城市地下管線探測與管理技術的發展分析

楊路明

摘 ?要：隨著我國的不斷發展，城市化進程逐漸深入，人們對于城市建設的質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，分布也越來越復雜。該文就對當下城市地下管線探測與管理技術的發展以及探測與管理相關問題的解決方法進行探討。

關鍵詞：城市地下管線;管線探測;管線管理技術

中圖分類號：P25 ? ? ? 文獻標志碼：A

地下管線系統是城市的重要組成部分，如果將城市比喻成人，那地下管線就相當于血管，負責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，成為了當下城市管理者關注的重點問題。

1 城市地下管線探測與管理技術中的常見問題

1.1 老舊管線現狀

在我國大部分城市的建設初期，由于技術落后、設備不足，在當時的情況下，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，數量也不多，其中排水和給水主要鋪設在地下，電力和通信管線以架空為主。管線資料如設計資料、竣工資料等檔案資料也基本以紙質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劃造成了影響，后續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，這使得整個管網系統越來越復雜。目前，部分城市依舊沒有意識到地下管線規劃的重要性，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的影響，對于后鋪設的管道的設計也缺乏科學性，沒有整體觀念，這就給城市地下管線的探測和規劃造成了不小的麻煩[1]。

1.2 監管制度不完善

雖然目前很多城市都出臺了相應的有關管道保護以及維護的管理方法，但是未建立管線數據更新機制，系統數據無法實時更新，這就使得地下管線信息管理系統使用一段時間后，失去了應有的作用。許多管線權屬單位，在未獲得管線規劃部門審批的情況，就直接進行新管線鋪設，并且未在管線管理系統對已有管道的鋪設情況進行查詢，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劃部門審批，無法確定管道鋪設地點是否合理，這也就間接地削弱了相關部門對地下工程的審查能力。因此，要加強政府監督管理的能力，確保管道的設置科學合理。

1.3 效率較低

對地下管線規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高效的信息管理。由于對地下空間的進一步開發，使得淺層的地下空間已經不足，因此就需要向更深的地下空間探尋，隨著地下管道的鋪設非開挖技術的使用越來越廣泛，管線鋪設深度越來越深，管線的探測難度越來越大。

2 地下管線探測技術的研究

2.1 城市地下管線探測技術的發展

城市地下管線探測技術的發展總共分為3個階段，第一個階段是初始階段，這個階段從20世紀90年代前，在這個階段，由于我國城鎮化程度較低，管線行業管理手段落后，管線管·展，加上探測儀器發展水平的限制，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等先進技術的使用，使得探測工作耗時耗力，效率極低。第二階段是發展階段，從20世紀90年代初開始，隨著我國城鎮化的進程加快，城市地下管線的管理需求也相應提高，工程物探技術也日益成熟，由于地下管線規劃工作的需求，地下城市管線探測工作也陸續開展起來，而且淺層地表地震法、地表測溫法、高精確度磁場法等技術也應運而生，使得探測工作效率提高，經濟效益也有所增加[2]。第三階段為成熟階段，該階段的工作還在進行中，管線探測技術需要結合多種技術才能使其進一步發展，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提高探測效率;最后搭配3S技術使整個管道系統的探測工作立體化、智能化。

2.2 城市地下管線探測技術的應用

初期的探測技術并不先進，主要是以開井挖洞的方式對地下管線進行調查，然后根據測量的三維坐標，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計資料而缺少了針對性的研究。隨著物探技術的發展，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、聲波探測技術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 地下管線管理技術的研究

3.1 地下管線管理技術的發展

地下管線的管理技術的發展同樣分為3個階段。1）城市地下管線建立初期，當時地下管線種類少、數量少，由于信息化水平不足，因此數據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）隨著我國的不斷發展，計算機技術開始引入我國，在這個階段地下管線的建設也開始加快，管線的種類以及數量也逐漸增多，傳統的管理模式和管理技術已無法支撐管線系統的建設。因此通過使用信息化的探測技術，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字信息化發展，人們開始使用已發展的較為成熟的地理信息系統以及全球定位系統，還有新興的大數據技術來實現對地下管道的智能化管理。

3.2 地下管線管理技術的應用

目前，地下管線的管理技術發展得很快，許多技術都被應用到管理工作中，為了進一步提升管理效果，人們開發出了一項新的管理系統，即地下管線技術管理系統。該系統由3個部分組成。1）有關于數據的管理，這是最基礎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，驗證無誤后再根據數據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與當下管線變動的信息，該部分還有相應的信息服務系統，便于城市規劃部門采集信息來對其他工程進行規劃。3）綜合管理系統，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的分布情況，并且可以得到更詳盡的數據，還能根據圖像找出規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發展策略

3.3.1 采用先進的探測技術

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，因此地下管線系統將會變得越來越復雜，所以必須運用好例如GIS、GPS這些技術，為地下管線的管理工作打好信息基礎。地下管道的安裝要結合新技術，例如遙感技術，通過遠程傳輸信息讓相關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。城市地下管線鋪設方法差異較大，在鋪設深度和管線材質選用方面，在探測過程中，應該根據管線材質及用途來選擇，見表1。

3.3.2 建立城市地下管線管理系統

由于地下管道越來越復雜，相應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中加入上文介紹的遠程操控系統來加強對管線的管理。同時，利用地下管線管理系統，政府部門就可以更加清晰地了解當下地下管線的分布情況，并且根據地下管線的分布對將來的地下管線的設置進行規劃，這樣既方便快捷，還能節省大量的人力物力，可謂是一舉兩得。

3.3.3 做好管線的規劃工作

當前空間不足的問題成為了限制城市發展的一個重要因素，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合理的規劃，在進行城市發展規劃的時候就要考慮配套的管線系統如何設置，否則就會產生建好了再拆，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，從而節約地下空間，使地下管道的規劃工作更加簡潔。

4 結語

地下管道建設作為城市建設的重要一環，必須得到有關部門以及人們的重視，否則地下管線的建設一旦出現問題，就會影響整個城市的發展。相關人員必須加強對自身的培訓，通過使用先進的探測技術與管理理念，不斷推進城市地下管線管理工作的信息化發展，同時政府要制定相應的管理規范，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的開發力度，推動城市化建設的進一步發展。

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].淮南職業技術學院學報，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分析[J].城市地理，2018（4）：49-50.