作者：苑宗方、李文華

1、工程概況
 

肥東縣，隸屬于安徽省合肥市，地處安徽省中部，總面積2181.6平方千米。截至2022年10月，肥東縣下轄13個鎮、6個鄉，另設有2個功能區。肥東有“吳楚要沖、包公故里”之譽，境內有中國五大淡水湖之一的巢湖，古廬陽八景之一的“四頂朝霞”，“北九華”之稱的浮槎山。
 

近年來，城市建設發展迅猛，地下給水管線敷設也越來越多，為了避免由于管線資料不全或與現狀不符等因素而造成挖斷或損壞給水管線的事故發生，采用科學的手段查清給水管線的敷設現狀，成為了城市給水行業管理者的當務之急。經公開招投標，保定金迪地下管線探測工程有限公司承擔了肥東縣供水管網普查項目。
 

普查范圍為肥東縣縣城及鄉鎮區域DN100及以上供水管網，預計1000km。分支管線測至機關、單位、工廠、院校庭院、封閉小區內部的貿易結算水表（總表），若分支管線無總表，則探測至該院落的管線總閥門，若沒有總閥門則探測至該區域臨街道路紅線或第一排建筑物。涉及的管材材質包括球墨鑄鐵管、鋼管等金屬管材和水泥管、PE管、PVC管等非金屬管材。
 

肥東縣供水管網普查項目組于6月初進入施工現場，經過三個多月奮力拼搏，在一年中最熱的月份，項目組克服種種困難，目前已基本完成外業工作，正在進行甲方審圖工作。

 

2、測區概況及地球物理特征
 

2.1、測區概況

普查范圍為肥東縣縣城及鄉鎮區域，測區為東部低山丘陵區，北部丘陵崗丘區，中部波狀平原區，南部濱湖平原區，地形起伏較大，主要道路人流、車流量較大,給探測工作帶來不利的影響；地下給水管線敷設的管材多樣，有球墨鑄鐵、鋼、砼、PE等，地下管線與周圍介質存在明顯的地球物理差異，具備了采用物探方法確定地下管線空間位置的客觀條件。

測區內非金屬管線占比極高,其次為球墨鑄鐵、砼、鋼、PVC等。為保證工程探測質量，圓滿完成項目工作，項目組決定開設兩個雷達探測組。

2.2、測區地球物理特征

本區道路路面材料主要為瀝青或水泥，便道以水泥方磚為主，其下淺部土層主要為粘土，同時伴有大量建筑垃圾和碎石，地下介質極不均勻。供水管線材質主要為PE。部分路段路為球墨鑄鐵、砼、鋼、PVC管等，由電磁波反射原理可知，電磁波反射主要發生在介電常數存在差異的界面上。通常，空氣的介電常數為1，水為81，混凝土為5，土層大約為7～24，與周圍土質間存在明顯的差異,為地質雷達探測提供了理論依據。然而，由于部分道路鋪層層狀界面的反射及回填土中介質不均勻導致目標管線反射信號被干擾，有效異常識別困難，從而影響地質雷達的探測效果。

3、地質雷達工作原理

地質雷達是利用電磁波在地下介質電磁性差異界面產生反射來確定地下目標體的一種探測技術。它利用發射天線向地下發射高頻寬頻短脈沖電磁波，電磁波在介質中傳播時，遇到與周圍介質電磁性差異較大地下管線將產生反射，通過接收天線可接收來自地下介質界面的反射波。來自地下界面的反射波其路徑、電磁場強度與波形將隨所通過介質的電磁性質及幾何形態而變化，由此可根據反射波的旅行時間（雙程走時）、幅度、波形及介質電磁波速度等資料，推測地下管線的空間位置和埋深。（見圖3.1）已知管頂處反射波旅行時間、介質電磁波速，則地下管線管頂埋深可由下式計算得到：

            d₀=v·t₀/2
式中： d_0------地下管線管頂埋深；
            v ----為地下介質電磁波速；
            t₀----管頂處反射波旅行時間。

圖3.1   地質雷達工作原理示意圖

4、儀器設備

4.1、設備簡介
本次探查采用了意大利IDS公司生產的DetectorDUO管線雷達，天線為700MHz 和 250MHz 天線組成的一體式天線陣。該天線的使用，可同時獲取兩種不同頻率的采集數據，以便了解地下不同深度的管線埋設狀況，既提高了管線探測精度，同時提高了雷達探測的工作效率。           
  
4.2、主要采集參數
 掃描速度： 850掃/秒
 脈沖重復頻率：400KHz 
 250MHz+700MHz 組合天線
 時窗： 9999 nsec
 采樣點數： 128-8192
 疊加數： 1-32768
 分辨率： 5psec
 信噪比〉160dB
 工作溫度： －10～50℃
 A/D轉換 ： 16bit   

5、雷達工作場景及部分成果