排水管網(wǎng)普查技術(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王寶水 陳士城

(1.浙江中海達(dá)空間信息技術(shù)有限公司，浙江 德清 313200；2.清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院，江蘇 蘇州 215000)

引言

城市排水信息化發(fā)展包含的政務(wù)目標(biāo)有：構(gòu)建綜合的業(yè)務(wù)管理體系，構(gòu)建全面的信息管理體系，構(gòu)建全周期的設(shè)施管理體系，構(gòu)建廠站網(wǎng)聯(lián)動(dòng)管理體系，構(gòu)建科學(xué)的決策支撐體系[1]。普查的管線屬性包括平面坐標(biāo)、高程、埋深等，另外，包括管線附屬構(gòu)筑物信息、雨污混接錯(cuò)接、雨水排口、污水排口，部分沿主干道的建筑物排污排水情況，并編繪以地形圖為載體的排水管線圖[2]。本文從管線探測(cè)和管線測(cè)量兩個(gè)方面出發(fā)，對(duì)作業(yè)中的技術(shù)指標(biāo)、作業(yè)流程及注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述。

1 普查技術(shù)設(shè)計(jì)

1.1 管線探測(cè)

1.1.1 探測(cè)取舍

普查范圍是普查區(qū)域內(nèi)的分布在市政道路、主要河道兩側(cè)的管線。但是，為了保證主干排水管線的連續(xù)性、可讀性、系統(tǒng)性，可適當(dāng)擴(kuò)展到非普查區(qū)域。同時(shí)，也要將地下管線與基礎(chǔ)地形圖中的露出地表的、掛空的管線進(jìn)行連接整合，并負(fù)責(zé)將普查探測(cè)范圍內(nèi)的全部數(shù)據(jù)處理達(dá)到入庫標(biāo)準(zhǔn)[3]。

編繪排水管線圖必須采用外業(yè)測(cè)量的數(shù)據(jù)，繪圖比例尺為1∶500。對(duì)于要求局部放大圖及管線斷面圖的比例尺應(yīng)在1∶50—1∶200之間選擇，圖幅尺寸均為50cm×50cm。圖幅分幅按照城市1∶>500地形圖分幅方式，圖幅名稱采用當(dāng)?shù)赝ㄓ玫牡匦螆D分幅規(guī)則命名[4]。

1.1.2 探測(cè)一般方法

本項(xiàng)目需進(jìn)行多次方法試驗(yàn)，以便確定相關(guān)探測(cè)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)管線性質(zhì)、地電條件的不同特點(diǎn)，選擇對(duì)應(yīng)有效的探測(cè)方法。探測(cè)對(duì)象包括拐點(diǎn)、分支點(diǎn)、三通點(diǎn)、變深點(diǎn)、截止點(diǎn)等。

排水管線通常具有非金屬材質(zhì)、管徑大、管埋或溝埋、深度變化大、檢修井多等特點(diǎn)。在進(jìn)行實(shí)地調(diào)查作業(yè)中，一些管線能夠利用“L”尺直接量測(cè)方式得到管徑、埋深等數(shù)據(jù)。對(duì)于一些隱蔽、無法實(shí)地調(diào)查的管線，可以采用地質(zhì)雷達(dá)等方式協(xié)助探查[5]。

1.1.3 非金屬管線的探測(cè)方法

在地下管線普查過程中，由于目前地下管線探測(cè)儀是針對(duì)金屬材質(zhì)的，因此，對(duì)于砼、PVC等非金屬管線無能為力。針對(duì)目前這個(gè)問題，可以使用地質(zhì)雷達(dá)方式進(jìn)行探查，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)是比較有效的[6]。根據(jù)多年來管線探查所積累的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合雙福新區(qū)地下排水管網(wǎng)普查探測(cè)的實(shí)際情況，確定利用海達(dá)Qfind無線探地雷達(dá)來進(jìn)行本項(xiàng)目非金屬管線探查。

1.1.4 質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查實(shí)行過程檢查、最終檢查兩級(jí)檢查制度，內(nèi)容包括：管線點(diǎn)的平面精度、埋深精度、是否遺漏、連接關(guān)系、屬性調(diào)查。過程檢查抽樣原則：排水管線點(diǎn)抽查比例為不少于總點(diǎn)數(shù)的10%；最終檢查抽樣原則：排水管線點(diǎn)抽查比例為不少于點(diǎn)數(shù)的5%；抽查點(diǎn)的選擇應(yīng)按均勻分布、隨機(jī)抽樣和具有代表性的原則進(jìn)行，在地段上宜覆蓋到各探查小組。

1.2 管線測(cè)量

排水管線測(cè)量應(yīng)包括控制測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、管線點(diǎn)測(cè)量和成果質(zhì)量檢查。本次管線測(cè)量施工前，全面收集了雙福新區(qū)歷年已有等級(jí)控制資料，包括控制點(diǎn)分布圖、坐標(biāo)和高程成果表、點(diǎn)之記、技術(shù)報(bào)告書、已有成果的坐標(biāo)高程系統(tǒng)、投影面等。

1.2.1 控制測(cè)量

地下管線點(diǎn)聯(lián)測(cè)需要在地面上進(jìn)行圖根控制測(cè)量，可以選用全站儀或RTK方式。測(cè)區(qū)內(nèi)交通發(fā)達(dá)、具有良好的通視條件，大部分地區(qū)可以進(jìn)行RTK作業(yè)進(jìn)行圖根點(diǎn)測(cè)量。個(gè)別區(qū)域不能滿足RTK觀測(cè)條件時(shí)，采用光電測(cè)距導(dǎo)線法加密圖根控制點(diǎn)。高程測(cè)量采用四等水準(zhǔn)測(cè)量。

圖根控制點(diǎn)點(diǎn)位應(yīng)該具有通視好、易保存特點(diǎn)，可以在已有等級(jí)控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上按照需要加密。選點(diǎn)時(shí)優(yōu)先考慮RTK觀測(cè)，便于操作RTK設(shè)備。選點(diǎn)要遠(yuǎn)離無線電發(fā)射源、高大建筑物、高壓輸電線距離、強(qiáng)烈干擾接收衛(wèi)星信號(hào)的物體。

設(shè)置圖根控制點(diǎn)點(diǎn)位標(biāo)志時(shí)，如果是瀝青路面可以打入5cm長的水泥釘，如果是水泥地面可以刻“田”作為標(biāo)志；其他軟地面可以用30cm的木樁打入地面作為標(biāo)志；圖根點(diǎn)編號(hào)以大寫字母“T”開頭并拼接自然順序號(hào)1、2、3……n。

1.2.2 水準(zhǔn)測(cè)量

采用四等水準(zhǔn)的方法測(cè)定圖根點(diǎn)高程。四等水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)起算于三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)，宜沿地下管線布設(shè)水準(zhǔn)網(wǎng)，高程控制點(diǎn)結(jié)點(diǎn)間與高等級(jí)點(diǎn)間附合路線長度不應(yīng)大于10km，環(huán)線或附合于高級(jí)點(diǎn)間的路線長度不大于15km。

觀測(cè)儀器使用Leica Sprinter 250，采用后后前前的觀測(cè)順序。儀器使用前應(yīng)按要求進(jìn)行必要的檢定和檢驗(yàn)，尤其是i角的檢驗(yàn)。四等水準(zhǔn)技術(shù)要求和規(guī)定應(yīng)滿足《國家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》

1.2.3 管線點(diǎn)測(cè)量

在管線點(diǎn)探測(cè)作業(yè)完成后，根據(jù)探測(cè)草圖上繪制的物探點(diǎn)號(hào)、管線走向、連接關(guān)系進(jìn)行排水管線點(diǎn)測(cè)量作業(yè)，包括平面位置測(cè)量、高程測(cè)量。管線點(diǎn)平面位置坐標(biāo)中誤差小于±5cm，高程中誤差小于±3cm。對(duì)于管線點(diǎn)測(cè)量誤差控制與評(píng)定，測(cè)量作業(yè)實(shí)行三級(jí)質(zhì)量管理制度，各級(jí)檢查比例均按5%執(zhí)行，內(nèi)業(yè)計(jì)算資料檢查為100%。檢查抽樣點(diǎn)分布均勻、覆蓋各測(cè)量小組、分類具有代表性。測(cè)量精度評(píng)定以兩次測(cè)量所得平面坐標(biāo)中誤差統(tǒng)計(jì)，精度要求按照《城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定執(zhí)行。

1.2.4 成果質(zhì)量檢查

排水管線測(cè)量成果質(zhì)量檢查實(shí)行過程檢查和最終檢查的二級(jí)檢查制度，是在過程控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行質(zhì)量檢查，最終形成測(cè)量成果檢查記錄、報(bào)告。

(1)質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括

①坐標(biāo)系統(tǒng)、高程基準(zhǔn)的正確性；②控制點(diǎn)的布設(shè)方法、成果資料及精度；③管線點(diǎn)測(cè)量精度；④管線與實(shí)地是否一致；⑤管線屬性是否完整、正確；⑥管線幾何、屬性接邊精度。

(2)質(zhì)量評(píng)定方法

檢驗(yàn)點(diǎn)要求在測(cè)區(qū)內(nèi)均勻分布，隨機(jī)抽取數(shù)量不少于管線點(diǎn)總數(shù)的5%，同時(shí)復(fù)測(cè)檢驗(yàn)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程，并按公式分別計(jì)算測(cè)量點(diǎn)位中誤差和高程中誤差并符合規(guī)范要求。

(3)質(zhì)量檢查

可根據(jù)項(xiàng)目要求編寫排水管線測(cè)量的檢查報(bào)告，做好記錄。檢查報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：①工程概況；②技術(shù)依據(jù)；③抽樣情況；④檢查內(nèi)容及方法；⑤精度統(tǒng)計(jì)與質(zhì)量評(píng)價(jià)；⑥主要質(zhì)量問題及處理情況；⑦附件。

2 結(jié) 論

本文重點(diǎn)討論研究了排水管網(wǎng)普查項(xiàng)目中的管線探測(cè)和管線測(cè)量工作，并對(duì)作業(yè)中的技術(shù)指標(biāo)、作業(yè)流程及注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述。