山东正元地球物理信息技术有限公司250101
摘要：笔者承担了某市建成区排水管网专项普查项目，试从探查方法特点等方面谈谈体会。
关键词：排水管网普查方法特点
1.引言
城市公共排水管网是保障城市公共卫生安全和防洪安全的重要基础设施，是控制水污染、保护水环境的重要环节，是保障城市正常运行重要组成部分。摸清城市排水管网情况，有助于城区排水管网动态管理、运营维护、修理整治等工作。笔者承担了某市建成区排水管网专项普查项目，试从探查方法特点等方面谈谈体会。
2排水管网普查项目特点
2.1基于包容性、可扩展性的城市地下排水数据标准。该市排水管网普查标准严格按照《城市黑臭水体整治-排水口、管道及检查井治理技术指南（试行）》（住房和城乡建设部，2016年8月）、《城市地下管线探测技术规程》CJJ61-2003，以下简称《规程》、《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则（试行）》（住房和城乡建设部，2013年6月）、《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ181-2012等规范进行，这对于城市地下管线数据的采集、管理、更新和维护至关重要，并直接指导城市地下管线信息系统的开发建设，它具有以下特点：
（1）规范该市现有各类地下管线数据标准，包容现已存在的城市排水管线各权属单位的相对独立的标准，为将来数据共享打下良好的基础。
（2）具有延续性及很强的操作性，预留数据标准开放接口。
（3）在指导实际探测工作具备灵活与可操作性。该市区域排水管线探测切合地下管线的实际情况，排除了大量现实中不可能出现的情况和无关数据。
2.2应用现代探测手段获取城市地下管线数据。城市地下排水管线埋设的复杂性为城市地下管线探测增加了难度，特别是对于覆盖管线和遍布大街小巷的暗河，通过本次探测过程中使用地质雷达，结合人工经验，准确地获取城市地下隐蔽管线（暗河）数据。
2.2.1金属排水管线探测方法：
金属管道，根据条件一般采用直接法、夹钳法及电磁感应法。
（1）直接法：
直接法有三种连接方式：单端连接、双端连接和远接地单端连接。三种连接方式都是将发射机电磁信号直接加到被查金属管线上。该法信号强，定位、定深精度高，易分清近距离管线，但金属管线必须有出露点，且需良好的接地条件。
选用直接法时，无论那种连接方式，连接点必须接地良好，应将金属的绝缘层刮干净，接地电极尽量布设在垂直管线走向的方向上，距离大于10倍埋设深度的地方，尽量减小接地电阻。
（2）夹钳法
利用夹钳把发射机信号加到金属管线上的方法。该法特点是信号强，精度高，普遍用于小管径金属管道探测。
（3）电磁感应法
通过发射机发射谐变电磁场，使地下金属管线产生感应电流，在其周围形成二次场。通过接收机在地面接收二次场，从而对地下管线进行搜查、定位。感应法分为磁感应法和电偶极感应法。
2.2.2.非金属排水管线探测方法：
（1）人工检查法：指作业人员直接进入检查井室或排水管道内部，直接查看管线走向和连接关系，量测井室、管径尺寸等的工作方法。该方法特点是一般要进入检查井室，需满足扶梯完好、安全，井室内水少，无毒气、有安全工作空间的检查井等条件。
（2）激光电筒检查法：指通过连杆把激光电筒探入检查井中或人员直接携带激光电筒进入检查井中，向另外一个检查井方向照射，然后其他的人在另外一个检查井观察是否有亮光，以此判断两个检查井是否连通的作业方法。此方法特点是要求相邻检查井较近且均可开启，管段基本为直线，管内充满度小于100%。
（3）管道潜望镜（QV）检查法：指通过连杆把管道潜望镜探入检查井中，并把井下和管道内的实时画面传回地面主控制器监视器中，以查看井下管道的走向及连接关系的作业方法。该方法能够在0°C~+50°C的气温条件下和潮湿、恶劣的排水管道环境中正常工作。该方法特点是能够在0°C~+50°C的气温条件下和潮湿、恶劣的排水管道环境中正常工作。但此方法要求管内水位不宜大于管径的1/2，管段长度不宜大于50米。如采用在两个检查井中都采用潜望镜进行对向观察的做法，那么效果会更好，可探查的管段长度会更长。
（4）无线360°全景摄像头检查法：指通过连杆或链条把无线360°全景摄像头探入检查井中，并把井下和管道内的实时画面传回地面手机中，以查看井下管道的走向及连接关系的作业方法。该方法特点是能够在0°C~+50°C的气温条件下和潮湿、恶劣的排水管道环境中正常工作。
（5）烟雾检查法：指通过打开检查井盖，利用烟雾机向检查井中灌入烟雾，然后观察周边哪个检查井有烟冒出，从而判断检查井间连通关系的作业方法。当地面检查井较少，无法判断是否有检查井或哪个检查井与某个检查井连通时，可使用该方法，该方法要求管内充满度小于100%。
（6）染色追踪法：指通过在管道上游出露水体中投入染料，然后通过观察染色的水体流经或排出位置从而确定排水管道连通关系、走向的方法。
（7）电视（CCTV）检查法：此方法特点有以下几点：
①作业时管道内水位不应大于管道直径的20%；
②管道内没有影响爬行器正常爬行的障碍物；
③管道内的水没有淹没镜头。
（8）示踪电磁法：指通过将信号发生器安置在人或管道爬行器上，让人或管道爬行器在管道内走动或爬行，同时，在地面上，利用管线探测仪追踪信号，从而确定管线的走向和连接关系的工作方法。
（9）潜水检查法：指通过潜水作业员潜水直接进入管道内部查看，从而确定管线的走向和连接关系的作业方法。
（10）电磁波法：对于地面没有检查井或检查井很少，无法判断管线走向，可采用该法进行探测，当管线方向己知时，测线垂直管线长轴。该法特点是对管道埋深有一定的限制，埋深越大，探测效果越差，精度越低，同时探测效果跟管道周边的介质类型有很大关系。
2.33S技术在该市排水管网普查项目中被大量应用。应用RS技术进行高分辨率的遥感卫星图像处理，得到城市地下排水管线普查的现状工作草图。同时大量使用GPS在城市低等级控制点的生产过程中，尤其在图根控制点的生产过程中，能够快速解决城市控制的平面问题，并具备解决城市地下管线探测过程中高程应用问题的能力。GIS技术则贯穿在系统建设的整个过程中，更用于城市排水管线数据的内外业一体化的工作。
2.4探测工作中紧密围绕数据库，实现以库成图、图库联动的机制。该市排水管网普查工程围绕数据进行生产，使用管线探测数据库直接生成管线图形的工作方法，全部使用数据库直接成图的方式，即制定统一的数据标准，利用了探测单位多年编制完成的软件提供统一标准的数据库软件，结合PDA等新的城市地下排水管线的采集与处理手段，极大地简化城市地下管线信息数据的采集与处理流程。并为管线信息系统的建设提供了直接支持。利用基于清华山维EPS2008二次开发定制的综合管线模块，根据《城市排水管线探测技术规程》CJJ61-2003、《城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则》及相关作业依据制定适应本次作业要求的排水管线模板和排水防涝专题管线模板，定义管线要素的分类、代码、符号及各类管线要素的属性结构，用以标识排水管线要素信息。开发管线点、线数据录入；数据编辑处理；合法性检查；格式转换及成果输出等各项功能，用以管线数据的内业处理、成图和成果输出。通过管线点、线数据录入功能直接录入综合管线mdb数据、排水防涝专题excel数据或在管线模块平台上手动录入外业测量和外业调查数据，经过管线点连线、成图、管线图编辑、数据校核等一系列数据处理过程，建立地下综合管线数据库和排水防涝专题管线数据库。
3.排水管线探查方法
本项目根本目标就是彻底查清污水来源，解决雨污混流、污水管错接乱排等情况。污水混接进入雨水管道，是雨水排水口旱天和雨天溢流的主要原因；雨水混接进入污水管道，不但占据了污水管道的容量，也会造成污水处理厂雨天因超负荷而溢流。因此查清管线走向是本项目的重点工作。在项目实际操作中，采用如下方法探查排水管线走向及相互连接关系：
3.1排水管线调查内容。排水管线调查主要是针对管线点位置的确定，管线点包括管线特征点和附属物中心点。排水管线调查内容如下：
另外，排水设施须查明和测注的内容包括设施空间属性数据与运行管理数据。空间属性数据包括：排水防涝设施的位置、材质、高程、形态尺寸、拓扑关系、权属信息、建设年代等；运行管理数据包括：液位、管道错接、设施状态等。
3.2﹒管线点点位的设置：
（1）管线点点位设置在线路特征点在地面的投影位置上：
①管线点按相应比例尺设置，管线点在地形图上的间距要小于或等于10cm。
②检查井：在检查井井盖中心位置设置管线点，当管线中心与检查井井盖中心距离大于0.2m时，管线中心与检查井井盖中心分别设立管线点。
③地下管线管道（沟）：在地下管线管道（沟）的几何中心设置管线点。
④在无特征点的直线段上也要设置管线点，管线点点位设置在管线特征点的地面投影点或附属设施中心点上，其设置间距应不大于75米；
⑤当地下管线弯曲时，在圆弧起、止点和中点上设置管线点。当圆弧较大时，要在弧线上增加管线点，以保证地下管线的弯曲特征。
⑥凡任意一边长大于、等于2米的井室或井盖，应调查并设置井边角点，并测绘其实际占用范围。
（2）管线点的地面标志：用统一规格的铁钉（硬化路面）、木桩（沙、土路面）打入地面至平，用红色油漆以铁钉为中心（或附属设施井盖中心位置）标注上记号“⊕”，应保证在管线探测成果检查验收前不丢失。
（3）管线点的编号：管线探查点的编号由“台组号+管类代码+流水号”组成。全测区内管线点的外业编号应唯一。例如：“2YS125”为第2小组第125号点，类型为雨水。
3.3﹒调查记录表填写
在外业探查现场，填写管线调查记录表或绘制管线探查草图，详细记录各种管线的走向、连接关系、管线点编号及混接错接情况等调查、探测信息。调查记录表应清晰、准确，严禁涂改，如有记录错误，应将记录划去，在上方记录正确内容，严禁在非探测现场靠记忆填写手簿。探查草图依大比例尺地形图作为底图现场绘制，或单独绘制探测草图，草图上的管线点连线（即连接关系）应正确，各管线的相对位置应正确；文字和数字注记应整齐、完整，注记内容与探查记录严格一致。
混接点调查表
所属系统：凤凰江流域图幅编号：520000-2525000调查时间：
根据调查得到的混接、错接情况，将区域内混接、错接情况汇总到下表：
3.4将排查成果按照城市排水管线要素分类代码进行编码，第一、二位用16表示城市排水管线；第三、四位代表管线类型，用数字10~99表示；第五、六位代表符号编码，用数字00~99表示，第七位代表符号类型，用数字1~3表示。城市地下管网要素分类代码结构如下：
将编码后的普查成果形成排水管网普查成果数据库（清华山维edb数据库，包含接入点、错接点、混接点信息及各类关键点特殊情况备注信息），然后经过数据录入、数据编辑、预处理、数据检查、整改等步骤汇总成果数据提交。
4.结束语
排水管网系统作为基础设施工程，虽然与城市面貌、人们生活息息相关，但由于其具有一定隐蔽性，且污水成分复杂而易被忽略，长期以来由于施工和管道养护手段等原因，现有的管道大多不同程度地存在破裂、渗漏、脱节、错位、侵蚀、积泥堵塞甚至变形塌陷，直接影响了排水管网系统的正常运行。此外，重复建设现象在排水管网工程中较为普遍。通过该市城区排水管道系统普查，不仅可加强排水管网系统的科学、全面、直观的普查与维护，还可及时发现排水系统管网存在的问题，为管理部门科学决策、提高城市市政建设与改造水平提供根本依据，为优化城市环境、改善城市面貌奠定基础。
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