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地下水動態監測存在的問題及對策

更新時間：2020-07-31　點擊量：1163

【摘要】地下水動態監測對于保證生產生活安全、穩定、高效進行起著非常重要的作用。在當前地下水動態監測中，由于動態監測的復雜性和專業性，極易導致日常監測工作出現問題，對地下水動態監測產生不良影響。面對當前地下水動態監測的重要性，強化動態監測問題的分析，提出對應改進策略，旨在為地下水動態監測工作專業化進行發揮有效的促進作用。

【關鍵詞】地下水動態監測存在問題對策分析

地下水作為當前生活工作進行的重要基礎部分之一，地下水動態監測是讓主管部門能夠及時、準確掌握地下水因開發利用而引起的地下水動態變化情況，為部門合理調配、科學管理水資源提供依據，防止因地下水超采或地下水位持續上升而引發生態環境問題，促進水資源可持續利用和有效保護。在日常進行過程中，保證地下水供給的穩定性是非常重要的。而由于地下水的特點，地下水位升降變化幅度較大，如果未能有效監測，提出相對應的改進規劃措施，將會給人們正常生產生活帶來不利影響。面對當前地下水資源作為生產生活進行中*資源之一，為了在保證地下水運行安全基礎上，提升地下水資源利用率，通過動態化監測分析，明確地下水資源應用存在的問題，及時改進，避免產生較大的損失。此外，由于當前社會經濟發展，給地下水帶來了較大的污染，通過地下水動態監測旨在明確地下水質量應用是否與實際應用標準相符合，對于不達標、不合格的地下水要借助過濾處理的方法凈化。在水質量提供穩定的基礎上，提升水資源供應的穩定性。整體上而言，地下水作為當前社會經濟生產生活中的重要組成部分，實際相關工作進行過程中，切實加強地下水監測，立足區域經濟社會發展總體規劃基礎上，通過科學性的的動態監測手段獲得相關信息，為實際工作的改進提供依據。

一、地下水動態監測存在問題分析

（一）缺少完善的法律法規指導

當前，地下水動態監測工作進行中，存在的主要問題則是缺少完善的法律法規指導，未能在制度化的環境內實施，缺少正確的、科學的引導。雖然，現今當前地下水動態監測有專門化的地下水動態監測規程，但是缺乏對監測設備和技術應用實施管理的相關法律規范。這樣就導致在監測過程中，會被城市建設規劃或其他方面遮擋或影響，從而導致前期監測規劃工作未能有效開展。就澄城縣監測井統計、上世紀七十年代地下水動態監測網點中，已經有6個被拆除，部分年久失修，坍塌淤積，甚至有人填倒垃圾，監測數據無連續性，剩余的多個監測孔旁邊還建設有新的灌溉及人飲井孔，監測數據極不穩定，以上現象的出現未能給監測工作科學化實施給與高效的保護。

（二）缺少強有力的資金和政策支持

地下水動態監測工作進行的過程中，由于缺乏強有力的政策和資金支持，導致實際監測工作未能全面、全局展開?，F今，地下水動態監測工作的進行主要依靠完善的、健全的動態監測網絡，而網絡優化對信息技術具有較強的依賴，而從根本上將信息化技術應用需要投入的資金是比較多的。此外，動態監測網的建設還需要構建專門的監測井，需要高效率的監測儀器和設備以及對監測人員專業化要求高。以上所有方面在實際動態監測工作的滿足，切實需要相關部門強化政策引導，給與強有力的資金支持，實際依靠財政資金投入是比較缺乏的，未能從根本上促使動態監測工作基礎科學形成，必然影響動態監測工作科學化實施。

（三）完善的監測網絡未能科學化形成

實際地下水動態監測工作落實中，未能形成完善的監測網絡也是當前主要存在的問題之一。當前，地下水動態監測網的形成主要突出在農業灌溉區和城市系統中，對于后期地下水超采、新興規劃建設的城市監測井的設置幾乎不存在。這樣對于區域化全局實施動態監測是非常不利的。專業監測井未能全面設置，導致地下水動態監測受到不利影響。如果平面區域監測井未能科學化設置，那么垂直分層監測和地質水文單元監測未能實現。此外，當前部分地方使用機民井作為監測井實施動態監測，遇到灌溉高峰水位難以恢復，監測數據很難體現地下水位的變化情況，機民井未能對監測深度和監測情況全面了解，影響了實際監測結果高效獲得。

（四）新技術應用推廣水平低下

當前，地下水動態監測工作進行中新技術應用未能高效推廣也是廣泛存在的問題之一。造成這一問題的根本原因則是缺少強有力的資金支持，所以對于人工監測較深位的監測孔，誤差較大，再加上現代化動態監測理念比較落后，缺乏立足長遠層面上實施動態監測的認識，導致動態監測新技術應用比較滯后。

二、地下水動態監測問題改進措施分析

（一）完善地下水動態監測法律規范

當前，我國關于地下水動態監測工作的進行分為省、市等多級監測體系，為了保證各個層面地下水動態監測工作科學化實施，切實需要完善的法律規范支持。這就需要地下水動態監測部門立足于部門地下水動態監測目標和工作要求基礎上，形成關于監測準備工作、監測過程、監測技術、監測結果核對等方面的部門規章。部門規章制定的過程中，嚴格按照國家、層面的法律規范制定，從地下水動態監測未來創新改進規劃實施，保證部門規章的形成切實能夠為實際地下水動態監測發揮有效的引導作用。

（二）科學規劃，對監測投入成本高效應用

地下水動態監測是一個持續性強的、專業化的工作。在實際進行中，為了提升動態監測效果，注重監測投入成本的高效使用是非常必要的。在有限的投入資金總體規劃基礎上，從引進新型監測設備和監測技術兩個方面形成專業化的管控規劃，強化監測設備售后工作的持續跟進，全新的監測技術應用于市場企業實現合作，多方面合作，同時提升監測人員的專業化監測水平，促使監測工作高效落實。

（三）設置專業監測點，完善監測網絡體系

首先應進一步加大監測工作力度，在縱向、橫向方面擴大監測范圍，建議增加監測井數量，加強城鎮地下水監測井網建設，開展城市地下水監測項目，逐步實現地下水動態監測井孔分布無空白，監測井網覆蓋無盲區。其次，建設自動化的監測網絡體系。在促使自動化監測網絡體系建設的過程中，注重對整套國產監測設備的使用，通過簽訂監測技術戰略協議等，在新興規劃城市、地下水超采區積極跟進設置專門的監測點，積極開發網絡地下水信息監測庫，能夠將動態監測結果轉化為實踐可選取、可應用的依據。

（四）建設專門化的動態監測隊伍

地下水動態監測中，建設專門化的動態監測隊伍是非常重要的。動態監測隊伍不僅要掌握全新的監測技術，而且要能夠動態監測工作中存在的問題，及時處理，提升監測問題處理的及時性，保證一切監測工作到位

全自動野外地溫監測系統/凍土地溫自動監測系統

地源熱泵分布式溫度集中測控系統

礦井總線分散式溫度測量系統方案

礦井分散式垂直測溫系統/地熱普查/地溫監測哪家好選鴻鷗

礦井測溫系統/礦建凍結法施工溫度監測系統/深井溫度場地溫監測系統

TD-016C型地源熱泵能耗監控測溫系統

產品關鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫，淺層地溫在線監測系統，分布式地溫監測系統

此款系統專門為地源熱泵生產企業，新能源技術安裝公司，地熱井鉆探公司以及節能環保產業等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統。歡迎各類單位以及經銷商詳詢！此款設備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統【產品介紹】

地源熱泵空調系統利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數是很重要的參數.而對地溫進行長期可靠的監測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長,測試時工況穩定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統的測溫電纜設計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務器通過總線將現場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數據發到總線上。每個采集模塊可以連接內置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統，主要是一套*基于現場總線和數字傳感器技術的在線監測及分析系統。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監測并保存數據，為優化地源熱泵設計、探討地源熱泵的可持續運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統本系統的重要特點：

１．結構簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統的穩定性和可靠特點總結：高性價格比，根據不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統是傳統鉑電阻測溫系統理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

本系統技術參數：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統系統功能：

1、溫度在線監測

2、報警功能

3、數據存儲

4、定時保存設置

5、歷史數據報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術參數】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設置）

6、傳輸技術： RS485、RF(射頻技術)、GPRS

7、測點線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統理論上支持180個節點，實際使用應該限制在150個節點以內。
5.系統具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統供電，當總線距離在200米以內，則可以采用DC9V給現場模塊供電，當距離在500米之內，可以采用DC12V給系統供電。

【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領域用的測溫線纜產品介紹】

由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統，硬件采取*ARM技術；上位機軟件使用編程語言技術設計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內部，根據客戶距離進行封裝。目前該系統廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統進行地溫監測，本系統的可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監測方法：
　　為了實現地源熱泵系統的診斷，必須首先制定保證系統正常運行的合理的標準。在系統的設計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據參數，它也是在系統運行過程中可能產生變化的參數。如果在一個或幾個空調采暖周期（一般一個空調采暖周期為1年）后，系統的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統的運行效率。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統所控制的建筑物進行全年動態能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結構材料和房間功能等條件，計算出該區域全年供暖、制冷的負荷，我們根據該負荷，選擇合適的系統配置，即地埋管數量以及必要的輔助冷熱源，并動態模擬計算地源熱泵植筋加固系統運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統實時監測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統。

淺層地溫能監測系統概況：

地源熱泵空調系統利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設計中，土壤的導熱系數是很重要的參數，而對地溫進行長期可靠的監測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長，測試時工況穩定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統的地源熱泵測溫電纜設計方法，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發的數字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質等環境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統的測溫精度，但對模擬量數據采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應系統。礦井深部地溫監測，地源熱泵溫度監測研究，地源熱泵溫度測量系統，淺層地熱測溫系統。

地源熱泵數字總線測溫線纜與傳統測溫電纜對比分析：
傳統的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統的精度差，會受環境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統的穩定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發的總線式數字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數據傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統熱電阻測溫系統*的優勢。所以數字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監測理想的設備。數字總線式數據傳感器本身自帶12位高精度數據轉換器和現場總線管理器，直接將溫度數據轉換成適合遠距離傳輸的數字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數據監控平臺建設

一、系統介紹

1、建設自動監測監測平臺，可監測大樓內室內溫度；熱泵機組空調側和地源側溫度、

壓力、流量；系統空調側和地源側溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數；地溫場的變化等，實現熱泵機組運行情況 24 小時實時監測，異常情況預

警，做到真正的無人值守?？蓪岜孟到y的長期運行穩定性、系統對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統優化的工作提供數據指導依據。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內溫度監測數據及變化曲線；

3）室外環境溫度數據及變化曲線；

4）機房內空調側出回水溫度、壓力、流量等監測數據及變化曲線；

5）機房內地埋管側出回水溫度、壓力、流量等監測數據及變化曲線；

6）機房內用電設備的電流、電壓、功率、電能等監測數據及變化曲線；

7）地溫場內不同深度的地溫監測數據及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統 COP 分析以及系統節能量的評價分析。

2、自動監測平臺建成以后可以對已經安裝自動監測設備的地熱井實施自動監測的數據分

析展示，可實現地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現數據異常情況預

警，做到實時監管，有地熱井運行的穩定性。

1）開采水量及回水水量的流量監測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監測及變化曲線；

3）開采井井內水位監測及變化曲線；

地下水動態監測存在的問題及對策

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