城市地下管線探測與管理技術(shù)的發(fā)展分析

楊路明

摘 ?要：隨著我國的不斷發(fā)展，城市化進程逐漸深入，人們對于城市建設(shè)的質(zhì)量也有了更高的要求，隨著人們的需求逐漸增多，而且城市地下管線所具備的功能不同，使得地下管線的種類越來越多，分布也越來越復(fù)雜。該文就對當(dāng)下城市地下管線探測與管理技術(shù)的發(fā)展以及探測與管理相關(guān)問題的解決方法進行探討。

關(guān)鍵詞：城市地下管線;管線探測;管線管理技術(shù)

中圖分類號：P25 ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A

地下管線系統(tǒng)是城市的重要組成部分，如果將城市比喻成人，那地下管線就相當(dāng)于血管，負責(zé)給城市的各部分輸送能源，并運走廢料。隨著我國城市化建設(shè)的深入，地下管線的作用也越來越大，如何高效地獲得地下管線的信息，并做出一套行之有效的地下管線管理方案，成為了當(dāng)下城市管理者關(guān)注的重點問題。

1 城市地下管線探測與管理技術(shù)中的常見問題

1.1 老舊管線現(xiàn)狀

在我國大部分城市的建設(shè)初期，由于技術(shù)落后、設(shè)備不足，在當(dāng)時的情況下，城市地下管線的種類也非常少，主要包括排水、給水、電力、通信等幾種，數(shù)量也不多，其中排水和給水主要鋪設(shè)在地下，電力和通信管線以架空為主。管線資料如設(shè)計資料、竣工資料等檔案資料也基本以紙質(zhì)的圖和表的形式由人工進行管理，并且很大一部分資料是由各管線權(quán)屬單位進行保管，不能集中保存。這種以這種管理方式保存的特點就是資料不完整，管理分散，不便查閱，且隨著時間推移，很容易造成資料丟失、損壞。其后果就是對之后的管線規(guī)劃造成了影響，后續(xù)新建管線只能以見縫插針或者是哪里有空間就安置在哪里，這使得整個管網(wǎng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜。目前，部分城市依舊沒有意識到地下管線規(guī)劃的重要性，對于在地下開展的工程項目沒有一個嚴格的審批過程，并且忽略了地下工程對于管線系統(tǒng)的影響，對于后鋪設(shè)的管道的設(shè)計也缺乏科學(xué)性，沒有整體觀念，這就給城市地下管線的探測和規(guī)劃造成了不小的麻煩[1]。

1.2 監(jiān)管制度不完善

雖然目前很多城市都出臺了相應(yīng)的有關(guān)管道保護以及維護的管理方法，但是未建立管線數(shù)據(jù)更新機制，系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法實時更新，這就使得地下管線信息管理系統(tǒng)使用一段時間后，失去了應(yīng)有的作用。許多管線權(quán)屬單位，在未獲得管線規(guī)劃部門審批的情況，就直接進行新管線鋪設(shè)，并且未在管線管理系統(tǒng)對已有管道的鋪設(shè)情況進行查詢，很大可能對舊管道造成破壞，從而對人力和財力造成浪費，其次就是由于未獲得規(guī)劃部門審批，無法確定管道鋪設(shè)地點是否合理，這也就間接地削弱了相關(guān)部門對地下工程的審查能力。因此，要加強政府監(jiān)督管理的能力，確保管道的設(shè)置科學(xué)合理。

1.3 效率較低

對地下管線規(guī)劃以及探測工作的不重視帶來的另一個問題就是效率低下，首先，工作人員自身并沒有意識到探測與管理工作的重要性，因此自然就不會盡全力開展工作，這就會導(dǎo)致探測和管理工作的效率降低。其次，對于探測和管理工作的信息化水平較低，由于這個問題，許多地下管線工程的信息只能在文件和圖紙中找到，這就會使管道信息的采集工作困難，由于現(xiàn)在地下管道的綜合性越來越強，因此，就更加需要將管道的信息集成通過計算機來實現(xiàn)高效的信息管理。由于對地下空間的進一步開發(fā)，使得淺層的地下空間已經(jīng)不足，因此就需要向更深的地下空間探尋，隨著地下管道的鋪設(shè)非開挖技術(shù)的使用越來越廣泛，管線鋪設(shè)深度越來越深，管線的探測難度越來越大。

2 地下管線探測技術(shù)的研究

2.1 城市地下管線探測技術(shù)的發(fā)展

城市地下管線探測技術(shù)的發(fā)展總共分為3個階段，第一個階段是初始階段，這個階段從20世紀(jì)90年代前，在這個階段，由于我國城鎮(zhèn)化程度較低，管線行業(yè)管理手段落后，管線管·展，加上探測儀器發(fā)展水平的限制，人們獲取地下管線資料的方式主要為開井檢查，和新建管線的竣工測量等，由于沒有例如物探技術(shù)等先進技術(shù)的使用，使得探測工作耗時耗力，效率極低。第二階段是發(fā)展階段，從20世紀(jì)90年代初開始，隨著我國城鎮(zhèn)化的進程加快，城市地下管線的管理需求也相應(yīng)提高，工程物探技術(shù)也日益成熟，由于地下管線規(guī)劃工作的需求，地下城市管線探測工作也陸續(xù)開展起來，而且淺層地表地震法、地表測溫法、高精確度磁場法等技術(shù)也應(yīng)運而生，使得探測工作效率提高，經(jīng)濟效益也有所增加[2]。第三階段為成熟階段，該階段的工作還在進行中，管線探測技術(shù)需要結(jié)合多種技術(shù)才能使其進一步發(fā)展，首先要先對探測儀器進行改進，提高探測精度;其次采取信息化測繪技術(shù)提高探測效率;最后搭配3S技術(shù)使整個管道系統(tǒng)的探測工作立體化、智能化。

2.2 城市地下管線探測技術(shù)的應(yīng)用

初期的探測技術(shù)并不先進，主要是以開井挖洞的方式對地下管線進行調(diào)查，然后根據(jù)測量的三維坐標(biāo)，人工繪制地下管線分布圖，并且繪制的圖紙大多都需要參考設(shè)計資料而缺少了針對性的研究。隨著物探技術(shù)的發(fā)展，地下管線的探測工作有了新的工具，例如電磁法、磁法、直流電法、地震波法和紅外輻射法等。我國幅員遼闊，各地的地球物理條件都有顯著的差異，因此一種探測方法并不適用于全國各地的探測工作，因此為了解決地理上的影響，通過不斷的實驗將遙感技術(shù)、聲波探測技術(shù)等加入到探測工作中，這就使得探測工作不再受外界條件的影響，大大提高了探測的精度與效率。

3 地下管線管理技術(shù)的研究

3.1 地下管線管理技術(shù)的發(fā)展

地下管線的管理技術(shù)的發(fā)展同樣分為3個階段。1）城市地下管線建立初期，當(dāng)時地下管線種類少、數(shù)量少，由于信息化水平不足，因此數(shù)據(jù)都是以紙面的形式存儲起來，所以很難做到信息的集中管理，而且還容易丟失。2）隨著我國的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)開始引入我國，在這個階段地下管線的建設(shè)也開始加快，管線的種類以及數(shù)量也逐漸增多，傳統(tǒng)的管理模式和管理技術(shù)已無法支撐管線系統(tǒng)的建設(shè)。因此通過使用信息化的探測技術(shù)，可以輕松地將管道信息收集并存儲起來，而且通過信息管理還能便于人們的使用和查詢[3]。3）地下管線的管理工作開始向數(shù)字信息化發(fā)展，人們開始使用已發(fā)展的較為成熟的地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)，還有新興的大數(shù)據(jù)技術(shù)來實現(xiàn)對地下管道的智能化管理。

3.2 地下管線管理技術(shù)的應(yīng)用

目前，地下管線的管理技術(shù)發(fā)展得很快，許多技術(shù)都被應(yīng)用到管理工作中，為了進一步提升管理效果，人們開發(fā)出了一項新的管理系統(tǒng)，即地下管線技術(shù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由3個部分組成。1）有關(guān)于數(shù)據(jù)的管理，這是最基礎(chǔ)的部分也是最重要的部分，主要是將采集到的管道信息收集起來然后進行核對驗證，驗證無誤后再根據(jù)數(shù)據(jù)生成圖表以便于工作人員審查。2）用戶管理，這一部分直接與政府部門對接，以便于政府的工作人員可以隨時獲悉有關(guān)與當(dāng)下管線變動的信息，該部分還有相應(yīng)的信息服務(wù)系統(tǒng)，便于城市規(guī)劃部門采集信息來對其他工程進行規(guī)劃。3）綜合管理系統(tǒng)，通過計算機生成的三維圖像，人們可以更直觀地看到管道系統(tǒng)的分布情況，并且可以得到更詳盡的數(shù)據(jù)，還能根據(jù)圖像找出規(guī)劃中的缺陷進行完善，十分方便快捷。

3.3 地下線探測與管理技術(shù)發(fā)展策略

3.3.1 采用先進的探測技術(shù)

由于城市人民的需求增加，再加上對于地下空間其他用途的開發(fā)，因此地下管線系統(tǒng)將會變得越來越復(fù)雜，所以必須運用好例如GIS、GPS這些技術(shù)，為地下管線的管理工作打好信息基礎(chǔ)。地下管道的安裝要結(jié)合新技術(shù)，例如遙感技術(shù)，通過遠程傳輸信息讓相關(guān)人員可以得到管道的實時信息，并且還能通過遠程操控及時的對有問題的管道進行維修，從而降低探測工作的頻率，提升探測工作的效率。城市地下管線鋪設(shè)方法差異較大，在鋪設(shè)深度和管線材質(zhì)選用方面，在探測過程中，應(yīng)該根據(jù)管線材質(zhì)及用途來選擇，見表1。

3.3.2 建立城市地下管線管理系統(tǒng)

由于地下管道越來越復(fù)雜，相應(yīng)的地下管包括的信息也越來越繁多，因此就需要有一個集成化的系統(tǒng)對這些信息進行管理（如圖1所示），甚至還可以在這樣的系統(tǒng)中加入上文介紹的遠程操控系統(tǒng)來加強對管線的管理。同時，利用地下管線管理系統(tǒng)，政府部門就可以更加清晰地了解當(dāng)下地下管線的分布情況，并且根據(jù)地下管線的分布對將來的地下管線的設(shè)置進行規(guī)劃，這樣既方便快捷，還能節(jié)省大量的人力物力，可謂是一舉兩得。

3.3.3 做好管線的規(guī)劃工作

當(dāng)前空間不足的問題成為了限制城市發(fā)展的一個重要因素，隨著地上空間的使用率逐漸飽和，人們就只能將目光轉(zhuǎn)移到地下，從地下尋找更多的空間來滿足人們的使用需求，然而地下空間的開發(fā)會壓縮地下管道使用的空間。因此，就需要對地下管道做好科學(xué)合理的規(guī)劃，在進行城市發(fā)展規(guī)劃的時候就要考慮配套的管線系統(tǒng)如何設(shè)置，否則就會產(chǎn)生建好了再拆，拆完再建這種費時費力的問題，同時利用好綜合管廊，將各種不同的管道整合起來，從而節(jié)約地下空間，使地下管道的規(guī)劃工作更加簡潔。

4 結(jié)語

地下管道建設(shè)作為城市建設(shè)的重要一環(huán)，必須得到有關(guān)部門以及人們的重視，否則地下管線的建設(shè)一旦出現(xiàn)問題，就會影響整個城市的發(fā)展。相關(guān)人員必須加強對自身的培訓(xùn)，通過使用先進的探測技術(shù)與管理理念，不斷推進城市地下管線管理工作的信息化發(fā)展，同時政府要制定相應(yīng)的管理規(guī)范，以便于加強對地下管線的管理效果，加大城市地下管線探測與管理技術(shù)的開發(fā)力度，推動城市化建設(shè)的進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]陳雨，丁昕，劉金鎖，等.城市地下管線及其地球物理探查方法[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2018（1）：8-11.

[2]李淑敏，李叢，李龍.三亞市地下管線勘察與 GIS 信息化建設(shè)方法探究[J].山西建筑，2017，43（7）：218-219.

[3]林海文.城市地下管線測量及探測技術(shù)分析[J].城市地理，2018（4）：49-50.