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智慧之管 地信之道:聚焦地下管网建设

城市地下管网乃城市之动脉、民生之基础,随着城市快速发展,地下管线建设规模不足、管理水平不高等问题渐渐凸显。本着问题越大、市场越大的思路,《3S新闻周刊》本期独家策划聚焦于城市脚下的地下管网。

  “少年强则国强,少年胜于欧洲则国胜于欧洲,少年雄于地球则国雄于地球。——梁启超换上本行业的观点,绝对是,“地下管线强则城市强,智慧地下管线才有智慧城市”。

  城市地下管网乃城市之动脉、民生之基础,随着城市快速发展,地下管线建设规模不足、管理水平不高等问题渐渐凸显。本着问题越大、市场越大的思路,《3S新闻周刊》本期独家策划聚焦于城市脚下的地下管网。

  今年6月,国务院办公厅印发了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》,明确了今后一段时间内我国城市地下管线建设管理的指导思想、基本原则、重点任务等。《意见》明确指出在2015年底前,完成城市地下管线普查等各项工作,力争用5年时间,完成城市地下老旧管网改造,将管网漏失率控制在国家标准以内,显著降低管网事故率,避免重大事故发生。用10年左右时间,建成较为完善的城市地下管线体系,使地下管线建设管理水平能够适应经济社会发展需要,应急防灾能力大幅提升。

  智慧城市的不断推进,也在促使着地下管线管理技术的快速发展,事故多发的两年也注定了管线领域的不平静。当下的政策导向、技术水平、行业发展、社会诉求等种种因素都明示着城市地下管线将迎来一个动荡的变革时期,而这“地里”的变革自然少不了地理信息技术的参与,地理信息企业能在管线领域之中扮演什么角色正是我们所关注的。

  究竟,地理信息技术能在城市地下管线中体现出什么价值,地理信息企业在这个领域又能有多少市场竞争力,能对当下整个格局造成多大的影响和改变,我国的城市地下管线相较与它国又有着哪些不足,我们都在本期的独家策划为读者一一解答。

  地下生命线:风雨过后见彩虹

  结合地信技术,共促市场发展

  地下管线GIS化——应用篇

  外国的月亮就是圆,看地下宫殿般的管线系统

  地下生命线:风雨过后见彩虹

  城市地下管线是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等管线及其附属设施,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。近年来,我国城市基础设施建设不断加强,在改善人居环境、增强城市综合承载能力、提高城市运行效率等方面取得了长足进步。但是,与人民群众的基本需求以及推进新型城镇化的需求相比,目前我国城市基础设施建设的投入还存在严重不足。

  “我家路面常打开乐不乐意随你

  一到下雨深不见底你会爱上这里

  不管新旧随便挖开请不用客气

  东西南北都是工地我们欢迎你”

  这是一首被改编过的歌曲,上传到网络仅半天,点击量就突破了四万次。歌词里不乏挖苦和自嘲,但却也是对城市马路“拉链”的一种形象描述。这样说来难免让人误解:难道这些被喻为“城市生命线”的水、电、气等地下管线竟成了一个无人监管的死角?其实不然,就在今年的6月3日,国务院办公厅刚刚印发了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》。在此《意见》中明确了今后一段时间我国城市地下管线建设管理的指导思想、基本原则、重点任务等。《意见》出台的背景有两个:一是近年来由于地下管线建设规模不足、管理水平不高,一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等灾害性事件;二是国家对于城市地下管线建设管理现状问题更加充分的认识和科学判断。

  开展普查工作消除安全隐患

  现状不清,“家底”不明是当前我国城市地下管线存在的一个主要问题,开展普查和建立完善信息系统有利于解决城市地下管线资料不全、不准的问题,为城市规划、建设和管理以及地下管线安全运行提供有力支撑。在此次出台的《意见》中,其中一个重点目标就是要开展城市地下管线普查以及建立和完善综合管理信息系统。普查工作包括地下管线基础信息普查和隐患排查。基础信息普查应按照相关技术规程进行探测、补测,相关规则可参考《城市地下管线探测技术规程》;隐患排查应全面了解地下管线的运行状况,摸清地下管线存在的结构性隐患和危险源。针对暴露出的应急处置不当以及在日常维修养护、隐患排查治理等方面的问题,例如青岛“1122”管道泄漏爆炸事故,“410”兰州地下自流沟渗漏导致自来水苯含量超标事故等。这在《意见》中也有明确指示:对存在事故隐患的供热、燃气、电力、通信等地下管线进行维修、更换和升级改造。对存在塌陷、火灾、水淹等重大安全隐患的电力电缆通道进行专项治理改造,推进城市电网、通信网架空线入地改造工程。

  推动地下综合管廊建设

  热门美剧《越狱》中,男主角藏身的避难所就是监狱地下四通八达的地下管道。在现实生活中,早在200年前,很多发达国家就已经开始“共同沟”的建设。而我国也不甘心落于人后,综合管廊是重要的城市地下“生命线”,工程建设难度大,对城市运行影响大。《意见》中提出要在36个大中城市开展地下综合管廊试点工程,提高综合管廊建设管理水平。然而,之前在上海、北京等地的几次实际操作中凸显的建设、管理、投融资等问题引发了国家的重视。因此,《意见》指出在综合管廊建设尚属于试点阶段的情况下,稳步推进的前提一是各地区政府需考察自身情况,要有超前意识,避免贪大求全;二是在打破我国城市地下管线传统建设和管理模式的情况下,要统筹协调,制定安全运营制度,避免“重建设,轻管理”;三是要积极探索投融资,引导管线单位参与综合管廊建设管理。在城市总体规划的基础上,各城市组织编制地下管线综合规划。《意见》的明确指导极大调动了各城市的积极性,大家跃跃欲试,四川、昆明、湖北纷纷以自身情况为出发点,出台了各自的地下管线建设管理意见。

  加快融资体制改革

  近年,我国城市基础设施建设投资总量保持了稳定上升的势头,但从总体上看,我国城市建设投入仍然不足,为尽快解决这个问题,《意见》提出了加快城市建设投融资体制改革的六项政策措施:一是发行地方政府债券。在明确政府履行提供公共产品和服务的基本职能基础上,扩大政府投入的资金来源渠道,即分清政府与企业边界,在财政性资金不足的情况下,确需政府举债的,通过发行政府一般债券或专项债券融资;二是开展政府与社会资本合作机制(PPP模式)试点,参与合作的企业可以探索通过发行企业债券、中期票据、项目收益债券等市场化方式融资;三是鼓励社会资本参与城市基础设施投资和运营,研究政府购买服务协议、特许经营权、收费权等作为银行质押品的政策,推进政府购买服务和特许经营制度;四是加大信贷投放力度,支持城市基础设施建设;五是鼓励外资和民营资本发起设立以投资城市基础设施为主的产业投资基金;六是简化行政审批程序,提高办理效率。

  《意见》在目标任务中提出了:2015年底前完成城市地下管线普查,建立综合管理信息系统,编制完成地下管线综合规划。力争用5年时间,完成城市地下老旧管网改造。用10年左右时间,建成较为完善的城市地下管线体系,同时纠正“重地上轻地下”、“重建设轻管理”、“重使用轻维护”等错误观念。

  社会各界对《意见》的肯定不应使我们忽视缺陷的存在。近年来全国各地进行的地下管线工作暴露了严重的管理职责问题。针对各城市地下建设问题,《意见》提出了“落实地方责任,健全工作机制”的硬性要求,而“地下综合管廊也应统一规划、建设和管理”。此外还特别强调:城市人民政府作为责任主体,要切实履行职责,统筹城市地上地下设施建设,做好地下空间和管线管理各项具体工作。对地下管线建设管理工作不力、造成重大事故的,要依法追究责任。期待着在将来的实际建设中将如《意见》中所说,此类问题真正得到改善。

  国务院和地方政府指导意见的出台,对地下管线行业无异于刮进了一股春风,在国家、企业、投资者中间建立了有指导可依、有部门可管、有信息可查的良性循环,拓宽了行业市场的巨大潜力,为管线测绘、信息管理、互联网等企业带来了盈利机会。把握住城市“生命线”的脉搏需要各方各业的团结协作,共同管理。而对于老百姓来说,我们将来在街上是不是也会走的更稳更踏实?(文|葛宇)[page]

  结合地信技术,共促市场发展

  随着城市的快速发展,地下管线建设规模不足和管理水平不高等问题日益凸显,大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件屡见不鲜,使城市运行体系也频受重创,对人们的生活和生命财产安全也带来严重影响。此类地下管线问题已受到社会各界的不断关注,因此国家通过一系列的指导意见来规范和促进地下管线市场的健康发展。同时,随着技术水平的不断提高,使地下管线在铺设、运维、管理分析方面均取得明显改善。在智慧城市建设的大潮中,地上地下都是建设的范畴,这都为我国地下管线市场迎来蓬勃发展的机遇。

  政策助力

  近年来,国家对地下管线始终高度关注,在“摸清家底”方面也加大投入,希望通过普查,对地下管线进行勘探,梳理脉络的同时填补历史数据的漏洞。

  据不完全统计,至2011年我国开展城市地下管线普查的城市(区)数量总计为253个,普查情况总体良好,绝大多数城市在2000年以后都已进行过至少一次全面普查,部分城市已经或正在进行第二次地下管线普查。

  在管线普查工作加强的同时,一系列相关政策也相继出台。住建部提出2013年工作要点包括加强城市地下管线综合管理;李克强总理曾多次提出加强地下管网建设、完善污水管网等城镇环境基础设施;国务院发布《城镇排水与污水处理条例》,鼓励采取特许经营、政府购买服务等多种形式,吸引社会资金参与投资、建设和运营城镇排水与污水处理设施;2014年3月,《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》提出,统筹电力、通信、给排水、供热、燃气等地下管网建设,推行城市综合管廊;2014年6月,国务院发布的《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》提出,用10年左右时间建成较完善的城市地下管线体系,使建设管理水平能够适应经济社会发展需要,应急防灾能力大幅提升。

  由此可见,国家对于地下管线的建设与管理方面提供了一些特许政策和投资支持,在为相关企业缓解经济压力的同时必然带动企业效率与业绩的提高,为所处行业带来推动作用,促进市场繁荣。并且国家鼓励在地下管线规划建设、运行维护及应急防灾等工作中广泛应用精确测控、示踪标识、无损探测与修复、非开挖、物联网监测和隐患事故预警等先进技术。相信国家的高度支持能促进我国开启庞大的地下管网市场发展,在规划建设、普查及信息化等领域为从事各类管线制造、铺设、勘测、管理分析的企业带来更多市场机遇。同时促使更多行业的管理者从中看到地下管线良好的市场前景,为其提供切入地下管网市场的机会。

  技术推动

  地下管线市场要做到蓬勃发展,其中各环节均离不开相关技术的支持与融合。近年来,这些技术的丰富与提高为各企业提高市场竞争力和提升市场占有率起到大力推动作用。

  国家在地下管线规划建设、运行维护及应急防灾等工作中,倡导广泛应用精确测控、示踪标识、无损探测与修复、非开挖、物联网监测和隐患事故预警等先进技术。而对于地理信息技术而言,主要在各类管线建设、运维、普查方面发挥重要作用。利用地信技术,实现可视化与信息化,为管理者进行管理分析和决策者提供帮助。

  在地下管线管理中,定位技术常用于地下管线的测量和定位,对于对成果精度要求高的管线普查,测量单位可利用定位技术布设控制网来完成高精度城市首级控制网,为城市地下管线探测提供了高精度、高质量的首级控制保障,在时间与成本上具备极大优势。

  最近,中国卫星导航定位协会与中国城市燃气协会合作,由我国自主建设、独立运行、开放兼容的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统的精准位置服务全面支持燃气物联网体系的建设。北斗技术在地下管网探测方面还发挥重要作用,利用北斗RTK接收机、地下管线探测仪、全站仪等实现管线内外业一体化探测流程。管网巡查养护方面,可以进行各类管线和地下管线综合管沟的巡查养护全流程、精细化、数字化的有效监管。同时还可以对重点地区的重要场合进行监控,对燃气泄露等重大安全事故防患于未然。此外,北斗导航系统还可以对管网事故进行应急处置,通过车辆导航终端和个人定位终端发出事故警报,进行抢险分析、开展应急指挥和疏散。

  除定位技术外,遥感技术可处理高分辨率航空及卫星影像数据,正逐渐成为不可或缺的背景地形图的替代品。并且通过遥感技术与管道信息系统中基础矢量数据匹配,并结合外业核查,可对全市气管道占压情况实施遥感监测。在解决管道占压问题和保护管道方面提供了有效支持,进一步提升了监督防控隐患能力。

  近年来,GIS技术水平在逐步提高,地下管线信息化建设由以CAD制图为主发展到以GIS软件平台为基础,实现了查询、统计等方面的功能,后发展到利用GIS技术,侧重可分析可访问等方面,进而向注重WebGIS功能的扩展,提供较好解决数据动态更新发展。如今,利用GIS平台,可实现管线信息的采集、输入、整理、三维空间分析及图形输出,达到管线数据批量入库管理、信息查询、空间分析、管线辅助设计等功能。GIS技术在城市地下管线探测过程中的作用正在日渐成熟,内外业一体化的生产模式已经比较普遍,在地下管线探测中,从数据库建设到信息系统建设,GIS在整个过程中发挥了积极和关键作用。

  随着相关技术的日益丰富与融合创新,管线市场将更具竞争力,在技术成熟度基础上,生产合作范围将扩大,从而降低单位成本,提高收益,促使各企业提高市场占有率,促进市场发展。

  智慧城市需求

  智慧城市建设包括了“智慧建筑”、“智慧政务”、“智慧交通”和“智慧物流”等方向的“地上智慧”。同样也包含如城市排水、地下管网方面的“地下智慧”。作为智慧城市建设的重要部分,地下管线需作为城市建设的重要目标加以推进和实施。尤其是近年各城市排水系统的问题逐渐成为政府公共支出的重头戏,对地下管网的建设和管理也开始引起地方重视。

  当前,各城市对于地下管线的建设已全面开展。其中广东珠海横琴综合管沟建设长度为迄今全国之最。其庞大的地下管沟系统全长约32公里,共同管沟净高3.5米、净宽8.1米,可将给水管、中水管、城市电力电缆、供热管、垃圾真空管一一收纳其中。而江苏也全力打造“地下智慧南京”,设计方案覆盖了南京主城区,涉及电力、信息与通信、给水、排水、燃气、热力、工业、综合管沟等各类地下管线(沟),包括驻宁部队管线和过境的西气东输、川气东送等地下管线。通过建立数据标准和普查建库等方式实现地下管线的数据共享,提高城市安全发展能力。除此之外,北京、上海、厦门、武汉等地也开始在地下管线铺设与信息化建设方面出台了相应规划和案例,促进智慧城市地上地下协同发展。

  在各地对地下管线建设逐步推进的同时,国家也对此加大投入。预计“十二五”期间,国家在智慧城市投资总规模有望达5000亿元,并且各地为智慧城市建设提供了专项资金,为相关方案实施提供资金保障。未来,相关的投资建设将进一步扩大,其中在智能管网、水利设施和城市管理建设等方向将吸引更多投资者。这将为智慧城市建设在多个领域迎来良好的市场前景。同时,智慧城市的发展也将推动管线建设需求的增加,从而带来产业规模的联动效应,地下管线作为智慧城市发展的重要部分,也将作为新关注点,吸引更多参与者,在推动城市发展的同时,促进行业融合与市场发展。

  市场潜力待开发

  当前,尽管地下管线市场正受到诸多关注和支持,但市场发展现状和合理规划并不明确,关于地下管线市场的相关动态难以发掘,各行业参与过程中也面临多重问题。未来,地下管线市场的潜力在以下几方面仍有待激发。

  需统一标准。在各行业对地下管线从设计到铺设最后进入管理与维护的过程中,面临着各类标准与规范。其中,存在地方间、公司间对行业或技术标准无法统一的问题。这不仅给企业间开展业务带来不变,也使管线的规划与管理受到影响。统一国内标准,方便企业开展业务的同时,也有利于对市场的规划与开发,促进行业持续发展。

  努力做到同步和超前。城市地下管线规划在时间上应具有超前性,且建设过程要与规划和相关设施同步,这就需要加强管理平台的监测和统一规划功能,通过平台将城市相关设施数据进行精确呈现和分析,且在数据勘测、管线铺设、管理平台等方向均需提高,做到规划上的同步于实施的超前,避免造成无谓的投资闲置和浪费,影响整体进度和效能发挥,促进市场合理发展,形成服务合力。

  需推进信息化建设。城市地下管线信息化建设的推进,既可减少规划失误,也可为城市建设施工提供准确、完整的地下管线信息,减少施工破坏地下管线事故。同时为应急指挥和抢险提供准确的数据依据,提高决策效率。目前,基于GIS技术的平台建设也需进一步推进,在实时监测、施工决策等更多方向同相关企业合作,做到将国内地下管线数据有机统一,定期更新与实时分享。并且,地理信息技术作为工具参与到管线市场中,更多作用仍有待开发。

  普查需再进一步。在普查数据中不难发现,我国城市地下管线普查的状况与各地区经济发展水平成正比,且普查频率与范围存在差异。由此可见,经济欠发达地区和普查范围未到位的城市未来在管线勘测、运维、管理分析方面仍有较大市场需求,相关企业可充分发挥各自技术在普查过程中开拓市场。

  在政策支持、智慧城市发展需求与技术推动下,地下管线市场潜力必会突显,行业竞争也将愈发激烈,相关技术只有不断发展与融合,才能应对地下管线市场的不断需求,也期待在地理信息技术的带动下,各类技术完美结合,共同将蛋糕做大。(文|蒋佳慧)[page]

  地下管线GIS化——应用篇

  地下管网在传统管理方法中,主要以铺设后的验收设计图为主,有纸质施工图纸,也有CAD或BIM等软件完成的综合管线图,其中没有任何地理信息和位置元素,对于不懂专业技术的人来说复杂难懂如看天书。

  一家香格里拉酒店后勤区域的传统管线设计图纸

  下图中标示了这个区域几乎所有类型的管线,水电燃气通风通信等等,看起来虽有美感但却并不亲民。可能对于一个酒店来讲不需要投入太多的精力到管线的日常管理上,但某些涉及区域较广、管线价值比较重要的敏感企业就会更重视管线的后期管理和维护。

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  城市燃气管道管网GIS系统

  下图是一个二维的综合管线管理GIS系统,图中的黑点为城市中燃气分管区域阀门。该系统在表达同设计图纸相同信息的同时再填入地理信息,并且支持实时数据进行联网操作。每一个阀门、甚至管线上的每一个点都有具体的坐标,也可以连接周围的地名、地物、地形图等信息。

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  就城市燃气管道GIS系统而言,它就有阀门管理、管线管理、监控区管理、报警监控、管线采集录入以及实时监控六个模块,其中管线采集录入的功能就可以对管线的改道位移等变动进行再更新。据了解,类似于这类软件都可以在一定程度上根据业主客户的要求添加一些定制的模块,以满足不同用户、不同地域的实际情况。

  GIS系统对实时监控地点进行导航

  下图为二维综合管线系统对实时监控模块的表现,对监控点可以进行定位,该监控方式可以是人工巡查、监察车、以及监控摄像头等等。在系统中可以清晰的表明监控点在城市中的相对位置,并支持导航功能,这是在CAD中不能提供的服务,GIS技术对其做了改变并添加了自己的特色。

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  上述介绍的都是在二维环境下传统管理方法以及GIS化应用,但如今新的技术和客户与时俱进的需求已经不仅仅局限于二维空间,毕竟地下管线管理系统中重要的信息就是带有三维元素属性的位置信息,所以三维环境下的管理平台才更适用于管理地下的管线。

  传统三维管网模型展示

  下图为建筑行业内对管网管线的可视化模型,它所拥有的三维渲染、建模等等技术特点已经非常成熟完整。其对管网管线的抽象表达已经趋于真实,在这方面GIS与之相比并没有突出的优势。但BIM所生产出的成果仍然缺少地理信息及位置元素,在客观表达上给人感觉更像是一个“死物”,难以称之为一个系统。

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  苏州数字城市三维基础平台系统

  下图为浙江苏州市建设的城市三维系统,整个项目涉及数字城市的各方各面,管线模块部分仅数字化人民路沿线115公里的地下管线。但已经可以直观的感受到GIS建设出的三维管线系统与传统管线的三维模型的区别,后者是模型而前者则是一个更成熟的系统。

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  添加了三维地图数据,带来的最直观的好处就是可视化实用性大大提高,管线与周边地物的相对位置清清楚楚,利用软件也可以进行简单的三维空间测量,快速的测量系统内距离、高度、面积等信息。

  苏州这个案例也侧面说明了管线的管理工作还仍处于数字城市的阶段,离智慧城市的大方向还有很长的路要走。在未来GIS技术还能助力管线领域多少仍是未知,但确实是值得期待和关注的。(文|唐天石)[page]

  外国的月亮就是圆,看地下宫殿般的管线系统

  面对国内油气管线时有爆炸,许多城市逢雨必涝的局面,令人感到无比心痛,但痛定思痛,为何国内会频频爆出这样的问题,值得国人深思。本着他山之石,可以攻玉的原则,笔者收集整理了国外在管道管理领域的一些相对成熟的成功经验,以供大家参考。

  美国:从错误中不断反省进步

  首先,以资本主义国家的代言人美国为例,美国也并非能够避免油气管线爆炸的恶性事件,美国近年来也先后发生过多次影响较大的油气管道泄漏爆炸事故。除了在事故后对疏于管理而造成事故的责任人进行严惩之外,相关的职能部门想方设法完善着美国管道的安全体系。

  在法律上,美国政府将油气管道安全管理纳入“国家安全管理体系”,2002 年《管道安全改进法案》,首次以法律的形式明确要求执行管道完整性管理程序,即要求管道运营商定期采取内检测、压力试验和直接评估方法评价管道系统的完整性, 并要求建立一套程序化的管理体制,最大限度地确保管道安全。2006年发布的《管道检测、保护、实施及安全法案》(Pipeline Inspection, Protection, Enforcement, and Safety Act of 2006),在防止管道第三方破坏方面取得了重大突破, 该法案首次授权美国交通运输部(DOT)处理防止挖掘损坏管道的问题,将防止第三方挖掘损坏管道的程序提升到联邦一级水平。

  美国政府重视法律法规的“与时俱进”,有两个典型的例证:一是在美国阿拉斯加普拉德霍湾发生原油管道泄漏事件中,事件的主角——引发泄漏的低应力危险液体管道当时并不在联邦规章监管之下,管道安全处(OPS)旋即对联邦管道安全规章进行了修改,将其纳入了监管范围之中;二是美国的联邦法规倾向于以高标准,进行严要求:时常引用一些当下最新的技术标准而使其成为强制性法规,并规定各州制定的管道安全标准不得低于联邦政府标准,各州的管道安全标准实际上高于联邦标准, 或是对联邦标准的补充。而对于油气管道的检测,美国政府更是提出了强制性要求,以便准确掌握管道的腐蚀、微裂纹等情况。

  在管理上,美国政府于2005年建立了统一的“811”专线电话报警系统,可直接向国家应答中心报告事故情况,此前,62个“一呼通中心”有多个“挖掘前呼叫”的号码,管理较为混乱。如今,任何参与拆迁、挖掘和建筑施工的挖掘作业者,必须在工程实施之前,拨打811专线,并在呼叫时告诉电话接线员所要挖掘的方位、施工的类型等,接线员就会根据呼叫内容,通知即将受到施工影响的公共设施服务公司,该公司则会为挖掘作业者免费标记挖掘施工区域地下管线的具体位置。

  国家管道地图系统(NPMS),是美国国家管道紧急响应计划、检测计划、增强安全性等基本决策的支持工具,政府和管道运营商可使用NPMS的数据,可供政府官员和管道运营商使用,便于其在事故后迅速做出决策。此外,美国政府还十分重视管道安全教育,建立独立的管道安全信托基金会,促进燃料运输安全。

  在美国政府的一系列努力措施之下,美国地下管线损坏事故呈逐年下降趋势,极大程度上杜绝了恶性事件的发生。

  德国:先行一步 严谨至上

  近年来,国内每逢有城市内涝,总会有人将青岛的下水道系统摆到台面上来,在各路媒体添油加醋的报道中,德国人在一百多年前修建的下水道工程被传得神乎其神。实际上,无论青岛的地下管线是否有那么神,至少,在这过去的一百多年中,青岛的确并未出现过像国内其它大城市一样的内涝问题,德国人的严谨作风可略见一斑。青岛沾了德国人的“光”尚且如此,德国人为自家修建的地下管线系统又是怎样的呢?

  德国拥有一整套地下管线解决方案,其中,共用管廊的建设是重中之重。共用管廊指的是在城市主干道一次性挖掘共用市政管廊,管廊内包括电力电缆、通信电缆、给水和燃气管道等,并设专门入口,供维修人员出入。共用管廊的建设主要依靠先进的地下掘进技术以及高效的防渗材料,如泥水平衡盾构技术和各种可灌性好、凝固时间可调节的浆材。更重要的是,德国在建设共用管廊的过程中大量使用信息管理技术,包括三维显示资料、先期数值仿真、三维动态管理等,这些信息资料不仅在建设中有用,对以后的维修等也很有用。这种集约而综合的共用管廊,避免了酸碱物质的腐蚀,延长了使用寿命,它还为规划发展需要预留了宝贵的空间,一方面,避免路面的重复挖掘所造成的资金和人力的浪费;另一方面,城市路面无需遭到作业施工方的“开膛破肚”,避免了“脚踩拉链路,头顶蜘蛛网”的情况,有利于营造出整洁的德国城市街景。

  尽管共用管廊发挥着重要作用,但在德国某些城市的老城区,建设共用管廊的做法并不可行。在一些老城区中,仍然会有挖路施工项目。德国对于挖路施工项目有强制性的规定,要求其必须错开交通高峰。此外,施工单位还要采取“躲避”的策略,把施工对市民造成的不便降到最低:首先,施工单位用最先进的激光探测器,检查管道故障情况。其次,进行道路施工前,施工单位需广泛通知周围住户,施工现场要进行隔音处理,如建防噪护墙。此外,德国法律规定,进行挖路施工,每次挖开的路面长度不得超过25米,而且必须在下午4点前收工,以避开交通高峰时间。

  除了采用共用管廊的技术手段以及相应的法律法规,德国政府还对地下管线实行统一的规划和审批流程,并采用符合市场规律的经营模式。在规划方面,德国各城市都成立了由城市规划专家、政府官员、执法人员及市民等组成的“公共工程部”,统一负责地下管道系统的规划、管理、建筑与安全监管等。所有工程的规划方案,必须包括有线电视、水、电力、煤气和电话等地下管道的已有分布情况和拟建管道的情况;较大规模的地下管道工程,还必须经议会审议。议会审议采取听证会的形式,由市长办公室提前10天通知所有可能受影响的住户、建设运营商、所涉地段的产权人等。只有经过听证会同意,这些工程才能被审批通过;在经营上,德国大多数城市的地下管道系统采用由多家企业参股的市场化方式共同经营。投资企业对所建的地下管道及设施享有一定年限的管理权和收益权。若投资企业自身资金有困难,政府可引导社会资金、企业和个人闲资积极投入。不过,地下管道系统的产权必须归国有,既有利于统一规划、协调管理,又可避免地下资源的流失或重复建设。

  在多管齐下的管理手段之下,德国的地下管线系统井井有条,甚至某些德国城市一连几年都未接到过市民对地下管线问题的投诉报告电话,足见德国人创立的这套地下管线管理系统成效显著。

  日本:因地制宜 斥巨资打造

  作与中国一衣带水的邻邦,日本拥有与国内许多城市大体相似的气候环境,因此也会遭遇到台风强降雨的侵袭,而日本东京正是饱受暴雨灾害的典型代表。

  数十年来,东京为提高城市防涝能力修建巨型地下排水管网,并实现了每条城市排水管道的数据都能从网上查得一清二楚,包括管道的完成图及建设年份、管道物料、管道的位置、深度、尺寸和行水位、沙井的位置及编号等,都被公布在东京下水道局的官方网站上,供公众查阅。

  东京拥有世界最大的地下管道排水系统,为的是当东京自身不足以排出大量蓄水时,能够借助排水管道分洪。日本国土交通部耗时14年建成了这个号称世界最大的下水道排水系统,壮观如“地下宫殿”,其全长6.3公里,包含5根直径30米、深60米用管道联通的竖井和1个调压水槽,系统总储水量达67万立方米,最高可以以每秒200立方米的速度排出洪水。

  此外,由于城市空间有限,东京还建设了大大小小的地下蓄水池,既有广场、公园、大型建筑物等下方的专门蓄水池,也包括数万立方米蓄水能力的地下调节池,其中调节池与下水管道相连,直径可达十余米,属于下水道体系,其实就是用巨大的下水管道作储水之用。以东京环状7号线公路地下调节池为例,该调节池位于东京曾经的水患重灾区神田川流域下面,1987年动工共建设了15年,前后投入1030亿日元,位于地下50米的管道直径为12.5米,长约4.5公里,蓄水能力可达54万立方米。

  据悉,东京有专门负责城市下水管道系统的下水道局,而单是一个东京市,每年用于管道建设维护的经费就折合人民币200多亿。这巨资打造的地下水系统,极大程度上减少了东京内涝的情况出现,为其城市发展作出了巨大贡献。

  综上所述,以上提及的三个国家在地下管线的管理领域可谓各有千秋,收效颇丰,这些国家的成功经验,对于我国解决城市内涝、油气管线爆炸等地下管线问题具有一定的参考借鉴意义。为何德国能有一套颇具前瞻性的地下管线管理方案?为何美国总能在事故过后反省并积极改进?为何日本政府能舍得斥巨资打造其地下管线系统……国内的相关职能部门是不是该好好想想了。(文|龙薇)

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