)行校
正。
(3)地下水水質(zhì)數(shù)據(jù)的分析處理
對(duì)于專(zhuān)用監(jiān)測(cè)井取水檢測(cè)的地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),應(yīng)對(duì)受還原
環(huán)境影響比較敏感的指標(biāo)進(jìn)行與區(qū)域地下水水質(zhì)指標(biāo)背景值進(jìn)行比
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較。對(duì)于異常值比較明顯應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步抽水檢測(cè),或從附近同層位
常取水的民井中取水檢測(cè)。
4.2.5.地下水要素評(píng)價(jià)方法
(1)地下水水位/埋深分析評(píng)價(jià)
地下水水位/埋深分淺層地下水與深層地下水分別進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
深層地下水分層組監(jiān)測(cè)的應(yīng)對(duì)每一層組的地下水位/埋深分別進(jìn)行分
析評(píng)價(jià)。重點(diǎn)反映淺層地下水的水位/埋深,其次反映深層承壓水的
水位(水頭)動(dòng)態(tài)變化。通過(guò)表格以及用等值線(xiàn)圖表示,標(biāo)注等值
線(xiàn)數(shù)值。埋深宜用等值面表示。
地下水動(dòng)態(tài)分析對(duì)象包括孔隙水、裂隙水和巖溶水。地下水動(dòng)
態(tài)分析包括兩方面,空間維度和時(shí)間維度??臻g維度的分析重點(diǎn)內(nèi)
容包括水位/埋深現(xiàn)狀區(qū)域分布,以等值線(xiàn)、等值面、過(guò)程線(xiàn)圖或列
表等形式表征。根據(jù)監(jiān)測(cè)實(shí)際,對(duì)于裂隙水和巖溶水則以點(diǎn)帶面,
通過(guò)典型單站柱狀圖或折線(xiàn)圖表達(dá)其空間維度特征。時(shí)間維度的分
析重點(diǎn)內(nèi)容包括水位/埋深與上月(年)比較的變幅值,繪制月(年)
變化過(guò)程線(xiàn)等。
在進(jìn)行與上一年度同期對(duì)比分析時(shí),上年度數(shù)據(jù)須用整編后的
數(shù)據(jù)。環(huán)比分析可根據(jù)整編工作開(kāi)展情況,確定上月數(shù)據(jù)采用原始
數(shù)據(jù)還是整編后數(shù)據(jù)。單站日值采用當(dāng)天報(bào)送數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值,
月值采用當(dāng)月報(bào)送數(shù)據(jù)的月算術(shù)平均值。月報(bào)用月值進(jìn)行計(jì)算,年
報(bào)用12個(gè)月的平均值進(jìn)行計(jì)算。
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地下水埋深劃分為10個(gè)等級(jí)分區(qū),各劃分的級(jí)別、分區(qū)、著色
要求及色度值與《全國(guó)地下水動(dòng)態(tài)月/年報(bào)》要求一致,同時(shí)應(yīng)分析
計(jì)算不同地下水埋深分區(qū)的面積。
地下水埋深分布等級(jí)劃分
埋深(m)顏色色度值(R/G/B)
<2m深藍(lán)色
2m≤~<4m淺藍(lán)色
4m≤~<8m淺綠色
8m≤~<12m黃色
12m≤~<16m淺紫色
16m≤~<20m紫色
20m≤~<30m淺橙色
30m≤~<40m橙色
40m≤~<50m深橙色
≥50m紅色
在進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)時(shí)單站月值的選取,可以根據(jù)不同
的評(píng)價(jià)目的選擇不同的標(biāo)準(zhǔn),例如:進(jìn)行地下水超采過(guò)程的考核,
可以采用月均值;進(jìn)行地下水位同比變化分析,可以采用時(shí)段末日
均值。
(2)地下水水位/埋深變幅分析評(píng)價(jià)
(1)地下水埋深相比上月、上一年度同期的變幅劃分為8個(gè)等
級(jí)分區(qū),埋深變幅劃分的級(jí)別、分區(qū)、著色要求及色度值見(jiàn)附表7。
(2)與上月、上一年度同期相比的變幅分析時(shí),地下水水位/
埋深的相對(duì)穩(wěn)定區(qū)、上升區(qū)和下降區(qū)的面積,根據(jù)其變幅進(jìn)行劃分,
標(biāo)準(zhǔn)如下:
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(a)統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi),水位/埋深變幅在±0.5m范圍內(nèi)的區(qū)域稱(chēng)為相
對(duì)穩(wěn)定區(qū);
(b)統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi),水位/埋深上升幅度大于0.5m的區(qū)域?yàn)樯仙?/p>
區(qū);
(c)統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi),水位/埋深下降幅度大于0.5m的區(qū)域?yàn)橄陆?/p>
區(qū)。
(3)分析計(jì)算不同水位/埋深變幅分區(qū)的面積百分比。
(4)繪制地下水水位變幅剖面圖,剖面位置根據(jù)監(jiān)測(cè)實(shí)際與服
務(wù)需求確定,包括平行(垂直)生態(tài)補(bǔ)水河道水位/埋深縱橫剖面圖
等。
(5)對(duì)于監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)量較少的省份,僅分析其地下水水位/埋深
與上月、上一年度同期相比的變化情況,不做等值線(xiàn)/面分析。
(6)與上月、上一年度同期及歷史典型值對(duì)比,可采用柱狀圖
形式表征。
地下水埋深變幅等級(jí)劃分
分區(qū)埋深變幅(m)顏色色度值(R/G/B)
>2m紅色
上升區(qū)1m≤~<2m橙色
0.5m≤~<1m淺紫色
穩(wěn)定區(qū)-0.5m≤~≤+0.5m黃色
-1m≤~<-0.5m淺綠色
下降區(qū)-2m≤~<-1m淺藍(lán)色
<-2m深藍(lán)色
(3)地下水開(kāi)采量分析評(píng)價(jià)
20
1)地下水開(kāi)采量分析評(píng)價(jià)以縣級(jí)行政區(qū)為最小單元。
按不同用分為:工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、生活用水(進(jìn)一步劃分
為農(nóng)村生活和城鎮(zhèn)生活)、生態(tài)環(huán)境用水、其它用水等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分
析。
按不同類(lèi)型含水層:分淺層地下水、深層地下水分開(kāi)統(tǒng)計(jì)分析。
對(duì)于深層地下水分層組開(kāi)采的應(yīng)按不同層組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
在以行政單元分析評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)結(jié)合不同含水巖類(lèi)型和不同地貌類(lèi)
型。不同含水巖類(lèi)型:松散巖類(lèi)孔隙水、酸鹽巖類(lèi)、巖溶水?碎屑巖、
巖漿巖、變質(zhì)巖等裂隙水;不同地貌類(lèi)型:平原或大型盆地(包括
河谷平原)、山丘區(qū)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2)開(kāi)采量分析內(nèi)容包括年開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)和月開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)。
1)年開(kāi)采量統(tǒng)計(jì),與上一年度對(duì)比分析;季度開(kāi)采量統(tǒng)計(jì),與
上一年度同期對(duì)比分析。
2)月開(kāi)采量統(tǒng)計(jì),與上一年度同期對(duì)比分析;對(duì)重要地下水水
源地應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)統(tǒng)計(jì)分析。
(4)地下水蓄變量分析評(píng)價(jià)
1)評(píng)價(jià)依據(jù)
利用收集大氣降水入滲補(bǔ)給系數(shù)、給水度、承壓含水層貯水系
數(shù)等參數(shù),通過(guò)“地下水綜合分析業(yè)務(wù)軟件”自動(dòng)生成各平原區(qū)、行
政區(qū)的蓄變量值。全國(guó)地下水動(dòng)態(tài)月報(bào)分區(qū)蓄變量計(jì)算以水文地質(zhì)
單元為計(jì)算分區(qū),采用網(wǎng)格水位變幅計(jì)算。
2)評(píng)價(jià)方法
21
計(jì)算各平原區(qū)、行政區(qū)內(nèi)的淺層地下水、深層承壓水相比上月
和上一年度同期的蓄變量,用列表、柱狀圖形式表達(dá)。
與上月、上一年度同期相比,根據(jù)地下水埋深變幅的分區(qū)(穩(wěn)
定區(qū)、增加區(qū)、減少區(qū))分析相應(yīng)蓄變量特征。
(5)地下水漏斗分析評(píng)價(jià)
1)評(píng)價(jià)單元
地下水漏斗應(yīng)按地下水含水巖組分淺層地下水與深層地下水分
別分析評(píng)價(jià),深層地下水分層組監(jiān)測(cè)的應(yīng)按不同含水層組分別評(píng)價(jià)。
2)評(píng)價(jià)依據(jù)
地下水漏斗分析評(píng)價(jià)以年末地下水位值為依據(jù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià),
也可采用低水位期、高水位起地下水位監(jiān)測(cè)值評(píng)價(jià)。一般情況下均
應(yīng)采用水位值,特殊情況才采用埋深(如:沒(méi)有附近地面高程,無(wú)
法計(jì)算水位)。
山前平原地表坡度較大以及山間盆地平原宜采用地下水水位
(標(biāo)高)監(jiān)測(cè)值評(píng)價(jià)。
一般平原區(qū),濱海平原區(qū),黃土臺(tái)塬地區(qū)等地面平坦地區(qū)也可
采用地下水位埋深值評(píng)價(jià)。
3)評(píng)價(jià)內(nèi)容及方法
地下水漏斗統(tǒng)計(jì)分析內(nèi)容包括:漏斗中心位置、中心水位(埋
深/標(biāo)高)、漏斗面積、漏斗邊界等水位/埋深線(xiàn)值、漏斗面積、漏斗
體積等要素。漏斗區(qū)內(nèi)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)密度應(yīng)不小于超采區(qū)站點(diǎn)密度上限,
并保持站點(diǎn)位置穩(wěn)定,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)連續(xù)。
22
漏斗邊界(水位(標(biāo)高)/埋深)值應(yīng)選取適宜,能反映漏斗分
析評(píng)價(jià)區(qū)的漏斗隨大氣降水、地下水開(kāi)采、地下水回補(bǔ)、超采區(qū)綜
合治理等影響因素而變化。一般應(yīng)以地下水分水嶺中點(diǎn)為控制點(diǎn),
最大邊界不超過(guò)分水嶺中電為最大邊界,結(jié)合評(píng)價(jià)區(qū)地下水動(dòng)態(tài)變
化特征而確定。
漏斗分析評(píng)價(jià)宜在年末進(jìn)行,以水文地質(zhì)條件為基礎(chǔ),根據(jù)漏
斗區(qū)內(nèi)開(kāi)采量、引調(diào)水、降水量等數(shù)據(jù)分析對(duì)漏斗形成發(fā)展過(guò)程進(jìn)
行綜合分析。
漏斗面積與體積對(duì)比分析應(yīng)在相同精度或比例尺條件進(jìn)行。復(fù)
合地下水漏斗中心水位以最低水頭/最大水位埋深為漏斗中心水位。
(6)地下水水質(zhì)分析評(píng)價(jià)
1)評(píng)價(jià)單元選取
按不同含水巖類(lèi)型:松散巖類(lèi)孔隙水、酸鹽巖類(lèi)巖溶水、碎屑
巖、巖漿巖、變質(zhì)巖等裂隙水。其中:松散巖類(lèi)孔隙水按不同類(lèi)型
含水層。
不同地貌類(lèi)型:平原或大型盆地(包括河谷平原)、山丘區(qū)等
進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
淺層地下水、深層地下水分別進(jìn)行分析評(píng)價(jià),對(duì)于深層地下水
分層組開(kāi)采的應(yīng)按不同層組進(jìn)行分析。
2)采用評(píng)價(jià)方法
①單因子指數(shù)法
23
應(yīng)用于單項(xiàng)水質(zhì)參數(shù)評(píng)價(jià),通過(guò)單因子評(píng)價(jià),可以確定主要的
重金屬污染物及其危害程度。一般以污染指數(shù)來(lái)表示,以重金屬含
量實(shí)測(cè)值和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相比除去量綱來(lái)計(jì)算污染指數(shù)。
單因子評(píng)價(jià)一般采用以下三種方法:
(a)極值法:當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量少且數(shù)據(jù)變化幅度大時(shí)采用;
(b)均值法:當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量多且數(shù)據(jù)變化幅度小時(shí)采用;
(c)內(nèi)梅羅法:有一定數(shù)據(jù)量,數(shù)據(jù)變化幅度較大時(shí)采用;
各監(jiān)測(cè)站地下水水質(zhì)類(lèi)別宜按單指標(biāo)分析法(單因子評(píng)價(jià)法)。
單項(xiàng)因子評(píng)價(jià)是針對(duì)單個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)價(jià)分析。這種評(píng)價(jià)方法
的計(jì)算程序比較簡(jiǎn)單,利用水體監(jiān)測(cè)的各個(gè)項(xiàng)目結(jié)果和國(guó)家或地方
標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì),就可以確認(rèn)該區(qū)域水質(zhì)的類(lèi)別,在所有項(xiàng)目的水質(zhì)
類(lèi)別中選擇水質(zhì)比價(jià)差的作為水體的水質(zhì)類(lèi)別。
②綜合指數(shù)法
應(yīng)用于多個(gè)水質(zhì)參數(shù),根據(jù)所選水質(zhì)指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度和標(biāo)準(zhǔn)值,
分別計(jì)算內(nèi)梅羅污染指數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)指數(shù),與相應(yīng)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)相對(duì)
照,判定水質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)。
③模糊綜合評(píng)價(jià)法
通過(guò)各類(lèi)評(píng)價(jià)因素的特征,確定評(píng)價(jià)值與評(píng)價(jià)因素值之間的函
數(shù)關(guān)系,評(píng)價(jià)步驟如下:
(a)模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建
選取適宜的評(píng)價(jià)指標(biāo),指標(biāo)構(gòu)建應(yīng)廣泛涉獵與該評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)
行業(yè)資料或者相關(guān)的法律法規(guī)。
24
(b)采用構(gòu)建好權(quán)重向量
通過(guò)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法或者AHP層次分析法構(gòu)建好權(quán)重向量。
(c)構(gòu)建隸屬矩陣
建立適合的隸屬函數(shù)從而構(gòu)建隸屬矩陣。
(d)隸屬矩陣和權(quán)重的合成
采用適合的合成因子對(duì)其進(jìn)行合成,并對(duì)結(jié)果向量進(jìn)行解釋。
④灰色聚類(lèi)法
應(yīng)用于判斷水質(zhì)的優(yōu)劣程度。計(jì)算原理:先利用灰色聚類(lèi)法中
的白化函數(shù)計(jì)算各評(píng)價(jià)樣本對(duì)各類(lèi)別的隸屬度,然后再分別計(jì)算各
樣本與各類(lèi)別中清晰綜合評(píng)判之間的灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度,最后根據(jù)關(guān)
聯(lián)度的大小,確定評(píng)價(jià)樣本所屬的類(lèi)別,即可判定水質(zhì)的優(yōu)劣。
⑤灰色關(guān)聯(lián)度法
應(yīng)用于水環(huán)境保護(hù)、污水處理和水環(huán)境治理,可采用點(diǎn)到點(diǎn)、
點(diǎn)到區(qū)間距離的分析方式。
水環(huán)境保護(hù):宜采用極差變換法和均值化法;
污水處理和水環(huán)境治理:宜采用均值化法;
⑥人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
應(yīng)用于通過(guò)構(gòu)建模型來(lái)進(jìn)行水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的情況。人工神經(jīng)網(wǎng)
絡(luò)方法具有高度非線(xiàn)性函數(shù)映射功能,使得地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果的
精度大大提高,且BP網(wǎng)絡(luò)模型用于地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí),不需要過(guò)
多的數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí),也不需要對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理。
25
處理流程:將水質(zhì)評(píng)價(jià)中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)作為樣本輸入,評(píng)價(jià)級(jí)別
作為網(wǎng)絡(luò)輸出,BP網(wǎng)絡(luò)通過(guò)不斷學(xué)習(xí),歸納出評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)級(jí)別
間復(fù)雜的內(nèi)在對(duì)應(yīng)關(guān)系。
⑦多元回歸模型
利用線(xiàn)性回歸模型對(duì)地下水水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),需要對(duì)回歸方程進(jìn)行
顯著性檢驗(yàn),通過(guò)回歸方程的檢驗(yàn),若它是顯著的,就可使用估計(jì)的回
歸直線(xiàn)對(duì)有關(guān)地下水水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
⑧主成分分析法
應(yīng)用于評(píng)價(jià)指標(biāo)出現(xiàn)信息重疊的情況。主成分分析法能夠在保
證原始數(shù)據(jù)信息損失最小的情況下,以少數(shù)的綜合變量取代原有的
多維變量,使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,并且客觀(guān)地確定變量權(quán)數(shù),避免
了主觀(guān)隨意性。
⑨集對(duì)分析法
應(yīng)用于具有確定性的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與具有不確定性的評(píng)
價(jià)因子及其含量變化相結(jié)合的分析。
將實(shí)測(cè)水質(zhì)狀況與水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)組成一個(gè)集對(duì),通過(guò)集對(duì)分析模
型對(duì)兩者進(jìn)行分析,可獲得水質(zhì)評(píng)價(jià)的定量和定性分析結(jié)果,實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)
測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)評(píng)價(jià)。確定準(zhǔn)確的聯(lián)系度是決策結(jié)果可信的關(guān)鍵。
⑩物元可拓法
應(yīng)用于當(dāng)評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)結(jié)果不相容的情況。
(7)泉水動(dòng)態(tài)分析評(píng)價(jià)
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選擇有代表性的監(jiān)測(cè)站,采用泉流量月內(nèi)過(guò)程線(xiàn)形式表征,或
年內(nèi)月平均值過(guò)程線(xiàn)形式表征。
利用算術(shù)平均法分析泉流量月均值、最大值、最小值、與上月
相比值、與上一年度同期相比值。
(8)地下水水溫分析評(píng)價(jià)
(1)對(duì)于孔隙水,繪制區(qū)域水溫等值線(xiàn)圖;對(duì)于裂隙水和巖溶
水則繪制典型單站月(年)水溫柱狀圖。
(2)計(jì)算水溫與上月(年)比較的變幅值,繪制月(年)水溫
變化過(guò)程線(xiàn)。
(9)河湖生態(tài)補(bǔ)水分析評(píng)價(jià)
1)評(píng)價(jià)單元
河湖生態(tài)補(bǔ)水地下水監(jiān)測(cè)井應(yīng)按垂直河道0~2km,2~5km,
5~10km分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2)評(píng)價(jià)方法
統(tǒng)計(jì)分析補(bǔ)水前后,水位平均回升情況。距河0~2km,2~5km,
5~10km個(gè)區(qū)段地下水位平均回升情況。統(tǒng)計(jì)補(bǔ)水范圍內(nèi)水位回升最
大值及監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。繪制補(bǔ)水期間地下水位回升動(dòng)態(tài)過(guò)程線(xiàn),繪制補(bǔ)
水前后地下水位流場(chǎng)圖,繪制補(bǔ)水后地下水回升等值線(xiàn)/面圖。根據(jù)
補(bǔ)水區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)與地下水位回升情況估算入滲補(bǔ)給量。根據(jù)補(bǔ)
水前后地下水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果,分析評(píng)價(jià)補(bǔ)水對(duì)地下水水質(zhì)的影響。
對(duì)于比較長(zhǎng)的補(bǔ)水河段需分段評(píng)價(jià)河湖生態(tài)補(bǔ)水沿線(xiàn)周邊地下
水變化。
27
五.專(zhuān)利情況說(shuō)明
無(wú)。
六.與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系分析
6.1.與國(guó)際、國(guó)外同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況
6.1.1.國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及研究方法
6.1.1.1.國(guó)外地下水監(jiān)測(cè)制度
地下水監(jiān)測(cè)在歐盟各國(guó)有很久的歷史,最早的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)是
在1845年建立的,大多數(shù)是在20世紀(jì)初建立的。但長(zhǎng)期以來(lái),由
于種種原因,地下水監(jiān)測(cè)工作并沒(méi)有得到各國(guó)應(yīng)有的重視,監(jiān)測(cè)管
理不規(guī)范。近幾十年來(lái),由于地下水不合理的開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致了水質(zhì)
污染、水量短缺、海水入侵等一系列問(wèn)題。例如,荷蘭潛層地下水
水位下降,危及日常生活、工業(yè)和農(nóng)業(yè)。英國(guó)和葡萄牙等國(guó)家的地
下水受到海水入侵的影響,德國(guó)由于大量施用農(nóng)業(yè)化肥所引起地下
水中硝酸根污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,高硝酸鹽度對(duì)潛水地下含水層污染
造成嚴(yán)重威脅。為此,各國(guó)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到對(duì)地下水進(jìn)行監(jiān)測(cè),掌握地
下水水情,預(yù)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)變化的重要性。地下水監(jiān)測(cè)工作逐步得
到歐盟各國(guó)的重視,紛紛通過(guò)制定法律法規(guī)、擴(kuò)大經(jīng)費(fèi)資助渠道等
方式,支持地下水監(jiān)測(cè)工作,加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)。
歐盟2000/60/EC號(hào)指令(水框架指令)第八條第3款和第二十
條對(duì)地下水監(jiān)測(cè)方法以及必要時(shí)制定實(shí)施指南作了規(guī)定。此外,歐
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盟部分成員國(guó)也制定了地下水監(jiān)測(cè)的相關(guān)法律法規(guī),支持地下水監(jiān)
測(cè)。例如德國(guó)圖林根州頒布了圖林根水法、民用水法、三個(gè)與地下
水質(zhì)有關(guān)的硝酸根、有毒物質(zhì)和地區(qū)法令以及地下水量監(jiān)測(cè)方法條
例;意大利1976年NO.319總統(tǒng)令確定監(jiān)測(cè)活動(dòng)的責(zé)任,涉及到水
資源保護(hù)、處理、使用、凈化和監(jiān)測(cè)的制定。1988年3月24日的
NO.236法令規(guī)定了地下水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法。英國(guó)1991年水資源法規(guī)定
對(duì)水的監(jiān)測(cè),其中包括對(duì)地下水監(jiān)測(cè)的規(guī)定。
水框架指令第八條明確要求應(yīng)在2006年年底前建立并運(yùn)行監(jiān)測(cè)
系統(tǒng),制定地下水監(jiān)測(cè)計(jì)劃。2006年12月,地下水指令施行后,要
求對(duì)地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和計(jì)劃進(jìn)行修訂和補(bǔ)充,對(duì)建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的期
限進(jìn)行了延長(zhǎng)。水框架指令所要求建立的地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是針對(duì)整
個(gè)地下水體,在附件五和附件二中,設(shè)定了對(duì)不同地下水監(jiān)測(cè)的要
求。地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)必須包括一個(gè)水量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和對(duì)化學(xué)狀況進(jìn)行
監(jiān)督監(jiān)測(cè)和運(yùn)行監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)。具體來(lái)講:包括:一個(gè)水量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),
用于進(jìn)行地下水水量狀況評(píng);一個(gè)監(jiān)督監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),用于a.對(duì)地下水
污染風(fēng)險(xiǎn)狀況進(jìn)行評(píng)估;b.提供信息,評(píng)價(jià)天然狀況下的長(zhǎng)期趨勢(shì)
和因人類(lèi)活動(dòng)而引發(fā)的污染物濃度的長(zhǎng)期趨勢(shì);c.結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,
對(duì)地下水運(yùn)行監(jiān)測(cè)的必要性進(jìn)行分析;一個(gè)運(yùn)行監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),用于a.
確定被認(rèn)定為“處于風(fēng)險(xiǎn)之中”的所有地下水體的狀況;b.確定污染物
濃度顯著持續(xù)上升的趨勢(shì);用于支持飲用水保護(hù)區(qū)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)而開(kāi)
展的適當(dāng)監(jiān)測(cè)。
(1)地下水監(jiān)測(cè)的目的:
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a.由于人類(lèi)活動(dòng)所引起的地下水質(zhì)的變化范圍;
b.由于土地使用的不同(如農(nóng)業(yè))所引起的地下水質(zhì)/水量的變
化范圍;
c.用于飲用水供應(yīng)的地下水含水層的監(jiān)督;
d.獲取地下水質(zhì)的數(shù)據(jù);
e.判斷地下水的發(fā)展趨勢(shì);
f.快速判斷有毒物質(zhì)和其它污染源并采取措施。
(2)地下水監(jiān)測(cè)的結(jié)果必須用于:
a.確定地下水體的化學(xué)狀況和數(shù)量狀況;
b.對(duì)進(jìn)一步的地下水體特征鑒定提供幫助;
c.對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證;
e.對(duì)跨越成員國(guó)邊界的地下水體的流動(dòng)方向和速度進(jìn)行估計(jì);
f.為設(shè)計(jì)措施計(jì)劃提供支持;
g.對(duì)措施計(jì)劃的有效性進(jìn)行評(píng)估;
h.證明是否達(dá)到飲用水保護(hù)區(qū)和其他保護(hù)區(qū)的目標(biāo);
i.評(píng)估地下水的質(zhì)量;
j.確定人為活動(dòng)所引起的污染物濃度的上升趨勢(shì)及其扭轉(zhuǎn)情況。
水框架指令規(guī)定,必須在每個(gè)規(guī)劃周期(6年)內(nèi)實(shí)施監(jiān)督監(jiān)
測(cè),在兩側(cè)監(jiān)測(cè)的間隔時(shí)期,必須開(kāi)展運(yùn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)監(jiān)督監(jiān)測(cè)而言,
沒(méi)有明確規(guī)定最低時(shí)長(zhǎng)和頻率。各成員國(guó)應(yīng)在每個(gè)規(guī)劃周期內(nèi)開(kāi)展
足夠的監(jiān)督監(jiān)測(cè),以便按照水框架指令第五條的規(guī)定對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)
行充分論證,并獲得趨勢(shì)評(píng)估所需的信息;歐盟各成員國(guó)還應(yīng)開(kāi)展
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足夠的運(yùn)行監(jiān)測(cè),以確定風(fēng)險(xiǎn)水體的狀況和污染物濃度顯著且持續(xù)
上升趨勢(shì)的存在情況。
(3)水量監(jiān)測(cè)
監(jiān)測(cè)參數(shù)的選?。核蚣苤噶顚⒌叵滤蛔鳛榇_定水量狀況
的
度量信息,但是在實(shí)踐中,用于地下水水量評(píng)價(jià)的參數(shù)包括:
鉆井或水井的地下水水位、泉水流量、干旱時(shí)期的流動(dòng)特點(diǎn)或地表
河道的蓄水位、重要的依賴(lài)于地下水的濕地和湖泊的蓄水位。
監(jiān)測(cè)密度的選擇:水框架指令要求開(kāi)展兩個(gè)不同尺度的監(jiān)測(cè)。
一是對(duì)整個(gè)地下水水體的水位和流量進(jìn)行監(jiān)測(cè);二是對(duì)局部的地下
水水體的水位和流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)評(píng)價(jià)為“不存在風(fēng)險(xiǎn)”的地下水體,
可將監(jiān)測(cè)減少到最低程度。只要水體的水文地質(zhì)條件類(lèi)似,就不需
要對(duì)水體內(nèi)的每個(gè)水體設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)。對(duì)評(píng)價(jià)為“存在風(fēng)險(xiǎn)”的地下水
體,監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布必須滿(mǎn)足對(duì)抽取或補(bǔ)給地下水水位造成的影響進(jìn)
行適當(dāng)?shù)脑u(píng)估。對(duì)跨越兩個(gè)或多個(gè)成員國(guó)國(guó)界的地下水體,其監(jiān)測(cè)
點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足評(píng)價(jià)地下水跨越成員國(guó)國(guó)界的流動(dòng)方向和速度。
監(jiān)測(cè)頻率的選擇:主要依據(jù)水體特征和監(jiān)測(cè)點(diǎn)。對(duì)年度變化顯
著的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè),要比對(duì)只發(fā)生較小變化的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)更頻繁。
一般情況下,對(duì)變化不大但傾向于進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)的地方,每月監(jiān)測(cè)
一次水量即可。為了提高監(jiān)測(cè)的效益,監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)隨著對(duì)含水層的
認(rèn)識(shí)、壓力對(duì)地下水體重要性的變化而進(jìn)行修正。
(4)水質(zhì)監(jiān)測(cè)
31
監(jiān)測(cè)測(cè)定物的選擇:推薦的一組核心測(cè)定物由溶解氧、pH值、
導(dǎo)電率、硝酸鹽、銨、溫度和一組主要微量離子組成。水框架制定
對(duì)溫度和一組主要微量離子等參數(shù)未作正式要求,但這些參數(shù)對(duì)水
質(zhì)評(píng)價(jià)有幫助。另外,監(jiān)測(cè)測(cè)定物還需要代表區(qū)域內(nèi)土地利用活動(dòng)
的人為污染物指標(biāo),以及可能影響地下水的其他指標(biāo)。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)的選擇:監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)最好應(yīng)建立在不同取樣點(diǎn)類(lèi)型以及取
樣點(diǎn)用途的平衡組合之上;監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位臵必須集中在地下水水體最
易遭到污染的區(qū)域;監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)滿(mǎn)足地下水體的壓力范圍和路
徑狀況。
監(jiān)測(cè)頻率的確定:一般情況下,適宜的監(jiān)測(cè)頻率的選擇要基于
現(xiàn)有的地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。淺層地下水體的水質(zhì)和水量變化大,如果
出現(xiàn)了變化,監(jiān)測(cè)頻率也要相應(yīng)進(jìn)行修正。在變化較小的地下水系
統(tǒng)中,監(jiān)測(cè)頻率選為每年兩個(gè)樣本,如果檢測(cè)顯示,在一個(gè)周期(6
年)內(nèi),未出現(xiàn)顯著變化,可進(jìn)一步減少監(jiān)測(cè)頻率。
(5)保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)
在不存在風(fēng)險(xiǎn)的情況下,對(duì)所有適合飲用的水源進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)
既不顯示,也不必要。對(duì)不存在風(fēng)險(xiǎn)的地下水體,建議對(duì)具有代表
性的重要飲用水源進(jìn)行充分監(jiān)測(cè)。飲用水指令規(guī)定要滿(mǎn)足針對(duì)微生
物參數(shù)和放射性的標(biāo)準(zhǔn),在這些標(biāo)準(zhǔn)可能導(dǎo)致飲用水保護(hù)區(qū)目標(biāo)不
能實(shí)現(xiàn)的地方,可能需要將其包括在飲用水源保護(hù)區(qū)監(jiān)測(cè)中。
對(duì)存在不能實(shí)現(xiàn)飲用水保護(hù)區(qū)目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)的水體,建議對(duì)重要的
適合飲用的水源進(jìn)行監(jiān)測(cè),作為最低程度,至少在一個(gè)流域管理規(guī)
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劃期之前和期間各監(jiān)測(cè)一次。在適當(dāng)時(shí),這種監(jiān)測(cè)可集中在或被限
定在一些區(qū)域。
6.1.1.2.監(jiān)測(cè)制度的實(shí)施成效
歐盟各成員國(guó)已有比較系統(tǒng)和連續(xù)幾十年的地下水監(jiān)測(cè)序列,
工作成果、資料數(shù)據(jù)和圖表日益增多。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)
用,各成員國(guó)在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上,逐步發(fā)展成為地下水?dāng)?shù)據(jù)
庫(kù),以滿(mǎn)足對(duì)地下水有關(guān)數(shù)據(jù)從儲(chǔ)存、處理、分析、檢索、預(yù)測(cè)的
各種需要。
(1)德國(guó)
德國(guó)對(duì)地下水進(jìn)行監(jiān)測(cè)的職責(zé)屬于聯(lián)邦州政府。德國(guó)的巴伐利
亞州、北威斯特法倫州、圖林根州、薩克森州等州政府都建立了各
自的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)信息體系。建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)信息體系的目的是負(fù)
責(zé)該州地下水?dāng)?shù)據(jù)的獲取、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、數(shù)據(jù)分析、全國(guó)和省級(jí)
水平的地下水資源評(píng)估、水流模擬以及所有與地下水相關(guān)信息的管
理,為地下水保護(hù)部門(mén)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),掌握地下水的動(dòng)態(tài)變化。
1)巴伐利亞州
德國(guó)巴伐利亞州的監(jiān)測(cè)網(wǎng)建于1985年,監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)是Landesamt
(水利管理和技術(shù)部門(mén))。該部門(mén)負(fù)責(zé)地下水監(jiān)測(cè)項(xiàng)目協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)
處理和保存、信息發(fā)布,并與該州的24個(gè)地方水資源管理機(jī)關(guān)密切
合作。巴伐利亞州主要有多孔介質(zhì)地下水、巖溶地下水和裂隙地下
水等水資源。監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的設(shè)臵由Landesamt通過(guò)科學(xué)論證、統(tǒng)
33
一規(guī)劃、合理布局。對(duì)于基礎(chǔ)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)頻率為每周測(cè)量一次水位,
對(duì)于專(zhuān)門(mén)項(xiàng)目則需要持續(xù)地測(cè)量水位,并且每周測(cè)一次水溫。
Landesamt根據(jù)德國(guó)工業(yè)操作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果由監(jiān)測(cè)機(jī)
構(gòu)負(fù)責(zé)人審定,監(jiān)測(cè)信息在Landesamt年鑒上進(jìn)行公布。
2)北威斯特法倫州
北威斯特法倫州的監(jiān)測(cè)網(wǎng)建于1984年,州政府機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)地區(qū)監(jiān)
測(cè)活動(dòng)以及管理取樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù),州立的環(huán)境中心負(fù)責(zé)該州地
下水水質(zhì)監(jiān)測(cè),12個(gè)地方環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)協(xié)助記錄收集數(shù)據(jù)并承擔(dān)地
方取樣和地下水水質(zhì)分析。該區(qū)最主要的地下水是面積為17000km2
的多孔介質(zhì)地下水,在上面均勻設(shè)臵了2256個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn);面積為
16705km2的裂隙地下水,設(shè)臵了310個(gè)取樣點(diǎn);面積為300km2巖溶
含水層中,設(shè)有20個(gè)取樣點(diǎn)。這些取樣點(diǎn)共同完成對(duì)該州的地下水
水質(zhì)的監(jiān)測(cè)。該監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)每年要對(duì)40多種參數(shù)進(jìn)行觀(guān)測(cè),觀(guān)測(cè)的頻
率為1-2次/年。承擔(dān)監(jiān)測(cè)任務(wù)的單位和人員,要根據(jù)德國(guó)工業(yè)操作
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的監(jiān)測(cè)方法和分析方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。北威斯特法倫州的
監(jiān)測(cè)網(wǎng)每5年發(fā)表一次監(jiān)測(cè)報(bào)告,免費(fèi)為管理機(jī)構(gòu)、大學(xué)、專(zhuān)家或
公眾提供監(jiān)測(cè)信息,相關(guān)信息可以從北威斯特法倫州立環(huán)境機(jī)構(gòu)和
12個(gè)環(huán)境保護(hù)部門(mén)獲取。該州的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)使用DB2數(shù)據(jù)庫(kù)保存
原始數(shù)據(jù),操作系統(tǒng)是IBM-MVS,軟件是SQL、SAS和QMF。
3)圖林根州
負(fù)責(zé)圖林根州地下水監(jiān)測(cè)的機(jī)構(gòu)是圖林根環(huán)境組織,該組織全
權(quán)負(fù)責(zé)地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)和數(shù)據(jù),負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)取樣和分析。圖林根州的地
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下水取樣點(diǎn)主要分布與多孔介質(zhì)含水層、巖溶含水層和裂隙含水層,
其中,面積為10540km2的裂隙含水層分布取樣點(diǎn)96個(gè),面積為
4900km2的巖溶含水層分布取樣點(diǎn)約20個(gè),面積為900km2的多孔介
質(zhì)含水層分布取樣點(diǎn)4個(gè)。觀(guān)測(cè)點(diǎn)主要位于飲用水的觀(guān)測(cè)井。
圖林根州地下水監(jiān)測(cè)頻率為1-6次/年。為了確保地下水取樣的
規(guī)范性,承擔(dān)監(jiān)測(cè)工作的圖林根環(huán)境機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室及工作人員必須依
據(jù):a.DIN(德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范);b.LAWA(地下水的觀(guān)測(cè)和評(píng)價(jià)
指南);c.DVWK規(guī)范(地下水取樣和監(jiān)測(cè)范圍的規(guī)定);d.AQS
(分析的質(zhì)量保證)。監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)要符合歐洲硝酸根標(biāo)準(zhǔn)91/676/EEC
和指標(biāo)80/778EEC(飲用水質(zhì))。該州的地下水監(jiān)測(cè)活動(dòng)和信息必
須依法公開(kāi),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是有償提供,環(huán)境機(jī)構(gòu)發(fā)表月報(bào)和年鑒,大
多數(shù)為當(dāng)?shù)毓芾頇C(jī)構(gòu),科學(xué)研究所和環(huán)境組織服務(wù)。
(2)荷蘭
荷蘭地下水監(jiān)測(cè)、管理由各省負(fù)責(zé),TNO應(yīng)用地學(xué)研究所負(fù)責(zé)
監(jiān)測(cè)信息的管理。荷蘭早已建成了全國(guó)系統(tǒng)的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)。目前,
監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)已超過(guò)16000個(gè),監(jiān)測(cè)區(qū)每2.5平方公里一個(gè)點(diǎn),其中
50%的安臵了二個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器。大約8000眼監(jiān)測(cè)井打在潛水含水
層中,其余的在深層含水層中。70%的地下水位監(jiān)測(cè)井每二周監(jiān)測(cè)
一次,10%的每月監(jiān)測(cè)一次,20%的每年監(jiān)測(cè)四次,分別在四月、
八月、十月和十二月。
荷蘭全國(guó)系統(tǒng)的地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng),大約有400眼監(jiān)測(cè)井(每
80平方公里一眼),分別在地下8-10、12-14和23-25米,安臵三個(gè)
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過(guò)濾器,每年取一、二次樣品(少數(shù)點(diǎn)每年取六次樣),不但分析
常量參數(shù),也分析重金屬和有機(jī)物含量。
荷蘭地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)可以劃分為三級(jí):一級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)與區(qū)域性地下
水管理和控制的目標(biāo)有密切關(guān)系,反映地下水系統(tǒng)的區(qū)域性輪廓,
并著重于自然狀態(tài)。二級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)是為某種特定的目的而設(shè)臵的(例
如,評(píng)價(jià)人為影響或監(jiān)測(cè)某個(gè)小模的地下水系統(tǒng))。第三級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)
是臨時(shí)性的,用來(lái)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)井分布的效果,或?yàn)槟硞€(gè)研究項(xiàng)目提供
數(shù)據(jù)。
荷蘭特別注重對(duì)監(jiān)測(cè)井的檢查與維修,每年進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)井技
術(shù)狀況和水文地質(zhì)代表性的檢查,在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)每個(gè)濾水層進(jìn)行
抽水,以清除淤泥和其它雜質(zhì),或者修理嚴(yán)重破壞的監(jiān)測(cè)井,并把
維修的項(xiàng)目、維修的材料隨地下水位表一起匯交。
(3)英國(guó)
英國(guó)以網(wǎng)格狀的形式布臵地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)3000個(gè),監(jiān)
測(cè)區(qū)每81平方公里一個(gè)點(diǎn),并定期發(fā)布地下水情預(yù)報(bào)。英國(guó)在地科
院地球物理與水文地質(zhì)研究所內(nèi)建立有數(shù)據(jù)庫(kù),將全國(guó)一百多年來(lái)
的水井資料收集、編錄成信息化系統(tǒng)儲(chǔ)存和利用。另外,英國(guó)的水
資源處理中心,儲(chǔ)存并檢索地表水、地下水位、水質(zhì)等數(shù)據(jù),并進(jìn)
行咨詢(xún)服務(wù)。
6.1.1.3.國(guó)外地下水動(dòng)態(tài)研究方法
(1)地下水動(dòng)態(tài)
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國(guó)外開(kāi)展地下水動(dòng)態(tài)研究比較早。70年代,在水文地質(zhì)工程和
地質(zhì)研究所,蘇聯(lián)建立起具有搜集、儲(chǔ)存和處理全國(guó)地下水動(dòng)態(tài)信
息的地下水動(dòng)態(tài)自動(dòng)化系統(tǒng),這套系統(tǒng)能夠整理出地下水動(dòng)態(tài)系統(tǒng)
圖件。1978年,在俄羅斯莫斯科的自流盆地中部地區(qū)研究了地下水
動(dòng)態(tài)變化的特征。1982年,通過(guò)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)變化的調(diào)查研究,提
出了將控制地下水動(dòng)態(tài)控制作為政策目標(biāo)。對(duì)于地下水動(dòng)態(tài)的研究,
前期研究方法較為簡(jiǎn)單,多集中在對(duì)加深對(duì)地下水動(dòng)態(tài)的認(rèn)識(shí),二十
世紀(jì)九十年代后,隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,地下水動(dòng)態(tài)變化主要受人
類(lèi)活動(dòng)的影響,地下水動(dòng)態(tài)的研究重點(diǎn)集中在分析不同方式的人類(lèi)
活動(dòng)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的影響。其中研究了小區(qū)域的地下水如何實(shí)
現(xiàn)可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用,總結(jié)了井灌區(qū)灌溉水對(duì)地下水的補(bǔ)給作用,指
出在一個(gè)水資源轉(zhuǎn)化相對(duì)獨(dú)立的地區(qū),可以通過(guò)人為控制地下水位,
使?jié)撍舭l(fā)損失減少到最小,又能使地下水資源最大程度的獲取灌
溉回歸水的補(bǔ)給。另外分析了水土資源開(kāi)發(fā)過(guò)程對(duì)地下水動(dòng)態(tài)和水
資源轉(zhuǎn)化延遲效應(yīng)的影響,并對(duì)其定量描述。
(2)地下水開(kāi)采量
國(guó)外很多城市由于地下水的過(guò)量開(kāi)采,也相繼出現(xiàn)了地下水位
下降、地面沉降等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。美國(guó)加利福尼亞州提出并通過(guò)了
2040年消除地下水超采法案,Dogan建立了該地區(qū)的地下水流模型,
提出跨區(qū)域調(diào)水、結(jié)合使用地表水和地下水、以及廢水回收再利用
等三個(gè)地下水修復(fù)方案。SeyyedMahmoudHashemi建立了伊朗
Rafsanjan平原的地下水流模型,預(yù)測(cè)持續(xù)開(kāi)采將會(huì)導(dǎo)致地下水位持
37
續(xù)下降,建議結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)政策,適當(dāng)減少地下水的開(kāi)采。
Surinaidu等人建立了印度南部比上馬河流域地下水流模型,預(yù)測(cè)當(dāng)
前開(kāi)采強(qiáng)度下,地下水位將持續(xù)下降,為保持地下水位穩(wěn)定,流域
地表水的20%-30%需作為補(bǔ)給源入滲補(bǔ)給地下水,同時(shí)開(kāi)采量減少
5%-10%。
(3)地下水資源量
人工補(bǔ)給技術(shù)也是地下水環(huán)境治理的關(guān)鍵技術(shù)。SADIKI
MoulayLhassan建立干旱半干旱地區(qū)的地下水流模型,模擬結(jié)果顯示
現(xiàn)階段人工補(bǔ)給條件下,地下水資源量將不能滿(mǎn)足未來(lái)用水需求,
建議提高人工補(bǔ)給率。Jahanshir等評(píng)估了建于高滲透性河床上的補(bǔ)
給壩水庫(kù)的入滲補(bǔ)給能力,數(shù)值模型和實(shí)地試驗(yàn)結(jié)果表明,補(bǔ)給壩水
庫(kù)的入滲補(bǔ)給能力主要受河底淤泥層的影響,側(cè)壁不影響地表水入
滲補(bǔ)給地下水,提出了在補(bǔ)給壩水庫(kù)內(nèi)部垂直側(cè)壁坑進(jìn)行開(kāi)挖作為
改進(jìn)人工地下水補(bǔ)給的一種新方法。
(4)河流與地下水交換關(guān)系研究
早在1941年,Theis研究傍河水源地抽取地下水對(duì)河流及地下
水的影響,通過(guò)積分計(jì)算給出解析解。Hantush在Theis模型的基礎(chǔ)
上,考慮了河流與含水層之間存在隔水邊界,對(duì)河流與地下水的交
換作了進(jìn)一步研究。Hunt考慮了兩者之間的弱透水層,通過(guò)一系列
假設(shè)以及積分變換,給出解析解。
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6.1.2.國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及研究方法
6.1.2.1.國(guó)內(nèi)地下水監(jiān)測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
黨的十八大以來(lái),習(xí)近平總書(shū)記站在戰(zhàn)略和全局的高度,深刻
洞察我國(guó)國(guó)情水情,深刻分析經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大勢(shì),就保障國(guó)家水安
全發(fā)表重要講話(huà)并提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力
的”十六字治水思路,指導(dǎo)治水工作實(shí)現(xiàn)了歷史性轉(zhuǎn)變,彰顯出巨大
的思想偉力?;谝陨弦?,2014年實(shí)施了《地下水監(jiān)測(cè)工程技術(shù)
規(guī)范》;2017年實(shí)施并啟動(dòng)了《地下水超采區(qū)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》;為了進(jìn)
一步提出要加強(qiáng)地下水管理,防治地下水超采和污染,保障地下水
質(zhì)量和可持續(xù)利用,推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè),2021年頒布了《地下水管
理?xiàng)l例》。
6.1.2.2.國(guó)內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)研究方法
(1)地下水水位數(shù)據(jù)應(yīng)用
地下水水位數(shù)據(jù)最常使用到地下水流場(chǎng)動(dòng)態(tài)的分析,薛春等和
牛二偉通過(guò)了解研究區(qū)的水文地質(zhì)情況,結(jié)合研究區(qū)的地下水水位
數(shù)據(jù)對(duì)研究區(qū)整體的地下水流場(chǎng)以及地下水的動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行全面的
分析,讓我們對(duì)研究區(qū)的地下水情況了解清晰,在做出一些判斷和
決策有更好的數(shù)據(jù)支撐。
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在地下水儲(chǔ)變量的計(jì)算中,劉東華等、王兆祥等、李志強(qiáng)等分
別對(duì)鳳城市城區(qū)、海城河河谷平原以及廣西紹水鎮(zhèn)的地下水資源進(jìn)
行了詳細(xì)的調(diào)查并且對(duì)儲(chǔ)變量進(jìn)行了計(jì)算和評(píng)價(jià)。
董亞楠等和楊國(guó)強(qiáng)等對(duì)地下水超采區(qū)具體的劃定和評(píng)價(jià)方法進(jìn)
行了詳細(xì)的描述。安會(huì)靜等、朱靜思等、霍東亞則是通過(guò)地下水水
位數(shù)據(jù)對(duì)所研究區(qū)域的地下水超采區(qū)情況進(jìn)行了詳細(xì)的論述與分析,
并且結(jié)合不同的情況給出了不同的解決建議與措施。
在地下水水位變化而引起的地質(zhì)問(wèn)題方面。王曉光等、李爽、
楊麗芝等就對(duì)不同區(qū)域的地下水位降落漏斗的分類(lèi)、演變機(jī)制與可
調(diào)控性進(jìn)行了研究和分析。近兩年劉新征等、朱利民等、施鳳春等
就漏斗區(qū)地下水埋深與地面沉降關(guān)系分別通過(guò)山東昌邑市、德州城
區(qū)以及粵東典型區(qū)域這3個(gè)地區(qū)進(jìn)行了實(shí)例的分析,然后給出了相
應(yīng)的解決方案。
(2)地下水動(dòng)態(tài)
上世紀(jì)八十年代,我國(guó)開(kāi)始研究地下水動(dòng)態(tài)特征,當(dāng)時(shí)的學(xué)者
主要是研究與地下水相關(guān)的時(shí)空變化特征。由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)模擬
技術(shù)及應(yīng)用還處于起步階段,所以研究方法受到了許多限制。到九
十年代早期,研究地下水相關(guān)要素的時(shí)空變化狀況仍十分少見(jiàn)。關(guān)
秉鈞曾經(jīng)通過(guò)環(huán)境同位素的方法研究,觀(guān)測(cè)到了北京地區(qū)地下水及工
業(yè)污染的時(shí)空變化規(guī)律。并且建立了適用于沖洪積扇地下水年齡計(jì)
算的氖質(zhì)點(diǎn)混合衰變數(shù)學(xué)模型,從此廣泛的開(kāi)展起來(lái)動(dòng)態(tài)研究。郝
振純合理的將系統(tǒng)科學(xué)思想和模擬方法應(yīng)用于水資源評(píng)價(jià),通過(guò)確
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定性的流域水文模型與地下水動(dòng)力學(xué)模型的有機(jī)結(jié)合,組成完整的
陸地水文循環(huán)模型,地利用水文氣象、水文地質(zhì)資料,合理評(píng)價(jià)區(qū)
域水資源。模型在不閉合山區(qū)流域應(yīng)用效果顯著。作彥卿以地下水
動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化方法做基礎(chǔ),提出了地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)網(wǎng)的基本概念和
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)的分類(lèi)及地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究方向。
對(duì)地下水觀(guān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì),包括觀(guān)測(cè)孔空間位置及時(shí)域上觀(guān)測(cè)頻率
的優(yōu)化設(shè)計(jì)。從地下水動(dòng)態(tài)特征出發(fā),提出了地下水觀(guān)測(cè)頻率優(yōu)化
設(shè)計(jì)的時(shí)間克立金方法、譜分析方法以及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法。劉國(guó)東
第一次指出了地下出動(dòng)態(tài)并行預(yù)測(cè)的概念,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
使并行預(yù)測(cè)得以實(shí)現(xiàn),兩個(gè)
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