国内外地下水监测技术与管理对比
国内外地下水环境监测工作研究进展
摘 要： 关键词: 中图分类号：X523 文献标志码：A DOI:10.16803/ki.issn.1004-6216.2016.05.004Abstract: Keywords: CLC number: X52由于自然条件和经济社会发展条件的不同，使得不同国家和地区的地下水监测工作差别很大。
文章在系统整理总结美国、欧盟、台湾等主要国家和地区地下水监测工作有关的论文、规章等成果基础上，对地下水监测工作研究现状进行了概述，结合我国地下水监测工作开展的实际情况，进行对比和分析；提出了目前我国在地下水监测工作中存在的不足，并对如何提高和促进我国地下水监测工作提出了对策建议。
地下水；监测工作；对比Progress in the Research of Environmental Monitoring of Groundwater at Home and Abroad1222W ei Minghai , Liu Weijiang , Bai Fugao , Zhang Man (1.Chinese Academy for Environmental Planning, MEP, Beijing 100012, China; 2.China University of Geosciences , Beijing 100038, China)Under the influence of natural conditions and economic and social development, groundwater monitoring workvaries greatly among different regions and countries. On the basis of collecting and analyzing the results of legal regulations and documentations concerning groundwater monitoring work in the United States, European Union, Taiwan and other countries and regions, the present situation of the groundwater monitoring work are summarized. With regard to the actual status in China, the groundwater monitoring work developed in China and in the above-mentioned countries and regions is compared and analyzed. Lack of the groundwater monitoring work in China is summarized, and countermeasures and suggestions of how to promote the groundwater monitoring in China are put forward.Groundwater; Monitoring Work; Comparison 3第42卷 第5期2016年10月环境保护科学 Environmental Protection ScienceVol.42 No.5Oct.2016,15~18地下水是人类重要的自然资源，是经济社会和其他发展中国家的地下水监测工作相对滞后。
地下水资源的动态监测与管理
地下水资源的动态监测与管理水是生命之源，而地下水资源作为水资源的重要组成部分，对于人类的生产生活、生态平衡以及经济社会的可持续发展都具有至关重要的意义。
然而，随着人口的增长、经济的发展以及不合理的开发利用，地下水资源面临着日益严峻的挑战。
为了实现地下水资源的科学合理利用和有效保护，加强地下水资源的动态监测与管理显得尤为迫切。
一、地下水资源动态监测的重要性地下水资源的动态监测是指对地下水的水位、水量、水质等要素进行长期、系统、连续的观测和记录。
通过动态监测，可以及时掌握地下水资源的变化情况，为地下水资源的管理和保护提供科学依据。
首先，地下水资源的动态监测有助于了解地下水的补给、径流和排泄规律。
地下水的运动是一个复杂的过程，受到多种因素的影响，如气象条件、地形地貌、地质构造等。
通过长期的监测，可以揭示地下水在不同季节、不同年份的变化趋势，为合理规划和开发地下水资源提供基础数据。
其次，动态监测能够及时发现地下水资源的污染问题。
随着工业化和城市化进程的加速，大量的污染物进入地下水中，对地下水水质造成了严重威胁。
通过对地下水水质的监测，可以及时发现污染的来源和扩散途径，采取有效的治理措施，保障地下水资源的质量安全。
此外，地下水资源的动态监测还可以为应对突发事件提供决策支持。
例如，在干旱季节，当地下水资源出现短缺时，通过监测数据可以及时制定应急供水方案，保障居民的生活用水和工农业生产用水。
二、地下水资源动态监测的方法和技术为了实现地下水资源的有效动态监测，需要采用一系列的方法和技术。
目前，常用的监测方法主要包括水位监测、水量监测和水质监测。
水位监测是地下水资源动态监测的基础。
常用的水位监测仪器有水位计、自动水位记录仪等。
这些仪器可以实时记录地下水水位的变化情况，并将数据传输到监测中心进行分析处理。
水量监测主要通过抽水试验、泉水流量观测等方法来实现。
抽水试验是在特定的地点进行抽水，通过测量抽水量和水位下降情况，计算地下水的渗透系数和储存量。
地下水监测与管理技术创新
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。
我国地下水环境监测现状和工作建议
我国地下水环境监测现状和工作建议摘要：由于我国南北方水资源缺水类型的不同(北方地区主要以地表缺水为主,南方地区主要是水质型缺水),地下水源的利用和开采技术自然也是不一样的。
不同的地区有不同的地质特点,需要考察之后再进行开采。
此时,地下水环境监测工作就体现出其重要作用。
对地下水进行监测,能够及时掌握地下水源的情况,以便合理地开采水资源、妥善管理地下水资源。
关键词：地下水；环境监测；现状；工作建议1我国地下水环境监测现状我国的地下水监测技术研究较晚,虽然在地下水监测仪器配置方面也有所突破,但和国外相比,还存在一定的差距,在我国经济发展过程中逐渐暴露出来。
1)监测人员责任心不足。
进行地下水环境监测的工作人员,由于部分地区监测项目没有全面的开展,导致监测人员工作责任心缺乏,而单位管理上也缺乏完善的管理体制,影响了地下水环境监测工作的良性发展,因此需要引起相关部门的重视。
2)地下水监测相关法律不完善。
地下水监测起步较晚,属于新开展的领域,因此相关的法律法规较为缺乏,缺乏保障,影响地下水环境监测的发展,也导致相关部门的监督力度不足,不能与地下水环境监测相同步,影响分析结果的准确性。
3)地下水监测系统配置不足。
我国的很多地区已开展地下水环境监测工作,但就整体规模来看,与发达国家相比还稍显落后,主要是配置上不达标,操作较为粗糙,标准不够明确,难以形成完整的监测体系。
4)地下水环境监测信息共享不及时。
地下水环境监测的关键是监测技术,而地下水环境监测的保障则是法律法规。
此外,环境监测信息共享也是缓解地下水污染问题的方式。
目前的地下水环境监测开展顺利,但是相关监测方面的信息共享却不够完善,导致水环境监测信息发布滞后,监管和治理不同步。
2我国地下水环境监测存在问题2.1地下水监测信息共享和整合难度较大由于历史原因，地下水监测相关信息分散在不同的职能部门，信息共享和整合难度较大。
当前区域地下水环境质量监测站点、监测数据和评价结果等信息均掌握在自然资源和水利等部门相关机构;生态环境部门不同单位在不同阶段开展过相应的“双源”地下水监测和调查，但相关信息分散在国家和地方的不同机构，尚未整合形成全面、整体、准确的地下水监测信息管理体系。
地下水位预测与管理技术研究
地下水位预测与管理技术研究地下水是地球上不可或缺的水资源之一，为城市建设、农业灌溉、生态环境等领域提供了重要的保障。
然而，随着经济社会的快速发展，地下水资源面临着日益严重的过度开采和污染问题，导致地下水位下降、水质变差等一系列环境问题。
为了更好地管理和利用地下水资源，预测地下水位变化成为了研究的一个重要方向。
地下水位预测技术主要有以下几种：一、统计模型预测法统计模型预测法是利用历史地下水位资料对未来地下水位进行预测的方法，一般采取时序分析的方法建立预测模型。
时序分析包括自回归模型、移动平均模型、ARIMA模型等。
这类模型主要适用于数据量充足、变化规律稳定的地区，预测精度相对较高。
二、水文地质模型预测法水文地质模型预测法是利用地下水水文地质特征，运用数学模型对地下水位进行预测的方法。
这类模型包括水文地质模型、计算机模拟模型等。
通过模拟地下水的流动和输运过程，对地下水位进行精确预测，适用于地下水水文地质条件较为复杂的地区。
三、遥感与GIS技术预测法遥感与GIS技术预测法主要是利用遥感图像和地理信息系统对地下水位进行预测，这种方法基于遥感数据分析、统计分析和时间序列方法，是一种较为先进的地下水位预测方法。
此外，还可借助人工神经网络、支持向量机等算法以提高预测精度。
对于地下水位管理，主要包括以下几个方面：一、加强地下水位监测地下水位监测是管理地下水的基础，只有了解地下水位变化的情况，才能采取有效的管理措施。
因此，必须加强地下水位监测站的建设，完善地下水位监测网络，实时掌握地下水位的变化情况。
同时，还应建立地下水位数据中心，对监测数据进行统计、分析和预测，提高地下水位管理的科学性和精确性。
二、坚持节约用水节约用水是防止地下水位下降的重要措施之一。
我国已经实施了“三定”政策（即定人、定额、定价），对城镇居民用水进行配额管理，并加强水资源的回用和再利用。
此外，还应推广水资源高效利用技术，如雨水收集、灌溉技术改造等，以减少用水量。
地下水资源监测技术的现状与发展
地下水资源监测技术的现状与发展水是生命之源，而地下水资源作为水资源的重要组成部分，对于人类的生产生活、生态平衡以及经济社会的可持续发展都具有极其重要的意义。
为了合理开发、利用和保护地下水资源，监测技术的应用显得尤为关键。
本文将详细探讨地下水资源监测技术的现状以及未来的发展趋势。
一、地下水资源监测技术的现状（一）传统监测技术1、人工监测长期以来，人工监测是获取地下水资源信息的主要手段之一。
通过定期对监测井的水位、水温等参数进行测量和记录，为地下水资源的评估和管理提供了一定的数据支持。
然而，这种方法存在着效率低下、数据精度有限以及难以实现实时监测等明显的局限性。
2、机械式监测仪器如机械式水位计，通过机械传动的方式测量水位的变化。
虽然在一定程度上提高了监测的精度和自动化程度，但仍然需要人工定期读取数据，且仪器的维护和校准较为复杂。
（二）现代监测技术1、自动监测系统随着电子技术和传感器技术的发展，自动监测系统逐渐成为主流。
这些系统能够实时、连续地监测地下水位、水温、水质等参数，并通过无线通信技术将数据传输到数据中心，大大提高了数据的时效性和准确性。
2、地球物理勘探技术包括电法勘探、磁法勘探、地震勘探等方法，能够对地下含水层的结构、分布和性质进行探测，为地下水资源的评估和开发提供了重要的地质依据。
3、同位素技术利用同位素的示踪特性，可以研究地下水的来源、年龄和运动规律，对于深入了解地下水资源的形成和演化过程具有重要意义。
（三）监测数据处理与分析技术1、数据库管理系统用于存储和管理大量的监测数据，方便数据的查询、统计和分析。
2、地理信息系统（GIS）将监测数据与地理空间信息相结合，实现了数据的可视化展示和空间分析，有助于更直观地了解地下水资源的分布和变化情况。
二、地下水资源监测技术存在的问题（一）监测站点分布不均在一些地区，监测站点过于密集，而在另一些地区则相对稀疏，导致部分区域的地下水资源信息掌握不全面，影响了水资源的整体评估和管理。
地下水动态监测技术现状与发展
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对地下水位及水质等指标进行实时、连续、自动化的监测和记录，以了解地下水的演变规律和变化趋势，为地下水资源的合理利用和保护提供依据。
随着科技的发展和需求的增加，地下水动态监测技术已经得到了广泛应用。
本文将从技术现状和发展两个方面来介绍地下水动态监测技术。
一、技术现状1.监测设备地下水动态监测设备主要包括水位计、水质分析仪、自动采样器、数据采集器和通讯设备等。
其中，水位计是最基础的监测设备，可以实现对地下水位的实时监测。
水质分析仪可以对地下水中的PH值、溶解氧、总氮、总磷、氨氮等指标进行监测，并可以自动报警。
自动采样器可以对地下水进行采样，并将样品送到实验室进行分析。
数据采集器可以将监测数据进行实时采集，并将其传输至中心数据库。
通讯设备可以实现监测设备之间进行通信并将数据传输到上级监控站。
2.监测方法根据监测目的和具体情况的不同，地下水动态监测方法可以分为定点测量和分布式监测两种。
定点测量主要是针对某个具体的地下水井或水源地进行监测，可以获得该点的详细信息。
分布式监测则是将监测设备分布在所需监测的区域内，可以全面掌握该区域地下水的动态变化情况。
二、技术发展1.传感器技术传感器技术是地下水动态监测技术的核心，其发展水平影响着监测精度和效率。
当前，我国地下水动态监测传感器技术虽已基本达到国际先进水平，但是还存在一些问题，如对采集数据进行质量控制的方法不够完善，仪器的可靠性仍需提高等。
未来，随着传感器技术的不断发展和完善，地下水动态监测的精度和效率将进一步提高。
2.无线通信技术无线通信技术可以为地下水动态监测带来更多的便利，实现设备之间的无缝连接和数据的实时传输。
当前，我国的无线通信技术主要应用于地下水监测设备和移动终端之间的数据传输，未来有望实现监测设备之间的无线联网和大数据的实时处理。
3.大数据技术地下水动态监测产生的数据量巨大，需要依托于先进的大数据技术进行处理。
地下水位监测技术的创新与应用研究
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。
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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。
我国目前还没有专门的地下水水质监测规范。
地下水水质监测按《水环境监测规范》要求执行，基本原则为：反映本地区地下水主要水质污染状况，满足地下水质量评价与保护需要，按本地区地下水功用选择，矿区或地球化学高背景区根据矿物成分、丰度来选测，专用站按监测目的与要求选择。
监测方式和技术
地下水的监测方式分为人工监测和自动监测两种。
地下水水位监测包括水位传感器、数据记录器、存储器和数据传输装置。
传统水位人工监测设备包括测绳、皮尺、测钟等。
地下水监测一般为自动监测，在线水质监测传感器可实现远程数据传输，实时监测水质变化。
总的来说，我国已有基本覆盖全国的监测站网，有一支专业技术队伍和相应的管理措施，但总体还比较薄弱，可从以下几方面进一步加强：(1)建设地下水监测专用站网，提高站网密度、监测能力和监测质量。
(2)在现有相关监测规范的基础上，加强制定和修订工作，建立和完善地下水监测标准体系，规范技术要求。
(3)加强地下水监测资料管理。
(4)加强地下水分析应用服务能力。