排水管網普查技術設計與應用

王寶水 陳士城

(1.浙江中海達空間信息技術有限公司，浙江 德清 313200；2.清華蘇州環境創新研究院，江蘇 蘇州 215000)

引言

城市排水信息化發展包含的政務目標有：構建綜合的業務管理體系，構建全面的信息管理體系，構建全周期的設施管理體系，構建廠站網聯動管理體系，構建科學的決策支撐體系[1]。普查的管線屬性包括平面坐標、高程、埋深等，另外，包括管線附屬構筑物信息、雨污混接錯接、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]。本文從管線探測和管線測量兩個方面出發，對作業中的技術指標、作業流程及注意事項進行了闡述。

1 普查技術設計

1.1 管線探測

1.1.1 探測取舍

普查范圍是普查區域內的分布在市政道路、主要河道兩側的管線。但是，為了保證主干排水管線的連續性、可讀性、系統性，可適當擴展到非普查區域。同時，也要將地下管線與基礎地形圖中的露出地表的、掛空的管線進行連接整合，并負責將普查探測范圍內的全部數據處理達到入庫標準[3]。

編繪排水管線圖必須采用外業測量的數據，繪圖比例尺為1∶500。對于要求局部放大圖及管線斷面圖的比例尺應在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，圖幅名稱采用當地通用的地形圖分幅規則命名[4]。

1.1.2 探測一般方法

本項目需進行多次方法試驗，以便確定相關探測參數。在此基礎上，針對管線性質、地電條件的不同特點，選擇對應有效的探測方法。探測對象包括拐點、分支點、三通點、變深點、截止點等。

排水管線通常具有非金屬材質、管徑大、管埋或溝埋、深度變化大、檢修井多等特點。在進行實地調查作業中，一些管線能夠利用“L”尺直接量測方式得到管徑、埋深等數據。對于一些隱蔽、無法實地調查的管線，可以采用地質雷達等方式協助探查[5]。

1.1.3 非金屬管線的探測方法

在地下管線普查過程中，由于目前地下管線探測儀是針對金屬材質的，因此，對于砼、PVC等非金屬管線無能為力。針對目前這個問題，可以使用地質雷達方式進行探查，經實踐檢驗是比較有效的[6]。根據多年來管線探查所積累的經驗，結合雙福新區地下排水管網普查探測的實際情況，確定利用海達Qfind無線探地雷達來進行本項目非金屬管線探查。

1.1.4 質量檢查

質量檢查實行過程檢查、最終檢查兩級檢查制度，內容包括：管線點的平面精度、埋深精度、是否遺漏、連接關系、屬性調查。過程檢查抽樣原則：排水管線點抽查比例為不少于總點數的10%；最終檢查抽樣原則：排水管線點抽查比例為不少于點數的5%；抽查點的選擇應按均勻分布、隨機抽樣和具有代表性的原則進行，在地段上宜覆蓋到各探查小組。

1.2 管線測量

排水管線測量應包括控制測量、水準測量、管線點測量和成果質量檢查。本次管線測量施工前，全面收集了雙福新區歷年已有等級控制資料，包括控制點分布圖、坐標和高程成果表、點之記、技術報告書、已有成果的坐標高程系統、投影面等。

1.2.1 控制測量

地下管線點聯測需要在地面上進行圖根控制測量，可以選用全站儀或RTK方式。測區內交通發達、具有良好的通視條件，大部分地區可以進行RTK作業進行圖根點測量。個別區域不能滿足RTK觀測條件時，采用光電測距導線法加密圖根控制點。高程測量采用四等水準測量。

圖根控制點點位應該具有通視好、易保存特點，可以在已有等級控制點的基礎上按照需要加密。選點時優先考慮RTK觀測，便于操作RTK設備。選點要遠離無線電發射源、高大建筑物、高壓輸電線距離、強烈干擾接收衛星信號的物體。

設置圖根控制點點位標志時，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”作為標志；其他軟地面可以用30cm的木樁打入地面作為標志；圖根點編號以大寫字母“T”開頭并拼接自然順序號1、2、3……n。

1.2.2 水準測量

采用四等水準的方法測定圖根點高程。四等水準測量應起算于三、四等水準點，宜沿地下管線布設水準網，高程控制點結點間與高等級點間附合路線長度不應大于10km，環線或附合于高級點間的路線長度不大于15km。

觀測儀器使用Leica Sprinter 250，采用后后前前的觀測順序。儀器使用前應按要求進行必要的檢定和檢驗，尤其是i角的檢驗。四等水準技術要求和規定應滿足《國家三、四等水準測量規范》

1.2.3 管線點測量

在管線點探測作業完成后，根據探測草圖上繪制的物探點號、管線走向、連接關系進行排水管線點測量作業，包括平面位置測量、高程測量。管線點平面位置坐標中誤差小于±5cm，高程中誤差小于±3cm。對于管線點測量誤差控制與評定，測量作業實行三級質量管理制度，各級檢查比例均按5%執行，內業計算資料檢查為100%。檢查抽樣點分布均勻、覆蓋各測量小組、分類具有代表性。測量精度評定以兩次測量所得平面坐標中誤差統計，精度要求按照《城市地下管線探測技術規程》規定執行。

1.2.4 成果質量檢查

排水管線測量成果質量檢查實行過程檢查和最終檢查的二級檢查制度，是在過程控制的基礎上進行質量檢查，最終形成測量成果檢查記錄、報告。

(1)質量檢查的主要內容包括

①坐標系統、高程基準的正確性；②控制點的布設方法、成果資料及精度；③管線點測量精度；④管線與實地是否一致；⑤管線屬性是否完整、正確；⑥管線幾何、屬性接邊精度。

(2)質量評定方法

檢驗點要求在測區內均勻分布，隨機抽取數量不少于管線點總數的5%，同時復測檢驗點的平面坐標和高程，并按公式分別計算測量點位中誤差和高程中誤差并符合規范要求。

(3)質量檢查

可根據項目要求編寫排水管線測量的檢查報告，做好記錄。檢查報告應包括下列內容：①工程概況；②技術依據；③抽樣情況；④檢查內容及方法；⑤精度統計與質量評價；⑥主要質量問題及處理情況；⑦附件。

2 結 論

本文重點討論研究了排水管網普查項目中的管線探測和管線測量工作，并對作業中的技術指標、作業流程及注意事項進行了闡述。