时间:2020-07-04来源:
地球,是太阳系八大行星之中唯一被水所覆盖的星球。从太空鸟瞰,人类生息的家园是一颗蓝色的行星。这大面积的蔚蓝,是地球上无处不在的重要元素:水。
地球的储水量达3.85亿立方千米。亿万年前的宇宙天体运转,形成了如今的江河湖海,是川流不息的水,滋养了浩瀚大地的繁荣与昌盛。
没有水,就没有生命。包括人类在内的所有生命,都起源于水。水既是生命之源,也是人类赖以生存和发展必不可少的物质资源。
目前,我国淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,名列世界第四。但是,由于人口众多,人均水资源只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。
与此同时,我国又是世界上用水量最大的国家。
如果对水资源持续超量开采,缺乏监测和保护,等待我们的将是不可想象的严重后果。
两千多年前,大哲孔子面对滔滔江水时说,“逝者如斯夫,不舍昼夜。”当我们像孔子一样,因奔流的江河而引发无限感慨时,我们很少意识到,在这个被水孕育的世界,潜藏于大地腹心的地下水,与我们的命运更加息息相关。
地下水,是指赋存于地面以下的水。它分布于松散沉积物孔隙、岩石裂隙和可溶性岩层的溶蚀裂隙及溶洞中。
与地表水相比,地下水具有水量稳定和水质优良的特点。早在5700年前的新石器时代,浙江河姆渡人就开始凿井取水。一些深层地下水,因含有大量对人体有益的元素,成为优质矿泉水或天然温泉。
地下水不仅为人类生活提供了良好的水源,还悄无声息地孕育出了类型多样的地质地貌。
这种壮丽的地质景观称为喀斯特,它的塑造者,是赋存于溶蚀裂隙及溶洞中的岩溶地下水。
地下水如同遍布地球的血液,还维持着蓝色星球上生态系统的平衡。
两种途径形成了丰沛的地下水。首先是降水。当雨水在地表汇集,渗入松散沉积物孔隙和岩石裂隙或溶穴中,便形成地下水;其次,江河湖泊等地表水水位高于地下水位的自然变化,以及水库渠道渗漏、农业灌溉等人为变化,也都会成为地下水的补给来源。
无处不在的地下水,往往给人一种错觉:这是一种取之不尽用之不竭的循环再生资源。但是,由于地下水深藏于大地之下,具有相当隐蔽性,各种人类活动一旦对它造成污染,就无法像河流污染或大气污染那样显而易见。
因此,地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理等特点。
地下水一旦被污染,往往需要十几年甚至几十年的时间才能恢复。因而,尽管地下水的确可以循环再生,但循环再生的时间非常漫长。
此外,地下水的储存量、埋藏深度和水质都不是一成不变的,它时刻因各种外部条件的变化而变化。在人类对地下水的开采利用中,常常出现水污染、地面沉降、地面塌陷和海水入侵等问题。
面对种种可能发生的意外,就必须对地下水进行有效的动态监测,通过监测直接获取地下水位、水温、水质的连续变化数据,为地下水的合理利用和保护提供依据。
1973年6月,周恩来总理指出:“全国水文地质状况搞不清,经济建设、国防工程建设都受到了影响。过去没有搞清楚,现在要补这一课。”
于是,一个肩负着地下水安全的重要机构应运而生:中国人民解放军基本建设工程兵水文地质普查部队宣告成立,并成为中国地质环境监测院的前身。在短短的时间里,它对我国190万平方千米的疆域进行了水文地质普查,成为我国地下水监测事业的奠基者之一。
时光呼啸前行,时代高歌猛进。到了新世纪,为了适应社会经济发展,国家对地下水监测工作提出了更高、更新的要求:
2003年,原国土资源部向国务院提交了《全国地下水战略问题研究报告》,指出地下水监测工作对于掌握地下水赋存条件与动态状况、地质环境保护和地下水资源合理利用的重要性;
2004年,40位中国科学院和中国工程院院士联名提出尽快设立“国家地下水监测工程”国家专项工程的建议;
同年,由中国地质环境监测院组织编制《国家地下水监测工程项目建议书》上报国家发改委;
2008年,经国家发改委协调,原国土资源部和水利部按照“一个项目、分部实施、信息共享”的原则,共同编制了《国家地下水监测工程项目建议书》;
2010年至2015年,国家发改委下达多份重要文件,并于2015年6月正式批复实施。
为了监测工程的顺利进行,自然资源部多次召开专题会议,听取并研究工程建设中的重点难点,制定了工程组织实施方案并进行全面部署;与水利部联合成立协调领导小组,从各个方面对工程进行协调与督导,形成上下联动的统一监管格局。
各省自然资源厅、市局以及乡镇国土所在站点落地方面同样给予大力支持。在不占用耕地的原则下,落实工程站点,有效推进工程顺利实施。
历经多年努力,工程终于孵化,而“把握地球脉动,守护一方水土”的中心理念也渐渐深入人心。
中国地质环境监测院作为国家地下水监测工程(国土资源部分)法人单位,对涉及地下水监测的标准规范进行了调查研究和建立了包括地下水监测站网优化、监测井施工、保护设施标识、监测信息系统建设、地下水监测数据通信接口协议、地下水监测网运行维护等技术标准,为建成高质量工程提供了强有力的保障。在工程建设阶段,联合全国31家省级地质环境机构,精心组织实施,高质量的完成了建设任务,形成了一套完善的建设管理体系。
各省地勘局充分调动省内地勘队伍积极参与站点建设任务,在建设费用低于市场价格的情况下,组织精干力量参与工程建设,严格执行工程质量标准,提供了强有力的队伍保障,按期完成工程建设。
逝去的时光意味着沉甸甸的收获。当三年光阴弹指而去,到2018年底,一个令人振奋的消息传来:国家地下水监测工程建设任务圆满完成。
三年里,一共建设地下水监测站点10171个。覆盖了350万平方公里的区域范围,设置16个重点监测区。每一个监测点,都实现了水位、水温动态要素全部自动采集自动传输,形成了一批监测层位精准、保护设施完备、监测技术先进的国家级地下水监测设施。
这,意味着我国基本建成了具有中央产权的国家级地下水监测网络体系,填补了我国主要平原盆地区地下水动态监测空白,基本实现了对我国主要平原盆地及人类活动经济发展区地下水的区域监控。
在山西、宁夏、青海等12个省份,完成50余个自流监测井建设,工程研发的自流井监测井口密封装置解决了自动监测仪带压安装、承压水在有压无压转化过程的连续监测和冬季的防冻和水样采集、及洗井清淤的系列技术难题。
基于GSM和GPRS传输数据的压力式地下水监测信息采集传输一体化设备,解决了经济发达及人口密集区的地下水实时动态数据的传输。
在内蒙古、新疆、青海等偏远省份,建成41个基于北斗传输的地下水自动监测站,成功解决无移动信号网络覆盖或信号较弱地区监测数据传输问题。
在河南郑州、新疆昌吉改建两座地下水均衡试验场,重点开展地下水均衡要素观测。
在河北秦皇岛,改建一座地下水与海平面综合监测站,建立包括潮汐、温盐、气象、地下水和GPS组成的自动化综合监测站,开展海平面综合研究。为水文地质关键参数获取、地下水与生态环境关系研究和资源评价等方面建立了科学观测平台。
国家地下水监测中心是整个监测工程的核心。在这里,汇聚了站网运行监控、数据汇聚、信息共享、水质测试质量监控、成果展示等七大功能,实时掌握全国地下水监测站点及设备运行状况,实现了与全国31省地质环境监测机构的互联互通。
中心建成的地下水质量监控实验室具备对最新地下水质量标准97项指标与环境同位素氘、氧18全覆盖的测试能力。其测试全面性、性能先进性均达到了国内领先标准。
这是一个高科技时代。云技术、大数据和物联网等先进技术都成为监测工程的重要手段。国家地下水监测信息应用服务系统,具备地下水监测数据接收、数据管理、综合分析、三维水文地质建模、地下水数值模拟、数据服务与成果展示等功能。
目前,系统单日接受数据量20余万条,总计已接收水位、水温数据近2亿条。系统还集成了国家地下水监测工程建设成果、历史监测数据和水文地质基础数据资料。通过数据共享服务,实现了国家部委间地下水位水温数据的实时共享和水质数据的年度共享。
系统同时可为水资源、水文地质等科学研究提供数据和信息服务。把国家地下水监测工程建设成为全国地下水与水资源研究的野外科学观测基地,为生态地质环境问题的分析防治,及河湖湿地的生态诊断与保护修复提供支撑。
通过工程设立的微信公众号和信息服务网也让更多公众参与了解地下水监测工作,提高社会对地下水资源的保护意识,最大限度地向社会公开提供准确的数据服务,及时反馈社会的重大关切。
国家地下水监测工程是一项划时代的、具有历史性意义的伟大壮举。它不仅是包含自然资源管理、水资源评价、生态环境保护数据的科学工程,同时是保障我们的子孙后代美好生活的民生工程。
行百里者半九十。国家地下水监测工程的圆满建成只是第一步。因为,地下水资源的保护不仅需要国家的相关政策和工程,更需要要我们每一个人从日常生活做起。
节约水资源,珍爱大自然应该成为每一个现代人的共识。
人类只有一个地球,华夏大地是我们赖以生存的家园,守护好这一方水土;功在当代,利在千秋。