2019年12月29日，自然资源部国家地下水监测工程通过了由袁道先、王浩、王光谦、武强、倪晋仁、吴丰昌、王焰新等14位院士（专家）组成的专家组验收。至此，这项凝聚着几代水文地质工作者心血和汗水的重大工程圆满落幕。
验收专家组一致认为，工程竣工使我国地下水监测事业产生了质的飞跃，是我国地下水领域具有里程碑意义的标志性成果，标志着我国的地下水监测工作迈入国际领先行列。
国家级地下水监测工程的启动，始于一份由40名院士联名上书的《关于设立国家级地下水监测工程专项的建议》。直到今天，工程首席专家李文鹏对当年院士们签名支持这项工作的场面仍历历在目。
地下水是看不见的水源。我国有70个左右的城市地下水供水比重超过50%。对北方干旱地区而言，地下水的意义更非比寻常。而在21世纪初，人们对地下水水量和水质的了解很有限，具体到某一个地区，地下水资源多了还是少了，哪里水好、哪里水差，水质不好的原因是城市污染还是农业的面源污染，都不太清楚。要全面了解地下水资源的变化、污染的形成及发展趋势，只有开展长期监测，通过跟踪地下水的动态变化过程，才能作出较为全面、客观、准确的评判。
可当时我国国家级的地下水监测点不足2000个，其中很多监测点的监测设施由于年久失修遭到破坏，以致监测数据无法正常获取。
2003年，我国第二轮地下水资源评价工作刚刚结束。基于资源调查评价成果，原国土资源部向国务院提交了《全国地下水资源战略问题研究报告》，其中建议“加快完善地下水环境动态监测站系统”，引起国务院领导高度重视。
2004年，由中国地质环境监测院起草，并附有中国科学院、中国工程院40位院士签名的《关于设立“国家级地下水监测工程”的建议》呈送至国务院，并很快得到了国务院有关领导的批示：“请发改委研究并提出意见”。2004年8月，原国土资源部向发改委递交了《国家级地下水监测工程项目建议书》。
与此同时，水利部也向发改委提交了一份建议书，建议开展黄淮海重点平原区地下水自动监测系统建设。从2005年起，水利部和原国土资源部本着“分工协作、避免重复、信息共享”的原则，开始对国家级地下水监测工程进行立项论证。
历经多次深入研究、反复论证，国家地下水监测工程终于在2010年获得国务院立项批复。这是我国第一次针对地下水启动的大规模工程，计划新建(修复)地下水监测站点逾2万个，监控国土面积350万平方千米，以形成完整统一的国家级地下水监测站网络。
国家地下水监测工程由原国土资源部和水利部共同建设，中国地质调查局与水利部信息中心分别实施、分别验收、数据共享。其中，水利部的监测站点建设任务为10298个，以浅层地下水监测为主；原国土资源部负责建设站点10103个，深浅监测结合，并兼有水资源的合理利用和地质灾害防治、地质环境保护的职责，自然资源部成立后接续开展了这项工作。
这一庞大工程承载着国家监测、治理地下水的基础任务，任务的重要性不言而喻，而任务的艰巨性更前所未有。
最重的任务是监测站点的建设。原有的2000多个监测站点监测层位不明确，对其改造困难重重。新建的近8000个的监测站点，选在哪里，如何获取准确的水文地质参数，采用何种工艺进行施工等，都是亟待解决的难题。
为了有效、准确获取地下水监测参数，工程在建设之初，项目组就对监测井的施工工艺进行了深入研究，并通过借鉴国外的先进经验，对监测井的管材、滤料、止水材料、洗井、测井、抽水试验等作出了严格要求。
为实现对不同深度含水层的分层监测，并达到节省经费、减少土地占用的目的，工程团队开展了分层监测井的建设。如：在甘肃黑河中游盆地建设的巢式分层监测井，实现了对5个含水层的同时监测。鉴于浅部含水层易受地面人类活动影响而受污染，工程团队通过引进消化再创新，研发并推广了浅层含水层多通道分层监测井管材和成井工艺。由于该工艺施工难度较大，工程团队又引进荷兰监测井的理念，通过室内和野外试验，创新分层止水材料，研发出成井工艺相对简单的浅层地下水集束式监测井成井工艺。
值得一提的是，在自然资源部国家地下水监测工程实施过程中，项目组首次研发并成功实施了承压—自流井监测技术，有效地解决了承压水与无压水转化过程的自动监测，以及水样采集、冬季的防冻和洗井清淤等难题，并将这项技术无偿提供给水利部使用。
通过国家地下水监测工程的实施，自然资源部最终建设完成10171个监测站点，并改建完成河南郑州、新疆昌吉地下水均衡试验场和河北秦皇岛海平面综合监测站，首次构建了国家级地下水三维自动化监测网，大幅提高了我国区域性地下水专业监测的能力和水平。
1万多个监测站点，相当于1万多双眼睛，时刻关注着地下水水位、水质的变化，其中监测的重点地区是人口密集区、国家重大工程区、地下水超采区、地面沉降区。据李文鹏介绍，全国监测站点的平均密度为每百平方千米0.48个，长三角地区的监测站点密度最大，达到每百平方千米1.53个；黄淮海平原每百平方千米也达到了1.27个。
这些监测站点如何连成网？靠的是自动监测设备，以及现代物联网和北斗传输技术。
自然资源部国家地下水监测工程共安装地下水水位水温和大气压监测自动监测设备10171台，通过物联网或北斗卫星传输技术，以及大数据及云计算技术，实现了工程建设所有地下水监测站点监测数据的自动采集、实时传输、多源解析，同时实现了监测站点的远程监控和监测数据的高效管理。工程还基于“地质云”建设完成国家信息中心与省级节点及数据灾备节点之间的专线网络，实现了国家级和省、市等多级地下水监测网的联动管理和数据信息共享服务。
2019年12月29日，在坐落于北京市石景山区的国家地下水监测中心，李文鹏向前来参加工程竣工验收的院士、专家们现场演示了国家地下水监测工程信息应用服务系统。据李文鹏介绍，自然资源部国家地下水监测工程的监测频率采用“24采1发”的模式，每1小时采集一次数据，每天发送水位、水温数据24条，通过试运行期间对设备的运行维护，监测设备运行上线率保持在95%以上。
除了国家监测中心外，每个省还有一个分中心，两者采用10M专线网络与互联网VPN加密链路，以保障监测数据的安全稳定传输。根据中共中央、国务院加强新疆生产建设兵团的新要求，2019年底新增新疆兵团地下水监测信息节点。
通过国家地下水监测工程信息应用服务系统，自然资源部、生态环境部、水利部、应急管理部、中国地质调查局、各级政府、科研人员，乃至社会公众都可以及时获取所需的地下水资源信息。
本着“边建设、边试运行、边发挥效益”的原则，2018年开始，中国地质调查局投入专项资金、批准实施了《国家地下水监测工程运行维护与地下水质监测》项目，开启了工程的试运行阶段。
试运行期间，工程于2018年开展了35项常规指标水质监测，2019年开展了97项常规和非常规指标的水质监测，初步掌握了区域地下水质量状况与超标组分及其分布特征。
以地下水位监测数据为基础，工程人员对全国地下水水位动态变化进行分析发现，与2018年6月相比，2019年6月全国潜水地下水位变化总体呈稳中有升的态势，全国承压水地下水水位变化总体呈略有回升态势。基于工程试运行期间获得的监测数据，并结合地质调查统测结果，首次形成全国主要平原盆地水位系列图件，并对三江平原地下水漏斗、华北平原地下水资源状况等社会关切问题作出了回应。
为推进监测数据共享，2019年3月28日，水利部、自然资源部办公厅联合印发《国家地下水监测工程水利部与自然资源部信息共享管理办法》，建立年度监测数据整体共享长效机制。中国地质环境监测院还与生态环境部中国环境监测总站联合起草了合作协议书，拟建立地下水监测数据共享机制，目前已上报待审批。
工程在试运行阶段，还为自然资源部、生态环境部发布《中国自然资源统计公报》《中国矿产资源报告》《中国生态环境状况公报》等提供了2018年度水质评价成果，并为环保督察、“水十条”地下水质量考核、黄河流域水平衡研究、国土空间规划“双评价”工作等提供了支撑。
从申报到竣工，历经17年，在全国31个省（区、市）、300余家单位、近万名地质工作者及相关行业人员的共同努力下，自然资源部国家地下水监测工程建设圆满落幕。而以此为基础，地下水资源保护和污染防治也将逐渐进入一个更加全面、科学、规范的新纪元。
在工程竣工验收会上，中国地质调查局相关负责人表示，运行维护好国家地下水监测工程，提高地下水科学研究与成果支撑服务能力是下一步重中之重的工作，今后将进一步提升监测数据日到报率，提升监测数据质量，做好数据整编和综合分析；把国家地下水监测中心逐步打造成为国家层面的地下水科学研究平台和数据信息中心；地下水监测与水文地质、水资源调查工作相互配合，调查与监测、统测数据充分共享，共同研究产出有意义的研究成果；进一步研究总结地下水监测网运维经验和存在的不足，适时启动国家地下水监测工程二期申报。
相信随着国家地下水监测工程的进一步完善，地下水这一珍贵的自然资源将得到更加有效的保护和更科学的开发利用。
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原文始发于微信公众号（i自然全媒体）：地下水监测征途
规划问道
