文／傅巍 深圳市龍華排水有限公司 廣東深圳 518000

引言：

城市給排水工程分為中水、排水和供水三個(gè)板塊，高水平的給排水工程及科學(xué)的給排水管線探測(cè)與測(cè)量能夠保障城市發(fā)展設(shè)計(jì)。然而，我國(guó)很多城市存在著大量的地下給排水管線信息不完整的現(xiàn)象，這直接影響到建設(shè)數(shù)字管理平臺(tái)、管線動(dòng)態(tài)水力學(xué)模型等方面的工作，從而提高了城市給排水系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)管理的成本。所以，在城市中進(jìn)行給排水管線的數(shù)據(jù)完善，推廣“內(nèi)外業(yè)結(jié)合、動(dòng)態(tài)修補(bǔ)”的運(yùn)行方式，建設(shè)城市給排水GIS 信息平臺(tái)，將為城市發(fā)展帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1、給排水管線探測(cè)與測(cè)量在管理中的必要性

我國(guó)由于地下排水管線管理滯后，導(dǎo)致地下管線安全事故發(fā)生頻繁，因此我國(guó)開(kāi)始對(duì)地下排水管線的管理工作給予重視，并多次強(qiáng)調(diào)各個(gè)城市應(yīng)該做好地下管線的管理工作，并明確指出了各個(gè)城市應(yīng)該對(duì)自己城市的地下管線進(jìn)行排査。地下給排水管線的探測(cè)與測(cè)量可以為管線的管理提供完整的地下管線分布信息，使其規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護(hù)，逐步走向定量化、科學(xué)化、自動(dòng)化。

2、工程概況

深圳市水務(wù)（集團(tuán)）有限公司于2018年實(shí)施了前海片區(qū)市政路段的給排水管線探測(cè)與測(cè)量項(xiàng)目，該項(xiàng)目坐落在深圳市南山區(qū)前海，月亮灣大街東側(cè)，西臨大海，南臨創(chuàng)新一大街；測(cè)區(qū)內(nèi)地形起伏不大，但在測(cè)區(qū)內(nèi)有大量的施工區(qū)，渣土車、拖車等車輛；此外，前灣一段和聽(tīng)海路都有地下管廊，污水也比較多，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施造成了一定的困難。本項(xiàng)目2018年3月21日開(kāi)始進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)與測(cè)量，7月5日完成外業(yè)工作。

3、圖根控制測(cè)量

本次探測(cè)工作區(qū)域的周邊具有等級(jí)控制點(diǎn)，分別為Ⅱ2-1565、I1037、I2-885、I2-911、Ⅱ2-1821、I1038。

這些控制點(diǎn)均為深圳市規(guī)劃和國(guó)土資源委員會(huì)作，且成果屬于深圳獨(dú)立坐標(biāo)系、1956年黃海高程系。在實(shí)地勘察之后發(fā)現(xiàn)這些控制點(diǎn)為保存完好，點(diǎn)號(hào)十分清晰，肉眼可見(jiàn)。

根據(jù)項(xiàng)目的技術(shù)要求和工程商議結(jié)果，決定采取天寶R4-mode13 型GPS 接收機(jī)（編號(hào)：5320436977，標(biāo)稱精度：3mm+0．5ppm）器械，并使用“SZCORS”系統(tǒng)，選取校正點(diǎn)位為Ⅱ2-1565、I1037、I2-885、I2-911、Ⅱ2-1821 等五個(gè)控制點(diǎn)，隨后計(jì)算坐標(biāo)的具體轉(zhuǎn)換參數(shù)?？刂泣c(diǎn)校正的殘差如表1內(nèi)容所示。

表1 點(diǎn)校正殘差統(tǒng)計(jì)

在點(diǎn)位校正和檢核點(diǎn)檢查之后，采取網(wǎng)絡(luò)RTK 技術(shù)來(lái)實(shí)施圖根測(cè)量與控制工作，對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)實(shí)施獨(dú)立、兩次觀測(cè)工作，以平均值作為圖根控制點(diǎn)最終的測(cè)量成果[1]。本工程共設(shè)置11 個(gè)圖根控制點(diǎn)，標(biāo)志點(diǎn)利用鋼釘進(jìn)行標(biāo)致，標(biāo)志點(diǎn)的名稱為A1、A2 ～A11。在RTK 測(cè)量完畢后，采取拓普康全站儀（型號(hào)：ES-602G,儀器編號(hào)：FH0528）檢查圖根的具體控制點(diǎn)，具體情況如表2所示。

表2 圖根控制點(diǎn)邊長(zhǎng)檢測(cè)

隨后檢測(cè)全站儀的一個(gè)水平角和圖根控制點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的較差，具體結(jié)果如表3和表4所示。

表3 圖根控制點(diǎn)角度檢測(cè)結(jié)果

表4 圖根控制點(diǎn)高程檢測(cè)結(jié)果

在上述檢測(cè)完畢后，數(shù)據(jù)表示各項(xiàng)精度都滿足規(guī)范要求，本次檢測(cè)成果具備高度可靠性。

4、管線探測(cè)與測(cè)量

4．1 探查管線種類與取舍標(biāo)準(zhǔn)

如表5所示。

表5 管線探查的種類與取舍標(biāo)準(zhǔn)

4．2 各種地下管線實(shí)地調(diào)查屬性項(xiàng)目

如表6所示。

表6 各種地下管線實(shí)地調(diào)查屬性項(xiàng)目

4．3 地下管線探測(cè)的主要技術(shù)指標(biāo)

（1）管道埋設(shè)的測(cè)量精度：在平面定位和深度測(cè)量中，測(cè)量誤差不能超過(guò)0．05h，也不能超過(guò)0．075h。

（2）管道顯點(diǎn)埋深測(cè)量的精確度：量測(cè)中誤差不應(yīng)大于25mm。

（3）管道點(diǎn)的測(cè)量準(zhǔn)確度：相對(duì)于臨近控制點(diǎn)平面測(cè)量中誤差Ms 不得大于±5cm，相對(duì)于臨近控制點(diǎn)高程測(cè)量中誤差Mh 不得大于±3cm[2]。

（4）管道規(guī)格（管徑、方溝截面）的量測(cè)限差為±5cm。

4．4 調(diào)查明顯點(diǎn)

對(duì)地表明顯的管道和設(shè)備（檢修井，檢查井，閥門(mén)、消防栓）等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查、記錄和測(cè)量[3]?，F(xiàn)場(chǎng)勘察，確定管道類型、管徑、材質(zhì)、埋深、走向、管線的連接性等。利用測(cè)量棒測(cè)量深度的方法對(duì)顯著點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量深度的測(cè)量采用二次測(cè)量的平均值。

4．5 檢查隱蔽點(diǎn)

本次工程的隱蔽點(diǎn)檢測(cè)采用英國(guó)制造RD-8000/T10（序號(hào)：01/TX2568L1-V03INT/0)，其檢測(cè)范圍為≤4m的管道。

（1）如果是單一的埋置，采用極大值定位，定深采用直讀法；對(duì)于管塊埋設(shè)方式的，采用“等效差值”法進(jìn)行定位、定深[4]。

（2）管道探傷，其材料為金屬材料，在管道位置較顯眼且具有接地性的部位，均采用直接法8KHz 的方法進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)接地情況下，采用感應(yīng)法探測(cè)。

4．6 設(shè)置管線點(diǎn)的標(biāo)志

各管道點(diǎn)在地面上都做了醒目的標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)設(shè)在管道點(diǎn)和設(shè)備的中間，并用英文的大寫(xiě)字母和管道的流水號(hào)表示；（例如，J1、J是管道類型編碼，1是管道節(jié)點(diǎn)流水編號(hào)），并且在相同的項(xiàng)目中是獨(dú)一無(wú)二的?，F(xiàn)場(chǎng)不容易標(biāo)注的管線，在鄰近的位置上標(biāo)注與周圍固定的地物的位置和距離，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)栓點(diǎn)。

4．7 管線的測(cè)量

本次測(cè)量管線利用拓普康全站儀（EES-602G，設(shè)備編號(hào)：FH0528)，在圖的基礎(chǔ)上設(shè)置了一個(gè)站點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行了定位。采用水平角和垂直角度半測(cè)量，測(cè)量管道的最大長(zhǎng)度不超過(guò)150m。

4．8 編輯管線圖

通過(guò)“易管網(wǎng)”系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)的“地下綜合管網(wǎng)”，將全站儀采集到的數(shù)據(jù)輸入到電腦中，通過(guò)人工錄入管道點(diǎn)外業(yè)管道探查數(shù)據(jù)，并以管道數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立管道數(shù)據(jù)庫(kù)。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，得到了1:500 的地下管線圖，并繪制在最新的數(shù)字地圖上。管道圖樣的符號(hào)和色彩是按照《細(xì)則》的要求進(jìn)行的。隨后利用管線數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)生成管線成果表，使用Excel 表格制作，制作完畢后打印紙質(zhì)版，根據(jù)管線種類自動(dòng)裝訂成冊(cè)保留。

5、工程探測(cè)質(zhì)量檢查

本項(xiàng)目檢查驗(yàn)收采取二次檢查、初審、外業(yè)檢查、內(nèi)業(yè)檢查、計(jì)算機(jī)程序檢查，100%檢查圖面注記、連線和圖廓修整，100%檢查文字、線條和符號(hào)是否達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)比，隱蔽點(diǎn)重復(fù)測(cè)量，重復(fù)探井和釬探；對(duì)全站儀設(shè)站點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)。按照《細(xì)則》，對(duì)此次探測(cè)的管道成果進(jìn)行了計(jì)算，其準(zhǔn)確度如表7和表8所示。

表7 重復(fù)探查檢查精度統(tǒng)計(jì)表

表8 重復(fù)測(cè)量檢查精度統(tǒng)計(jì)表

6、探測(cè)管線過(guò)程注意事項(xiàng)

（1）本次工程中的中水1ZS354-2ZS2613 為過(guò)河管線，且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際勘察與設(shè)計(jì)圖紙分析，可能會(huì)存在一定的誤差。

（2）管線圖中給水2J1306-1J370 也是過(guò)河管線，也會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)勘察和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)期間存在一定的誤差。

（3）本次工程探測(cè)范圍內(nèi)污水和雨水滲入?yún)^(qū)域較深，且都存在嚴(yán)重的淤堵，在探測(cè)期間工作人員使用L 尺進(jìn)行勾測(cè)，在部分檢查中發(fā)現(xiàn)井內(nèi)存在井室，導(dǎo)致實(shí)際的探測(cè)結(jié)果和實(shí)地管線的情況會(huì)存在一定差異[5]。

（4）本次探測(cè)區(qū)域內(nèi)施工部分較多，很多管線可能會(huì)存在主管道不夠連續(xù)、出口無(wú)法被找到等問(wèn)題。如本次W6960 位置正處于道路綠化改造工程區(qū)域中，向南部行進(jìn)區(qū)域所有的井蓋都被工程所掩埋。

（5）不同區(qū)域和不同路段中，會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)電磁波的不同，導(dǎo)致最終管線的判定深度存在一定的誤差；且由于該項(xiàng)目目前所采取的設(shè)備和技術(shù)限制因素，對(duì)于隱蔽點(diǎn)超出2．5m 以上的管線而言，給定的平面和埋深位置可能會(huì)存在一定的誤差。且對(duì)于費(fèi)進(jìn)水管線沒(méi)有明顯埋設(shè)點(diǎn)區(qū)域、或者是埋設(shè)深度較大的區(qū)域進(jìn)行個(gè)別釬探管線，只能夠依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況找到其平面與埋深的具體位置。因此本次工程建議在使用本管線的資料實(shí)施工程勘察和設(shè)計(jì)工作期間，需參考當(dāng)?shù)毓芫€的設(shè)計(jì)圖紙和竣工圖紙，在施工時(shí)最好利用人工開(kāi)挖探槽，如果發(fā)現(xiàn)存在不明地下管道或者是遺漏未測(cè)的管道需及時(shí)上報(bào)公司，防止破壞地下管線結(jié)構(gòu)和材料。

（6）本次測(cè)量需要嚴(yán)格執(zhí)行公司內(nèi)職業(yè)健康安全運(yùn)行規(guī)程和環(huán)境安全運(yùn)行規(guī)程，在本次工程實(shí)施后，至今沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)任何安全事故，對(duì)于環(huán)境也沒(méi)有造成任何的負(fù)面影響。

7、加強(qiáng)地下給排水管線的數(shù)字化管理

7．1 完成給排水管線野外采集標(biāo)準(zhǔn)與附屬設(shè)施的GIS數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)城市給排水GIS 系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)地下給排水管線信息進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)管理、圖形顯示、空間查詢與分析等，通過(guò)對(duì)各方面進(jìn)行了深入的探索與應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上編制了GIS 數(shù)據(jù)入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)。

7．2 帶動(dòng)城市地下管線探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

隨著地下管線信息化建設(shè)的不斷深入，管線運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息越來(lái)越受到人們的重視，管道泄漏探測(cè)、腐蝕檢測(cè)與評(píng)價(jià)等地下管線安全與健康檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)日益活躍，為地下管線維護(hù)決策提供了有益信息，為保證地下管線運(yùn)行安全、促進(jìn)地下管線變被動(dòng)為主動(dòng)管理發(fā)揮了重要作用。及時(shí)準(zhǔn)確的管線數(shù)據(jù)為監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用提供了有效的數(shù)據(jù)支撐，豐富城市地下管線管理信息化的內(nèi)容。

7．3 為數(shù)字城市、智慧城市建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

城市給排水系統(tǒng)的信息化建設(shè)是建設(shè)數(shù)字城市、智慧城市的重要基礎(chǔ)。在智慧城市建設(shè)期間，需要結(jié)合精準(zhǔn)的管線數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以可靠、真實(shí)的信息數(shù)據(jù)來(lái)建設(shè)科學(xué)化的數(shù)字城市，且在此期間所包含的多種信息服務(wù)手段，為地下管線的布置提供科學(xué)管理。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，本文根據(jù)實(shí)際工程案例，結(jié)合管線探測(cè)流程、質(zhì)量要求，為相關(guān)工程的給排水管線探測(cè)與測(cè)量提供一些思路，希望本文研究能夠?qū)ν惞こ淌┕づc管線探測(cè)提供一定的客觀性意見(jiàn)與建議，促進(jìn)管線有效管理的優(yōu)化與創(chuàng)新。