地下水水质自动监测方案

一、项目背景与行业痛点

地下水具有赋存隐蔽、流动速度相对缓慢、污染发现滞后、污染迁移路径复杂和修复周期长等特点。与地表水相比，地下水污染往往难以及时通过肉眼或现场巡查发现，一旦污染物进入含水层，可能沿地下水流向持续迁移，并对地下水源地、工业园区周边、城市地下空间、污染场地及生态环境产生长期影响。

传统地下水监测通常采用监测井人工计划送实验室分析，可获得具有标准方法基础的检测结果，但监测频次通常较低，难以连续记录水位、水温、pH、电导率、溶解氧、浊度等参数的短时变化，也难以及时识别污染羽迁移、地表污染入渗、管网渗漏及工业生产异常对地下水产生的影响。

S-CGWQGW01地下水水质自动监测系统以地下水监测井、多参数水质探头、采集终端和无线通信单元为核心。多参数探头通过钢缆悬挂于监测井水面以下，对地下水温度、pH、电导率、溶解氧和浊度进行连续测量，数据由现场采集控制单元统一读取，并通过远程通信上传至数据管理平台。系统可根据项目扩展氨氮、COD、硬度、TDS、硝酸盐、氯化物和水中油等参数。

地下水综合在线监测的工程难点并不只是传感器精度，而在于如何保证监测井本身、监测水层、传感器安装深度、井内水体交换条件和数据解释方式能够真实代表目标含水层。

地下水监测井中的水并不天然等同于周边含水层当前水质。如果监测井长期缺少水体交换、滤管层位设置不合理、井内形成分层、井底存在沉积物、探头安装深度变化或井口密封失效，在线数据可能主要反映井筒内部局部状态，而不是目标地下水体实际变化。

典型工程中常见以下问题：

监测井滤管未对应目标含水层。

地下水位季节性变化造成传感器实际水深改变。

探头安装过深接近井底沉积物。

探头安装过浅，在低水位期间露出水面。

井内水体长期滞留导致代表性下降。

井壁、探头表面形成铁锰沉积、生物膜或水垢。

地下水浊度受井内扰动而出现假高值。

电导率变化被直接解释为污染物浓度变化。

溶解氧异常被直接解释为污染事件，而未考虑井内交换和测量条件。

单井异常被直接扩大解释为区域地下水污染。

水位变化和水质变化没有在统一时间轴分析。

设备通信在线被误认为监测数据一定有效。

因此，本方案按照：

地下水环境调查 → 监测井布设 → 目标含水层确定 → 井结构与滤管设计 → 地下水位监测 → 探头定深安装 → 水质多参数连续感知 → 扩展参数自动分析 → 数据采集控制 → 4G/有线网络远程传输 → SIYB®数据管理平台 → 多井时序分析 → 污染异常识别 → 人工采样复核 → 污染迁移研判

构建完整地下水水质自动监测体系。

二、建设目标与监测目标

1. 建设目标

建设由地下水监测井、水质多参数探头、地下水位监测设备、数据采集控制终端、无线通信单元、供电系统及SIYB®数据管理平台组成的地下水综合在线监测系统，实现地下水基础水质参数自动采集、实时传输、历史趋势分析、异常预警、设备状态监测和长期运行管理。

系统基础监测参数包括水温、pH、电导率、溶解氧和浊度，并可根据污染类型、地下水功能和项目目标扩展氨氮、COD、硬度、TDS、硝酸盐、氯化物、水中油及其他地下水特征污染物。

2. 监测目标

连续掌握地下水基础水质状态。

连续监测地下水位变化。

建立地下水温度、pH、电导率、DO和浊度长期时间序列。

识别不同监测井之间的空间差异。

识别地下水水质季节性变化。

识别地表降雨入渗对地下水的影响。

识别城市排水管网渗漏风险。

识别工业园区地下水异常变化。

识别污染场地污染羽迁移趋势。

识别地下水源地外围水质风险。

分析地下水位与电导率、硝酸盐、氯化物等参数之间的关系。

分析地下水补给、径流和排泄过程中的水质变化。

建立多井水质综合在线监测网络。

为人工采样和实验室特征污染物检测提供触发依据。

最终系统应能够回答：

当前地下水位是多少 → 探头位于水面以下多深 → 当前pH、电导率、DO、浊度是否正常 → 哪个监测井首先发生变化 → 相邻井是否出现相同趋势 → 水质变化是否与地下水位、降雨或生产活动相关 → 是否可能存在污染迁移 → 是否需要人工采样和专项污染物分析。

三、需求分析

1. 监测井必须对应目标含水层

地下水自动监测首先是监测井工程，其次才是传感器工程。监测井井深、滤管位置、滤料、止水结构必须根据地层和目标含水层设计。

2. 监测井不能形成不同含水层之间的短路通道

多层地下水系统中，应通过合理止水措施避免不同含水层通过井筒直接水力连通，否则可能改变地下水原有水质和水力条件。

3. 监测网络需要结合地下水流向布设

工业园区、污染场地和风险源项目通常应根据地下水流向布设背景井、上游井、风险源附近井、下游监控井及边界控制井。

4. 单井数据不能直接代表区域地下水

地下水具有明显空间异质性。地层、井深、含水层、地下水流向和污染源位置不同，监测结果可能存在显著差异，因此应采用多井网络进行综合判断。

5. 地下水位应与水质同步监测

地下水位影响地下水流向、补给条件和污染物迁移。没有水位数据的单纯水质曲线难以解释地下水污染过程。

6. 探头安装深度需要工程确定

产品资料确认采用井内悬挂式安装，但具体传感器水深不能固定套用，应根据井深、滤管位置、水位变化范围和目标监测层确定。

7. 应避免探头直接接近井底沉积物

井底沉积物受到探头下放、提升或水流扰动后可能造成浊度异常，并影响其他水质参数。

8. 需要考虑最低地下水位

传感器安装应保证在设计最低地下水位条件下仍处于有效浸没状态。

9. 地下水位显著变化时应重新核查传感器位置

当地下水季节性变化明显时，固定钢缆长度可能导致探头相对于水面的深度发生变化，应评估是否需要调整安装方式。

10. 井内水体代表性需要验证

原位综合在线监测项目应评价监测井与含水层之间的水体交换条件，必要时结合人工计划和抽水试验确认井内数据代表性。

11. pH长期运行需要周期标定

地下水矿化度、铁锰沉积和生物膜均可能影响pH电极响应，应建立标准缓冲液标定和维护制度。

12. 电导率是重要异常指示参数但不是具体污染物

电导率快速变化可以提示地下水离子组成、水源或污染输入发生变化，但不能单独确定氯化物、硝酸盐或其他污染物具体浓度。

13. DO受井内条件影响明显

地下水本身可能处于低氧环境，井内曝气、提升过程和井口开放均可能影响DO，因此DO数据必须结合井结构和测量方式解释。

14. 浊度高值需要区分真实地下水颗粒和井内扰动

探头移动、抽水、井壁沉积及井底沉积物扰动均可能造成短时浊度升高。

15. 硝酸盐和氯化物适合部分地下水项目扩展

农业、生活污水、填埋场及城市管网周边项目可根据污染风险配置硝酸盐和氯化物监测。

16. 水中油适用于石油污染风险项目

石油化工、油库、加油站、输油设施和污染场地项目可根据实际需要配置水中油监测，但具体在线方法与实验室石油类方法之间应通过现场比对确认。

17. 自动监测不能替代实验室特征污染物分析

挥发性有机物、半挥发性有机物、重金属及其他地下水特征污染物通常仍需根据项目监测方案开展人工采样和实验室分析。

18. 通信异常不能使用历史值替代当前值

平台应显示最新有效数据时间和通信状态，不能将通信异常前最后一次测值持续显示为当前水质状态。

四、总体解决方案

S-CGWQGW01地下水水质自动监测系统采用“地下水监测井＋井内多参数原位监测＋地下水位监测＋远程数据采集＋多井平台分析”的总体技术路线。

项目首先根据地下水流向、污染风险源、含水层结构和环境管理目标布设地下水监测井。监测井按照目标含水层设置滤管和止水结构，避免非目标水层对监测结果造成干扰。

多参数探头通过钢缆安装于井内设计水层，连续监测水温、pH、电导率、溶解氧和浊度。地下水位传感器同步记录水位变化，用于解释地下水动力条件。

对于需要扩展指标的项目，可根据现场条件采用井内传感、取样后流通分析或专用自动分析设备，对硝酸盐、氯化物、硬度、TDS、水中油及其他指标进行监测。

数据采集终端按照统一时间读取地下水位和水质数据，并通过移动网络或项目网络实时上传SIYB®数据管理平台。

总体技术链路为：

地下水环境调查 → 监测井网络 → 目标含水层 → 地下水位传感器 → 井内悬挂式多参数探头 → 水温/pH/DO/电导率/浊度 → 扩展水质参数 → 数据采集终端 → 无线/有线通信 → SIYB®数据管理平台 → 单井趋势 → 多井对比 → 水位水质联合分析 → 异常预警 → 人工采样复核 → 污染迁移研判。

五、系统架构设计

1. 地下水环境层

包括潜水、承压水及项目目标含水层。正式监测对象应通过水文地质调查明确。

2. 监测井层

监测井为地下水监测系统基础工程，包括井管、滤管、滤料、止水结构、井口保护和编号标识。

3. 地下水位监测层

通过水位传感器记录地下水位变化，为地下水流场和污染迁移分析提供基础数据。

4. 原位水质感知层

井内悬挂式多参数探头连续测量水温、pH、电导率、DO和浊度。

5. 扩展参数层

根据项目可配置氨氮、COD、硬度、TDS、硝酸盐、氯化物、水中油及其他监测参数。

6. 数据采集控制层

负责水位、水质传感器和扩展分析设备的数据读取、时间统一和状态管理。

7. 供电层

根据现场条件采用市电或太阳能供电。

8. 通信层

通过远程通信终端将地下水实时监测数据上传至数据中心。

9. 平台应用层

SIYB®数据管理平台负责站点地图、实时数据、历史趋势、多井对比、报警、设备状态和运维管理。

六、监测内容与监测方法

1. 地下水位

地下水位是分析地下水补给、径流、排泄和污染物迁移的重要水文参数，建议作为地下水自动监测系统基础配置。

2. 水温

用于反映地下水热环境，并辅助分析不同水源补给、地下水交换和传感器稳定性。

3. pH

用于反映地下水酸碱状态，对金属迁移、地下水化学平衡和污染过程解释具有重要意义。

4. 电导率

用于反映地下水可导电离子总体水平，可辅助识别矿化度、水源变化、污染输入和盐分异常。

5. 溶解氧

用于反映地下水氧化还原环境和含水层综合色条件，但应结合井内测量状态进行解释。

6. 浊度

用于监测悬浮颗粒和井内扰动，同时可作为判断人工计划采样前井况的重要辅助指标。

7. TDS

可作为地下水综合色溶解性物质变化指标，若采用电导率估算方式，应明确其属于换算值而不是直接重量法结果。

8. 硝酸盐

适用于农业面源、生活污水、城市管网及部分污染场地地下水风险监测。

9. 氯化物

可用于城市污水、工业盐分、海水入侵和部分污染源影响监测。

10. 硬度

用于地下水矿化特征、供水适用性和水化学变化分析。

11. 水中油

用于石油污染风险较高区域综合在线监测，具体测量定义和人工计划方法应在项目技术文件中明确。

七、技术原理与算法模型

1. 地下水埋深

地下水埋深可表示为：

D_gw = Z_ground - Z_water

其中Zground为井口或地面基准高程，Zwater为地下水水面高程。

2. 地下水水位高程

根据井口基准点测量数据：

H_gw = H_reference - D

用于多井地下水流场分析。

3. 地下水水力梯度

相邻监测井之间可计算：

i = Δh / L

其中Δh为地下水位高程差，L为监测井之间综合色距离。

结合地层渗透性和井网，可辅助分析地下水流向及污染物迁移趋势。

4. 达西流动概念模型

在满足适用条件时，地下水流动可依据：

Q = K × i × A

进行概念性分析，其中K为渗透系数，i为水力梯度，A为过水面积。

该模型用于水文地质分析，不由单套在线设备直接给出污染迁移速度。

5. 参数变化量

对于任意水质参数X：

ΔX = X(t) - X_baseline

用于分析当前地下水水质相对于长期基线的偏移。

6. 参数变化速率

V_X = [X(t2)-X(t1)] / (t2-t1)

地下水变化通常相对缓慢，因此连续较小但持续的单向变化可能比单次突变更具有工程意义。

7. 多井空间差异

同一参数可计算：

ΔC_ij = C_i - C_j

用于比较背景井、污染源附近井和下游井之间水质差异。

8. 水位—水质响应模型

C(t) = f(H_gw, Rainfall, Recharge, SourceActivity, Time)

用于研究降雨入渗、地下水位升降与污染物浓度变化之间的关系。

9. 污染羽时序模型

对于沿地下水流向布设的监测井，可根据异常首次出现时间建立：

Δt = t_downstream - t_upstream

结合地下水流向、水位、水文地质参数和污染物性质辅助分析污染迁移，但不应仅用两个监测井时间差直接推算真实地下水污染迁移速度。

10. 多参数异常指数

GroundwaterRisk = f(pH, Conductivity, DO, Turbidity, Nitrate, Chloride, WaterLevel)

用于项目趋势辅助识别，不替代地下水质量标准中各指标的正式评价。

八、系统功能设计

支持地下水监测井自动监测。

支持井内悬挂式多参数探头。

支持水温在线监测。

支持pH在线监测。

支持电导率在线监测。

支持溶解氧在线监测。

支持浊度在线监测。

支持地下水位在线监测扩展。

支持氨氮监测扩展。

支持COD监测扩展。

支持硬度监测扩展。

支持TDS监测扩展。

支持硝酸盐监测扩展。

支持氯化物监测扩展。

支持水中油监测扩展。

支持实时数据采集。

支持远程数据上传。

支持设备运行状态监测。

支持历史趋势曲线。

支持高值、低值和变化速率告警。

支持数据超时和通信异常告警。

支持多井统一管理。

支持井点地图展示。

支持人工计划及质控记录管理。

支持运行维护记录。

支持太阳能或市电供电配置。

九、硬件组成与配置方案

1. 地下水监测井

作为地下水水质和水位连续监测基础设施，应根据含水层结构和项目要求进行专业设计。

2. 多参数水质探头

基础配置用于温度、pH、电导率、DO和浊度连续测量。

3. 地下水位传感器

建议用于地下水位连续监测和地下水流场分析。

4. 悬挂钢缆或承重电缆

用于将水质探头固定在设计井深，并便于周期提升维护。

5. 井口保护装置

用于保护监测井、传感器电缆和通信设备，避免地表水、异物和人为破坏进入井内。

6. 数据采集终端

负责读取地下水水位、水质及扩展设备数据。

7. 无线通信终端

将监测数据实时上传至数据中心。

8. 太阳能供电系统

无市电条件站点可配置太阳能板、充电控制设备和电池。

9. 市电供电设备

具备市电条件时可采用稳定电源为数据采集和分析设备供电。

10. 扩展水质监测设备

根据项目配置硝酸盐、氯化物、TDS、硬度、水中油及其他水质设备。

11. 户外设备箱

用于安装数据采集、通信、供电和保护设备。

12. SIYB®数据管理平台

用于监测井地图、实时数据、历史趋势、多井对比、告警和运维管理。

十、核心设备参数

1. S-CGWQGW01已确认系统参数

系统型号：S-CGWQGW01。

核心单元：监测井、多参数探头、采集终端与无线通信单元。

基础监测参数：温度、pH、电导率、溶解氧、浊度。

扩展参数：氨氮、COD、硬度、TDS、硝酸盐、氯化物、水中油。

传感器安装：井内悬挂式。

数据传输：远程终端至数据中心。

供电：太阳能或市电按站点配置。

平台功能：支持实时数据、设备状态、历史曲线及告警。

2. 多参数探头技术参数边界

当前系统说明书没有给出水温、pH、DO、电导率和浊度具体量程、精度和分辨率，因此正式招标文件应引用最终选配探头对应产品参数，不应自行填写。

3. 最大井深边界

当前资料没有给出最大传感器安装深度和允许水压，应根据最终探头耐压能力、电缆长度和监测井深度确定。

4. 地下水位参数边界

当前产品资料尚未将地下水位列入核心参数。考虑地下水污染分析需求，建议正式系统配置增加地下水位监测设备，并单独明确量程、精度和温度补偿性能。

5. 通信方式边界

说明书仅确认由远程终端上传数据中心，具体4G、以太网或其他通信方式应以项目配置清单为准。

6. 太阳能参数边界

当前资料没有给出太阳能组件功率和电池容量，应根据站点设备功耗、通信频率和当地太阳辐射进行计算。

7. 井内材料边界

当前资料没有明确钢缆、探头壳体及水下连接器材料和防护等级，应根据地下水水化学条件确定耐腐蚀配置。

十一、软件平台与数据展示

SIYB®数据管理平台按照“项目—区域—监测井—设备—参数”的层级进行地下水数据管理。

1. 地下水监测井地图

展示背景井、上游井、风险源附近井、下游井和边界井空间分布。

2. 单井实时页面

宜显示井号、井深、滤管层位、当前地下水位、探头安装深度、最新水质参数、更新时间、设备状态和告警状态。

3. 水位曲线

显示地下水埋深或水位高程长期变化。

4. 水质趋势

展示pH、电导率、DO、浊度、水温及扩展水质指标时间曲线。

5. 水位—水质同图

将地下水位和电导率、硝酸盐、氯化物等参数置于统一时间轴，用于分析补给和污染变化。

6. 多井同参数比较

支持多个监测井同一参数同步展示，用于分析空间梯度和污染迁移趋势。

7. 数据状态管理

区分正常数据、质控数据、维护数据、异常数据和通信异常。

8. 人工检测结果

实验室特征污染物数据可与在线计划按井号和时间进行统一管理。

9. 设备运维页面

记录探头提升、清洗、标定、传感器更换和井况检查等维护信息。

十二、数据分析与智能应用

1. 单井长期趋势分析

建立每个监测井水位、水温、pH、电导率及其他水质参数正常变化区间。

2. 多井空间梯度分析

比较地下水流向上不同监测井的水质变化，识别异常参数的空间分布。

3. 背景井对比分析

通过背景井与风险源附近井比较，可区分区域自然背景变化和局部污染输入。

4. 地下水位—电导率分析

水位变化同时伴随电导率明显变化时，可进一步分析不同水体补给、污染入渗或盐分变化。

5. 降雨入渗响应分析

结合降雨和地下水位数据分析降雨发生后地下水水质变化的时间滞后。

6. 硝酸盐污染趋势分析

农业区及生活污水影响区域可分析硝酸盐长期增加、季节变化及多井空间差异。

7. 氯化物异常分析

沿海地下水、污水渗漏和高盐工业区域可结合地下水位与氯化物变化分析盐分来源。

8. 污染羽迁移辅助分析

若沿地下水流向布设的监测井依次出现相似特征污染物变化，可结合水位、水文地质和人工计划分析污染羽迁移趋势。

9. 设备漂移分析

当单井某参数缓慢偏移但周边井和人工计划没有类似变化时，应优先检查传感器污染和标定状态。

10. 异常持续时间分析

地下水污染通常持续时间较长，平台应记录异常开始时间、变化速率、峰值和恢复过程。

十三、预警机制与决策支撑

地下水自动监测采用“单井参数阈值＋长期基线＋变化速率＋多井空间关系＋地下水位＋设备状态”的综合在线预警机制。

1. 单参数阈值预警

根据地下水质量标准、地下水功能和项目管理值设置pH及相关污染物关注阈值。

2. 基线偏离预警

地下水参数即使尚未达到标准控制值，但持续偏离本站长期历史背景，也可形成趋势提示。

3. 变化速率预警

对于通常稳定的地下水参数，明显快于历史规律的持续变化应提高关注等级。

4. 多井联动预警

沿地下水流向多个监测井先后出现相同类型异常时，提高污染迁移风险等级。

5. 地下水位联合预警

地下水位明显上升并伴随电导率、硝酸盐或其他参数同步变化时，应调查降雨入渗和地表污染源影响。

6. 浊度扰动识别

单井浊度突然升高但其他水质参数无明显变化时，应首先检查井内扰动、探头移动或沉积物影响。

7. 设备异常预警

传感器通信、数据超时和设备故障与真实地下水污染告警独立管理。

8. 推荐异常处置流程

地下水参数异常 → 检查数据时间和设备状态 → 核查地下水位 → 核查探头安装深度 → 检查井况 → 比较背景井和周边井 → 查看降雨和生产活动 → 开展人工采样 → 实验室特征污染物分析 → 结合地下水流向判断污染来源和迁移方向 → 必要时增加监测井或提高监测频率。

十四、项目实施方案

1. 水文地质调查

收集地层、含水层、隔水层、地下水埋深、地下水流向、补给排泄条件和历史污染资料。

2. 污染源调查

调查工业企业、储罐、污水管网、危废设施、填埋场、农业区及其他地下水污染风险源。

3. 监测井网络设计

根据地下水流向和风险源设置背景井、污染源附近井、下游监控井和边界井。

4. 监测井设计

明确井深、井径、滤管层位、滤料、止水和井口保护结构。

5. 成井后洗井

监测井施工完成后应按地下水环境监测技术要求完成洗井及相关井况验证。

6. 建立井档案

记录井号、坐标、井口高程、井深、滤管位置、含水层、建设时间和井结构信息。

7. 地下水位设备安装

根据预期水位变化范围选择水位传感器并确定安装位置。

8. 水质探头安装

根据滤管层位、最低水位及井底位置确定探头安装深度，并做好承重和电缆防护。

9. 初始水质调查

采用人工采样和实验室分析建立各监测井初始地下水水质背景。

10. 初始标定

依据传感器要求完成pH、电导率、DO、浊度等初始标定。

11. 数据采集终端配置

设置传感器地址、数据采集周期、单位、时间和通信参数。

12. 供电系统配置

具备市电条件采用市电供电；偏远井点根据负载和太阳辐射配置太阳能系统。

13. 平台组态

建立井点地图、井编号、水位、水质参数、设备状态和告警规则。

14. 人工同步比对

采用人工采样实验室结果与在线监测数据进行初始验证。

15. 多井联合试运行

综合色评价水位、水质、设备通信、数据稳定性和井内传感器运行状态。

16. 工程验收

验收资料宜包括水文地质调查、井网布设、监测井结构、井档案、探头安装、地下水位、水质标定、人工比对、通信平台和运行维护资料。

十五、运维服务保障

1. 监测井维护

定期检查井口保护、密封、井盖、井号及周边地面状况。

2. 地下水位设备维护

定期核查水位传感器漂移、安装位置和基准高程。

3. 水质探头维护

定期将探头提升至地面开展清洗、检查和标定。

4. pH传感器维护

检查电极斜率、参比状态和铁锰沉积影响。

5. 电导率传感器维护

清除电极水垢、沉积物和生物膜。

6. DO传感器维护

依据具体传感器类型检查光学帽、膜组件或其他耗材。

7. 浊度传感器维护

重点清洁光学窗口，避免附着物产生长期假高值。

8. 人工采样比对

按照监测方案开展人工计划，并与同期在线数据综合色分析。

9. 井况复核

水质出现长期异常而周边井缺少相应变化时，应核查井内沉积、堵塞及水体交换条件。

10. 平台运维

定期检查数据时间、设备状态、异常值、告警和运维记录。

十六、项目优势与方案价值

S-CGWQGW01将地下水监测井、多参数原位探头、数据采集和远程通信组成综合在线监测节点，可由人工计划低频监测扩展为长期连续地下水观测。

井内原位传感方式减少水样提升过程中温度、DO等基础参数发生变化的影响。

水温、pH、电导率、DO和浊度可以连续反映地下水基础水化学环境变化，并为人工特征污染物检测提供辅助信息。

通过扩展硝酸盐、氯化物、TDS、硬度和水中油，可根据农业、城市、工业和石油污染等不同场景构建专项监测体系。

多个监测井接入SIYB®数据管理平台后，可由单井实时监测升级为地下水空间监测网络。

结合地下水位，可以从单纯水质变化进一步分析补给、径流和污染物迁移过程。

最终形成：

水文地质调查 → 监测井网络 → 地下水位＋井内多参数水质 → 实时数据采集 → 远程通信 → SIYB®数据平台 → 多井空间对比 → 水位水质联合分析 → 异常预警 → 人工实验室复核 → 污染迁移研判

的完整地下水水质自动监测体系。

十七、应用场景

1. 地下水饮用水源地

用于水源地外围、补给区和保护区地下水长期监测。

2. 工业园区地下水

用于园区背景井、企业周边及园区边界地下水污染风险监测。

3. 污染场地

用于污染羽长期变化和修复工程效果监测。

4. 化工及石化企业

用于储罐区、生产装置区、污水处理设施及企业边界地下水风险监测。

5. 油库和加油站

用于石油烃泄漏地下水风险监测。

6. 城市排水管网周边

用于污水管线渗漏对地下水影响监测。

7. 垃圾填埋场及固废设施

用于地下水背景、侧向和下游风险监测。

8. 农业地下水

用于硝酸盐、盐分及农业面源污染趋势监测。

9. 矿山及尾矿库周边

用于地下水位、水化学和潜在污染变化监测。

10. 沿海地区地下水

用于地下水位、电导率和氯化物变化，辅助分析海水入侵风险。

11. 地下水生态环境长期观测

用于区域地下水长期变化研究和环境管理。

十八、效益分析

连续地下水监测能够减少人工计划之间的时间盲区。

地下水位和水质同步监测可提高污染变化解释能力。

多井联网能够识别地下水空间差异和污染迁移趋势。

连续电导率、pH等参数可快速发现地下水环境状态发生改变。

趋势预警可在特征污染物人工计划之前提供异常线索。

远程通信减少偏远监测井人工计划读取需求。

太阳能配置可提高无市电地下水监测井部署能力。

设备状态和运维记录集中管理，有利于长期数据质量追溯。

长期监测数据可为地下水污染调查、风险评估、修复工程、园区管理和地下水源保护提供连续数据依据。

十九、标准规范与技术依据

1. HJ 164-2020《地下水环境监测技术规范》

HJ 164-2020是地下水环境监测项目的重要技术依据，规定了地下水环境监测点布设、环境监测井建设与管理、样品采集与保存、监测项目和分析方法、监测数据处理、质量保证和质量控制以及资料整编等要求。

地下水自动监测项目在监测井布设、井建设、井管理和人工采样复核等环节应与该规范衔接。

2. GB/T 14848-2017《地下水质量标准》

该标准用于地下水质量分类和评价。在线计划需要用于地下水质量评价时，应根据具体监测参数、适用分析方法和数据质量要求进行评价，不能简单以在线探头结果替代所有标准方法检测。

3. HJ 212-2025《污染物自动监测监控系统数据传输技术要求》

需要接入相关自动监测平台主管或平台主管要求采用该体系时，可依据HJ 212-2025设计数据采集、设备状态和传输接口。

4. 地下水特征污染物分析标准

硝酸盐、氯化物、重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物及其他地下水污染指标应根据监测方案采用现行国家生态环境监测方法标准。

5. 项目环境调查与风险管理文件

工业园区、污染场地及地下水风险源项目还应结合环境影响评价、地下水环境调查、污染场地调查、地下水污染防治方案和项目监测计划确定井网和监测指标。

• HJ 164-2020《地下水环境监测技术规范》。
• GB/T 14848-2017《地下水质量标准》。
• HJ 212-2025《污染物自动监测监控系统数据传输技术要求》。
• 项目适用的地下水污染物国家生态环境监测方法标准。
• 项目地下水环境调查报告及水文地质资料。
• 项目地下水监测方案、风险评估和污染防治要求。
• 《S-CGWQGW01地下水水质自动监测系统产品说明书》。
• S-CGWQGW01最终多参数探头、水位设备、通信设备及供电配置资料。
• 监测井成井资料、井结构图、洗井记录、人工计划及工程验收资料。

二十、成功案例

以下内容为典型应用案例示例，用于说明S-CGWQGW01地下水水质自动监测系统工程应用逻辑，不作为未经确认的真实客户项目业绩。

案例一：工业园区下游监测井电导率持续升高

某工业园区背景井电导率长期稳定，下游一口监测井连续数周呈现缓慢升高趋势。

平台比较地下水位、周边监测井和降雨数据后，将该井列为重点复核井，并开展氯化物、硝酸盐及相关工业特征污染物人工计划。

案例二：降雨入渗引起地下水水质变化

某浅层地下水区域强降雨后地下水位明显上升，电导率短时间下降，随后逐渐恢复。

通过地下水位和水质同步曲线判断该过程具有明显降雨补给特征，避免仅根据电导率下降直接判定污染浓度变化。

案例三：城市污水管网泄漏风险监测

某城市地下水监测井长期背景稳定，邻近污水管线的一组下游井出现电导率和硝酸盐同步增加。

多个监测井空间变化与地下水流向一致，项目进一步开展人工采样和管网排查。

案例四：探头接近井底造成浊度异常

某监测井浊度长期明显高于周边井，而pH和电导率没有同步变化。

现场检查发现探头接近井底沉积层，调整安装高度并完成稳定后，浊度恢复正常水平。

案例五：铁锰沉积造成传感器漂移

某地下水井电导率和pH逐渐偏离人工结果。

探头提升后发现表面存在明显铁锰沉积，清洗和重新标定后数据恢复，与周边监测井趋势重新一致。

案例六：沿海地下水盐化趋势

某沿海区域监测井地下水位持续降低，同时电导率和氯化物逐步升高。

项目结合季节性抽水、地下水位和多井数据开展海水入侵风险分析。

案例七：农业区硝酸盐长期变化

某农业区浅层地下水监测井硝酸盐在施肥和降雨季节后出现阶段性升高。

结合地下水位和降雨时间分析，识别农业面源向地下水迁移的长期趋势。

案例八：单井异常未直接判定区域污染

某工业场地单井电导率突然升高，但相邻下游井没有相似变化。

项目先检查井况和传感器状态，再开展人工采样复核，避免依据单井单参数直接判断大范围地下水污染。

案例九：污染羽迁移趋势监测

某污染场地沿地下水流向布置多口监测井。上游风险源附近监测井首先出现特征参数变化，下游监测井随后逐渐出现相似趋势。

通过多井时间序列、水位和实验室特征污染物结果，辅助判断污染羽迁移方向和范围。

案例十：偏远地下水监测井太阳能供电

某生态环境长期监测点缺少稳定市电，通过太阳能为水位、水质、数据采集和无线通信设备供电。

监测数据实时上传远程平台，减少人工计划读取频次，实现偏远地下水监测点长期无人值守运行。

二十一、参考文献

1. 《S-CGWQGW01 地下水水质自动监测系统产品说明书》，V1.0，2026年9月。
2. HJ 164-2020《地下水环境监测技术规范》。
3. GB/T 14848-2017《地下水质量标准》。
4. HJ 212-2025《污染物自动监测监控系统数据传输技术要求》。
5. 项目适用的地下水水质分析方法标准。
6. 项目地下水环境调查报告、水文地质资料及地下水流场资料。
7. 项目监测井设计、成井、洗井和井况检查资料。
8. 项目监测方案、人工采样、实验室检测及质量控制资料。
9. S-CGWQGW01最终多参数探头、地下水位传感器、数据采集终端、通信和供电技术资料。

S-CGWQGW01地下水水质自动监测系统适用于地下水源地、工业园区、化工及石油企业、污染场地、城市排水管网周边、填埋场、农业区、矿山、沿海地下水和生态环境长期监测等应用场景。

地下水自动监测的核心不是简单将水质探头放入井中，而是建立“水文地质调查—监测井网络—目标含水层—地下水位—井内原位水质—多井空间关系—人工实验室复核”的完整地下水环境监测体系。

最终形成“监测井—地下水位—井内悬挂式多参数探头—数据采集终端—太阳能/市电供电—远程通信—SIYB®数据管理平台—单井趋势—多井对比—水位水质联合分析—异常预警—人工采样复核—污染迁移研判”的完整地下水水质自动监测方案。