温泉监测水位水温电导率实时远程观看

    温泉的产量是有限的，经济愈成长，国人愈重视休闲和养生。温泉度假一直是最受欢迎的休闲之一，每当假日，人潮涌现，温泉区的发展日益蓬勃，而温泉需求量也日渐增加。早年大部分的温泉都自然涌出，少数几家旅馆分配着用也够。近年来因旅馆增加太快，原有的温泉不够用，于是每家旅馆凿设自有的温泉井竞相抽用，缺乏管制的结果，温泉水越来越少。中国大约有一百余处的温泉，其中约十余处的商业发展最盛，而以中国南部屏东县四重溪温泉的超抽现象最明显。四重溪温泉已有百余年的历史，曾被选为中国四大温泉之一。温泉露头位于公共浴室的后方，十余年前仍能自然涌出，但因温泉井大量开发，温泉露头已经干枯消失。近10年水位日渐下降，浅井已抽不到水，迫使各家业者的井越凿越深。
 
    早期约凿一百多公尺深，但没几年，一百公尺抽不到水，于是加深至二、三百公尺。过不久，二、三百公尺的温泉井水量也不够了。特别是在元旦假期和农历年时，温泉水更显不足。目前四重溪温泉区都须依赖三、四百公尺深的温泉井抽水，且因自然补注赶不上人为的抽用，水位已低至地面下五十公尺深。有着迷人温泉文化的日本，也曾出现类似温泉枯竭的状况，例如箱根温泉区。箱根温泉一带群山环抱，湖水如镜，温泉众多，以箱根汤本、塔之泽、堂岛、宫下、底仓、芦之汤、古贺等「箱根七汤（温泉）」，加上箱根山附近的小涌谷、宫城野、千石原、芦湖等17处温泉，统称为箱根温泉乡。「箱根七汤」始建于1684至1687年间，箱根温泉乡共有温泉336处，温泉涌出量在日本全国名列前茅。箱根以箱根汤本为中心，集中有大型饭店和温泉旅馆，芦湖的游览船、大涌谷火山等景观也是箱根必游之处，箱根每年游客多达一千九百多万人。1940年代及二次大战后，日本的箱根温泉区开始发展机械凿井，大量温泉井无限度地抽取温泉水，导致1965年汤本温泉停止涌出。此外，有些温泉的涌出量，10年间有减少的趋势，如底仓温泉。许多温泉井的水位都很深，例如小涌谷温泉井的水位约在地面下80 ～ 90公尺；而强罗温泉井的水位约在地面下160 ～ 180公尺。有些温泉则有泉温下降的趋势，如木贺温泉，1963年水温还有摄氏45度，至2002年水温只有36度，40年间水温下降了9度。温泉水量减少、水温下降、温泉井抽不到水等警讯，迫使日本政府和温泉产业重视温泉的管理和监测。 温泉监测
    有鉴于此，日本在各县市政府成立了相关的温泉研究机构，例如在箱根温泉成立了「神奈川县温泉地学研究所」，监测温泉的基本性质，如泉量、水温、水质等。该研究所有专属的人员、仪器，并定期公布温泉的相关研究和监测数据。温泉监测的基本资料完备后，可利用水位观测等资料，推算出温泉的流向和蕴藏，才能有效进行总量管制等相关措施。温泉监测除了可提供温泉保育外，箱根温泉的观测资料也有其他用途，例如辅助火山的活动性监测和地震预报监测。因为箱根温泉是火山环境生成的温泉，热水在地层下深部流动，许多沿着断层带或岩浆活动的裂隙，一旦火山或地震断层开始变化，地层中的力量有所改变，往往也影响其中的温泉水。因此温泉水的变化，除了是抽水所影响外，也可反应火山和地壳的力量变化。相对于日本在温泉监测上的积极做法，中国在这一方面的起步较晚。直到2008年，经济部水利署才委托嘉南药理科技大学中国温泉研究发展中心，开始进行温泉监测技术的研究和测试。到底要监测温泉的什么特性？温泉水质成分复杂，要监测哪些性质呢？首先要厘清温泉监测的目的。就温泉资源管理的角度而言，温泉井的水位是监测的首要目标，必须了解水位变动，才能知道温泉的抽用是否超过自然补充。其次是水温的监测，以了解水温是否下降。水质当然也是重要考量之一，但是许多水中的化学成分，以现有的技术和预算并不适合现地监测。比较可行的是使用导电度电极，在价格和准确度上都可满足自动监测所需。因此仪器自动监测的部分，设定为水位、水温和导电度3项。pH和氧化还原电位的电极虽然很普遍，但因电极会老化，常置水中约1个月后就有测值偏离的情形，3个月就需更换电极，所以并不建议每小时连续监测。
 
    至于温泉水中的各种离子，例如碳酸氢根、硫酸根、氯离子、钙、镁、钠等主要离子，和铁、锰、锌等微量元素，可能会有短期或长期的变化，需要每年采样两次（半年一次，分旱雨季）送回实验室分析，以监测温泉泉质的长期变化，建立完善的资料库。如此可以了解：降雨是否会改变温泉泉质？从深部涌出的温泉，在接近地面时如何和浅层地下水混合？不同季节或不同地下水抽用型态，温泉泉质如何变化？设立温泉监测站的第1个挑战是，温泉的产出型态五花八门，监测仪器必须因地制宜来设置。有些是一大池的温泉水，例如北投的地热谷；有些是大口径的井；有些是小口径的井，但井中充满电线和抽水机，很难放置仪器。因此在设站过程中，常需要水电人员和凿井重机械的帮忙。仪器的设置由简至繁有3种基本方式：最简单的方式是以钢索把仪器悬挂于水中，优点是费用便宜，但是每次读取资料都须把测棒拉起，再把数据读入电脑；以电缆（数据线）悬挂于水中，在数据的收取上比较方便，因为电缆线的末端在井口，所以只要把末端接到电脑的传输端就可接收资料，不需移动测棒；以电缆悬挂于水中并接远端传输，这方法不需人员至现场取数据，所测的数据会自动传到位于研究中心的电脑端。虽然仪器可以自动地长期记录数据，但为求数据的可靠性，仍需要人工定期校正和保养。通常每年两次，工作人员在现场以手提式水位计、导电度标准液及标准温度计，比较量测值和自动仪器监测值。若误差过大，则进行现场校正；若无法现场校正，则以备用仪器替换。
 
温泉水温的监测
    监测温泉的第2个挑战是温度。电子仪器多半不耐热，尤其要长期泡在高温的温泉中。有些温泉温度可达摄氏100度，例如福建漳州、厦门、泉州的部分温泉等。知本温泉区约有四十余口温泉井，少数浅井的水温是摄氏40 ～ 70度，大多数的水温高于100度，最高可达150度。这高温的热水经由井孔流出时，因解压造成部分沸腾，管内水和水蒸气混合而自涌，压力可达5 kgw/cm 2以上。想了解压力、温度和出水量的变化，可把耐高温高压的监测仪器分别装设于井头和储槽，进行通常4小时的抽水（开井）和4小时的回升（关井、关闭进槽体的阀门）试验。详细量测温泉井的温度，由上而下的井温剖面监测可以用来追踪温泉的源头。例如礁溪温泉，最热的温泉井在西北方的春和浴室，水温最高约摄氏65度。往东南至福崇寺，井水温降到约60度；至汤围公园和太子饭店井，温度约50 ～ 55度；最远的奇立丹地区，水温只剩40度。以这温度范围长约1.5 km、宽约1 km，可界定出温泉的源头、分布和流向。礁溪温泉部分井的井温剖面是上下冷、中间热，反应出特殊的水平地层分布。热水由西北方进入冲积层后，沿地层的水平面流动，向下游流动和扩散都以水平方向为主，因上方和下方都是较冷的地层，所以形成上下冷而中间热的现象，这现象因人为抽水而更明显。本区有超过90家以上的旅馆，大都自有温泉井，井深约20 ～ 50 m。在这含水层大量抽水，有助于上游的热水持续向这层流动。温度最高的层次，应是水流最快的层次，在汤围和太子井约在地面下20 m，在员山井约在地面下75 m。 温泉与降雨的关系
    许多温泉的水位和涌出量与降雨关系密切，雨量越多，温泉的涌出量越多，温泉水位越高。以四重溪温泉为例，公共浴室温泉井2008年水位最低在2 ～ 3月、最高在8 ～ 9月，最高和最低水位落差达13 m。其中连续假期新历年及农历年，水位下降特别明显，达3 ～ 5 m。比对中央气象局恒春站的雨量纪录，2008年6 ～ 8月是降雨最多的月分，月降雨量达400 ～ 650 mm，可推论四重溪温泉的补注和降雨有极明显的关系。2008年降雨，以6月分最多。降雨集中在3个时段：2 ～ 5日、14 ～ 16日及26 ～ 28日。降雨当天，「公共浴室」井的水位并没有立即上升，例如在2 ～ 5日的降雨，水位持平于6.5 m；6日起雨停了，水位开始上升；至13日止，水位由6.5 m上升至8.5 m，共上升了2 m。其余的两个降雨时段，也有类似的情形，反应出四重溪的温泉含水层和地面水或和浅层土壤水的连通性并不好，水位的上升应是因为水由深部受压水层涌入。
 
    厦门温泉和漳州温泉也有同样的现象。2009年8月8日莫拉克台风带来的降雨，使水位上升3 m，水温短暂下降至摄氏35度。台风过后水位持续下降，可能是因地下水（冷及热水）向河床流出。到9月初，水位又回到原来高度，水温则明显上升，由台风前的60 ～ 70度，上升至台风后的70～80度，推测是深层的热水受到区域性的补注，水压变大往上层流动。礁溪温泉则在台风豪雨期间，因上游地下水压变大，温泉井中大量涌出温泉水。温泉资源是非常珍贵的，天然的温泉是大地赐予的稀有宝物。虽然自古以来，温泉提供人们休闲观光和理疗之用，但如果过度开发，将造成这珍贵资源的伤害，人们也无法再享受这上天的厚爱。希望我们对于温泉监测的努力，能让大众更了解温泉的形成和开发的现况，有助于合理管理和可持续经营。