新疆阿克苏地区渭干河流域管理局 新疆阿克苏 842000
摘要：人类文明随着经济的逐渐发展得到了很大程度的进步，同时，人类文明的进步也对经济发展起到了一定的推动作用。从实际生活中人们可以得知，经济的增长带动了多个领域和行业的快速发展。同时，人们日常生产生活都离不开水资源的应用。水资源是人们赖以生存的主要资源之一，对人类社会以及人类文明发展都有着不可或缺的作用。近年来，地下水水质监测成为了相关工作人员所要把控的重点。因此，工作人员一定要加强地下水水质监测系统的应用，提高地下水水质监测力度，维护社会的可持续发展。
关键词：地下水监测；大数据技术；应用
1 引言
地下水监测是掌握地下水水位(埋深)、水温、水质、水量等动态要素，研究其变化规律的一项长期性、基础性工作，是分析评价地下水资源、制定合理开发利用与有效保护措施、减轻和防治地下水污染及其相关生态水质等问题的重要基础。加强地下水监测是贯彻落实新时代党中央重要治水思路，实施最严格的水资源管理，加强水生态文明建设等必然要求，所以探讨与研究目前地下水监测有关问题是非常必要和重要的，旨在进一步开拓思路、加强有关技术研究，切实做好有关工作，为水利行业强监管提供更好的支撑与服务。
2 大数据技术概述
1）大数据的容量很大。一个大型数据集的容量一般不会超过10TB，但这并不能满足人类生产生活日益提高的需求，很多企业用户不得不将多个数据集组合在一起进行使用，这就使组合后的数据集容量超过了PB级别。2）索引数据的类型越来越多，数据的来源也在逐渐增长。数据的类型和格式变得复杂多样，已经超越了以前有限的结构化数据类别，主要包括半结构化和非结构化数据。3）数据处理的速度非常快。在数据量非常大的情况下，也可以实现实时数据处理。4）大数据能保持很高的数据真实性，在社交、企业管理、金融交易这些对数据集中度较为依赖的领域，传统的数据处理方式急需改进，政府和企业更需要确保数据的真实性和安全性。大数据技术主要包含：数据收集、数据存取、基础架构、数据处理、统计分析、数据挖掘、模型预测和结果呈现等。
3 地下水资源管理存在主要问题
3.1 地下水水位控制方法单一
地下水水位控制是地下水资源管理的重要抓手，也是超采区治理的量化手段，是地下水精细化管理的必然需求，更是实现地下水资源可持续利用的必要条件。但是，目前全国只有部分地区在水位管理和考核方面进行了有益的实践和探索，且方法单一，尚未出台全国统一、科学合理、普遍适用、易于操作的地下水为控制水位管理办法，有的地区甚至尚未实施地下水水位控制。管理环节薄弱、“双控”管理制度不健全等问题仍然比较突出。比如我们渭干河灌区所观测的6号井2010年-2020年的水质矿化度和地下水位变化如下：
.png)
由此可见水质矿化度逐年升高，地下水位逐年下降明显，6号观测井范围管理环节薄弱、“双控”管理制度不健全，超额开采地下水。
3.2 监测站网体系不完善
已建的国家地下水监测工程布站主要以水文地质单元为基础，主要集中在地下水水资源开发利用程度较高地区进行布设，对一般地区布设密度较低或未布设，未以县级行政区为单元进行统筹布设。随着加强县级行政单元水资源管理需要，以及对超采区、生态补水区、生态脆弱区等区域加强水利行业强监管需要，已建的监测站网已不能完全满足新的需求，需要在监测空白区、监测站网密度不足地区补充建设。比如我们渭干河流域管理局水盐监测站自1992年成立以来，基础监测设施落后，监测方法和手段人工监测为主，自动化监测程度较低。
3.3 地下水动态监测不全面
地下水动态监测是直接了解地下水状态的重要手段，通过对监测数据的分析，可以了解和掌握地下水的盈亏状况。目前地下水动态监测大多停留在水位监测阶段，虽然可以间接反映地下水补给、径流和排泄条件的综合变化规律。但是，动态监测不全面、不及时，地下水资源量的变化情况掌握不准确，重点地区地下水水质状况掌握不明晰、污染原因不明确等问题仍然存在。
4 地下水监测的大数据获取
4.1 地下水水质监测系统的功能分析
首先，在实际开展工作的过程中，工作人员可以利用地下水水质监测系统对地下水水质中各项参数进行了解。也就是说，地下水水质监测系统的应用具有数据采集的功能。其次，地下水水质监测系统中包含了多种新技术。其中的一些技术就可以对采集到的数据进行储存。同时，计算机技术以及网络技术的应用还可以完成对采集数据的传输。也就是说，地下水水质监测系统还具有数据采集以及数据传输的功能。最后，在当前社会背景下，各个领域都加强了设备的应用。在开展地下水水质监测工作的过程中，各类设备的应用也是必不可少的。而地下水水质监测系统的应用就可以对设备运行的状态进行监测，保证地下水水质监测设备能够为实际工作发挥出最大效益。目前我们渭干河流域管理局水盐监测站正在申报地下水水质监测系统。
4.2 加快地下水监测站网建设
国家地下水监测工程的实施为加快地下水资源管理进程提供了基础条件，该工程是中央推进水生态文明建设、实现水资源科学管理的重要举措，也是保障城乡饮水和粮食生产安全、提升突发事件应对能力的民生工程。但是，为保障管理工作有效进行，仍应加大投资力度，加强基础设施建设，合理布设监测井；同时应加快建立完整的集地下水信息采集、传输、处理、分析和信息服务为一体的地下水监测网络体系，为科学研究和社会公众提供及时有效的数据服务和信息服务，增强全社会对地下水资源的保护意识。
4.3 地下水水位监测
地下水位监测必须具有适用性、及时性、灵活性、扩展性、兼容性和经济性。此系统主要由前端监控设备和中心控制平台构成。前端设备与中心平台之间的数据通信通过GSM/GPRS/3G/4G无线传输到中央机房的因特网完成。集成式的水位计内置锂电池供电，体积小，质量轻，在野外方便使用，不需要建站房，只需要将其放入监测井中，由监测井上方设立的设备外箱进行防护即可。水位计测量是根据水压与水深成正比的静水压力原理，采用水压敏感集成电路制造核心水位计部件。将水压测量传感器固定在井中观测点位，把测点上方的压力高度与传感器所在位置的标高累加，就可以测得当前地下水水位标高值。通过大数据可以实时查看各监测点实时水位数据。
4.4 基于大数据建立可靠的水质监测程序
程序设计包含数据采集、数据处理分析、分析水质状态等部分，使用图表等可视化方式展现大数据监测成果，展示地下水真实状态。在设计大数据水质监测程序时，要合理安排基础层、数据层、表现层和中间层顺序。基础层的主要内容包括基本数据信息、信息传感器、探测器等基本采集设备；数据层包括基础数据、水质数据等多种数据库；中间层主要包括数据信息挖掘、数据管理等，利用统计、管理、监控、计算等方式分析数据的价值和意义；表现层主要以地图、图表等形式展示和显示水质的基本信息和现状。
5 结束语
在实际工作中，相关工作人员一定要对地下水水质监测要素进行把控，并加强地下水水质监测技术的应用。在实际工作中工作人员可以发现，地下水水质监测系统具有非常多的功能，能够为地下水水质监测工作提供非常多的帮助。因此，相关工作人员一定要加强地下水水质监测系统在实际中的应用。
参考文献：
[1] 李艳伶.地下水监测中大数据技术的应用策略研究[J].水质科学与管理,2020,45(03):129-132.
[2] 吕彩凤.地下水监测中大数据技术的应用策略研究[J].农家参谋,2019(17):152.
[3] 全波.利用大数据技术加强地下水监测[J].科学技术创新,2019(13):102-103.
[4] 卞邶.区域地下水数据分析系统设计[J].科技风,2018(08):41-42.
[5] 刘剑锐.利用大数据技术加强地下水监测[J].水科学与工程技术,2016(01):48-50.
[6]SL183-2017地下水监测规范.