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城市地下管线探测及建立信息系统技术探讨

更新时间:2009-03-28

城市地下管线是城市基础设施中不可或缺的一部分,同时也是城市规划与建设的重要基础信息,是城市得以生存和发展的物质基础,是城市的“生命线”。伴随着我国经济的快速腾飞及技术的日益进步,地下管线的种类和密度迅猛增加。如今,许多城市都已经建成了地下管线网络,但管线布设的密度有所不同。由于地下管线设计、施工、竣工测量、档案归档及城市应急管理等环节,分别由不同政府行政管理部门监管,相关信息不能共享,由此导致施工破坏地下管线事故频发,造成城市通信中断、停水、停电、停气及内涝的发生,给人民群众的生活带来诸多不便。为适应城市发展需要,有必要打造地下管线数据的共建共享、互联互通,确保地下管线信息从获取、处理、管理、应用服务的畅通,从而实现城市地下管线的共建共享和统一管理,为城市规划、建设、管理及应急抢险提供信息服务。

1.4 统计学方法 数据整理:1)删除调查对象很少的13岁组调查记录;2)利用家庭问卷和体检问卷,对年龄、性别等关键变量进行补充;3)对其它变量标记缺失、异常等情况。利用SAS 9.2软件进行统计分析,使用χ2检验进行统计学检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

城市地下管线探测和信息系统建设的整体思路:(1)将所有收集到的城市地下管线资料进行整理分类,作为参考数据;(2)普查单位选择试验区,组织实施普查试点工作,对技术设计进行补充和完善;(3)邀请各权属单位、监理单位以及相关专家进行讨论和论证,形成一个统一的、正式的技术设计,作为普查实施的纲领性文件;(4)依据技术设计完成地下管线探测,并建立地下管线信息系统。结合成县地下管网普查项目,本文详细阐述了城市地下管线探测的技术要点,并介绍了成果的质量控制及建立城市地下管线信息系统的方法。

(3)凝灰熔岩、凝灰岩铜铁矿石。该矿石中矿石矿物为磁铁矿、针铁矿、黄铁矿、黄铜矿、孔雀石等,脉石矿物为晶屑、玻屑等,矿石主要为细粒结构、他形晶粒结构,星点浸染状构造。

1 地下管线探测

1.1 技术指标

1.1.1 地下管线普查取舍标准

地下管线不仅包括给水管线、排水管线,而且包含热力管线、燃气管线、工业管线等各种埋设于地下的管线以及电力和电信电缆。对于不同的管线对象,地下管线普查的取舍标准宜根据各省的具体规定、委托方的要求及管线的疏密程度确定。地下管线普查取舍宜符合表1条件。对于不同类型管线,调查与探测项目有所不同,包括管线类别、材质、规格、管线点(明显管线点和隐蔽管线点)在地面上的投影位置、埋深、电缆根数、孔数、附属设施等方面。同时需绘制探查草图,并将管线点标志设置在地面上[1]

 

1 地下管线普查取舍标准

  

管线类别需探测的管线/mm给水管径≥50排水管径≥200燃气管径≥50工业全测热力全测电力全测电信全测

1.1.2 地下管线探查精度

中国自改革开放后取得的一切发展成果,归结起来就是中国特色社会主义的成功。〔9〕第一,邹慧认为习近平文化思维表达出对文化发展历史、道路和前景的自信。〔10〕第二,郭凤志、冯诗琪认为中国共产党领导中国人民取得了伟大胜利,中国道路、中国经验的成功是文化自信思想提出的基础。〔11〕从现有的研究来看,中国特色社会主义道路、中国特色社会主义理论体系、中国特色社会主义制度的成功是习近平文化自信思想形成的重要实践基础。中国共产党带领中国人民取得的伟大胜利,中华民族实现了从站起来到富起来,从富起来到强起来的伟大飞跃,这一切成就的取得,离不开坚定的文化自信。

管线点分为明显管线点和隐蔽管线点,地下管线探查精度应符合表2的规定。

 

2 地下管线探查精度

  

管线点水平位置限差/cm埋深限差/cm明显管线点-±5隐蔽管线点±0.10h±0.15h

注:h为地下管线的中心埋深,单位cm,当h< 100 cm时则以100 cm带入计算

1.1.3 图根控制点精度

在城市地下管线探测中,应确保图根控制点的点位中误差在±5 cm的范围之内,高程中误差的标准与点位中误差一致[2]

1.1.4 地下管线点测量精度

为确保探测结果的精度,应确保地下管线点的平面位置中误差控制在±5 cm的范围之内,高程测量中误差控制在±3 cm的范围之内。

1.1.5 地下管线图测绘精度

1.2.1 管线探查

1.1.6 地形图修测精度

相对于邻近控制点,修测的明显地物点平面位置中误差应控制在图上±0.5 mm的范围之内;高程注记点中误差应控制在±0.15 m的范围之内;明显地物点间距中误差应控制在图上±0.4 mm的范围之内。

1.2 工作流程

城市地下管线探测工作流程:接受任务(委托)、搜集并整理已有管线数据资料、现场踏勘、资料可用性分析、仪器一致性检验和方法试验、编写专业技术设计书、实地调查、仪器探查、适当的开挖调查、控制测量、地下管线点测量、数据处理、编绘地下管线图、建立地下管线信息系统、编写技术总结及成果验收[3]

我国山区田地普遍存在肥力不足的问题,有相当比例的可耕田地属于贫瘠等级,而农作物的生长离不开土壤肥力,田地也需要肥料补充才能保证肥力供农民种植,因此在山区进行玉米高产栽培技术的推广应用必须要合理平衡水肥比例,为玉米的生长提供充足的肥力,并确保农民不会因施肥过量或营养成分失衡导致玉米减产。玉米高产栽培技术的推广工作人员需要针对推广地区的土地肥力进行有效调查,确定既有土壤中的肥力水平和氮磷钾的分布情况、比例,针对性的进行施肥时机、施肥品种、水肥比例的应用推广,避免农民盲目施肥,辅助农民实现玉米的产量提高。

地下管线与规划道路中心线、相邻管线以及邻近建筑物的间距中误差应控制在图上±0.5 mm的范围之内。

(1)地下管线探查原则

从已知到未知;从明显点到隐蔽点;从埋深浅到埋深深;从信号强到信号弱;从钢管到铸铁;从简单到复杂。

(2)市政管线敷设的一般规定

(3)探查塑料或砼管等非金属管线,应在相关权属单位的协助配合下,参考已有资料,结合相邻明显点实地位置定位,或采用电磁波法定位,也可通过管线的出露点,辅以钎探、开挖等方法定位。

东西走向道路,以路中心线为界向两侧,北侧依次为燃气、热力、给水主管、路灯、电信电缆、电力(直埋、沟道),南侧依次为排水(雨水、污水)、路灯、给水支管、电力(沟道)。

对于宽度大于40 m及以上的道路,有的采用双管线敷设,各类管线走向与道路中心线平行,横越道路的管线与道路中心线垂直。

(3)地下管线探测方式

在该代谢途径中,转酮醇酶是关键性的酶,对赤藓糖-4-磷酸的代谢量有显著的影响,进而影响赤藓糖醇的最终产量[27]。

管线探测仪正常工作条件是被探查的地下管线与周围介质之间能够产生足够强度的异常场,使其能够清楚地从干扰背景中分辨出来[4]。考虑到管线材质的不同、埋设方式和埋深的差异,以及受到外界因素的干扰和影响等情况,成县地下管网普查项目采用最佳发射频率、最小收发距、最佳收发距等方式进行方法试验,以获取不同管线的探测方法及仪器设备的相关参数。

(2)探查电力、电信等线缆类管线,采用夹钳法。首先,在管块左右两侧电缆施加信号,从而确定地下管线的位置和深度,再根据两侧线缆所在位置进行定位、定深修正。经过修正后,将地下管线的中间位置确定为定位点,埋深中值为埋深值。一条主干地下管线附近,往往会有不少分支管线,对这些分支直埋线的探测,应采用夹钳或感应法追踪探测。若地下管线存在弯曲,那么必须酌情加测管线点,将其弯曲特征反映出来[5]

本文以2005~2017年长江中游城市群31个地级市为研究对象,研究产业集聚、技术创新对经济增长的影响。专利申请量来源于各城市每年的国民经济和社会发展统计公报,消费价格指数来源于湖北、湖南、江西3省的统计年鉴,2005~2016年其余数据来源于2006~2017《中国城市统计年鉴》,2017年数据来源于各市2017年国民经济和社会发展统计公报。

(1)探查金属管道,采用直接法,连接明显管线点作为信号源接触点,工作频率主要选用35 kHz;对于不具备采用直接法的情况,宜采用电磁感应法,必要时可采用包括探地雷达在内的其它方法。当采取电磁感应法时,极大值法在平面位置定位中更为适用,定深可采用ΔHx70%法,三通及转折点等特征点宜采用方向交汇法定位,各个方向至少探测两个以上的直线点及埋深。

协助单位领导做好其财务工作。发现问题时及时纠正,同时组织制定相应设施制度的细则。负责提出财务分析报告,监督各项计划的执行情况,供领导参考[6]。除此之外,还需组织及审批各项目预算决算,参与拟定单位重要经济合同以及原辅材料供应计划。审查财务报表,负责财务监督。

经过探测方法试验,确定按以下方法探查隐蔽管线点。

南北走向道路,以路中心线为界向两侧,东侧依次为燃气、热力、给水主管、路灯、电信电缆、电力,西侧依次为排水(雨水、污水)、路灯、给水支管、电力。

管线点测量,采用全站仪极坐标法采集平面位置坐标,光电测距三角高程法采集高程信息。对于消防栓、接线箱、各电力、电信上杆点等要素高程测至地面[6]

管线测量工作主要包括控制测量、管线点测量和地形图的修测。

在对已有资料充分分析的基础上,采用实地调查与仪器探测相结合的方法对地下管线探查。在明显管线点上,实地调查地下管线的相关属性,同时采用经过检定的钢尺、L型量杆量取管径、埋深等数据。在隐蔽管线点上,成县地下管网普查项目使用性能稳定的雷迪RD8100管线探测仪和RD1000地质雷达探查隐蔽管线的地面投影位置和埋深。

控制测量,采用GPS RTK测量方法,选取收集到的等级控制点,利用采集的地心坐标和收集的参心坐标求解坐标转换参数,坐标转换后对布设好的图根点进行施测。对于不符合GPS RTK测量观测条件的位置,可采用全站仪加密图根控制点。

1.2.2 管线测量

地形图的修测,是针对地下管线周边的地物进行的测量工作,数据应满足1:500地形图的成图要求。

1.3 质量控制

根据地下管线探测技术规程的要求,对成果实行质量控制。在项目组过程检查的基础上,由普查单位专职质检人员对成果数据进行最终检查。测绘质检机构严格根据《管线测量成果质量检验技术规程》中的有关规定实施质量验收。地下管线图质量的关键质量子元素数学精度,可通过以下几个检查项确定其准确性:

1.3.1 明显管线点探查精度

明显管线点重复探查埋深中误差mtd的计算公式为:

 

式中,为明显管线点的埋深较差,n1为明显地下管线的探查点数。

1.3.2 隐蔽管线点探查精度

隐蔽管线点重复探查平面位置中误差mts与埋深中误差mth的计算公式:

由于所研究的中介变量为单一变量满足依次检验法中介建议的条件,因此,为了验证网络口碑的中介效应,参照杜岸政等[30]研究采取依次检验法对网络口碑的中介效应进行检验。

 

式中,为隐蔽管线点的平面位置较差,为隐蔽管线点的埋深较差, n2为隐蔽管线点探查点数。

1.3.3 管线点测量精度

管线点重复观测平面位置中误差mcs与高程测量中误差mch的计算公式为:

 

式中,分别为重复观测点的XY坐标较差,为重复观测点高程坐标较差, n3为重复观测点测量点数。

所有计算的中误差都必须符合相关精度要求。此外,对于隐蔽管线点,应按照相关比例进行开挖验证[7]

2 城市地下管线信息系统

地下管线信息系统是在计算机硬件、软件、数据库和网络的支持下,利用GIS技术实现对管线信息输入、编辑、存储、查询、统计、分析、维护、更新和输出功能的计算机管理系统。管线信息系统建立应在管线信息编码、管线数据分层、管线数据结构设计的基础上,建立管线数据库和设计管线信息系统。建设的本质是通过打造信息共享交互通道,实现纵向不同层级、横向不同业务部门的地下管线数据的共建共享、互联互通,确保地下管线信息从获取、处理、管理到应用服务的畅通,为城市规划、建设、管理及应急抢险提供信息服务。

2.1 数据库

数据库中包含与城市地下管线相关的所有数据,如:空间数据、空间关系数据、属性数据等。空间数据直接反映了地下管线的深度,高程,埋设位置;空间关系数据用于表达管线连接关系及相邻关系;管线属性数据用来描述各类管线种类、材质、规格、埋设方式或类型、埋设时间、权属、要素代码等[8]。随着地下管线种类的不断增多与布设密度的增强,所形成的管线探测成果数据量大,对数据成果进行有效存储和管理显得至关重要。

一类人,崇尚“德才兼备德为先”。他们为人正派,为官清廉,爱憎分明,原则性强,无论对人、对己,首先看的是品德,而对祸国殃民的腐败以及社会上的种种“不正”和“缺德”,自然是批评批判为先。面对罪错事例,他们会汲取别人的教训,更加严格要求自己,更加厌恶和抵制腐败等假丑恶现象。他们往往“不用扬鞭自奋蹄”,是表率、是楷模,令人敬仰。

翻译注释对庄子形象的社会建构研究——翻译注释的内容分析 ……………………… 张广法 文 军(2.71)

管线信息编码应具有唯一性,同时应便于数据建库和信息系统设计。地下管线类型代码见表3。

 

3 管线类型代码

  

类型代码类型代码类型代码类型代码类型代码给水JS中水ZW雨污合流HS雨水YS污水WS供电GD交通信号XH路灯LD煤气MQ液化气YH天然气TR电信DX移动YD联通LT监控JK工业GY蒸汽ZQ热水RS军用JY综合管沟ZH

管线数据应按照管线要素的点、线、面、辅助点、辅助线和注记等不同数据类型分层。

在存储地下管线探测数据前,首先要设计合理的数据表,一是为了满足用户对数据的使用要求;二是为了方便数据的管理。管线数据表结构设计时,应确定字段数量、字段名称、字段类型、字段长度、小数位数、完整性约束、域值等。以管线点数据表为例,其数据表结构如表4所示。

洪泽县境内的县乡河道已进行了多轮治理,但以往河道整治主要是清淤。由于上游泥土的带入、水体对河床的淘刷,局部河堤、河坡垦种、倾倒垃圾现象的存在,加速了河道的淤积速度,先期疏浚河道又有回淤现象,因此,仍不同程度存在引排不畅、水体交换缓慢、灌排效益下降等问题。

 

4 管线点数据表结构

  

序号字段名称字段类型字段长度小数位数完整性约束说明1管线点编号字符型8—非空必须填写2图上点号字符型20——可根据实际填写3图幅号字符型20——可根据实际填写4特征字符型20—非空管线点特征5附属物字符型16——管线附属物6地面高程数值型83非空管线点地面高程/m7要素编码字符型9—非空管线要素代码……26备注字符型50——可据需要填写

其中,管线点编号为各测区唯一编号,采用两段代码组合结构进行编号,由8位“字母+数字”组成。其中第1位、第2位为管线代码,用字母表示,第3至第8位为标识管线点的顺序号,用数字表示。如供水的第305个管线点编号GS000305。

苏:这种是挑花式图案,有的是较为规则的几何图纹,代表日、月、山、川。还有单钩绣式的植物花草图案,而用得最多的则是羊角花和串枝莲花。围裙是最受我们羌族妇女欢迎的衣物了,也是我们生活必备的服饰之一。它的作用是避免将长衫弄脏,还可以兜东西。以前,我是用自纺自织的纯手工藏青色麻布为底色,用白色棉线或麻线刺绣。围裙上部还会有两个并在一起的方荷包,荷包上也绣着相应的刺绣图案。围裙撩起来,是可以盛放较大物件的。有时跳沙朗舞会用双手撩起围裙的左右角,叫“裙包步”,是一种同手同脚的跳步,而且边跳边唱。我们穿布鞋跳沙朗舞,绣花鞋都是自己绣的,我出门穿有高跟的布鞋。

露骨料透水混凝土是由粗骨料、高标号水泥、水、强化剂、外加剂等经一定比例调配拌制而成的一种多孔轻质的新型环保地面铺装材料。与传统混凝土相比,透水混凝土多采用单粒径的粗骨料作为混凝土的主体,配以水泥净浆或者少量细骨料砂浆作为粘接剂,包裹在粗骨料颗粒的表面,形成孔隙均匀分布的蜂窝状结构,结构模型如图1所示。普通混凝土结构模型如图2所示。

成县地下管网普查项目采用Microsoft Office Access数据库管理系统将所采集的地下管线数据录入至数据库中,通过校对确保数据准确无误后,使用成图软件生成管线图形文件。最后,将数据库数据与图形数据转换成MDB格式和DWG格式数据,作为正式成果提交。

2.2 地下管线信息系统

地下管线信息系统体系结构包括数据层、服务层、应用层和用户层。数据层包括管线现状数据库、管线历史数据库和管线业务库(如管线规划与竣工图纸资料、管线隐患点信息资料、管线监测数据等)。服务层包括管线图库管理、输入编辑、数据检查、查询统计、管线分析(承载力分析、安全性分析)、三维建模与可视化显示、权限管理等。应用层包括管线信息输入与编辑子系统、管线信息管理与应用子系统。

3 结 语

管线探测成果是地下基础地理信息数据,是实现地上地下基础地理信息数据的一体化和完善智慧城市数据体系的基础。管线信息系统的建立,能够提高管线信息整体管理水平,为政府部门和权属单位提供管线信息支持和决策依据,推进管线信息化和智慧城市建设。如今随着城市的发展,地下管线的新建、改造规模不断增大,有必要对地下管线进行动态管理,定期探查,及时更新,确保地下管线信息的现势性,为城市合理规划建设提供信息服务。

参考文献:

[1] CJJ61-2003.城市地下管线探测技术规程[S].

[2] 王学生,王学进,徐义平.城市地下管线探测与建库技术探讨[J].现代测绘,2012,35(1):37-39.

[3] 连业洋,杜良法,王元晋. 荣成市地下管线普查的实践[J].城市勘测,2009(4):131-133.

[4] 王国锋. 浅谈地下管线普查工作方法[J]. 世界有色金属,2016(24):47-49.

[5] 廖俊,梁继东,苑志刚. 智慧管网在城市发展中的运用性分析[J]. 黑龙江科技信息,2015(4):50-51.

[6] 江才良.城市地下管网测量技术及应注意的问题分析——以合肥市地下管网测量为例[J].广东科技,2013,22(14):168,138.

[7] GB/T24356-2009.测绘成果质量检查与验收[S].

[8] CH/T1037-2015.管线信息系统建设技术规范[S].

 
邝冠湘
《矿山测量》 2018年第02期
《矿山测量》2018年第02期文献

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