【摘 要】城市地下管線是城市及工礦企業(yè)重要的基礎設施，它擔負著城市居民生活和工礦企業(yè)生產(chǎn)的物資、信息傳遞、能源輸送等工作，是城市賴以生存的物質(zhì)基礎。尤其在城市建設和發(fā)展中具有十分重要的地位和作用。本文首要對地下管線探測的主要方法進行介紹，然后就城市地下管線測繪一體化技術的應用實現(xiàn)展開簡要的分析探討。

【關鍵詞】城市；地下管線；探測

一、地下管線測繪

地下管線測繪是指在城市或廠礦企業(yè)內(nèi)等級導線點和等級水準點的基礎上進行的圖根控制測量、地下管線點的平面和高程位置連測及相關地形測量。

圖表是探測的必查明與測注的項目，地下管線測繪就是在此基礎上進行的，因此，地下管線探測的質(zhì)量是最后成果的關鍵。測量工作必須要由探測人員提交一份工作底圖，一般為1：500的地形圖，圖上應標注有管線點、管線走向、位置及連接關系等草圖，作為地下管線測量的依據(jù)。

地下管線測量，常采用解析法。同時，為了滿足數(shù)字化計算機輔助成圖的要求，野外采集數(shù)據(jù)采用電子手薄記錄。這樣可以達到從外業(yè)到內(nèi)業(yè)直至建立數(shù)據(jù)庫一體化。

二、地下管線探測主要方法

地下管線探測方法主要分為兩種：一種是井中調(diào)查與開挖樣洞或簡易觸探相結合的方法，在某些管線復雜地段和檢查驗收中仍需采用；另一種是井中調(diào)查與儀器探測相結合的方法。這是目前生產(chǎn)作業(yè)應用最為廣泛的方法。儀器探測方法主要有頻率域電磁法、磁測、地震、探地雷達、直流電法和紅外輻射法等，較為成熟的探測方法有頻率域電磁波法、電磁波法等。

對于金屬管線或含有金屬的電纜類管線，其與周圍的介質(zhì)（巖石、土壤、水、水泥等）存在明顯的電性差異，可以利用這一物理性質(zhì)差異，采用人工激發(fā)方式，使金屬管線產(chǎn)生微弱電流，從而在地面上接收電流的交變磁場。信號激發(fā)方式有感應法、夾鉗法、直連法，無論采用何種方法都應保證目標管線有足夠的信號強度，經(jīng)實地開挖驗證，南通地區(qū)管線儀的最佳發(fā)射頻率一般為33KHz或65KHz。用極大值法初步確定管線的平面位置，70%法定深；用70%法的兩個對稱點中心位置精確定位，定位時應注意與極大值法中心位置的檢核。

（1）感應法

將發(fā)射機放置在管線正上方，方向與管線延伸方向相同，使磁偶極源在地面上建立一個交變磁場，地下金屬管線在一次場作用下，會感應出電流產(chǎn)生二次磁場，利用接收機沿管線方向探測二次磁場，可推斷出地下管線的空間位置。

（2）夾鉗法

當管線直徑小于夾鉗時，可采用該方法。將待測管線用夾鉗完全閉合（盡量夾住同一孔所有管線），通過發(fā)射機激發(fā)，在管線方向上產(chǎn)生出二次磁場，進而利用接收機沿管線方向探測二次磁場，推斷出地下管線的位置。

（3）直連法

在有管線出露點情況下（如消防水龍頭、過河閥門、檢查井、路燈桿等），將管線探測儀接地電纜的正極接到出露點（祛除出露點外包防銹漆），負極通過接地棒與大地相連（單端充電法，注意將連接導線垂直于目標管線）?；蛘邇牲c均接在同一管線上（雙端充電法，注意將連接導線離開目標管線5m以上），從而把一定頻率的交流信號直接加到被測金屬管線上，根據(jù)接收機探測到的磁場確定出被測管線的位置。

根據(jù)二次磁場信號的強弱，以上探測方法使用的優(yōu)先順序一般為直連法、夾鉗法、感應法。但對于易燃易爆管線，如燃氣、氧氣、乙炔等慎用直連法，對此一般產(chǎn)權單位都有嚴格的作業(yè)規(guī)定。

隱蔽點埋深的探測方法有：直讀法、45°法、極值法、比值法等。一般采用70%極值法，直讀法僅做參考。當管線密集，距離較近或被探測管線信號較弱有其它管線干擾時，可采用45°法。45°法即將發(fā)射機放置在待測管線上，方向與待測管線方向一致，將發(fā)射機傾斜45°角，發(fā)射機正面背向干擾管線，以屏蔽其它干擾信號，進而確定管線深度。

三、地下管線點測量

地下管線點的測量，是以應用物探儀器，探明地下管線的平面位置，并設置相應的標志和注明編號后進行，一般以控制點或圖根點為探測點，使用全站儀或測距經(jīng)緯儀。測量方法常用極坐標法，其距離不宜太長，一般在150m左右，但定向可采用長邊。整個測量工作與其他測量工作完全一樣。

地下管線測繪還包括相關地形測量，一般是測沿道路、街巷兩側的帶狀地形圖。而地下管線測量的重點是地下管線的位置、高程以及與道路、街道、相鄰地面建筑物的相對位置關系，地形地物測繪。只需測設道路、街道邊線、臨街建筑物向街一面的外輪廓線、結構、層數(shù)分間線、門牌及單位名稱，測定各種地面地物特征點的地面位置及高程。

城市地下管線圖還需要測定橫斷面。橫斷面的位置要選在主要道路、街道有代表性的斷面上。每幅圖不得少于兩個斷面。橫斷面測量，應垂直于現(xiàn)有道路、街道布置、除測定管線點位置、高程外，還應測量道路的特征點、地面高程變化、各種建筑物邊沿等。

四、城市地下管線測繪一體化技術的應用實現(xiàn)

（1）實現(xiàn)信息化應用功能

城市地下管線測繪一體化技術在當前技術條件的支持下，應當實現(xiàn)的信息化應用功能具體如下：1、實現(xiàn)針對應用區(qū)域范圍內(nèi)管線調(diào)查數(shù)據(jù)的合理錄入，即通過管線調(diào)查數(shù)據(jù)、管線點信息數(shù)據(jù)、管線電相互間連接信息數(shù)據(jù)和管線整體信息數(shù)據(jù)等進行綜合分析，并進行作業(yè)錄入。2、實現(xiàn)數(shù)據(jù)瀏覽以及數(shù)據(jù)查詢功能，即將城市地下管線測繪一體化技術應用過程中，所產(chǎn)生的一系列步驟及各類錄入數(shù)據(jù)的信息進行整體性瀏覽，是現(xiàn)階段最直觀的調(diào)查管線綜合信息化顯示，也是現(xiàn)場技術人員操作的理論確據(jù)。3、實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能化應用功能，即在規(guī)定的區(qū)域范圍內(nèi)對管線數(shù)據(jù)信息給予綜合調(diào)查，并實施智能化轉(zhuǎn)換可實現(xiàn)管線偏移位置的有效判斷；對于尾數(shù)表現(xiàn)為數(shù)字狀態(tài)的管線數(shù)據(jù)信息而言，可在下一點管線數(shù)據(jù)信息處理過程中自動生成“十1”處理；可結合現(xiàn)管線的實際情況實現(xiàn)對自動默認數(shù)據(jù)信息的有效且快速的修改處理。4、實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能，即借助于SDF數(shù)據(jù)庫對城市地下管線測繪一體化技術實施綜合性應用，是管線測繪數(shù)據(jù)的高效載體，是確立數(shù)據(jù)發(fā)揮的依據(jù)。5、實現(xiàn)輸出功率廣范圍應用，即通過SDF數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)信息的導入，并利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器對相關管線信息數(shù)據(jù)進行輸出處理，可為后期城市地下測繪管線工作做出深入指導。

（2）3S技術的應用

科技在進步，城市在不斷的發(fā)展，我們在城市地下管線的管理上也應大量引入新技術。在“3S”技術日益普及的今天，爭取為城市地下管線的管理做出貢獻，例如，“GPS”定位技術配合管線探測儀可為老舊城市地下管線的檢修和改造可提供精確的坐標，在新的管線建設期間，就可及時的開展管線測量，不僅可以檢測管線施工時的位置偏差，還可以和管線的設計資料進行比對，最終形成完整的管線竣工資料。當城市地下管線具有完整的定位信息后，就可以此建立城市地下管線GIS系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)（GIS）是基于計算機技術和網(wǎng)絡通信技術的解決與地球空間信息有關的數(shù)據(jù)獲取、存儲、傳輸、分析與應用等問題的空間信息系統(tǒng)。其優(yōu)勢在于它的集地理數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、分析、三維可視化顯示與輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，在于它的空間分析、預測預報和輔助決策的能力。GIS”技術可以建立統(tǒng)一的城市地下管線信息管理平臺，GIS強大的空間分析空能可為城市地下管線的建設和管理提供便利，而GIS具有統(tǒng)一的接口能實現(xiàn)管線管理的標準統(tǒng)一，這就可最大限度的實現(xiàn)信息共享，也為城市地下管線資料的保存提供了技術支持，GIS的查詢和檢索功能可方便的應對城市地下管線在運行過程中的各類突發(fā)事故。而GPS采集的數(shù)據(jù)其中隨時間變化的參數(shù)數(shù)據(jù)（如位置因子的變化，附屬設施的分布）可利用關聯(lián)性數(shù)據(jù)庫的方式整理，與基本屬性數(shù)據(jù)相結合輸入到城市地下管線信息系統(tǒng)中。整理后的資料可直接輸出或轉(zhuǎn)成表格形式進行統(tǒng)計分析，與其它數(shù)據(jù)再次結合進行運算分析，這樣城市地下管線監(jiān)測的結果才得以有效應用于管理決策。

五、結語

總而言之，城市地下管線測量是一項十分重要的工作，是一門涉及多學科、具有較高科技含量的技術性工作。因此，相關部門應加強對城市地下管線的監(jiān)管，并根據(jù)相關信息化數(shù)據(jù)，構建地下管線監(jiān)管統(tǒng)一、共享平臺，讓城市地下管線建設有據(jù)可依、統(tǒng)一施工，為“數(shù)字城市”的建立直接提供基礎數(shù)據(jù)的必不可少的重要步驟。

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