排水管网普查技术设计与应用

王宝水 陈士城

(1.浙江中海达空间信息技术有限公司，浙江 德清 313200；2.清华苏州环境创新研究院，江苏 苏州 215000)

引言

城市排水信息化发展包含的政务目标有：构建综合的业务管理体系，构建全面的信息管理体系，构建全周期的设施管理体系，构建厂站网联动管理体系，构建科学的决策支撑体系[1]。普查的管线属性包括平面坐标、高程、埋深等，另外，包括管线附属构筑物信息、雨污混接错接、雨水排口、污水排口，部分沿主干道的建筑物排污排水情况，并编绘以地形图为载体的排水管线图[2]。本文从管线探测和管线测量两个方面出发，对作业中的技术指标、作业流程及注意事项进行了阐述。

1 普查技术设计

1.1 管线探测

1.1.1 探测取舍

普查范围是普查区域内的分布在市政道路、主要河道两侧的管线。但是，为了保证主干排水管线的连续性、可读性、系统性，可适当扩展到非普查区域。同时，也要将地下管线与基础地形图中的露出地表的、挂空的管线进行连接整合，并负责将普查探测范围内的全部数据处理达到入库标准[3]。

编绘排水管线图必须采用外业测量的数据，绘图比例尺为1∶500。对于要求局部放大图及管线断面图的比例尺应在1∶50—1∶200之间选择，图幅尺寸均为50cm×50cm。图幅分幅按照城市1∶>500地形图分幅方式，图幅名称采用当地通用的地形图分幅规则命名[4]。

1.1.2 探测一般方法

本项目需进行多次方法试验，以便确定相关探测参数。在此基础上，针对管线性质、地电条件的不同特点，选择对应有效的探测方法。探测对象包括拐点、分支点、三通点、变深点、截止点等。

排水管线通常具有非金属材质、管径大、管埋或沟埋、深度变化大、检修井多等特点。在进行实地调查作业中，一些管线能够利用“L”尺直接量测方式得到管径、埋深等数据。对于一些隐蔽、无法实地调查的管线，可以采用地质雷达等方式协助探查[5]。

1.1.3 非金属管线的探测方法

在地下管线普查过程中，由于目前地下管线探测仪是针对金属材质的，因此，对于砼、PVC等非金属管线无能为力。针对目前这个问题，可以使用地质雷达方式进行探查，经实践检验是比较有效的[6]。根据多年来管线探查所积累的经验，结合双福新区地下排水管网普查探测的实际情况，确定利用海达Qfind无线探地雷达来进行本项目非金属管线探查。

1.1.4 质量检查

质量检查实行过程检查、最终检查两级检查制度，内容包括：管线点的平面精度、埋深精度、是否遗漏、连接关系、属性调查。过程检查抽样原则：排水管线点抽查比例为不少于总点数的10%；最终检查抽样原则：排水管线点抽查比例为不少于点数的5%；抽查点的选择应按均匀分布、随机抽样和具有代表性的原则进行，在地段上宜覆盖到各探查小组。

1.2 管线测量

排水管线测量应包括控制测量、水准测量、管线点测量和成果质量检查。本次管线测量施工前，全面收集了双福新区历年已有等级控制资料，包括控制点分布图、坐标和高程成果表、点之记、技术报告书、已有成果的坐标高程系统、投影面等。

1.2.1 控制测量

地下管线点联测需要在地面上进行图根控制测量，可以选用全站仪或RTK方式。测区内交通发达、具有良好的通视条件，大部分地区可以进行RTK作业进行图根点测量。个别区域不能满足RTK观测条件时，采用光电测距导线法加密图根控制点。高程测量采用四等水准测量。

图根控制点点位应该具有通视好、易保存特点，可以在已有等级控制点的基础上按照需要加密。选点时优先考虑RTK观测，便于操作RTK设备。选点要远离无线电发射源、高大建筑物、高压输电线距离、强烈干扰接收卫星信号的物体。

设置图根控制点点位标志时，如果是沥青路面可以打入5cm长的水泥钉，如果是水泥地面可以刻“田”作为标志；其他软地面可以用30cm的木桩打入地面作为标志；图根点编号以大写字母“T”开头并拼接自然顺序号1、2、3……n。

1.2.2 水准测量

采用四等水准的方法测定图根点高程。四等水准测量应起算于三、四等水准点，宜沿地下管线布设水准网，高程控制点结点间与高等级点间附合路线长度不应大于10km，环线或附合于高级点间的路线长度不大于15km。

观测仪器使用Leica Sprinter 250，采用后后前前的观测顺序。仪器使用前应按要求进行必要的检定和检验，尤其是i角的检验。四等水准技术要求和规定应满足《国家三、四等水准测量规范》

1.2.3 管线点测量

在管线点探测作业完成后，根据探测草图上绘制的物探点号、管线走向、连接关系进行排水管线点测量作业，包括平面位置测量、高程测量。管线点平面位置坐标中误差小于±5cm，高程中误差小于±3cm。对于管线点测量误差控制与评定，测量作业实行三级质量管理制度，各级检查比例均按5%执行，内业计算资料检查为100%。检查抽样点分布均匀、覆盖各测量小组、分类具有代表性。测量精度评定以两次测量所得平面坐标中误差统计，精度要求按照《城市地下管线探测技术规程》规定执行。

1.2.4 成果质量检查

排水管线测量成果质量检查实行过程检查和最终检查的二级检查制度，是在过程控制的基础上进行质量检查，最终形成测量成果检查记录、报告。

(1)质量检查的主要内容包括

①坐标系统、高程基准的正确性；②控制点的布设方法、成果资料及精度；③管线点测量精度；④管线与实地是否一致；⑤管线属性是否完整、正确；⑥管线几何、属性接边精度。

(2)质量评定方法

检验点要求在测区内均匀分布，随机抽取数量不少于管线点总数的5%，同时复测检验点的平面坐标和高程，并按公式分别计算测量点位中误差和高程中误差并符合规范要求。

(3)质量检查

可根据项目要求编写排水管线测量的检查报告，做好记录。检查报告应包括下列内容：①工程概况；②技术依据；③抽样情况；④检查内容及方法；⑤精度统计与质量评价；⑥主要质量问题及处理情况；⑦附件。

2 结 论

本文重点讨论研究了排水管网普查项目中的管线探测和管线测量工作，并对作业中的技术指标、作业流程及注意事项进行了阐述。