論地下管線普查的重要性

1、1 危險(xiǎn)的城市地下管線城市地下管線對(duì)于現(xiàn)代城市正常運(yùn)行具有重要影響，一方面，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。另一方面，受歷史和地理因素影響，當(dāng)前我國(guó)城市地下管線普遍存在著設(shè)備老舊、分布不合理且過(guò)于密集等特點(diǎn)，成為影響城市運(yùn)行和市民正常生活的潛在危害隱患，甚至成為當(dāng)?shù)鼐用竦摹皧Z命線”。 2014年8月1日，臺(tái)灣高雄市前鎮(zhèn)區(qū)多條街道陸續(xù)發(fā)生可燃?xì)怏w外泄，并引發(fā)多次大爆炸，造成32人死亡，321人受傷，損失初估超過(guò)數(shù)十億新臺(tái)幣。臺(tái)灣相關(guān)部門(mén)稱是丙烯外泄肇禍，高雄環(huán)保部門(mén)也說(shuō)，華運(yùn)倉(cāng)儲(chǔ)管線連接到李長(zhǎng)榮化工，造成石化液體流到路旁的側(cè)溝，再到箱涵，沿著雨水下水道一直流竄，最終讓多家單位的地下管線

2、發(fā)生連環(huán)爆炸。經(jīng)高雄市政府等單位調(diào)閱管線圖，卻找不到該箱涵位置，也無(wú)法確認(rèn)該箱涵的建造單位及建造時(shí)間。高雄市副市長(zhǎng)吳宏謀于7日表示，市府是綜合所有搜集的圖資，判定氣爆箱涵應(yīng)屬1991年至1992年間的崗山仔二之二號(hào)道路排水干線工程。水利局副局長(zhǎng)廖哲民則稱該局不知有此箱涵，因此未列入巡查范圍。中油發(fā)言人張瑞宗表示，當(dāng)年管線施工時(shí)曾因發(fā)現(xiàn)下水道箱涵而更改設(shè)計(jì)，推測(cè)是后來(lái)施工的下水道工程，將管線包覆進(jìn)去。2013年11月22日，山東省青島市中石化東黃輸油管道發(fā)生泄漏爆炸事故（簡(jiǎn)稱“11·22”事故），這起被稱為中國(guó)油氣管道史上最慘烈的事故，共造成62人遇難，136人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失751

3、72萬(wàn)元。從2013年“山東省青島中石化輸油管道泄漏原油進(jìn)入市政排水暗渠爆炸致62死”的事故，到2014年的“臺(tái)灣高雄市1日凌晨發(fā)生燃?xì)獗?，至少造?2死321傷”。再到并不少見(jiàn)的各種城市地陷事故，是什么讓城市的地下管道如此危險(xiǎn)？除了管線老舊等客觀原因，更多的則是因?yàn)槿藶橐蛩兀阂?guī)劃缺位、多頭管理、重建輕養(yǎng)，最終導(dǎo)致反復(fù)開(kāi)挖路面的“馬路拉鏈”現(xiàn)象成為“家常便飯”，一些事故也因此而生，輕者停水、停氣、斷電及通訊中斷，重者危險(xiǎn)氣體泄漏、燃?xì)獗ㄊ鹿?。圖左：高雄可燃?xì)怏w外泄爆炸現(xiàn)場(chǎng) 圖左：青島中石化輸油管道泄漏爆炸現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，2009年到2013年，全國(guó)共發(fā)生75起典型管線事故，直接因地下管線

4、事故而產(chǎn)生死傷的事故共27起，死亡人數(shù)達(dá)117人，全國(guó)地下管線事故正從潛伏期進(jìn)入爆發(fā)期。    數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)城市規(guī)劃協(xié)會(huì)地下管線專業(yè)委員會(huì)2 管線普查的問(wèn)題與現(xiàn)狀中國(guó)城市規(guī)劃協(xié)會(huì)地下管線專業(yè)委員會(huì)專家委員會(huì)副主任、天津市勘察院副總工程師江貽芳在2012年所做的國(guó)內(nèi)地下管線的調(diào)查顯示，2000年-2011年間，中國(guó)共有253個(gè)城市開(kāi)展過(guò)城市地下管線普查工作，尚有很多城市未進(jìn)行地下管線普查。受歷史、地理以及其他方面因素影響，我國(guó)城市地下管線現(xiàn)實(shí)中“情況不明”，“誰(shuí)都在管，誰(shuí)都不管”，存在著諸多問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：1) 受傳統(tǒng)城市管線管理觀念影響，在對(duì)城市管線進(jìn)行規(guī)劃和

5、施工中缺乏規(guī)范性、科學(xué)性和合理性；2) 由于前期城市地下管線設(shè)計(jì)施工中缺乏對(duì)管網(wǎng)分布等基礎(chǔ)性資料的整理匯總，造成城市地下管線基礎(chǔ)性資料相對(duì)欠缺；3) 由于對(duì)城市地下管線缺乏足夠重視，造成在管理城市地下管線過(guò)程中監(jiān)管力度不足，整體管理混亂；4) 一般城市的地下管線的產(chǎn)權(quán)主體涉及至少幾十家單位，例如自來(lái)水公司、排水公司、燃?xì)夤尽崃?、電信公司、電力公司、政府、部?duì)和各工礦企業(yè)等，管線的規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)管理大多由各單位自行負(fù)責(zé)。除各自為政造成的巨大資源浪費(fèi)外，城市地下管線信息不詳、道路無(wú)人統(tǒng)管，也是造成管線維護(hù)和管理毫無(wú)章法的原因；5) 在對(duì)城市地下管線管理中，過(guò)多注重對(duì)城市管線的敷設(shè)施工，而

6、缺乏相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)，造成城市地下管線使用壽命嚴(yán)重縮短。 隨著科技技術(shù)不斷進(jìn)步，城市地下管線在數(shù)量、材質(zhì)以及敷設(shè)方法等方面較過(guò)去有較大改變，這對(duì)城市地下管線管理和普查技術(shù)提出了更高要求?；诖耍瑧?yīng)不斷的改進(jìn)和完善地下管線普查技術(shù)，為城市地下管線管理的順利開(kāi)展提供重要支持。城市地下管線是指城市范圍內(nèi)供水、排水、燃?xì)狻崃?、電力、通信、廣播電視、工業(yè)等管線及其附屬設(shè)施，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。根據(jù)不同分類標(biāo)準(zhǔn)，城市地下管線分類不同。按管線材料材質(zhì)分，城市地下管線可分為金屬管線（又分為以鋼材和鑄鐵等金屬為主的金屬線和以鋁、銅等金屬為主的金屬管線）、非金屬管線和水泥管線。&#

7、160;當(dāng)前，現(xiàn)代城市化進(jìn)程加速發(fā)展，促進(jìn)了城市地下管線呈現(xiàn)出系統(tǒng)化、多元化、復(fù)雜化、動(dòng)態(tài)化以及隱蔽性等特點(diǎn)。敷設(shè)地下管線的方法也向著經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保等方向發(fā)展，諸如地下管溝敷設(shè)、架空敷設(shè)、直埋敷設(shè)、非開(kāi)挖敷設(shè)以及共同溝敷設(shè)等。為摸清地下家底，2014年6月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見(jiàn)（國(guó)辦發(fā)201427號(hào)），提出了“2015年底前，完成城市地下管線普查，建立綜合管理信息系統(tǒng)”的目標(biāo)任務(wù)。2014年12月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、工業(yè)和信息化部、新聞出版廣電總局、安全監(jiān)管總局和國(guó)家能源局等5部委聯(lián)合印發(fā)關(guān)于開(kāi)展城市地下管線普查工作的通知，正式啟動(dòng)全國(guó)城市地下管線普查工作

8、，摸清地下家底。在普查的基礎(chǔ)上，我國(guó)將建立地下管線綜合管理信息系統(tǒng)和專業(yè)管線信息系統(tǒng)，這意味著經(jīng)過(guò)全面“體檢”的城市地下管線，將邁入大數(shù)據(jù)時(shí)代。2015年4月，為貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見(jiàn)，切實(shí)發(fā)揮測(cè)繪地理信息管理部門(mén)在城市地下管線建設(shè)管理中的保障服務(wù)作用，國(guó)家測(cè)繪地理信息局印發(fā)了關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線測(cè)繪保障服務(wù)的通知。3 普查的意義目前隨著我國(guó)城市發(fā)展進(jìn)程加快，城市地下管線種類和數(shù)量也逐年增加。地下管線作為城市的生命線，影響到我們生活的方方面面。通過(guò)開(kāi)展地下管線普查，形成完整、準(zhǔn)確的地下管線檔案信息資料，可以為地下管線信息化建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而改變傳統(tǒng)管理方

9、式、提高管理水平和工作效率；同時(shí)為保障地下管線安全運(yùn)行和減災(zāi)防災(zāi)、應(yīng)急響應(yīng)提供可靠的基礎(chǔ)資料。因此，開(kāi)展城市地下管線普查的意義重大，是一項(xiàng)戰(zhàn)略性基礎(chǔ)工作，主要體現(xiàn)在 ：1) 開(kāi)展普查有利于解決城市地下管線資料不全、不準(zhǔn)和不現(xiàn)勢(shì)的問(wèn)題，建立完整準(zhǔn)確的城市地下管線檔案信息資料；2) 開(kāi)展普查有利于促進(jìn)改變城市地下管線檔案信息傳統(tǒng)落后的管理方式和模式，提高管理水平和工作效率；3) 開(kāi)展普查為保障城市地下管線安全運(yùn)行提供有力支撐，為城市建設(shè)發(fā)展和城市安全提供有力支撐；4) 開(kāi)展普查可以為管線信息化建設(shè)提供可靠、準(zhǔn)確的地下管線基礎(chǔ)信息，適應(yīng)數(shù)字城市、智慧城市建設(shè)發(fā)展的需要。4 地下管線普查方法與技術(shù)分析

10、開(kāi)展城市地下管線普查時(shí)，應(yīng)遵循一定的普查原則：1) 先對(duì)具有明顯特征的且容易普查的管線進(jìn)行普查，再對(duì)具有隱蔽性的較難普查的管線進(jìn)行普查，同時(shí)由淺及深的開(kāi)展。2) 管線普查過(guò)程中應(yīng)優(yōu)先選用具有高效、便捷和安全的普查方法，以此提高普查效果，降低普查成本。3) 對(duì)于具有復(fù)雜性的管線普查過(guò)程中，應(yīng)采取多種普查技術(shù)相結(jié)合的方法，增加普查結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。4) 通常在管線普查過(guò)程中，選用較為確定的管線作為驗(yàn)證參考點(diǎn)，并對(duì)普查管線進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)證。 總之，開(kāi)展城市地下管線普查，應(yīng)兼?zhèn)淇茖W(xué)性、合理性和高效性原則。 當(dāng)前，我國(guó)城市地下管線管理和建設(shè)過(guò)程中面臨著諸多挑戰(zhàn)和困難，導(dǎo)致這一局面的一

11、個(gè)重要因素就是缺乏完善的城市地下管線普查技術(shù)2?；诖耍瑧?yīng)加強(qiáng)對(duì)城市地下管線普查技術(shù)的研究和創(chuàng)新，就當(dāng)前應(yīng)用較為普遍的三種地下管線普查技術(shù)進(jìn)行分析。4.1 普查方法通常情況下，將地下管線分為未還土的地下管線測(cè)量和已竣工的地下管線測(cè)量?jī)煞N，未還土的地下管線是指通過(guò)直接測(cè)定地下管線的特征點(diǎn)來(lái)完成管線的測(cè)量工作，而已竣工的地下管線則指對(duì)所有的已還土的并且竣工完成的地下管線的測(cè)量工作，其主要是采取物探的方式將所有特征點(diǎn)反映到地面上，之后再測(cè)量定位出各類地下管線的特征點(diǎn)，并且在圖上對(duì)其進(jìn)行編輯，以形成需要的地下管線圖。4.1.1 未還土地下管線測(cè)量的特點(diǎn)和測(cè)量方法由于未還土，因此其是一邊施工一邊進(jìn)行測(cè)量

12、工作的，所有其沒(méi)有預(yù)見(jiàn)性，也沒(méi)有規(guī)律性；在完成施工后，應(yīng)立即將管線埋上，這就要求施測(cè)工作必須有足夠的準(zhǔn)確性，建議應(yīng)再?gòu)?fù)檢一次；由于施工的時(shí)間比較長(zhǎng)，因此應(yīng)能夠方便的保存控制點(diǎn)，控制點(diǎn)應(yīng)可以多次反復(fù)的使用；在進(jìn)行測(cè)量工作之前，應(yīng)先進(jìn)行準(zhǔn)備工作，為了更好的進(jìn)行地下管線的測(cè)量工作，同時(shí)提高測(cè)量的效率，應(yīng)將所有的管線設(shè)計(jì)圖紙收集起來(lái)并且合理的利用，其具體的測(cè)量方法為：采用全站儀的方法對(duì)管道的各類特征點(diǎn)的內(nèi)底和外頂?shù)钠矫嫖恢煤透叨冗M(jìn)行測(cè)量，如果地下管道是處于建筑物不多的大馬路、住宅區(qū)或者空曠的區(qū)域時(shí)，可以采用RTK的方式來(lái)測(cè)得每個(gè)特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)。4.1.2 已竣工的地下管線測(cè)量的特點(diǎn)和測(cè)量方法已竣工的

13、地下管線測(cè)量工作的特點(diǎn)如下：（1） 數(shù)量多且密度大，并且很多管線還會(huì)出現(xiàn)交叉的情況，增加了管線探測(cè)工作的難度，探測(cè)時(shí)還容易出現(xiàn)點(diǎn)號(hào)混亂的問(wèn)題（2） 由于是已竣工的測(cè)量工作，管線已經(jīng)埋在了地下，因此在測(cè)量時(shí)就容易出現(xiàn)探漏的問(wèn)題；（3） 測(cè)量時(shí)的工作量大，并且時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)行工作銜接時(shí)有一定難度，其外業(yè)工作主要有管線特征點(diǎn)的測(cè)量和管線的探查兩道工序，前者必須在后者完成后才可以開(kāi)始的，因此就可能影響整個(gè)工程的進(jìn)度；通常情況下，根據(jù)我國(guó)的城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程中的要求，地下管線點(diǎn)的解析點(diǎn)坐標(biāo)中誤差應(yīng)小于±5cm，高程中誤差應(yīng)小于±2cm，地下管線圖上測(cè)量點(diǎn)位中誤差不得大于圖上

14、77;0.5mm。探測(cè)管線的目的是確定管線的位置、埋深。地下管線與周圍土體之間存在物性差異，各種地下管線探測(cè)技術(shù)原理追根究底都是利用這種物性差異來(lái)進(jìn)行探測(cè)定位。不同的物性差異決定了不同的探測(cè)方法。根據(jù)探測(cè)時(shí)依據(jù)的不同物性差異可以將探測(cè)方法分為電磁感應(yīng)法、地質(zhì)雷達(dá)法、地震波法、高密度電阻率法、井中磁梯度法等。4.1.2.1 電磁感應(yīng)法電磁感應(yīng)法是地下管線探測(cè)的主要方法，是以地下管線與周圍介質(zhì)之間有明顯的導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率和介電性為主要物性基礎(chǔ)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理觀測(cè)和研究電磁場(chǎng)空間和時(shí)間變化規(guī)律，達(dá)到尋找地下金屬管線或解決其它地質(zhì)問(wèn)題的目的。當(dāng)?shù)叵鹿芫€與周圍介質(zhì)間電性差異明顯且管線長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于管線埋深時(shí)

15、，探測(cè)效果明顯。根據(jù)施加信號(hào)的方式不同，電磁感應(yīng)法分為直接法、夾鉗法、感應(yīng)法和示蹤法。4.1.2.2 地質(zhì)雷達(dá)法地質(zhì)雷達(dá)法（又稱探地雷達(dá)）工作時(shí)，由發(fā)射天線向地下介質(zhì)發(fā)射（106-109Hz或更高）的高頻脈沖電磁波，當(dāng)電磁波在巖層中遇到探測(cè)目標(biāo)時(shí)，電磁波會(huì)反射回地面，被接收天線所接收。分析接收到的反射波波形，波形的正負(fù)峰值分別以黑白色或灰階或彩色表示，這樣同相軸或等灰度、等色線就可形象的反映出目標(biāo)管線的剖面圖，從而達(dá)到定位目標(biāo)管線的目的。雷達(dá)波在地下介質(zhì)中的傳播遵循波動(dòng)方程理論，反射回地面的電磁波脈沖，其傳播路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度與波形將隨所通過(guò)介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化，因此，從接收到的雷達(dá)反射

16、回波走時(shí)（亦稱雙程走時(shí)）、幅度及波形資料，可以推斷出地下管線的位置。探地雷達(dá)既能探測(cè)金屬管線，又能探測(cè)非金屬管線，應(yīng)用范圍廣泛。其探測(cè)效果主要取決于目標(biāo)管線與周圍介質(zhì)的電性差異。4.1.2.3 地震波法地震波法又稱淺層地震勘探法，基本原理是利用地下介質(zhì)的波阻抗值（密度、速度）差異，當(dāng)?shù)叵虏煌橘|(zhì)界面兩側(cè)的彈性波速度和波阻抗差越大時(shí)，地震波法探測(cè)效果就越好。 以地下各種介質(zhì)的彈性和密度的差異為基礎(chǔ)，在地表以人工方法激發(fā)地震波，在地下傳播的地震波遇到不同介質(zhì)的分界面時(shí)（如地下金屬、非金屬管線與周圍介質(zhì)的分界面），會(huì)產(chǎn)生反射、折射和透射；地震波在地下不同介質(zhì)中的傳播速度各不相同，研究分析人

17、工震源產(chǎn)生的地震波的傳播規(guī)律，通過(guò)對(duì)地震波記錄進(jìn)行處理和解釋，可以推斷地下管線的位置和埋深。根據(jù)地震波不同，地震波法又具體分為直達(dá)波法、折射波法、反射波法和瑞雷波法幾種。探測(cè)地下管線時(shí)，常用瑞雷波法，利用地下管線與周圍介質(zhì)的面波差異來(lái)定位地下管線。 4.1.2.4 高密度電阻率法 高密度電阻率法與常規(guī)電阻率法的探測(cè)原理相同，都是以以目標(biāo)管線與周圍介質(zhì)之間的導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的一種物探方法。利用高密度電阻率法探測(cè)時(shí)，將數(shù)十根電極一次性布設(shè)完畢，利用轉(zhuǎn)換器選擇不同的電極排列方式和移動(dòng)方式，快速采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。根據(jù)電極排列形式和移動(dòng)方式的不同，將電阻率法分為電測(cè)深法、電剖面法和高密度

18、電阻率法。高密度電阻率法實(shí)際上集中了電剖面法和電測(cè)深法的雙重特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的快速采集，采集信息量大，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理，提高了工作效率。 4.1.2.5 井中磁梯度法 地下鋪設(shè)的金屬管線，一般具有較強(qiáng)的磁性。井中磁梯度法就是利用金屬管線與周圍介質(zhì)之間的磁性差異，通過(guò)測(cè)量磁場(chǎng)的垂直分布強(qiáng)度，判別出由地下管線引起的磁異常，從而探測(cè)出地下管線的走向，再定量計(jì)算，得到地下管線在地表投影的確切位置和埋深。4.2 普查技術(shù)4.2.1 近間距并行管線普查技術(shù) 在技術(shù)分析方面，常見(jiàn)的近間距并行管線普查方法包括電磁感應(yīng)法、地質(zhì)雷達(dá)法以及磁梯度法三種。其中，電磁感應(yīng)法主要是采用線電流，將其在地下管線中流動(dòng)，而在地面上則會(huì)有相應(yīng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生，通過(guò)觀察磁場(chǎng)變化情況來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線的深度、位置以及其他方面的普查；地質(zhì)雷達(dá)法主要是利用高頻電磁波對(duì)地下管線進(jìn)行掃描，實(shí)現(xiàn)對(duì)其位置、結(jié)構(gòu)以及深度等方面的普查；磁梯度法主要是先對(duì)地下管線位置進(jìn)行打孔，再利用磁梯度儀進(jìn)行磁梯度值測(cè)定，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線位置、深度的普查。在具體應(yīng)用方面，電磁感應(yīng)法已實(shí)現(xiàn)了對(duì)并行給水管線與電信管道、并行給水管道與煤氣管道等普查。地質(zhì)雷達(dá)法已實(shí)現(xiàn)了對(duì)并行煤氣管線與電力電纜、并行電信排管與燃?xì)夤艿酪约安⑿猩纤芫€與排水管線的普查。磁梯度法已實(shí)現(xiàn)對(duì)并行物料管與光纜的普查。4.2