地下水监测网的基本概念与设计原理VIP专享

地下水系统监测是直接获得地下水水质、水量动态的唯一方法，而被广泛采纳。过去几十年人类活动加剧了地下水污染、含水层枯竭以及地下水生态环境的恶化，地下水监测显得更为重要。气候变化与人类活动对地下水水质、水量的影响只有从监测网所猎取的信息评价。地下水监测网也可监测由于地下水资源的开发对环境的影响。其它水文地质工作也应用地下水监测数据。建立一个优化的地下水监测网是猎取地下水水质与水量信息的最有效的途径。 一、地下水系统和地下水监测从系统的角度，可以把地下水看作是与环境相互作用的输入——转化——输出系统，如图 1 所示。环 境输入变量状态变量输出变量天然补给 地下水水位基流人工补给温度蒸发抽水 化学组份浓度泉排泄污染物质 图 1 地下水系统 输入：在地下水系统中，输入受环境的影响，用输入变量来描述。对地下水系统，这些变量可以是降水的入渗、地表水体的补给、农业用水的回流、人工补给和抽水等。输出：定义为地下水系统对这些输入的响应。输出变量有地下水水头、流速、温度、水化学组份的浓度、泉排泄、蒸发等。状态变量：表征系统的状态，是一组独立的输出变量。对一个地下水系统，状态变量包括地下水水头、温度和水化学组份的浓度。 地下水系统由输入向输出迁移转化。这种转化是动态的，与系统的特征有关。地下水系统的特征是指含水层结构和水文地质参数的特征。因此，状态变量的时间和空间上的变化取决于地下水系统的特征和输入。地下水环境包括生态系统、地表水系统和人类社会活动。地下水系统与环境相互作用，因此环境变化会影响地下水系统。例如：修建水库、增加灌溉用水和抽取地下水会造成地下水位的改变；农业中化肥、农药、动物肥料的使用，废物处置，酸雨，已污染的地表水会造成地下水的污染；咸水入侵也会使地下水水质下降。所有这些由于环境改变导致的地下水水质和水量变化都会反作用于环境。例如，地下水水位下降会导致地面沉降或沙漠化，地下水污染会影响公众健康和生态环境，等等。只能通过建立定期的监测网来评价地下水系统与环境之间的相互作用过程。一个设计合理的监测网可以在时间和空间上监测由于环境的改变所导致的地下水水量和水质的变化。从监测网所获得的信息，对于评价地下水反作用于环境的变化结果，也是十分重要的。二、地下水监测网的目的地下水资源开发利用的经验表明，为防止地下水水质恶化和对环境造成负面效应，必须对地下水进行合理的管理，而合理的管理决策主...