供水管線探測方法技術(shù)的研究

楊惠晨

（惠州市惠陽供水有限公司廣東惠州516200）

供水管線探測作業(yè)流程分為資料收集、現(xiàn)場踏勘、技術(shù)設(shè)計、外業(yè)作業(yè)（管線探查及測量）、內(nèi)業(yè)作業(yè)等幾個主要步驟。

1 資料收集

進(jìn)行供水管線探測之前，應(yīng)當(dāng)收集測區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的全部供水管網(wǎng)資料，主要包括供水管線的設(shè)計圖、施工圖、竣工圖以及相關(guān)的技術(shù)補充資料。同時還需要收集測區(qū)范圍內(nèi)的地形圖及能夠控制測區(qū)范圍的相應(yīng)坐標(biāo)系下的控制點。

2 現(xiàn)場踏勘

收集的測區(qū)資料進(jìn)行分析后，應(yīng)對測區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)勘、安排作業(yè)計劃，主要內(nèi)容應(yīng)包括：對已有的供水管線圖紙進(jìn)行現(xiàn)場核實，評估資料的真實性，對已經(jīng)廢棄的管線做好記錄；熟悉測區(qū)內(nèi)的地形和交通；實地找出測區(qū)內(nèi)的控制點，確定其未被損壞。

3 供水管線探查

3.1 管線探查方法選擇

供水管線從管線材質(zhì)上可分為金屬類管線和非金屬類管線兩大類。故根據(jù)不同的類型采用不同的技術(shù)手段和設(shè)備。

通過直接開井蓋的方法來調(diào)查明顯金屬類管線點，而隱蔽金屬類管線則通常采用專業(yè)的探測儀器進(jìn)行探測。

隱蔽非金屬類通常采用以下辦法：①一般運用磁偶極感應(yīng)的方法進(jìn)行鋼筋水泥管道的探測，但是必需加大發(fā)射功率和縮短收發(fā)距離和轉(zhuǎn)折點均采用鋼管連接，這就為用探測儀探查提供了條件，探查時首先從這些特征點入手，定出管線的位置，然后通過閥門井來確定供水管的埋深及管徑；②采用塑料管鋪設(shè)的給水管道應(yīng)盡量利用已知條件和開挖條件，以及收集管線資料等來進(jìn)行推測其平面位置和埋深。

3.2 管線探查方法原理

3.2.1 偶極感應(yīng)法

利用管線探測儀器專用的發(fā)射機(jī)及發(fā)射線圈產(chǎn)生電磁場并在金屬管線上生成電磁信號，通過探測儀器來接受傳出的感應(yīng)信號，以此可以綜合的分析得出地下管線的埋深和水平位置。

3.2.2 充電法

對要進(jìn)行探測的地下金屬管線進(jìn)行接電處理，利用電磁原理使地下金屬管線產(chǎn)生電場，再利用探測儀器接收地下金屬管線通電后產(chǎn)生的電場信號，進(jìn)行可以分析得出地下金屬管線的埋深及水平位置。

3.2.3 夾鉗法

利用管線探測儀器專用夾鉗上的感應(yīng)線圈，把電磁波信號直接加到地下金屬管線上，再利用探測儀器接收地下金屬管線的電磁波信號，進(jìn)行可以分析得出地下金屬管線的埋深及水平位置。

4 供水管線測量

4.1 一般要求

①地下管線測量包括控制測量、地下管線點聯(lián)測，其圖示按《國家基本比例尺地圖圖式第 1部分：1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式》繪制，管線符號按規(guī)定執(zhí)行。②進(jìn)行地下管線測量前，對現(xiàn)有的控制測量成果按現(xiàn)行《城市測量規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測；已有控制成果不全的測區(qū)，應(yīng)按《城市測量規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行基本控制測量。③進(jìn)行地下管線的測量前，收集標(biāo)有管線點、管線走向、位置、連接關(guān)系和屬性的1：500探查草圖。④地下管線平面位置測量采用解析法，高程測量可采用直接水準(zhǔn)測量或者三角高程測量，其測量精度應(yīng)符合合同要求。⑤各類測量儀器需要通過有關(guān)規(guī)定的檢校及觀測值進(jìn)行檢驗和校正。

4.2 GPSRTK圖根測量

GPSRTK動態(tài)測量應(yīng)當(dāng)符合以下規(guī)定：基準(zhǔn)站應(yīng)當(dāng)設(shè)在高處的位置，確保信號問題；精確的求出基準(zhǔn)站W(wǎng)GS-84坐標(biāo)；通常應(yīng)當(dāng)聯(lián)測3個及以上等級控制點且各個控制點應(yīng)當(dāng)分布相對均勻，求解得出測區(qū)內(nèi)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)；當(dāng)完成基準(zhǔn)站設(shè)置后，需采用至少一個已知控制點進(jìn)行檢驗且控制點的等級應(yīng)當(dāng)不低于二級，平面位置相差應(yīng)當(dāng)小于5cm。在進(jìn)行觀測之前，在手簿中設(shè)置的平面位置收斂值應(yīng)當(dāng)小于2cm，垂直收斂值應(yīng)當(dāng)小于3cm。

觀測時，應(yīng)選擇衛(wèi)星較好的時段及衛(wèi)星高度角15°以上的衛(wèi)星數(shù)不少于5顆時進(jìn)行作業(yè)，PDOP值應(yīng)小于6。采用三腳架架設(shè)天線，并且保持儀器氣泡居中；對每個點均應(yīng)進(jìn)行同一參考站或不同參考站下的兩次獨立測量，使其平面坐標(biāo)較差小于2cm及高程較差小于3cm，則取其中數(shù)作為最終成果，否則應(yīng)重測。采用單基準(zhǔn)站RTK法施測時，每點應(yīng)獨立觀測2個時段。時段之間，間隔應(yīng)不小于1h。每個時段應(yīng)施測2～3測回。并應(yīng)當(dāng)觀測得出固定解，且收斂保持在毫米級別、平面精度應(yīng)當(dāng)小于2cm、垂直精度應(yīng)當(dāng)小于3cm，并當(dāng)數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定后才開始記錄，得出的結(jié)果是固定解的結(jié)果。

5 內(nèi)業(yè)成圖

供水管線圖的編繪應(yīng)在供水管線數(shù)據(jù)測繪工作完成、并在檢查合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。它包括：比例尺的選定、地下管線要素與圖形的編輯、供水管線圖以及管線點成果表的輸出。測量所采集的數(shù)據(jù)利用?？谠鹤杂袛?shù)字化成圖系統(tǒng)自動成圖。為方便施工，點號與實地相一致。供水管線圖上包含了各類管線的走向、連接關(guān)系、位置、類別等信息。

點線表數(shù)據(jù)文件采用Excel格式，由兩個Sheet工作表組成，包括點表及線表，其中點表為管線點坐標(biāo)表，線表為管線連接關(guān)系表。點表由“點號”、“設(shè)備名”、“X 坐標(biāo)”、“Y 坐標(biāo)”、“地面高程”、“埋深”、“口徑”、“類型”“地址”、“行政區(qū)”等列組成。線表由“本點號”、“下點號”、“管線類型”、“口徑”、“管材”、“敷設(shè)類型”、“地址”、“行政區(qū)”等列組成。

6 結(jié)語

通過以上步驟，便可以完成地下供水管線的探測。同時，為保證供水管網(wǎng)的現(xiàn)勢性，并對基本管網(wǎng)實現(xiàn)動態(tài)管理，必須考慮如何解決管網(wǎng)探測工作中的“邊清變亂、前清后亂”的問題。

[1]杜坤升.城市地下管線探測關(guān)鍵技術(shù)分析[D].東華理工大學(xué)，2017.

[2]劉占林，張瑞衛(wèi).淺談城市地下管線探測方法[J].現(xiàn)代測繪，2014，37（05）：41～44.

[3]李學(xué)軍，洪立波.城市地下管線探測與管理技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].城市勘測，2010（04）：5～11.

[4]鄒延延.地下管線探測技術(shù)綜述[J].勘探地球物理進(jìn)展，2006（01）：14～19+9.