岩溶地下水远程监控系统
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发布时间：2022-04-23 20:08
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时间：2023-10-08 17:26
一、内容概述
2005年以来，通过地质调查项目的实施，逐步在我国主要岩溶区建立了岩溶地下水监测站近30处，代表了多种岩溶地貌或岩溶环境类型的岩溶地下水，如贵州茂兰原始岩溶森林环境类型（3处），广西弄拉岩溶人工次生森林环境类型（1处），云南昆明青龙洞高原岩溶类型（1处），重庆金佛山高山岩溶类型（2处），广西桂林丫吉和寨底、广西柳州融安官村岩溶石山类型（3处），广西桂林毛村外源水岩溶地下河流域（4处），湖南湘西龙山洛塔和凤凰大龙洞、重庆青木关岭谷型岩溶类型（3处），山西汾阳北方岩溶大泉类型（1处），湖北兴山香溪河流域深切岩溶峡谷地貌类型（1处），珠江流域地表水（11处），长江流域地表水（1处），黄河流域地表水（1处）。所监测的岩溶地下水类型包括：岩溶泉、岩溶地下河和岩溶流域地表水。泉水和部分地表水监测站基本实现在线监测，其中7处实现了远程监测和数据实时传输。
建立了监测数据管理平台，对海量数据进行管理，最终达到数据共享目标。
1.基本原理和理论
整个系统分为室内用户和野外探测两部分（图1），通讯公司的GPRS网络和互联网络是两个部分的连接桥梁。野外部分内含自动化监测和数据存储，但网络系统发生故障时，可到现场采集数据，正常情况下，用户可以远程监控系统运行情况、下载数据和进行远程设置（图2）。数据采集和发送系统为针对该型号的探测系统设计，具有适用通讯讯号强度范围大、工作状态稳定的优点。通讯讯号弱导致传输系统工作不正常，是制约远程监控的关键技术。
图1 远程监测系统工作原理示意图
2.技术特点
目前，岩溶地下水自动化监测中使用的仪器包括：
在线监测仪器：美国产MANTA系列（图3）：pH、Ec、T、水位、降雨量，可选择配备电极，监测约30种指标；
图2 中国岩溶碳汇监测网远程监控系统
图3 MANT 多参数仪和数采系统室内调试
澳大利亚产CDTP300：pH、Ec、T、水位、降雨量等。
便携式仪器：德国WTW公司multi 340i：pH、Ec和T，精度分别为0.01、1μs/cm和0.1℃等；
德国Merck公司生产的钙、碱度试剂盒，精度分别为2mg/l和0.1mmol/l。
监测指标
现场监测指：标流、量降雨、量pH、值T、EC、
、Ca2+（叶绿、素蓝绿…藻）。等
水质分析指标：DIC、DOC、TOC、简分析，全分析，同位素（C/H/O），或单个元素（Sr…）
根据研究目的不同，可对监测参数进行调整。自动化数据采集间隔可以任意设置，一般设置为每15分钟记录一组数据。
二、应用范围及应用实例
岩溶地下水监测成果主要用于研究地下水的动态变化，分析岩溶系统结构和调蓄功能；进行水资源评价；研究人为活动对地下水的影响；地下水污染研究；岩溶碳汇估算等方面。目前，所监测的数据被广泛用于水资源评价，岩溶碳汇计算，岩溶系统结构研究，岩溶水评价模型构建，地下水示踪，和地下水污染评价等研究工作中，取得了较多成果。这项技术在业内同行中得到广泛推广和采用。
例如，利用该技术详细研究了贵州茂兰岩溶森林区碳汇和水循环过程。
三、推广转化方式
岩溶地下水自动化监测成果除被应用于上述流域外，监测站还可以作为科研和教学基地，提供学术参观、会议交流和培训场地，现场展示和推广，提高世界自然遗产地和旅游区的科学研究水平，具有科学普及功能。
四、技术依托单位
技术依托单位名称：中国地质科学院岩溶地质研究所
联系人：王珽 何师意
通讯地址：广西省桂林市七星路50号
邮政编码：541004
联系电话：13517731392，0773-5845691
电子邮箱：tingw567@126.com，hsych66@163.com
