摘要：市政基础设施是保障城市安全高效运转的重要物质条件，城市地下管线是市政基础设施的重要组成部分。文章主要研究了城市地下管线探测与综合管理的关键技术，分析了城市地下管线的具体内容及探测内容，对城市地下管线在探测中的具体应用进行阐述。提出了地下管线周期性普查。
关键词：城市安全；城市地下管线；探测与管理技术；应用分析
引言
随着新型城镇化的加速发展，我国城市在发展的过程中配套设施和其相应的覆盖范围也不断扩大。城市能否安全运行，城市地下管网起着举足轻重的作用，但地下管线的作用尚未引起相关方面的足够重视，没有形成治理的合力。当前我国城市地下的管线道路随着城市的扩大也逐渐增多，但是当前由于城市地下管线的更新管理机制不健全，从而导致许多城市各个管线单位对地下管线的管理中，往往处于沟通不畅、各自为政的管理局面。在一定程度上给管线的探测及综合管理带来了一定的负面影响。为解决这一问题，山东省潍坊市在实践中设立了地下管线综合协调机构，重点探索城市地下管线的综合管理与行业管理的技术边界，建立地下管线综合管理信息系统，并确保信息的完整性、准确性、现势性，于2015年和2019年两次对城市地下管线进行普查。建议国家出台地下管线周期性普查制度。
1城市地下管线探测与管理技术中的常见问题
1.1设计规划与监管工作缺乏科学性与有效性
长期以来，大部分城市进行建设时普遍重视地上的设施建设，而对地下市政基础设施缺乏重视，同时，对工程项目的施工建设及审批等环节存在过多的关注，对施工监管及工程维护等工作缺乏足够的成本投入，由此导致在某一城市建设地下管线时，其设计规划及监管工作普遍缺乏科学性与有效性，进而对地下管线的施工建设造成较大影响。
1.2缺乏健全完善的监管制度
任何一项工作都需要健全完善的管理制度，来对工作的水平与质量进行保障，不过，在部分城市地下管线的施工建设时，由于施工单位缺乏足够重视，且施工过程缺乏全面、清晰、准确的数据信息档案，由此导致部分施工人员需要某些档案资料时，无法快速有效的找到，对施工进度造成较大影响；同时，档案资料的缺乏也会导致某些故障问题的出现，进而对工程整体的质量造成影响。
1.3信息化水平较低
随着我国科技水平的不断提高，大量工程在建设过程中都逐渐的向着信息化方向发展，而在我国现代城市地下管线建设过程中，管理方面的资料大多以纸质图为主。因此，为了加强现代城市地下管线施工建设水平与质量的提高，相关人员还需要在日常的工作过程中加强信息化建设，以此来加强城市地下管线档案管理工作的创新发展，并由此而促进城市自身的进一步发展。
2城市地下管线探测关键技术及应用
2.1电磁感应法
电磁法细分探测方法较多，电磁感应法应用较多，其中金属管线探测仪探测管线是当前应用最为广泛的一种方法，该技术较为成熟，仪器使用成本较低，对技术人员的使用技巧要求不高，可以很快进行生产作业，在目前国内各大城市管网建设蓬勃发展的形势下，对于管线探测人员的大量需要也为金属管线探测仪在国内各作业单位的铺开提供了先决条件。其主要原理是利用电磁感应以探测地下电缆和金属管线的精确走向、深度以及定位电缆的开路、短路及外皮故障点。目前国内外开发的此类仪器种类较多，但基本构成都是发射机和接收机组成。
探测过程由发射机产生电磁信号开始，通过不同的发射连接方式将信号传送到电缆和金属管线上，目标管线感应到电磁信号后，产生感应电流，感应电流沿着电缆和金属管线向远处传播，电生磁，产生电磁场信号，接收机通过接受这些电磁场信号，计算判别地下电缆和金属管线的位置、埋深和走向等。该方法技术成熟，不过在非金属管线（混凝土、PE、PVC等）的探测方面，应用受限，必须借助金属探头，放入管线内部，管线也需要贯通，操作过程比较费力，信号接收有时较差。基于管线探测仪，目前有配套的电子标识系统（EMS），开发出更高智能的电子电位仪，通过该系统，不仅对于管线的走向，埋深等有比较精确的探测，对于管线损坏和泄露等探测的敏感性也较高。
2.2电磁波法
电磁波法主要是指探地雷达（GPR）探测法，该方法是一种用于确定地下介质分布的广谱（1-3GHz）电磁技术，基于电磁波基本理论开发。基本组成部分为发射天线、接收天线和主机，通过一个天线发射高频宽频带电磁波，另一个天线接收地下介质界面的反射波，发射天线发出的电磁波传播到了地下，在各类管线与土质界面处产生反射波，其路径、电磁场强度与波形等将随所通过介质界面的电性质差异等反应到几何形态上，经过主机对电磁信号的转换处理后传送到计算机并成像。根据接收到电磁波的振幅、波形及波速等，进行相应的时深转换，以此推算判别地下管线的结构、走向和埋深。探地雷达仪器成本较高，使用需要一定的操作性，数据需要解译处理分析，对于探测地面条件需要较为平坦，同时因各探测点地质情况参数的不同，需要在了解测区地球物理特性，大致管线分布情况的基础上进行相关试验，以调整合理的测试参数再进行探测。
2.3高密度电法
高密度电法作为直流电法的一种，以其经济效益高，操作简单，覆盖面广，探测深度大，适应性强的特点，在城市地下不良地质体的探测方面应用较多，包括溶洞，断层，地层划分等。对于地下管线探测方面，该方法对于非金属管线有很好的成像效果，弥补了金属管线探测仪只能探测金属类管线的缺点，形成了很好的互补作用。其主要原理与常规的电阻率法基本一致，以各介质的导电性差异为探测基础、通过对地面电极施加电场，A、B电极向地下供应电流，然后在M、N极间电流传入地下，接受电流信号，通过对组合电极间的电位差ΔV进行测量，可求得该点（M、N之间）的视电阻率值，根据信号推断地下不同电阻率的地质体的分布。
2.4三维展示系统
通常情况下，通过三维展示系统的应用，还能够促进地上与地下进行一体化的展示，具体内容主要有以下几方面组成：（1）用户权限的灵活性：通过该系统的应用，能够为用户提供更加多层次多级别的管理功能，在最大程度上促进地下管线数据信息安全性的提高；（2）便捷的数据操作：该系统能够为用户提供更加充分的管线数据信息，并对这些数据进行统计、分析及查询等功能，确保在最大程度上提高管理工作的水平；（3）数据的全面展示：通过该系统，能够将地下管线数据利用二维与三维结合的方式进行掌握，促使系统用户能够对地下管线的状态进行全面掌握。
结语
城市安全发展，人民才能安居乐业。城市地下管线探测与综合管理关键技术是城市地下管线安全的重要支撑。这方面主要有两个大方向：（1）针对不同城市的特点及其特定地质条件、管线不同埋设条件、不同材质进行探查方法技术研究，加强现有各方法仪器对于复杂管线的试验研究，总结各方法对于各类型地下管线的信号响应和数据解译异同，科学划分每种方法的优劣领域，克服单一物探方法的局限性，为多方法综合解译提供准确性较高的基础数据；（2）积极研究开发高精度、抗干扰能力强、数字智能化的仪器设备。从综合管理方面来看，完善城市地下管线监管机制，加强管线行业智能检测与定量评价，协调统一各单位权属管线数据库，加强信息共享、交换与管理，合理利用资源，促进城市地下管网的科学健康可持续发展；（3）完善立法，加大政府财政投入，建立城市地下管线的周期性普查制度。
参考文献[1]邓诗凡，张智华，李想，等．城市老旧小区内外业一体化给水管线探测[J]．地球物理学进展，2019，34（5）：1996-2001．
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