地下水系统中，潜水层、承压水层、弱透水层的水位变化规律差异显著 —— 潜水层受降水影响波动频繁，承压水层因开采呈缓慢下降，弱透水层变化滞后且微弱。若无法有效区分，易导致数据混淆，影响地下水开发与保护决策。本文从技术选型、井体设计、场景适配三方面，解析分层监测的核心方法。

一、先辨差异：含水层特性与监测痛点

不同含水层的水位变化特征决定监测方向：

潜水层：埋深＜10m，与大气相通，降水后 1-3 天水位可升 0.5-2m，干旱期月降 0.1-0.5m，受气象因素主导；

承压水层：夹于两隔水层间，水位受开采影响，年波动＜0.3m，区域变化一致；

弱透水层：渗透系数小，水位变化滞后数周，年波动＜0.1m，易被忽视。

传统 “单井单传感器” 监测存在三大痛点：层间串水导致数据混合、传感器无法覆盖多层、数据解读易混淆，需针对性突破。

二、技术选型：三类核心方案实现分层监测

1. 多深度传感器技术

在同一监测井内，按含水层深度布设 2-4 个投入式传感器，每个对应一层，通过 RS485 或 NB-IoT 实时传数据。选型需注意：

精度适配：潜水层选 ±12.5px，承压水层 ±25px，弱透水层 ±2.5px；

防护达 IP68，316L 不锈钢外壳抗腐蚀，-20℃-60℃耐温。

适用于分层清晰（隔水层厚＞2m）、井径≥110mm 的场景，单井成本较多井低 40%。

2. 嵌套式监测井技术

采用 “主井 + 副井” 结构：主井（直径 300-500mm）贯穿多层，副井（直径 50-100mm）嵌套其中，每副井对应一层，止水装置（橡胶塞、水泥环）防串水，进水孔包滤料防堵塞。

适用于分层复杂（3 层及以上）、隔水层薄＜1m 的区域，数据准确性高，但成本较传感器技术高 30%。

3. 光纤传感技术

利用分布式光纤（DAS/DTS）沿井管布设，通过光纤反射信号反演不同深度水位，单条光纤覆盖 0-1000m 井深，采样间隔 0.1m，无机械部件耐腐，适用于深层含水层（埋深＞50m）或污染区，单井投入约 10 万元，寿命超 10 年。

三、关键支撑：井体设计与数据处理

1. 分层止水与过滤

止水：永久用水泥浆、膨润土球，临时用橡胶膨胀塞，注水试验 30 分钟水位降＜25px 为合格；

过滤：进水段设滤水管（孔隙率 20%-30%），滤料粒径匹配岩性，顶部铺 20-750px 膨润土隔水。

2. 数据校准与干扰排除

校准：每 3-6 个月现场比对（钢卷尺测水位）或实验室校准；

抗干扰：选带温度补偿传感器，潜水层配气压传感器修正数据，每半年清井防泥沙埋传感器。

四、场景化方案：适配不同水文条件

1. 平原区（潜水 + 承压水）

用 “单井双传感器”，潜水层（3-8m）、承压水层（15-25m）各布 1 个，隔水层段用实心井管，潜水层数据需气压修正，支撑 “优先采潜水、护承压水” 策略。

2. 山区（潜水 + 弱透水层 + 承压水）

选嵌套式井，3 个副井对应三层，止水用水泥环，重点算弱透水层越流补给量，避免过度依赖其补给。

3. 滨海区（咸淡水交互）

用光纤传感同步测水位与盐度，识别咸淡水界面，防咸水入侵导致数据误判，及时调整开采方案。

五、规避误区，保障精准

勿用 “单传感器移测多层”，易破坏止水；

止水后必做验证，防层间串水；

弱透水层需高精度监测，完善均衡分析。

综上，地下水分层监测需 “技术适配 + 设计保障”，结合水文条件选方案，才能精准区分各含水层水位变化，为地下水可持续利用提供数据支撑。未来，AI 与物联网融合将推动监测向智能化升级，进一步提升效率与精度。