·100·
| 工程设备与材料 | Engineering Equipment and Materials2017年5月
芜湖市给水管线探测方法的分析与应用
张学志
（芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司，安徽 芜湖 241000）
摘 要：地下管线在城市建设和管理中发挥着非常重要的作用，地下管线探测也越来越受到建设管理部门的重视。文章主要从电磁法和电磁波法两种物探方法的基本原理入手，研究其在芜湖市给水管线探测中的应用。关键词：电磁法；电磁波法；目标管线；探测；物探中图分类号：[TU279.7+6] 文献标志码：A DOI:10.19537/j.cnki.2096-27.2017.05.044
本次探测任务在芜湖市三山区，位于长江及青弋江的下游段，沉积作用显著形成了由河漫滩和阶地组成的平原，地面低平，海拔低于10m。覆盖地层为第四系全新统芜湖组，地势平坦。目标管线埋设在主干道的两侧，主要材质为球铁和PE，与周围介质的的物性差异明显，为RD8000管线仪和DETECTORDUO数字化管线雷达的应用提供了有利的条件。
1 基本原理
1.1 电磁法
电磁法是地下金属管线探测常用的方法，利用金属管线与周围介质的电性和磁性差异，通过发射线圈（见图1）向地面发射谐变电场。
（1）
式中：下标1表示一次场的量，10表示该量的振幅。使周围介质中产生足够的一次谐变磁场，从而在金属管线中形成感应电动势。
（2）
式中：式中M为反射线圈与地下管线间的互感系数。此时把目标管线视为电阻R和电感L组成的串联闭合回路，管线中便形成了感应电流，感应电流在周围介质中形成二次磁场。
（3）
式中：G为几何因子。
然后在最佳收发距的位置，用接收机来接受二次场，通过测定二次场的特征变化，从而确定目标管线的平面位置和埋深。该方法的特点是：快速，准确，仪器操作简便。
图1 电磁法探测原理示意图
1.2 电磁波法
地下管线与周围介质具有不同的物理特性，对电磁波具有不同的波阻抗。管线雷达向地下发射超高频电磁波（见图2），电磁波遇到波阻抗面会发生反射，反射到地面的电磁波被管线雷达接收，通过分析反射波的走时、幅度及波形资料，从而推断目标管线的属性。
2 应用实例
2.1 龙湖大道探测情况
根据已知资料，龙湖大道两侧埋设有管径300cm的球铁给水管线。选用RD8000管线仪对其探测，仪器频率选择33kHz，用极大值法对管线定位，根据磁场水平分量70%法确定管线的中心埋深1.1m，用制图软件绘制管线的横断面（见图3）和纵断面（见图4）。
文章编号：2096-27（2017）05-0100-02 图2 管线雷达探测原理图
图3 管线横断面图
图4 管线纵断面
2017年5月Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |
·101·
2.2 长江南路探测情况
已知长江南路两侧绿化带埋设有管径400cm的PE给水管线。在垂直管线上方布置3.9m长的测线，用DetectorDuo数字化管线雷达进行扫描，根据雷达图（见图5）可看到在沿侧线3.12m、埋深1.55m处为目标管线。
3 结束语
电磁法和电磁波法在芜湖市三山区给水管线探测的应用中取得了较好的效果，获得了地下管线较准确的属性信息，为芜湖市给水管网系统的建设提供了准确的基础数据。给水管网系统的建立可为城市规划建设提供详细的地下给水管线信息资料，为有效应对与地下给水管线有关的突发性灾害提供保证。参考文献：
[1]王洪林.数字燕郊地下管线探测与三维管线系统的设计与实现
[D].吉林大学,2016.[2]魏家玲.城市地下管线探测与管线信息系统设计[D].兰州交通
大学,2015.[3]刘全海,薛武军,唐海涛.给水管线探测方法探讨[A].江苏省
测绘学会.江苏省测绘学会2007年学术年会论文集[C].江苏省测绘学会,2008:2.[4]王学海.城市地下管线探测及地下管线信息系统建设[D].中南
大学,2006.作者简介：张学志（1987-），男，助理工程师，研究方向：地下管线探测。
图5 管线雷达探测图
The Analysis and Application of Detection Method in water supply pipeline for Wuhu
Zhang Xuezhi
(Wuhu Survey and Design Institute of Surveying and Mapping Co.,Ltd,Anhui Wuhu 24100)
Abstract：Underground pipeline in Urban construction and management plays a very important role, underground pipeline detection is becoming more and more seriously to construction management department. The paper mainly from the basic principle of the electromagnetic method and electromagnetic method, study its application in water supply pipeline detection in WuHu.
Keywords：Electromagnetic method; The electromagnetic wave method; Goal line; Detection; Geophysical prospecting （上接第73页）内业编辑工作等方面表现还是十分突出，实用性强。参考文献：
[1]КХ,蔡振来.几何水准测量精度的预算[J].测绘译丛,1991,
(2):1-3.[1]赵子龙.便携式水准测量数据采集及处理系统的设计与实现
[D].昆明理工大学,2013.[2]马春艳,郭敏,邹友峰.数字水准仪与光学水准仪的测量精度
比较[J].测绘科学,2010,(1):91-92.
[4]郭宝震,董亮,刘伟,等.数字水准仪与光学水准仪对比观测研
究[J].震灾防御技术,2015,10(S1):805-810.[5]国家测绘局第三大地测量队.水准测量外业记录软件包使用手
册[Z].成都:2004.[6]国家一、二等水准测量规范[S].GB/T127-2006.
作者简介：郑桂成（1979-），男，工程师，研究方向：大地测量，航空摄影测量。
