2022年06月19日 星期六

给广袤大地的隐秘动脉把脉 ——揭秘国家地下水监测网陕蒙片区“护网行动”

来源:地调局呼和浩特中心 发布时间:2026-06-15
    地下水并非取之不尽的暗流,而是赋存并流动于地壳含水层中,支撑干旱半干旱地区生态系统与经济社会的战略性水资源。这组被称为“生命之源”、“隐秘动脉”的宝贵水体,虽然看不见摸不着,却是维系地表植被枯荣、黄河水脉平衡的生态基石。

过往的岁月里,因深埋天然地层之下且响应滞后,人类对地下水资源的管护往往面临盲人摸象的窘境。如今,凭借覆盖全国的国家地下水监测网,我们得以全天候捕捉地下水的“呼吸”与“脉搏”。这项贯穿国家水资源管理体系的庞大基础设施,正推动中国地下水研究与管理从被动走向主动,从粗放走向精准。

 

测网初织:跨越尺度的治水思路蜕变

地下水监测网的织就,是国家资源管理理念跨越式发展的重要篇章。从单纯为干旱解渴的找水打井,到系统性监控水质水量的治水护水,国家治水思路的蜕变得以通过密集的监测网络落地生根。2015年至2021年间,国家统筹实施了庞大的地下水监测工程,将两万余个监测站点如同“大地探针”般楔入各大流域与平原。2025年起,中国地质调查局将原先的“1+31”运维模式优化调整为“1+6+11中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心肩负起陕西省与内蒙古自治区西部片区地下水监测网的实地运维,从内蒙古广袤的戈壁荒漠,到黄土高原的千沟万壑,再到关中平原的阡陌农田,地质技术人员驱车数万里,用脚步丈量大地,开启了一场全方位、多维度的“护网行动”。

 

深井广布:扎根复杂地层的“大地神针”

在这片横跨南北的广袤国土上,地下水的赋存条件极具复杂性。看似一根根矗立在荒野、不足半人高的监测井桩,其实并不是传统意义上水桶打水的粗口敞井,而是扎入复杂地层的“高精尖神经末梢”。

陕蒙片区610口国家级地下水监测井星罗棋布,从内蒙古阿拉善盟的戈壁荒漠到陕西秦岭深处的山涧沟谷横跨河西走廊及北山、内蒙古高原、黄河流域和长江流域等4个地下水资源一级区河西走廊、河套平原和关中平原等3个重点监测区。它们并非全部悬浮在浅表,其中的139口监测井深度在50米以内,主要监测潜水层;另有近百口深达200米甚至600米以上,探入承压含水层。无论是赋存于砂砾层中的孔隙水,还是储存在岩石裂隙中的裂隙水、以及岩溶管道中的岩溶水,这些井管在特定含水层段都换装了滤水管——管壁上精密分布着进水缝隙,既让地下水渗入,又阻挡周围砂土

走近一口标准的监测井,你能看到的只有一个高出地面几十厘米的蓝色钢筋混凝土基座红色钢制孔口帽。监测井内的井管一路向下延伸,到了特定的含水层,管壁就变成了密布缝隙的“滤水管”。水流穿过缝隙进入管内,与之作伴的,是常年浸泡在水中的高精度水温水位传感器。这些灵敏的传感器在幽暗的地下,24小时不间断地感受着地下水位一毫米的起伏、水温0.1℃的微变,随后通过井口的北斗卫星天线或4G模块,将信号穿越风沙与云层,直接传回首都的国家水资源监测中心。几万个这样的“神经末梢”连缀在一起,形成了一张实时跳动的“国家地下水心电图”像医生盯着心电图判断心脏的安危,这张图上的每一次起伏,也在无声地诊断着大地深处的健康与隐忧从华北平原的地面沉降预警,到西北牧区的饮水安全保障,从农业灌溉到城市供水,桩桩件件,都离不开它。

护网大考:赋予数据真实的“硬核清淤”

高精尖的电子仪器一旦置身于复杂的地质环境中,也面临着严苛的生存考验。“流水不腐,户枢不蠹”。监测井与日常抽水灌溉的民用井不同,它在大多数时间里是“静止”的。地下含水层中微小沉砂会逐渐汇聚在井底;水中溶解的铁、锰元素因氧化而析出,与微生物活动共同作用,逐渐形成铁锰质沉积和钙质结垢。时间一长,这些杂质就会像人体血管里的血栓一样,把滤水管外围的“毛孔”死死堵住。此时,必须对这些“生病”的井进行“洗胃”。

2025呼和浩特中心的运维人员利用潜水泵610口监测井进行常规洗井,持续排空数月未动、性质已变的旧水。不仅要抽,更要实时验!随着地下新鲜水体不断涌出,运维人员利用便携式水质检测仪对部分指标进行现场实时测定。当地下水被抽出相当于井容积3倍以上,所有现场测试指标连续3次偏差都在稳定范围内,才意味着井孔与外围天然含水层的任督二脉被重新打通,此时采集的水样,才能真实代表地下深处水质环境

 

水质精守:探寻潜流深处的科学标尺

监测水位是“听脉搏”,而水质监测则是“验血液”。除了清洗管网,这场跨越两省的护网行动还要带回大地深处的健康档案。这是一场对严谨性要求极高的标本接力。

地下水一旦脱离几百米深的缺氧原位环境,接触空气会使水样中某些敏感化学成分迅速发生变化。为此,在完成洗井后,技术人员需如同呵护初生婴儿般,将水样迅速分装进不同的专业容器中并用特定的保护剂对样品进行规范保存:铅、镉等重金属指标的待测样品存放于聚乙烯瓶加入硝酸使pH值小于2;氰化物与挥发性酚类的待测样品避光冷藏于棕色玻璃撒入氢氧化钠粉末使其pH值大于12;硫化物待测样品则须存放于棕色玻璃瓶,并滴入乙酸锌溶液和氢氧化钠溶液

呼和浩特中心运维人员不仅带回了610组常规地下水样,还按照5%的比例采集了31组空白样品和平行样品,对实验室的检测水平进行质量控制。这些带着大地温度的标本,送达实验室后将被破译出37项涵盖重金属、耗氧量、氨氮等复杂的化学密码,成为评估西北农林化肥淋浅层地下水污染状况的决定性依据。


未来,随着黄河流域高质量发展、双碳目标的深入,全球气候变化对地下水分布的挑战将日益严峻。从粗放式开发到严格精准的“四水四定”,地下水监测的价值将被无限放大。几百口深地针孔,不是冰冷的钢管,而是丈量生态文明的“尺子”。在技术精研与严谨护网的双重支撑下,地质工作者对这份清澈的守护,必将持续为西北绿色发展积累宝贵的“科学势能”。智慧之网守四方,碧水千秋润沃壤。“护网人”的故事,依然在中北部的地平线上。

 

作者:关卫东