马义超 郭磊
摘 要:地下管線探测标准是地下管线建设工作的重要技术支撑,虽然我国目前有各类不同层次的地下管线测量标准,但因为没有统一的技术框架,在管线探测与测绘工作中仍然存在规范性和程序性问题。本文通过分析国内地下管线探测标准化的实施现状,梳理现行各类标准的基本情况,并对照成熟的测绘标准体系框架,综合考虑地下管线探测技术发展与实际需求,提出地下管线探测领域标准化的发展方向。
关键词:地下管线测量,标准制定,标准体系
DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.04.013
0 引 言
地下管网测绘包括以地形图为载体,利用测绘和物探技术,查明各类管线的空间赋存状态、连接关系及各种属性参数、地形图的平面位置、高程、埋设深度、走向(流向)及规格、地形图的编绘、管线的地形图等信息,并建设相应的数据库和信息系统,动态监测和更新管线信息。地下管网是城市基础设施的重要组成部分,与城市健康和安全问题息息相关,同时也是新时期数字城市和智慧城市建设必不可少的一环,随着新型基础设施建设步伐的加快,对地下管网进行科学建设、管理与维护迫在眉睫,相关标准规范的制定和完善是必要前提。针对当前局面,国家有关部门已经出台了一系列的规范和技术规程,但由于地下管线设施在建设过程中涉及规划、城建和管理等多个行业,存在较多历史遗留问题,而且地下管线探测工程的技术和设备也较为复杂,现有标准很难满足城市发展的高质量要求。有很多学者对之进行研究,谢磊等人[1]系统梳理了我国目前市政管线的标准体系并指出了存在的问题,建立了市政管线标准体系评价方法;李彬等人[2]全面评估了各地有关地下管线的政策和法规执行情况,针对问题和原因,提出具体解决方法和路径,为地下管线的立法和标准建设提供一定参考。叶明东[3]分析了国内外地下管线标准现状,提出地下管线探测领域标准化的发展方向。何江龙等人[4]总结了我国地下管线信息化现状,结合各个城市在新形势下如何开展城市地下管线信息化提出了发展思路和对策。以上研究均可以作为地下管线探测精度评价和相关规范编制的参考。
1 我国地下管线测量标准现状
1.1 现行标准
所有数据来自于国家标准网站全国标准信息公共服务平台:目前,我国现行有关管线的标准有50余项,将之分为管线探测和管线工程建设两类;其中,国家标准5项,分别是GB/T 41455-2022《地下管线要素数据字典》、GB/T 41332-2022《市政地下管线远程探测设备技术要求》、2 0 0 75 439-T-469《信息技术 地下管线数据交换技术要求》、GB/ T 356 4 4 -2017《地下管线数据获取规程》、20 062606-T-424《城市地理要素编码规则 城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线》;行业标准7项,分别是CH/T 6009-2019《管线测绘工程监理规程》、CH/ T 4020-2018《管线制图技术规范》、CH/T 1037-2015《管线信息系统建设技术规范》、CH/T 1036-2015《管线要素分类代码与符号表达》、CH/T 6002-2015《管线测绘技术规程》、CH/T 1033-2014《管线测量成果质量检验技术规程》、CH/T 1036-2015《管线要素分类代码与符号表达》。地方标准33项,已发布的和正在制定的有关地下管线探测的标准有15项,具体标准名称不再进行罗列,其中北京市地方标准8项、上海市4项、安徽省1项、湖北省4项、宁波市4项、南京市5项、四川省2项、重庆市3项。
1.2 存在问题
通过对现行标准的主要内容、分布位置、所属类型以及对其内容和实施推广应用情况的总体分析,主要存在以下问题:
一是地方标准重复性较高,且地域分布不均匀,如北京市、上海市、哈尔滨市、重庆市等地均发布了《管线探测技术规程》,且在内容上趋于一致;地方标准集中在城市经济发展较好的区域,在建设稍落后区域比较欠缺。
二是地下管线标准不成体系且部分现行标准内容较为滞后,已实行标准集中在地下管网的建设与探测领域,在应用端和管理端相当缺失;目前我国新型基础设施建设、新型基础测绘、智慧城市、智慧管网等工程建设兴起,但地下管网的建设、探测与维护相关标准还停留在较早时期,尤其缺乏新技术新方法新系统的相关标准,需继续进行修制订。
三是标准化机制不完善。部分地方和团体为制定标准而制定标准,缺乏有效的成员单位参与标准制定机制,标准可执行性较低[5];比较关注制定程序的审查,但对于标准内容的合理科学规范性等缺乏验证,这也导致了目前较多地方标准、团体标准内容方面的不合理。
2 标准需求分析
2.1 标准分布
地下管线测量一直以来是测绘学中工程测量的一个子领域,但随着智慧城市、智慧管网等发展,城市地下空间的高规格建设对管线测绘也提出了更多要求,在管理上趋于智能化信息化,在技术上要求更加先进化、立体化和精准化。管线测绘与传统测绘的不一样还表现在更加依托工具设备,技术复杂且环节众多,在一定程度上表现出测绘学与地质学的交叉融合属性,非常有必要对其开展单独的标准化及体系框架建设研究。在《测绘标准体系》中,将标准分为定义类、获取与处理类、检验与测试类、成果类、应用服务类和管理类六大类,将现行地下管线探测标准纳入该体系的已有成熟分类,对其结果与分布情况进行分析。
定义描述类属于共性基础性标准,有2项国家标准、1项行业标准和2项地方标准,对管线要素分类编码规则、数据字典进行了详细规定。
获取与处理类,该类型的标准最多,有1项国家标准、4项行业标准和23项地方标准,大都属于技术规程或规范,对管线探测、制图、数据库建设等全流程技术要求进行了规定。
检验与测试类,有1项行业标准和3项地方标准,均是关于管线测量成果质量检验。成果类,只有1项地方标准。应用服务类,已有1项国家标准和1项行业标准。管理类,只有1项地方标准。急需在这几个方向进行相应的标准建设,规范、指引地下管网、智慧城市地下空间建设。
2.2 标准需求分析
根据当前地下管线标准在整个测绘标准体系框架中的分布,在其分布薄弱空白区域进行标准制修订。针对地下管线探测各环节,包括地下管线的数据构成、处理、建库、更新与维护,信息系统开发和运行维护等工序,结合建设实际需求,以系统服务应用及安全管理为出发点和落脚点,在保证与地下管线探测各环节衔接的基础上进行标准制定。同时,针对现有标准无法满足地下管线探测某一环节具体需求的情况,通过梳理对比现有的相关标准,制定或修订更具有操作性的标准。可在以下几方面开展标准制定工作:
定义方面,针对新技术新要求新概念,补充、完善、更新和统一各类定义,如制定地下管线元数据、地下管线要素字典等标准规范。
在数据获取方面,针对新装备新技术,制定不同的数据获取建设规范,如管道内漂流机器人、管道内爬行机器人等管线检测新设备及其方法;补充地下管线普查监理技术规程;再如管线三维模型构建标准,作为城市地下空间的有效表达手段,目前尚无相关标准对管线三维模型及其构建的基本要求、过程方法等作出规定和要求。
在管理方面,以满足政务管理、成果管理、安全管理为目标导向,进行档案管理、符合目前数字政府等要求的智慧管理系统建设等方面的标准规范制定;补充完善作业监理规范,协助有关部门对作业全过程、数据全过程进行有效管理和监督。
安全方面,以预防为主,综合考虑人员安全、仪器安全、探测数据安全,系统考虑管线寿命、环境和设备故障率等相关影响因素,兼顾可能发生的事故及其概率,综合分析形成地下管线的风险等级和安全策略,通过分析和评估,形成相对完善的健康档案数据库标准。
在应用方面,以滿足实际需求为目标,制定管线探测不同的产品规范和对实际应用中出现的新方法新设备的应用规范和规程。针对管线工程在智慧城市数字城市建设中的应用,开展智慧水网、智慧燃气、供热、智慧井盖、智慧路灯等不同专题应用建设;针对不同工程特点,结合不同专业需求,制定管线信息成果分发服务规范,提升各项管网运行监管水平,打造地上地下统一的智慧管网系统。
2.3 标准制定建议
(1)借鉴国外成熟标准
国外管线建设工作展开较早,城市化程度较高,在管线建设方面积累了先进的经验,尤其在安全管理等方面较为先进,借鉴国外地下管线探测标准更加侧重人员安全保护、施工规范管理的情况,依照我国已有的、成熟的测绘标准体系框架,进一步完善地下管线探测标准体系。
(2)多领域融合,做好衔接
标准的制修订是一项系统化的工作,城市地下管网的建设、探测、维护、应用和管理等方面的标准制修订工作需要政府有关部门统一进行规划与组织实施,妥善处理与现行相关法律法规、国家标准及相关行业标准之间的关系,特别是其与现有强制性国家标准、工程建设规范中强制性条文的有机衔接。此外,相关标准制修订工作还应进行研究和实践,吸收借鉴先行城市的经验,同时结合信息化发展与智慧城市建设,与住建、水利、市政和地质等多部门合作协调,汲取各方需求,共同制定适用性强、操作性强的标准,才能逐步建立与完善适用性较强的地下管线标准体系。
3 结 语
新时期气候变化多样,暴雨、洪水等极端天气频发,对城市管线建设提出了更高、更新的要求,标准作为城市管线建设的重要基础技术支撑,需要更加予以重视。本文从地下管线探测标准化的实际情况与需求出发,结合国内的现行标准的实施现状,归纳目前地下管线标准的缺点,结合测绘标准体系,指出了急需建立标准的方向,并在测绘标准体系划分的基础上融入衔接现有标准,从体系化的视角提出可行的标准化建议,旨在为我国地下管线标准建设体系的建立与完善提供一定的参考。
参考文献
[1]谢磊,刘世光,宋源,等.我国市政管线标准体系现状分析[J].市政技术,2022,40(5):131-135.
[2]李彬,陶其升,曹必腾,等.全国各地出台的地下管线政策法规执行情况研究[J].城市勘测,2022,189(1):160-164.
[3]叶明东.地下管线探测标准化现状分析[ J ] .测绘标准化,2021,37(4):1-5.
[4]何江龙,江贻芳,侯至群.新形势下城市地下管线信息化的特点及对策[J].测绘通报,2017,478(1):12-17.
[5]郭磊,魏星.我国测绘地理信息团体标准现状分析与发展建议[J].中国标准化,2022,621(24):117-120.
作者简介
马义超,硕士,助教,从事测绘工程、摄影测量、无人机测绘技术等教学与科研工作。
(责任编辑:张瑞洋)