城市地下管线探测与管理技术的发展及应用

城市地下管线探测与管理技术的发展及应用

石伟达

石伟达

摘要：城市地下管线信息是城市空间基础地理信息的重要组成部分。随着城市化快速发展的步伐，城市地下管线探测和管理技术也随着时代而发生着深刻变革，本文通过对二者发展脉络的梳理，并揭示当前存在的问题，从而为实现城市地下管线科学化、智能化管理提供有益的借鉴。

关键词：城市地下管线；探测技术；城市地下管线管理

地下管线是城市经济发展的保障，是维系城市地上地下空间、保证城市整体运行的基础设施。掌握和摸清城市地下管线的现状，科学地管好地下管线各种信息资料，不仅是城市自身经济社会发展的需要，同时也是实现城市可持续发展的基础保障。

1地下管线探测技术的发展和应用

1.1早期的开井调查方式应用。上世纪90年代以前，获取城市地下管线信息，一般采用对已有地下管线整测时先向地下管线权属单位收集整理已有管线资料，而后采用开井或开挖少量样洞的方法，到实地对照核实调查，采用传统测绘方法测定管线点三维坐标，室内人工编制管线图。

1.2物探技术的发展与应用。物探技术引入城市地下管线探测中后，电磁感应法、探地雷达法、浅层地震法、高密度电阻率法、高精度磁法、地面测温法相继取得地下管线探测应用成果，并随着探测技术的不断完善和仪器设备水平的提高，以利用地下管线定位仪为代表的电磁感应法成为地下金属管线探测最经济、最简便而且探测精度较高的物探方法。利用物探技术探测地下管线，在获取已有地下管线相对位置和埋藏深度后，配合以实地调查获取地下管线的相关属性信息，同时采用解析法测绘地下管线点的空间位置，获得完整的地下管线信息资料，室内采用机助制图方式编绘地下管线图，编制地下管线成果表，为城市地下管线管理提供翔实的现状资料。

1.3“内外业一体化”探测技术的发展与应用。随着城市信息化建设要求的提出和城市地下管线管理的发展，特别是“数字地球”概念提出以后，数字城市建设加快，城市规划提出建立信息系统实现地下管线信息化管理的需求。“内外业一体化”中，物探技术是地下管线探测的基础手段，数字测绘技术是地下管线空间信息获取的重要方法，核心是借助“地下管线数据处理系统”，实现外业探测数据进入该系统实现编辑、处理与建库，之后根据需要可以灵活实现地下管线图编绘自动化和成果表输出。进入21世纪以来，随着探查技术、数字化测绘技术以及3S技术的发展与应用，“内外业一体化”探测技术得到了较快发展和应用推广。一是地下管线探查的物探方法和仪器日臻完善，技术水平也不断提高。二是数字化测绘程度越来越高，作业效率以及自动化和智能化水平明显提高。三是GPS(RTK)、GIS应用越来越普遍，地理空间信息获取速度和表现能力越来越强。四是修订的行业标准5城市地下管线探测技术规程6CJJ61-2003，系统总结了“内外业一体化”技术经验和成果，为规范和统一技术的应用推广起到重要作用。随着“内外业一体化”探测技术的发展，地下管线探测已由原来的内外业分离脱节、人工操作繁多、基本过渡到实现了数据采集、处理的数字化和自动化，获取的管线数据日趋标准化和规范化，实现了数据管理的信息化和可视化，初步形成了地下管线数据采集、处理与数据建库到建立信息系统的“一条龙”作业流程，成为地下管线信息化建设的主要技术手段和工作模式，也为后期信息系统运行中的信息更新提供了有力技术支撑。

2地下管线管理技术发展与应用

2.1原始阶段的地下管线管理。上世纪90年代以前，我国城市地下管线类别相对较少，主要由给水、排水、电力、通讯等几种，规模也不大。地下管线资料主要包括管线设计资料、竣工资料和开井调查、整测资料，全国各地基本是以纸质的图、表和卡片的形式保存，采用人工方式管理地下管线档案资料，其中相当一部分资料仍然保留在各权属单位，不能集中保存，行业内称之为的地下管线信息化建设的“原始阶段”。

2.2地下管线自动化管理的起步。随着科学技术的发展，许多城市的规划、测绘、城建档案以及管线权属单位开始尝试运用数字测绘技术、计算机机助制图技术、数据库技术和GIS技术，实现地下管线资料的计算机管理，改变传统的管理模式，即将已有地下管线图、表、文字及相关资料进行数字化，并建立地下管线数据库系统，地下管线管理的自动化程度有所提高，行业内称之为地下管线信息化建设的“起步阶段”。

2.3地下管线管理进入数字化和信息化时代。目前，绝大数城市已建立城市综合地下管线数据库和信息管理系统，实现信息资源共享初见成效，已开始进入数字化、信息化的稳步快速发展阶段。

3城市地下管线探测与管理中问题

3.1地下管线信息成果质量监控机制需要进一步。健全。由于地下管线档案资料不准、不全、不完整，离散、格式多样，数据标准不统一，导致信息利用困难、共享程度低，甚至导致工程事故现象时有发生，如何完善地下管线信息成果质量监控保障机制是需要尽快加以解决的突出问题之一。

3.2地下管线需要科学规划和加强有效监管。在我国城市建设中，长期以来的“重地上、轻地下、重审批、轻监管、重建设、轻养护”倾向一直未得到彻底扭转，对于隐蔽工程的地下管线更加突出，地下管线规划、建设、管理的相关法规欠缺。

3.2.1科学规划意识淡薄。在地下管线规划建设实施过程中，仍然有管线“打架”、临时变更设计、新老管线叠加，造成诸多潜在事故隐患。

3.2.2缺乏统一管理。管线种类繁多，产权投资分属管理，规划建设与资金投入不同步，各部门缺乏统一协调，造成重复开挖，“马路拉链”不断出现，影响道路使用寿命，同时严重影响城市交通和广大市民的日常生活，也损害了城市形象。

3.2.3有效监管力度不够。各管线专业部门为方便工作，各自建立独立的信息系统，各系统的数据格式、数据标准、信息平台等各行其是，信息共享困难，加上地下管线信息的动态更新程度低，缺乏长效机制保障，难以保证地下管线信息档案的现势性，无法通过城市综合地下管线信息系统，为城市规划、建设和管理提供有效的地下空间信息保障。

3.3专业地下管线信息化管理需要进一步加强。专业地下管线信息是在地下管线基础信息的基础上增加了针对性的内容，特别是地下管线运行状态信息，并且专业管线管理的覆盖范围也比综合管线管理大。但是，“重建设、轻养护”问题依然突出，地下管线埋设竣工后万事大吉，长年无人过问、无人养护，导致专业地下管线因维护管理不到位而发生事故，加上专业地下管线检测工作还没有引起足够的重视，技术力量相对薄弱，推进专业地下管线检测工作任务艰巨。

3.4城市地下管线普查探测与管理技术发展仍面临诸多制约因素。我国幅员辽阔，地质条件差异较大，环境条件复杂程度不一；由于缺少管线数据标准包括探测数据标准、元数据标准以及交换服务标准，导致数据建库与成图软件缺少标准依据；专业地下管线运行监测与检测信息尚未纳入城市地下管线信息系统。

参考文献：

1邹延延.地下管线探测技术综述.勘探地球物理进展，2006

2张汉春.特深地下管线探测的理论研究与应用实践.城市勘测，2009

作者：石伟达，男，山东农业大学勘察设计研究院工程师

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