国内外地下水监测技术与管理比较研究_杨建青
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地下水监测技术研究地下水是我们地球上不可或缺的水资源之一,对于保障生产和生活的安全有着重要的作用。
但是,在人类活动的干扰下,地下水也受到了很大的影响,甚至出现了过度开采、污染等问题。
因此,对地下水的监测和管理显得尤为重要。
地下水监测技术是指对地下水体进行监测、管理、评估及预测预警的技术手段。
在过去的几十年里,随着科技的不断进步,地下水监测技术也得到了广泛应用和发展。
一、地下水监测技术的分类地下水监测技术根据不同的监测目的,可以分为水位监测、水质监测和水量监测三类。
水位监测是指通过监测井或水位观测点来获取地下水位的信息,以反映地下水的变化趋势和水动力特征。
水质监测是指通过采集不同深度、不同位置的地下水样品,并对其进行化学分析和物理性质测试,以了解地下水的化学成分及其污染情况。
水量监测是指通过监测井或水位观测点的水流量和地下水位变化,来计算地下水的含水层厚度及其含水量等水量信息。
二、地下水监测技术的方法1、传统地下水监测方法传统的地下水监测方法主要包括钻孔监测、物探法和地下水井监测等技术手段。
钻孔监测是通过钻孔到达地下水层,在井中添加或抽取水样进行物理和化学检测以验证地下水的存在和状况。
物探法是利用雷达波、电磁波等物理手段,在地表上完成地下水、地下岩石、土壤的物理物性探测。
地下水井监测是通过开井,将监测管或带井设备安装在井孔中,来获取地下水位、水质等信息。
2、现代化地下水监测技术随着科技的不断发展和进步,现代化地下水监测技术也在不断创新和发展。
其中,无线电网络、气象观测技术、卫星遥感技术和人工智能技术等得到广泛应用。
无线电网络技术是指在地下水监测点附近的无线电信号的传播和反射中,利用这些信号信息来提取地下水信息。
气象观测技术是指通过观测天气、气象要素、土壤湿度等气象信息,来预测地下水位和水资源利用情况。
卫星遥感技术是通过卫星同步行星轨道,对地表和地下资源进行遥感观测和数据分析。
人工智能技术是指通过计算机的图像识别、模式识别和神经网络算法等方法,进行地下水资源的监测和管理。
国内外地下水监测技术与管理对比地下水是许多国家农业灌溉的主要水源。
但是长期以来,人类对地下水缺乏足够的认识和重视,许多国家普遍面临一个突出的问题,即当开发利用地下水时,相当的数据非常匮乏。
而目前国内外地下水监测根据各自的特点具有相应的技术与管理,主要有站网分类、站网布设和密度、监测内容和要求、监测方式和技术几方面的差异。
站网分类世界许多国家对地下水的监测站网有明确的分类,分类方法主要有两种:根据监测目的;根据管理权属。
根据《地下水监测规范》,我国地下水监测站网按监测目的分为基本站、统测站和实验站;按监测方式将基本监测站分为人工和自动监测站两类;按管理模式将水位、水质基本监测站分为国家级监测站、省级行政区重点监测站和普通基本监测站。
站网布设和密度《欧盟水框架指令》对地下水监测站网的布设提出了明确的指导性意见:(1)多层含水层同一位置每个含水层都应有监测井;考虑含水层的空间不均匀性,要求每个含水层应划分为特性相同的各个水文地质单元,每个单元至少应有一个监测井;(2)监测井之间的距离应不小于空间不均匀性的尺度范围;(3)监测井群的分布应垂直于边界;(4)监测井群的分布应垂直于河流,覆盖补给与排泄的区域;(5)生产井可用于水质取样,不能用于地下水位监测;开采井可考虑转化为监测井;(6)努力监测到地下水的空间变化趋势,为地下水数值模拟提供便利;(7)水位和水质监测应在同一位置;(8)考虑便于监测的条件,首先消除短期水位波动的影响。
我国站网布设主要从地下水的开发利用角度,除了对基本类型区监测外,对特殊类型区布设提出了详细分类要求。
站网布设密度主要取决于含水层的水文地质和水化学方面的复杂性,反映国家的大小、人口密度、经济条件、地下水系统抗污染性、地下水开采程度和相关利益冲突以及环境保护优先权等。
监测内容和要求《欧盟水框架指令》提出的欧洲国家地下水监测内容主要是:(1)评价地下水水量水体状况;(2)估算跨界地下水流向流速;(3)验证地下水影响评价程序;(4)评价地下水动态长期趋势;(5)监测受威胁的地下水水体化学状况;(6)监测污染物浓度持续上升趋势;(7)评价这种上升趋势的逆向变化。
关于地下水环境监测技术的研究1. 引言1.1 研究背景地下水是地球上珀岩层中的水,是地球上储存量最大的淡水资源之一,对人类生产生活起着至关重要的作用。
随着工业化和城市化的加快,地下水环境受到了越来越多的污染和破坏,严重威胁到了地下水资源的可持续利用。
对地下水环境进行监测、评估和保护显得尤为重要。
当前,随着科技的不断发展,地下水环境监测技术也在不断创新和改进,已经形成了一套完善的监测体系和方法。
还存在一些问题和挑战,例如监测参数的选择、监测技术的敏感度等方面仍有待提高。
有必要对地下水环境监测技术进行深入研究和探讨,以更好地保护地下水资源,实现地下水环境的可持续利用。
1.2 研究意义地下水是重要的自然资源之一,对于人类的生产生活具有重要的意义。
但是由于人类活动的影响以及自然环境的变化,地下水环境受到了日益严重的污染和破坏。
对地下水环境进行监测与保护显得尤为迫切和重要。
地下水环境监测技术的研究意义主要体现在以下几个方面:1.保障人民健康:地下水是人类生活所必需的水源之一,地下水的安全与否直接关系到人们的健康。
通过地下水环境监测技术,可以及时发现地下水中的各种污染物,并采取有效的措施进行治理,保障人民的安全用水。
2.促进可持续发展:地下水是农业、工业和生活用水的重要来源,地下水的质量与数量直接影响到各行各业的发展。
通过地下水环境监测技术,可以及时了解地下水资源的状况,合理利用和保护地下水资源,推动经济的可持续发展。
3.生态环境保护:地下水与地表水、土壤等环境要素相互联系,地下水的污染不仅对人类健康构成威胁,同时也会对生态系统造成破坏。
通过地下水环境监测技术,可以全面了解地下水环境的状况,有针对性地采取措施进行保护,维护地下水与生态环境的协调发展。
2. 正文2.1 地下水环境监测技术概述地下水是地球上重要的水资源之一,其质量的好坏直接关系到人类生活和生产的安全。
地下水环境监测技术在地下水资源保护和管理中起着至关重要的作用。
地下水动态监测技术现状与发展地下水动态监测技术是指通过不同的方法和仪器设备对地下水的水位、流量、水质、水温等参数进行连续、自动、实时地监测和记录的一种技术手段。
地下水是地球上重要的水资源之一,对其监测和管理是保障水资源合理利用和生态环境保护的重要措施。
本文将对地下水动态监测技术的现状和发展进行探讨。
地下水动态监测技术的现状地下水动态监测技术的发展可以追溯到20世纪70年代,随着计算机和通信技术的快速发展,地下水动态监测技术也取得了重要的突破和进展。
目前,地下水动态监测技术主要包括以下方面:1. 地下水位监测技术:地下水位是地下水动态变化的基本参数之一,常用的监测方法有水位测量井、压力水位计和激光测距仪等。
近年来,随着微波无线电传输、卫星导航和遥感技术的发展,地下水位监测技术在测量精度、实时性和自动化程度等方面有了明显的提高。
2. 地下水流监测技术:地下水流的速度和方向对于地下水资源的合理开发和管理具有重要意义。
目前,常用的地下水流监测技术包括瞬时水位法、稳态法和示踪法等。
瞬时水位法主要通过观测井中的水位变化来间接测量地下水流速;稳态法则通过边界条件和水位变化来计算地下水流速和流向;示踪法则是通过对示踪剂的注入和观测来推断地下水流速和流向。
3. 地下水质监测技术:地下水质是指地下水中有害物质的种类和含量,对于地下水资源的可利用性和水环境的健康有重要影响。
地下水质监测主要通过采样分析和在线监测来实现。
采样分析常用的技术包括化学分析、生物监测和同位素分析等,而在线监测则主要通过传感器和仪器来实现对地下水质的实时监测。
地下水动态监测技术的发展趋势随着科学技术的不断进步和需求的不断增加,地下水动态监测技术也在不断适应新技术和新方法的引入,并呈现出以下几个发展趋势:1. 无线传感器技术的应用:传统的地下水动态监测技术在数据采集和传输方面通常需要布设大量的测量仪器和传输线路,造成成本较高和施工难度大等问题。
而无线传感器技术可以实现数据的无线采集和传输,不仅可以降低成本和施工难度,还可以实现更广泛的监测范围和实时性。
南京市深层地下水开发及水位动态变化特征沈乐;郭红丽;张青;龚来存【摘要】选用南京地区近5年来的地下水水资源量和月地下水埋深,通过开采系数法分析南京地区地下水可开采潜力,研究地下水埋深动态变化趋势并分析变化原因。
研究结果表明:(1)南京地区地下水可开采潜力较大,在不大幅度影响开采潜力的前提下可以适当放宽区域总开采量;(2)南京市63.2%深层地下水监测井代表区域地下水位随时间呈逐渐下降趋势,部分区域水位2014年有所回升;(3)提出了监测方式改革、监测站网调整等建议,为南京地区深层地下水资源优化管理提供参考。
%Underground water resources quantity and the buried depth of monthly groundwater from 2010 to 2014 in Nanjing was selected. Groundwater exploitation potential was analized by mineable coefficient method, and dynamic change characteristics and reason of water level of groundwater was analized. The Groundwater exploitation was more potential in Nanjing so that the min-ing of groundwater could be appropriate to encourage. The water level of 63. 2% deep groundwater decreased gradually with time from 2010 to 2013. The reform of the way of monitoring and monitoring network adjustment and so on was put forward, to provide reference for deep groundwater resources management in Nanjing.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P69-70,76)【关键词】深层地下水;开发;趋势分析;水位动态变化【作者】沈乐;郭红丽;张青;龚来存【作者单位】江苏省水文水资源勘测局南京分局,江苏南京210008;江苏省水文水资源勘测局南京分局,江苏南京210008;江苏省水文水资源勘测局南京分局,江苏南京210008;江苏省水文水资源勘测局南京分局,江苏南京210008【正文语种】中文【中图分类】P641.74地下水是人类赖以生存的饮用水源。
地下水监测与管理技术创新一、引言地下水作为地球上重要的水资源之一,对于人类的生活、农业生产以及生态环境的平衡都具有至关重要的意义。
然而,随着工业化和城市化的快速发展,地下水面临着污染、过度开采等诸多问题。
为了有效地保护和管理地下水资源,地下水监测与管理技术的创新显得尤为重要。
二、地下水监测技术的创新(一)传感器技术的应用传统的地下水监测方法往往依赖人工采样和实验室分析,不仅费时费力,而且难以实现实时监测。
如今,随着传感器技术的不断发展,各种高精度、高灵敏度的传感器被应用于地下水监测中。
例如,压力传感器可以实时监测地下水位的变化,水质传感器能够快速检测地下水中的各种化学物质和污染物的浓度。
(二)物联网技术的融合物联网技术的出现为地下水监测带来了革命性的变化。
通过将传感器与物联网平台连接,可以实现对地下水数据的远程采集、传输和分析。
监测人员可以通过手机、电脑等终端设备随时随地获取地下水的实时信息,大大提高了监测的效率和及时性。
(三)卫星遥感技术的辅助卫星遥感技术在地下水监测中也发挥着越来越重要的作用。
通过分析卫星图像中的地表特征、植被覆盖等信息,可以间接推断地下水资源的分布和变化情况。
此外,利用重力卫星还可以测量地球重力场的变化,从而反演地下水储量的变化。
(四)智能化监测系统的发展智能化监测系统不仅能够自动采集和传输数据,还能够对数据进行实时分析和处理,自动识别异常情况并发出警报。
例如,通过建立地下水水位和水质的预测模型,可以提前预测可能出现的问题,为采取相应的管理措施提供依据。
三、地下水管理技术的创新(一)地下水数值模拟技术地下水数值模拟是通过建立数学模型来模拟地下水的流动和溶质运移过程。
利用先进的计算机技术和数值算法,可以更加准确地预测地下水资源的变化趋势,为地下水的合理开发和保护提供科学依据。
(二)基于风险的管理方法传统的地下水管理往往侧重于对现状的评估和控制,而基于风险的管理方法则更加注重对未来潜在风险的预测和防范。
第6期摘要:本文对我国地下水监测站网、监测技术、监测管理等进行了分析与讨论。
针对目前地下水专用监测井稀少、密度低、监测技术落后、信息服务能力薄弱等突出问题,结合国家地下水监测工程项目,就如何加强地下水监测站网、提高地下水信息采集与传输水平和信息服务能力等方面进行了分析与展望,对提高我国地下水监测工作具有参考意义。
关键词:地下水;监测;现状分析;展望中图分类号:X523文献标识码:A文章编号:1000-0852(2010)06-0053-04我国地下水监测现状分析与展望王爱平1,2,杨建青1,2,杨桂莲1,2,章树安1,2(1.水利部水文局,北京100053;2.水利部地下水监测中心,北京100053)水文JOURNAL OF CHINA HYDROLOGY第30卷第6期2010年12月Vol.30No.6Dec .,2010收稿日期:2010-03-10作者简介:王爱平(1953-),女,江苏南京人,高级工程师,从事水文气象设计工作。
1引言地下水不仅是我国城乡生活和工农业用水的重要供水水源,是水资源的重要组成部分,而且是维系生态系统的重要要素,是自然生态系统及环境的重要组成部分。
随着我国经济社会发展、人口增长以及全球气候变化,地下水的不可替代作用日益凸现,尤其是在地表水资源短缺的北方地区和南方水质型缺水地区,地下水的资源功能更加突出,是这些地区主要的生活和生产供水水源。
目前,我国有三分之二的城市供水依赖地下水,用于农业灌溉的地下水占地下水开采量的50%以上,自21世纪以来全国地下水年开采量持续超过1000×108m 3,地下水开采量居世界第三位。
地下水的开发利用为区域经济和社会发展发挥了重要作用,提供了重要保障。
但是,由于一些局部地区开采量超过了地下水可开采量,造成地下水采补失衡,导致地下水水位持续下降,并引发地面沉降、生态环境退化、地下水污染等一系列问题。
因此,为科学、合理地开发利用和保护地下水资源和生态环境的恢复,需要加强地下水的动态监测和分析预测,为水资源统一调度、合理配置、生态保护等提供决策依据,实现对地下水资源的可持续开发利用。
地下水位监测技术的创新与应用研究在当今社会,水资源的合理开发、利用和保护已经成为了全球性的重要议题。
地下水位作为反映地下水资源状况的关键指标之一,其准确监测对于水资源管理、地质灾害预防、生态环境保护等诸多领域都具有至关重要的意义。
随着科学技术的不断发展,地下水位监测技术也在不断创新和完善,为我们更好地了解和管理地下水资源提供了有力的支持。
一、传统地下水位监测技术在过去的很长一段时间里,传统的地下水位监测方法主要包括人工观测法和简易测量工具法。
人工观测法通常是通过定期派遣工作人员前往监测井,使用测绳、测深杆等简单工具直接测量地下水位的深度。
这种方法虽然操作简单,但存在着测量频率低、误差较大、数据不连续等缺点,难以满足现代水资源管理对高精度、实时数据的需求。
简易测量工具法,如浮标式水位计、压力式水位计等,虽然在一定程度上提高了测量的精度和效率,但仍然存在着易受环境干扰、维护成本高、使用寿命短等问题。
此外,这些传统方法大多只能获取单点的水位数据,对于大面积的地下水位分布情况难以进行全面、准确的监测。
二、地下水位监测技术的创新随着电子技术、传感器技术、通信技术和计算机技术的飞速发展,地下水位监测技术迎来了一系列的创新。
1、自动监测技术自动监测系统的出现极大地提高了地下水位监测的效率和精度。
它通过在监测井中安装传感器,如压力传感器、超声波传感器等,实时感知水位的变化,并将数据自动传输至数据中心。
这些传感器具有高精度、高稳定性和低功耗的特点,能够在恶劣的环境条件下长期稳定工作。
2、遥感技术遥感技术在地下水位监测中的应用为我们提供了一种大面积、快速获取地下水位信息的新手段。
通过卫星遥感、航空遥感等方式,可以获取地表的地形、植被、土壤水分等信息,结合地质、水文等模型,间接推算地下水位的分布情况。
虽然遥感技术获取的地下水位数据精度相对较低,但它能够提供宏观的、区域性的地下水位变化趋势,对于水资源的规划和管理具有重要的参考价值。
《地下水质量综合评价方法的对比研究》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和城市化进程的加速,地下水资源的利用和保护问题日益突出。
地下水质量综合评价作为水资源管理的重要环节,对于保障人民生活用水安全、维护生态环境平衡具有至关重要的作用。
本文将针对地下水质量综合评价方法进行对比研究,分析不同评价方法的优缺点及适用范围,为实际工作提供理论依据和参考。
二、地下水质量综合评价方法概述1. 单项指标评价法单项指标评价法是最基本的地下水质量评价方法,主要是根据地下水中的某一项或几项指标进行评价。
这种方法简单易行,但仅能反映地下水某一方面的质量状况,不能全面反映整体水质。
2. 综合指数评价法综合指数评价法是通过建立评价指标体系,对地下水中的多项指标进行综合评价。
该方法能够全面反映地下水的整体质量状况,但需要确定各项指标的权重,主观性较强。
3. 模糊综合评价法模糊综合评价法是一种基于模糊数学的理论方法,通过构建模糊评价模型,对地下水质量进行综合评价。
该方法能够处理不确定性问题,但需要大量的数据支持。
4. 神经网络评价法神经网络评价法是利用人工神经网络技术,对地下水质量进行评价。
该方法能够处理非线性、不确定性问题,但需要大量的训练样本。
三、各种评价方法的对比分析1. 评价内容的全面性单项指标评价法只能反映地下水某一方面的质量状况,而综合指数评价法、模糊综合评价法和神经网络评价法能够全面反映地下水的整体质量状况。
2. 数据要求综合指数评价法和模糊综合评价法需要大量的数据支持,而单项指标评价法数据要求相对较低。
神经网络评价法需要大量的训练样本。
3. 主观性与客观性综合指数评价法需要确定各项指标的权重,主观性较强。
而模糊综合评价法和神经网络评价法更加客观,能够处理不确定性和非线性问题。
4. 适用范围单项指标评价法适用于对地下水某一方面的质量进行快速评价。
综合指数评价法适用于对地下水质量进行全面、系统的评价。
模糊综合评价法和神经网络评价法适用于处理复杂、不确定性的地下水质量评价问题。