侯智瀚
(運城市水務(wù)局,山西 運城 044000)
地下水對環(huán)境的重要性越來越被全社會所關(guān)注,地下水位下降不僅導(dǎo)致井里抽不上水,而且可能誘發(fā)地面塌陷、地震、土地鹽堿化、植被死亡、水源惡化等眾多地質(zhì)生態(tài)危害。一旦形成地下水漏斗,要使地下水位上升將十分艱難。地下水位升降也是各級政府決策工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)化發(fā)展以及生態(tài)保護的重要依據(jù),地下水位升降數(shù)據(jù)也成為判別一個區(qū)域治水思路是否正確、工程建設(shè)是否科學(xué)、工程效益是否發(fā)揮的標(biāo)尺。與傳統(tǒng)人工監(jiān)測相比,地下水位監(jiān)測設(shè)備具有全天候監(jiān)測、測量速度快、誤差小、節(jié)省大量人力、數(shù)據(jù)儲存時間長、數(shù)據(jù)分析時間短、可同一時間統(tǒng)一測量所有井位、利用GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時間快、可實現(xiàn)定時監(jiān)測和實時召測。但電子設(shè)備存在一次投入資金大、需后期維護等缺點。地下水位監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)直接影響監(jiān)測成果的準(zhǔn)確性,下文對地下水位監(jiān)測設(shè)備運行中存在的問題作一探析,并提出相應(yīng)的對策措施。
監(jiān)測設(shè)備一般安裝于普通機井,在機井使用時其水位動態(tài)變化大,探頭極其靈敏容易造成損壞。探頭一旦損壞,整套設(shè)備將無法探測水位。探頭造價高,與數(shù)據(jù)線一體制造,需同時更換,維護成本高。
水泵發(fā)生故障維修時,會把水泵連帶探頭全部帶出。水泵維修中對監(jiān)測設(shè)備不進行保護,容易造成斷線及破損。有的在水泵維修后只下放水泵,監(jiān)測設(shè)備則擱置一旁。
農(nóng)村灌溉井一般位于遠離村莊的大田內(nèi),非灌溉季節(jié),機井變壓器會拆移保管,井房供電得不到保障,使監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)季節(jié)性空白,架設(shè)供電專線費用高。
因存在偷盜損壞的風(fēng)險,且供電線路等需要保障維護,每處設(shè)備都需專人看護,按每年一眼井600元計,全省每年的看護成本近百萬元,使得監(jiān)測設(shè)備運行成本過高。
地下水位監(jiān)測設(shè)備不是一種廣泛使用的電子設(shè)備,生產(chǎn)廠家設(shè)備產(chǎn)量小,售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)比較薄弱,一般在地級市都不會有固定的服務(wù)點。而監(jiān)測設(shè)備全年不間歇運行又易于損壞,且安裝地域廣,導(dǎo)致維修成本高,造成生產(chǎn)廠家不愿維修或維修遲緩的局面,使設(shè)備正常運行得不到保障。
監(jiān)測設(shè)備分布廣泛,2h自動采集一次水位數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)傳輸使用移動通訊GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?,F(xiàn)階段多采用辦理SIM卡的辦法。按監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置5元的流量能滿足需要,但實際使用中出現(xiàn)部分設(shè)備流量超標(biāo)使用、SIM欠費甚至因欠費時間太長而被通訊公司注銷的情況,使監(jiān)測設(shè)備無法與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。
地下水位監(jiān)測所需數(shù)據(jù)為靜水位,當(dāng)機井水泵運行時的動態(tài)水位對地下水監(jiān)測是無效水位,水泵運行時紊流嚴(yán)重動態(tài)壓力變化大對壓力感應(yīng)探頭損壞較大。因此在水泵運行時應(yīng)將探頭處于非工作狀態(tài),使其隔離壓力變化起到保護作用。
保護設(shè)備為封閉式硬質(zhì)外罩,下部留有通壓孔,內(nèi)部有防水舵機帶動止水閥對通壓孔進行開啟閉合,由上位機控制按鈕進行操作。泵房管理人員在開啟水泵前應(yīng)關(guān)閉探頭測壓孔,抽水結(jié)束后再開啟。
現(xiàn)階段大多探頭是順井壁下放,并未與水泵進行關(guān)聯(lián),造成探測線與水泵線上升下放不同步,容易斷裂。且當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r,水泵抽水必將放線至水面以下,而探頭則會懸空高于水面失去探測作用。故應(yīng)當(dāng)將探頭與水泵進行捆綁,進行統(tǒng)一提放線。根據(jù)探頭探測水位的原理,應(yīng)當(dāng)在每次提放線都對設(shè)備進行重新設(shè)置。
地下水監(jiān)測是一項長期工作,連續(xù)的看護費用投入甚至超出設(shè)備本身的價值,給監(jiān)測工作帶來沉重的經(jīng)濟負擔(dān)。應(yīng)當(dāng)將每個村所有的水利電器設(shè)施保護工作進行評估考核,考核結(jié)果作為下一年水利資金投入或涉水補貼的重要參考,促進村委帶動群眾對各類水利設(shè)施進行保護。
目前,光伏技術(shù)已開始在各領(lǐng)域大范圍推廣。地下水監(jiān)測設(shè)備安裝地域廣、設(shè)備分散,應(yīng)用太陽能電池板作為電源,可以保障地下水監(jiān)測設(shè)備供電的連續(xù)性,使監(jiān)測數(shù)據(jù)不會間斷。應(yīng)當(dāng)注意的是,北方地區(qū)空氣沙塵含量高,5~7d就能在傾斜的太陽能電池板上覆蓋一層沙土,使蓄電性能下降10%~20%,持續(xù)覆塵會造成蓄電池虧電,使設(shè)備無法運行,為此應(yīng)當(dāng)每周對太陽能電池板進行除塵維護,使蓄電正常連續(xù)。
建議縣水利部門與廠家聯(lián)動維護。目前,地下水監(jiān)測設(shè)備的故障分為兩種:一是長期運行中發(fā)生的軟件程序性死機,需在現(xiàn)場對上位機進行復(fù)位;二是供電模塊損壞,地下水監(jiān)測設(shè)備主要由測量、計算、傳輸、供電等幾個固定的模塊組成,設(shè)備損壞一般只是其中某個模塊出現(xiàn)故障,只需更換對應(yīng)的模塊。廠家應(yīng)當(dāng)對縣一級水利技術(shù)人員進行維護技術(shù)培訓(xùn),使簡單的設(shè)備故障能在最短的時間內(nèi)得到解決,廠家也要開通維護專線,借助3G網(wǎng)絡(luò)等多媒體手段進行遠程診斷及維護指導(dǎo),保障設(shè)備運行穩(wěn)定。
監(jiān)測信息接收系統(tǒng)每登陸使用一次,所有監(jiān)測設(shè)備都會向系統(tǒng)進行通信,由系統(tǒng)來判定設(shè)備是否在線,這都會產(chǎn)生流量。此外,全省11個地市的水利工作人員都會不定期登陸系統(tǒng)了解水位及設(shè)備情況,有的還會進行實時召測,加之其他系統(tǒng)自身或者SIM卡信道通信也會占用網(wǎng)絡(luò),因此會產(chǎn)生很多不確定的流量。監(jiān)測設(shè)備要求進行全天候監(jiān)測,保證每天都有數(shù)據(jù)記錄,這要求GPRS網(wǎng)絡(luò)流量每天都有配額,所以應(yīng)當(dāng)將每年的流量平均到每天,并由通訊公司進行限制,超過每天限定的流量則SIM卡不再發(fā)送信息,確保流量不超額出現(xiàn)因SIM卡欠費銷號而導(dǎo)致設(shè)備無法使用的情況。
水務(wù)信息化、數(shù)字化建設(shè)是現(xiàn)代水務(wù)的發(fā)展趨勢,地下水位監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)水位監(jiān)測的自動化符合水務(wù)信息化建設(shè)需求,在實際使用中彰顯優(yōu)勢。盡管監(jiān)測設(shè)備在運行中還存在一定問題,但通過實踐摸索都能得以解決,在運行管理中積累的經(jīng)驗也將為其他水務(wù)信息化建設(shè)工作提供參考,從而更好地持續(xù)為全省水務(wù)發(fā)展服務(wù)。