英國城市地下管線管理與經驗借鑒

榮榮

從1807年早期建設的城鎮燃氣管道，到1866年建設的排水管道，再到20世紀晚期引入的通信基礎設施，在英國，有各式各類管線在地下縱橫交錯，即便是較現代的通信線路、電力電纜、煤氣管道等也已有上百年的歷史?？傮w來看，英國城市地下管線的相關建設與管理歷史悠久、法律法規健全、管理規范、系統完善。

一、地下管線管理部門職責

在《城鄉規劃法案》《管道法》和《管道安全條例》等法律的立法框架下，英國的不同政府機構承擔著各自的監管職責，各個行業協會、管線權屬單位、施工企業及其他商業機構承擔著管道管線安全的具體職責。

水務辦公室（OFWAT）、通信辦公室（OFCOM）、天然氣和電力市場辦公室（OFGEM）、健康與安全委員會（HSE）是英國政府的獨立監察部門，分別對相關管道管線的安全事項提供監督指導和信息咨詢服務。管線行業協會，主要包括全國公用事業聯合協會、管線行業協會、電氣網絡協會等，制定行業規則規范，對行業相關政策法規進行宣傳，并對協會成員提供協助指導。其他相關的商業機構或組織還有管線計劃組織和地下資產組織（NUAG），前者免費提供英國各類管線的位置等基本情況并進行實時更新，后者定期提供包括管線在內的地下資產情況報告。

二、地下管線管理情況

（一）給排水管道管理情況

英國的給排水行業有兩百多年的歷史，總體來看，其經歷了從地方分散管理到流域統一管理、從公有到私有化的發展過程。目前，在英國政府中，由環境食品和農村事務部負責水務行業的宏觀管理，環境署、水務辦公室、飲用水監督委員會和水務消費者委員會分管諸如水務經濟、水質和消費者給排水服務等監管內容，形成了一套監管面較為完整的水務管理制度。

截至2015年年底，英格蘭及威爾士地區有32家供排水公司，其中包括10家大型供排水公司、9家供水公司和5家小型供排水公司。

英格蘭及威爾士地區規模最大的供排水公司是泰晤士水務公司，其服務范圍包括倫敦及泰晤士河谷地區，服務面積約為1.3萬平方公里。它共有94座水廠，供水人口約900萬，供水管道長度約3.2萬公里，污水管道長度約10.7萬公里。

在私有化之前，由于公用部門的經費限制，自來水產業的投資長期不足，這導致了大量的主干管網主管銹蝕嚴重問題。1990年，700個水質樣品不合格，就是因為輸水管道的銹蝕量超標。私有化以后，水務公司開始修復銹蝕最嚴重地區的主干管網。英格蘭和威爾士的水務公司共修復了總長超過6.3萬公里的自來水干管，其中約40%的管道采用了內襯修復方法，其余則采用了更換管道的方法。管網修復工作在1999年達到頂峰，超過了6200公里，其余13年時間里，平均每年的修復量為4800公里。每年的花費從1990年的大約2億英鎊增加到了2003年的大約3億英鎊。

（二）電力管線管理情況

根據1986年的《天然氣法》、1989年的《電力法》和2000年的《公用事業法》等法律，英國政府成立了一個獨立的電力監管機構—電力監管辦公室。它受天然氣和電力市場管理局（GEMA）的管轄，負責監管大不列顛，即英格蘭、威爾士和蘇格蘭三個地區的電力產業。1999年6月，電力監管辦公室和天然氣監管辦公室合并成為燃氣和電力市場辦公室。目前，英國在電網環節共有3家輸電公司和14家配電公司。

英國城市電網形成了較為強大的輸配電網。首先通過國家主輸電網系統輸送400kV電力，再配以132kV的區域配電網絡，然后通過一系列變電站逐步將電力轉換為33kV和11kV，最終通過服務電纜和儀表交付給客戶415V或240V的電壓（表1）。

表1 英國2011 年輸配電網絡信息

（三）油氣管道管理情況

英國擁有連接歐洲大陸的天然氣管道、愛爾蘭到蘇格蘭的天然氣管道等多條油氣管道。英國對油氣管道建設項目實行政府許可證制度，油氣管道建設者需要先提交管道擬建地區的環境報告等，政府通過嚴格審批來規范管道工程的環境準入管理。截至2019年，英國油氣管道總長度約為2.07萬公里。英國國家電網公司、道達爾公司和英國石油公司是英國三大石油天然氣管道公司。

英國的成品油管道基本都是在1985年之前建成的，面臨管道老化的問題。截至2019年，英國原油管道總長約為1338公里，成品油管道總長約為4384.9公里，天然氣液體管道總長約為443.5公里。英國天然氣管道總長約為1.35萬公里，其他沿海天然氣處理終端、儲氣庫、LNG接收站等基礎設施配置完備。

1. 天然氣管道失效數據統計

管道失效數據統計分析是了解管道失效趨勢的重要手段，可從宏觀上評估管道總體安全形勢，對于企業風險辨識、事故預防與減緩措施的制定具有實際意義。英國陸上管道運營商協會（UKOPA）成立于1996年，是一家由管道運營商成員支付會員費資助的非營利組織，成員公司運營的管道網絡長度超過2.7萬公里。其各個失效事件數據庫均規定了失效數據統計標準和流程，以保證所收集數據的可用性和全面性。因定義明確，這些統計數據能夠反映所轄統計范圍內的油氣管道的安全性能，為運營商提供了一個安全基準。

該協會統計的對象主要為鋼管和塑料管材質的天然氣管道。其最新的《管道失效事故和故障報告（1962—2019）》中統計記錄了英國陸上重大事故危險管道（MAHPs）的事故運營經驗。按照英國1996年的管道安全條例（PSR96）定義，陸上重大事故危險管道中的管道包括油氣電管道。該報告在1962年至2019年期間共記錄了204起管道失效事件，平均事故頻率總體呈持續下降趨勢。1962年至2019年58年間的總故障頻率為0.204次/千公里/年，過去20年（2000—2019年）的故障頻率為0.075次/千公里/年，過去5年（2015—2019年）的故障頻率為0.099次/千公里/年（表2）。

表2 英國1955—2019 年MAHP管道事故次數與事故率

報告還顯示，1962—2019年的MAHP管道事故中，泄露孔多為較小尺寸，詳見表3。管道失效的事故類型方面，主要有外部腐蝕、外部干擾、環焊缺陷、內力應力腐蝕開裂（SCC）、地面移動、內部腐蝕、雷擊、原始結構損傷、管道缺陷等。

表3 英國1962-2019 年MAHP管道不同泄露孔孔徑事故率。注：泄露孔孔徑是圓形孔直徑（以毫米為單位），相當于可見孔長度，泄露孔通常是非圓形。* 泄露孔全孔徑恒等于管道直徑。

2.英國燃氣管道更換鐵制管道計劃

2001年，英國的健康與安全執行委員會出臺了全面更換英國城鎮鑄鐵管道的管網改造規劃，目的在于將燃氣管道故障對公眾造成的風險降至最低。改造規劃要求，在30年內要將距離建筑物30米范圍內有風險因素的燃氣鑄鐵管道全部更換完畢。為此，執行委員會建立了風險評價體系，對全國范圍內的燃氣鑄鐵管道進行風險評估，并根據各管段具體的風險值制定了管網維修和改造計劃。在該計劃開始時，記錄顯示有大約9.1萬公里的燃氣鑄鐵管道需要更換。然而，審查2004年3月的記錄卻發現，大約有10.1萬公里的燃氣鑄鐵管道需要更換，比估計高出約10%。

（四）熱力管道管理情況

英國目前的熱力網絡使用的主要是天然氣（56%）和高效燃氣熱電聯產（32%），但為減少碳排放，開始使用越來越多其他綠色能源，如大規模生物質能（10%）、來自廢物的能源和大規模熱泵等。在熱力輸送方面，有兩種類型的熱力網絡。第一種是公共供暖，是指單棟建筑內的所有住宅都由中央供暖系統供熱。第二種是區域供熱，即來自中央生產源的蒸汽、熱水或冷凍液體形式的熱能網絡或分配。其將熱量通過管道輸送到多個住宅、公共或商業用途的建筑物或場地，用于供暖、提供熱水，還可用于制冷。目前法律規定的供熱網絡最低標準是，公共供暖一般供應1棟建筑、供1個以上客戶使用，而區域供熱至少供應2棟建筑和1個客戶。

目前英國供熱網絡正在向低碳熱解決方案轉移。英國政府宣布，未來住宅標準將從2025年開始禁止在新建建筑中安裝化石燃料加熱源，這為更新建筑標準、發展綠色熱力網絡提供了機會。

英國分散能源協會（原英國熱電聯產協會）2017年的最新調查數據顯示，大不列顛地區（包含英格蘭、威爾士和蘇格蘭）總熱力網絡基礎設施的計算長度約為1800公里，約有17000個供熱網絡供應近50萬用戶。其中大約11500個是公共供熱網絡，5500個是區域供熱網絡。區域供熱網絡包括產熱、三級輸送管網和供應三個主要部分。

（五）通信線路管理情況?

2002年，英國通過《通信辦公室法案》，并建立了通信辦公室（OFCOM）。2003年7月，英國議會批準《通信法》，授予通信辦公室全面監管英國信息領域的權力。英國電信公司是英國最大的通信商，其下屬的基礎設施網絡公司Openreach公司管理著固定網絡線路和移動網絡，并對所有的競爭性服務提供商提供本地接入服務。

據統計，到2007年，Openreach公司在英國擁有約1070萬條線路，電纜長度197萬公里，約45萬公里管道（不包括引入線）。其中，架空線約占50%，地下管道約占45%，地下直埋線路估計為5%（直埋引線的確切數目不詳，直埋線路的使用率在倫敦的1%和英格蘭南部的8%～10%之間變化）。為保證通信線路的安全，Openreach公司推薦的各地下管線的填埋深度如下圖所示。

圖1 Openreach 公司推薦的各地下管線填埋深度

與歐洲相比，英國的光纖網絡發展相對滯后。為此，英國政府提出了到2025年英國每個家庭和企業都能用上千兆寬帶的目標。為實現這一目標，英國對目前的通信線路進行了兩項主要提升工作。一項是，在現有的地下管道和架空電線桿上安裝光纖，還創新使用了電力管線和水管安裝光纖線路，但布局現階段較為受限。另一項是，在現有基礎設施無法重復使用的地方，建造新的管道和電線桿。

三、對北京市的借鑒

（一）法律法規和管理體系較為健全

英國地下管線的相關政府部門、權屬單位、企業協會等都按照英國有關地下管線管理的法律法規和管理體系運作，如《管道法》《管道安全條例》《城鄉規劃法》等。政府方面還有健康和安全執行委員會來作為獨立的監察部門，保證了行業安全管理。通過健全的上行法和下行法，以及行業協會等的規范指導，英國形成了一套較為完整的政策指引、行業規章等，有利于行業的健康發展和風險控制。

（二）政府與管線權屬單位各司其職

在英國地下管線管理制度中，政府主要以立法為主，并設立了健康與安全執行委員會作為監管方，而管線的設計和施工等，是由相關施工設計單位和權屬單位負責，還有行業協會等提供技術指導和信息咨詢等服務。在法律和行業規范的指導下，各方合作共建、職責清晰明確，這種方式有效避免了潛在的管理漏洞，有利于明確職責分工和解決實際問題。

（三）管理方式突出環保理念

在地下管線的設計、規劃、建設階段，以及運行管理階段，英國政府各部門都堅持環保優先。比如，油氣管道實行審批制度，特別是需要提交管道擬建地區的環境報告等，之后還要負責相關管道的安全退役。再比如，在建設千兆寬帶階段，為了減少鋪設管線對環境和居民生活等造成的影響，積極創新，通過在電纜或水管道中插入光纖管線的辦法，減少環境污染。還有，在排水管道方面，建立了“排水管雨水可持續排放體系”，形成多層次全過程的控制等。

參考文獻

[1] 尚秋謹，劉鵬澄. 城市地下管線運行管理的英法經驗[J].城市管理與科技，2014，16（03）：76-78.

[2] 魯宇聞. 英國水務管理及近遠期規劃研究——以泰晤士水務為例[J]. 凈水技術，2016，（z1）： 11-15，46.

[3] 杜預，郭帥，潘剛，呂耀志. 國內外排水管道狀況評估系統對比分析研究[J].中國給水排水，2021，37（20）：9-15.

（責任編輯：鞠阿蓮）