地下水环境监测布点优化与数据管控实施方案

孔琳娜

河北省保定市生态环境局涞源县分局，074300

摘要：当前地下水环境的监测体系存在着布点不合理、数据管控薄弱等问题。本文对监测布点以及数据管控的核心理论方法进行了梳理，对实操短板和技术漏洞进行了剖析，提出动态布点、标准化采集以及智能数据管控的优化策略，为区域地下水监测提升质量与效率提供技术方面的参考，对水环境监测管控体系予以完善。

关键词：地下水环境；监测布点；数据管控；优化策略；质量规范

地下水生态的保护以及污染防控需要有精准且完善的监测体系，然而现有的模式在适配性方面存在不足。本文把水文地质理论和地统计学方法结合起来，对核心问题进行系统地梳理，构建出以问题作为导向的优化体系，以此来推动监测工作朝着标准化、智能化方向发展。

一、理论基础

1.1地下水监测网络设计原理与空间代表性理论

在现场采用HOBO水位探头来做记录，每日平均水位变幅为0.12米。多层级的水文地质渗透系数存在着差异，点位的覆盖范围由径流的路径来决定，补给的强度受到局部微地貌的影响，采用均匀的方式来布网难以捕捉到水质出现的突变情况。在野外进行踏勘的时候，常常会遇到粉砂层的井孔出现淤堵的现象，通过增设分层观测井的方式可以填补数据方面的空白。仅仅依靠水文地质图来进行定点，难以匹配实地的季节性水流规律，一线的采样经验能够弥补浅层地下水动态数值模型在预判方面存在的缺陷。

1.2监测数据全生命周期质量管理与标准化规范

设置多层级的校验节点，哈希便携式设备每18组水样在零点的时候进行校准1次。对比当前现行的行业标准，对于平行样投放比例的划分存在不足情况，在野外容易出现质控样品不足的状况。采用标准化的电子台账来对数据进行归档处理，纸质记录和电子录入要逐行地进行交叉核对。质控流程需要兼顾效率以及野外操作的难度，硬性的规范不可以脱离一线采样的场景，单日采样的时长会因为设备频繁地进行校准而被拉长。

二、当前地下水环境监测布点与数据管控面临的关键问题剖析

2.1监测点位空间布局不合理且频率固定，难以有效捕捉污染动态

含水层当中溶质扩散的范围不会受到固定的采样周期方面的约束。常规情况下，季度采样的间隔达到了90天，没有办法去追踪突发渗漏所带来的短期水质波动情况。早期井位大多是依据城镇规划而随意地进行划定，污染源上下游的点位配比出现了失衡的状况。浅层粉砂层里面溶质扩散的速度达到了每日0.3米，固定频次的观测会使得峰值污染记录出现丢失的情况。废弃的农用井没有被纳入到监测体系之中，隐蔽的渗漏持续地对结果产生干扰。对点位以及采样周期进行调整是需要额外的人力经费的，基层普遍不太愿意去优化现有的方案，增加检测频次会大幅度地增加月度外勤的工作量。

2.2数据采集流程不规范且多源格式不统一，数据质量参差不齐

野外进行水样采集操作没有统一的标准化细则，DR1900分光光度计在野外进行读数记录的时候，并没有统一的纸质台账模板。不同属地的队伍采用独立的表格进行录入，文本、表格、数据库这三类文件同步留存比较困难。水样静置的时长没有进行限定，超过两小时就会改变重金属实测的浓度。基层人员专业操作的水平存在分层的情况，过滤装置使用的手法差异直接会对检测数值产生干扰。对统一的数据录入模板进行更新是需要同步更新各区域采集设备程序的，落地的阻力比较大。现场手写的记录比较潦草，造成了后期录入识别出现错误。

2.3数据审核机制缺失且共享安全薄弱，数据利用效能与合规风险并存

地下水观测数据全流程的校验长期处于空白的状态，区域监测平台仅仅存有原始的检测数值，并没有搭建分级自动校验运算的模块。跨区域的数据传输是依赖普通办公软件，流域水文敏感信息存在泄露的隐患。行业现行的文件仅仅规定了数据归档的要求，并没有划分分级共享权限管控的标准。未经校正的异常数据直接入库，降低了后续空间插值运算结果的可靠性。对加密共享平台进行建设需要配套硬件，多地监测站点的预算没有办法支撑改造。管理人员很难去核对每年上万条入库的观测数据。

三、监测布点优化与数据管控优化策略

3.1基于水文地质分区与污染风险的动态布点及频率优化方案

水文对地质分区所涉及的划定点位进行布设，以此作为基础边界。对于含水层，按照渗透系数的情况来划分出三级管控的片区。依据污染风险等级的状况，对采样时间的间隔进行调整：处于高风险的区域，要在月度开展加密的观测工作；对于原生且没有污染的地层，要把采样的周期延长到半年。通过变异函数来核算溶质扩散的半径，根据所得到的数值来确定新增观测井的位置。对于历史监测的点位，要全部进行留存操作，将新旧的井位进行组合，从而构建起完整的时空观测序列。对于地表污染源的台账，要按照月份进行更新，现场的相关人员要持续地跟进场地环境的变动情况。要是点位频繁地进行调整，就会改变往年的巡检计划，外勤人员需要重新规划行走的路线。

在华北平原的化工流域，区分出粗砂高渗冲洪积层以及黏土滞流地层两大单元，在排污沟渠的上下游新增17口浅层的观测井，原有的22口常规井要维持半年的监测频次；对于化工渗漏风险的区块，每30天进行采样工作，周边的农田要保持半年的检测周期。连续两年对硝酸盐迁移的指标进行观测，污染峰值捕获的完整度提升了四成。对于片区的巡检路线，要按照月份重新进行规划，野外作业的人员需要适应变动的采样点位。

3.2全流程标准化采集体系与统一数据格式管理平台建设

水样采集环节，要设定标准化的操作准则，让哈希DR1900分光仪与统一的纸质记录单相匹配，对过滤、静置、分装等操作设定固定的时长。各地的监测站点接入到云端的数据库，将表格、文字、数值这三类文件进行统一的转码；在野外的终端内置数值校验的阈值，当出现异常数据时，通过弹窗进行提示，并且当场进行修正，将纸质的原始记录进行扫描后上传到云端，纸质的档案要留存五年，用于复核的工作。统一的平台需要替换老旧的设备，基层站点在经费筹备方面的压力较大，多数的外勤人员对线上录入的操作不熟悉，前期的技能培训所耗费的时间较长。

3.3智能异常识别审核机制与数据安全分级共享管控体系

平台依靠着多元线性拟合算法来自主地识别出流场规律方面出现的异常结果，在进行智能标记之后再经过人工来进行复核，从而减少那些失真的数据进入到数据库当中。监测资料有着分三级的访问权限情况，普通的人员仅仅只可以去查询公开区域的基础方面的信息，高敏感流域的数据经过加密通道来进行存储，外网的设备没有办法去对接核心库。然而分级权限同步更新全员的账号这一情况使得日常管理变得复杂起来，多层审批拉长了资料调取的流程，增加了业务人员查阅所耗费的时间。

结语

本文完成了地下水监测布点的优化以及数据管控体系的构建，明确问题，从点位布设、数据采集、审核共享多个维度提出了优化的策略，弥补了传统模式的缺陷，提升了数据的精准度以及利用的效率，为区域地下水环境治理提供了实操方面的支撑。

参考文献

• 蒋庆.地下水时空变化及监测网多目标优化研究——以疏勒河灌区为例[D].华中科技大学[2026-07-17].
• 李祚泳,徐婷婷,丁晶.地下水环境监测优化布点的人工神经网络模型[J].城市环境与城市生态,2003.
• 刘武.试论地下水环境影响评价中水文地质勘察工作的内容和方法[J].黑龙江冶金,2018,000(004):22-23.

作者简介：孔琳娜，女，1979年11月28日，汉，四川省眉山市，本科，工程师，研究方向：环境监测及环境工程。

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