摘要：近些年來，城市地下管線探查技術有很大提高，但有些探查技術還沒有被廣大管線探查人員認識和重視，筆者根據自己的經驗，闡述一些應被探查人員注重和進一步利用的方法，以提高探查成果的質量。
　　關鍵詞：地下管線，管線探測
　　引言：城市地下管線探查技術經過十幾年的發展，理論和實踐都有很大的提高，但有些技術如管線信號的激發、剖面曲線的運用、正反演技術等還沒有被廣大探查人員重視和熟練運用，致使在探查之后依然有管線漏測或成果不準確。
　　1、 信號激發技術
　　初級探測者往往只注重信號接收機的使用，試圖通過調節接收機尋找到管線的信號，卻收效甚微。倘若目標管線上沒有負載電流或微弱負載電流，信噪比低，加大增益的同時也放大了干擾信號，最終仍難以得到滿意的結果。通過更換信號激發方式增大目標管線的負載電流，提高信噪比，才是提高探測結果可靠性的有效途徑。
　　通常的信號激發方式有三種，感應法、夾鉗(感應)法、充電法(直接法)。感應法非常方便，為廣大探測人員習慣性使用，但發射線圈本身有一定的一次磁場，需要避開，同時對管線信號的激發效果受管線深度影響很大，也容易激發出旁側的非目標管線——如路燈線等的信號。夾鉗(感應)法對線纜類管線探測效果較好，被夾的管線或導體內能產生較強的電流。充電法，包括單端、雙端充電方式，直接向管線輸入一定頻率的電流，盡量讓電流沿目標管線流動，充電點的選擇對探測的結果有一定影響。近年來出現的“點電源”充電方式(一端在井內閥門上，另一端在井蓋上)，其管線中電流很難近似為“單一線電流”，是附近難以找到合適接地點的無奈選擇，不應作為日常習慣性使用的方法。
　　感應法方式中還有壓線感應法，該方法使得旁側管線上的載流加強，而正下方管線載流減弱。
　　不論采取何種信號的激發方式，都是為了增大目標管線上的載流，減小其它管線的載流，使目標管線的信號能夠被儀器接收并從干擾背景中突出。復雜地區的管線，探查的第一步也就是要通過運用不同的信號激發方式，將復雜管線簡化為近間距平行管線。
　　1．1工程實例一
　　黃埔區廟頭一條DN730液化氣管穿越黃埔東路，采用頂管施工，深度在5～9m，但不能準確確定在黃埔東路南側的深度，對擬施工的污水頂管工程帶來不便。雖然鋼管導電性好，但因埋深大，感應法無法施加有效信號。通過實地踏勘，發現在黃埔東路南北二側，相距約一公里遠的地方，有二個該液化氣管的陰極保護裝置，采用約二公里長導線，對二鐵樁充電，施加信號。圖一是感應法、單端充電法、雙端充電法激發信號時記錄的Hx(磁場水平分量)曲線。
　　感應法記錄的曲線A不能發現該管的存在；單端充電法記錄的曲線B（增益60）隱約發現該管；雙端充電法記錄的曲線C（增益46）明顯顯示該管的存在。
　　                               
　　圖一：廟頭液化氣管不同方式激發的Hx曲線
　　在這種超深管線的探測中，有效施加管線信號是探測成功與否的關鍵。
　　1．2工程實例二
　　當給水鑄鐵管和燃氣鋼管近間距離平行敷設時，燃氣鋼管由于導電性好較容易探測，而給水鑄鐵管因導電性相對較差，顯得不易探測。雖然發射機直立在鑄鐵管的正上方，鑄鐵管產生的載流反而遠小于燃氣鋼管上的載流，因而信號被燃氣鋼管的信號疊加、影響后，相對變弱，甚至不能察覺。而通過對燃氣鋼管的壓線法感應，卻可以突出給水鑄鐵管的異常。
　　                   
　　圖二：一處鑄鐵管與鋼管的不同方式激發的ΔHx’曲線
　　圖二中，在剖面2.5m及4.2m處分別有燃氣鋼管和給水鑄鐵管，對給水鑄鐵管感應激發信號或充電，接收到的ΔHx’曲線均如“A”，燃氣鋼管異常突出，而給水鑄鐵管的異常被掩蓋難以察覺。但對燃氣鋼管的壓線法感應，卻使給水鑄鐵管的異常突出，如曲線“B”。
　　2、 剖面曲線
　　我們觀察的是電流在空間形成的場值，磁場水平分量或垂直分量，通過大腦記憶場值的變化趨勢，分析場值在空間的形態，找到地下電流、即管線的位置。但有的場值受到干擾或隱藏在其它管的信號中不能被探測者察覺，而被漏測。在復雜管線地區采取記錄場值曲線，能幫助探測者發現信號并察覺到信號是否受到干擾而采取其它措施減小干擾。
　　2.2工程實例三
　　圖三(a)圖中有二條管的異常疊加在一起，不細心的探測者只能發現一條管線。圖三的(b)圖顯示在3.0m寬的人行道上有四條管線，從左向右分別為電力、電信、給水、路燈，其中2.3m處的異常正是目標管線給水鑄鐵管，這是對它雙端充電激發時記錄的ΔHx’曲線。該鑄鐵管實際是有信號的，但不通過對曲線的觀察卻不能被發現。
　　                  
　　圖三：有管線異常被隱藏的ΔHx’曲線
　　在管線復雜地區或管線較深時，設置觀測剖面是發現管線異常和取得管線完整異常的最好方法。
　　3、 正、反演技術
　　正反演技術的使用建立在場值曲線的基礎上，對探查結果要求較高的重點的施工工程如頂管等項目非常重要。主要作用有二點：一是通過標準曲線對比實際探測曲線，利用曲線的總體趨勢來得到準確的管線位置和深度；二是將疊加在一起的信號分離開。
　　中國地質大學(北京)的楊旭教授等提出了人機對話式的反演技術，給定的管線平面位置、深度、電流等參數，正演計算各管線電流形成的場，然后疊加，與實測曲線比較，根據擬合情況，不斷變換參數，直至操作者滿意，此時所得的參數值即為反演的結果。
　　3．1反演實例一
　　對本文2.1圖一中的曲線“B”、“C”進行擬合反演，擬合結果見下圖四。可見“B”線與理論曲線“一致性”差，得出的結果精度不高，而“C”線與理論曲線“一致性”較好，反映該液化氣管的平面位置在剖面的9.3m處、中心深度8.3m。
　　
　　            
　　圖四：對液化氣管的擬合反演
　　通過擬合反演，利用曲線的總體變化趨勢獲得管線平面位置和深度，精度遠高于平常的“極大值”定位、“特征點”測深。
　　3．2反演實例二
                              　　
　　圖五：通過反演實現管線異常的分離
　　對本文3.1圖三中的曲線擬合反演，結果見圖五，將疊加在一起的管線信號分離成二個或多個管線的單獨信號。（a）圖中的給水管平面位置1.40m、中心深度1.50m；燃氣管平面位置2.55m、中心深度0.79m。（b）圖中的給水管平面位置2.25m、中心深度1.09m。
　　4、 結論
　　隨著城市建設的快速發展，城市管線愈來愈密集，互相交叉或絞合在一起，想要一條一條理清顯得愈來愈困難。但作為管線探查人員，應掌握更多的方法來查明它們，利用更多的技術手段來克服困難，避免為后續工程施工留下安全的隱患。常用的頻率域電磁法仍可以解決許多金屬管線的探測問題，但不可避免地也存在一些缺陷，如信號的串線問題，磁場的疊加等，需要探測者更細心，責任心更強，也需要突破“單一線電流”理論下的工作模式，考慮多管線(多電流)情況。
　　建議探測城市地下管線時注意以下幾點：
　　1．重視對管線信號的激發。測不到管線不一定是沒有管線，另一種可能是沒有被有效地激發出信號。
　　2．設置探測剖面，繪制場值曲線，可以發現實地難以覺察的局部異常，有助于發現管線并了解管線異常受干擾的情況。
　　3．利用曲線的正演擬合實現反演過程，可幫助探測人員更準確地得到管線的位置和深度。
　　
　　參考文獻
　　［1］區福邦《城市地下管線普查技術研究與應用》東南大學出版社.1998年8月
　　［2］田應中等《地下管線網探測與信息管理》北京.測繪出版社.1997