一、三種耦合方式：規程把它們分成了三節

聽漏作業里換一種耦合方式，往往比換一臺儀器帶來的變化更大。CJJ 159-2011《城鎮供水管網漏水探測技術規程》把聽音法拆成三節來寫，第 7.2 節是閥栓聽音法，第 7.3 節是地面聽音法，第 7.4 節是鉆孔聽音法，第 7.1.1 條要求根據探測條件在三者之中選擇。

三節的差別不在儀器，而在傳感器與被測對象之間隔著什么。第 7.2.3 條寫閥栓聽音法時，聽音桿或傳感器應直接接觸地下管道或管道的附屬設施。第 7.3.3 條寫地面聽音法時，聽音桿或拾音器應緊密接觸地面。第 7.4.4 條寫鉆孔聽音法時，探測時聽音桿宜直接接觸管道管體。三句話的主語都是同一臺聽漏儀，變的只是它貼著什么。

把這三句排在一起，一條規律便顯出來。隔著的東西越少，能拿到的信號越強，同時能覆蓋的范圍越小，要付的代價越大。閥栓耦合隔著一段管道，地面耦合隔著覆土與路面，鉆孔耦合什么都不隔。這一條貫穿全篇。

表1 三種耦合方式的對照

二、閥栓耦合：接觸的是管道附屬設施

閥栓耦合的接觸對象，條文說明在第 7.2.3 條下講得很清楚，地下管道上的附屬設施是指閥門、消火栓、水表等。第 7.2.2 條允許用聽音桿，也允許用電子聽漏儀，兩種器具在這一節里是并列的。

這一類耦合的好處來自金屬件本身的剛度。附屬設施多為金屬，聲波在金屬里衰減慢，一個閥門上聽到的聲音往往能覆蓋相當長的一段管道。第 7.2.1 條給它的用途也正是普查，探測漏水異常的區域和范圍，并對漏水點做預定位。條文說明第 7.2.5 條把判讀路徑寫得很具體，先根據聽測到的漏水聲確認漏水的管段，縮小范圍之后，再根據聲音的強弱結合已有資料推測可能漏水點距離聽測點的遠近。

代價是點位不由人決定。閥栓耦合只能在有附屬設施的地方聽，一段沒有閥門也沒有消火栓的管道，這一方式直接落不下手。作業里常見的結果是，某一片區域閥栓密，普查做得細，另一片區域閥栓稀，同樣的工作量覆蓋到的管道長度差出好幾倍。

第 7.2.4 條還安排了一步容易跳過的動作。它要求采用閥栓聽音法時，先觀察裸露的地下管道或附屬設施有沒有明漏，發現明漏點要準確記錄，記錄內容包括閥栓類型、明漏點的位置、漏水部位、管道材質及規格、估計漏水量，一共五項。明漏本身便是閥栓聽音法判斷漏水的一條信息，先看一眼再聽。順序不能反。

三類附屬設施的耦合條件并不一樣。閥門多半在閥門井里，井蓋打開后能直接夠到閥體，耦合面是金屬閥體本身，路徑短，讀數的穩定性好。消火栓的地上部分露出地面，拴體與地下管之間的連接段不長，是三類里耦合環節偏少的一類。水表常在表井內，表體兩端有接頭，聲波要從接頭傳過來，中間多一道界面，讀數的幅度通常比閥體上低。井內積水會改變井壁與井蓋的振動狀態，井蓋若被車輛反復碾過而松動，拾音器貼上去讀到的可能先是井蓋的響動。現場碰到這一類讀數，處理辦法是換一處附屬設施再聽一遍，把兩處的結果擺在一起看。

三、地面耦合：中間隔著覆土與路面

地面耦合是三種方式里點位少受約束的一種。第 7.3.3 條只給了一句操作要求，聽音桿或拾音器應緊密接觸地面。第 7.3.1 條給它的用途橫跨兩段，既可用于供水管網漏水普查，也可用于漏水異常點的定位。

它的弱項由中間介質決定。漏水聲要從管體穿出管壁，穿過回填層與路面結構，才到拾音器腳下，介質每多一層便多一次衰減。第 7.3.2 條給了一條硬邊界，采用地面聽音法探測時，地下供水管道埋深不宜大于 2.0 m。條文說明解釋，管頂埋深超過 2.0 m 時，漏水噪聲不易傳到地表，強度也會大大降低。現場遇到的情形往往是這樣，同一條管道在綠化帶那一段讀數明顯，進入車行道這一段讀數掉下去，管徑與漏點都沒有變，變的是路面結構。介質才是變量。

「緊密接觸」這四個字看著簡單，落到現場是另一回事。拾音器與地面之間只要留有空隙，或者壓在松散的浮土、松動的鋪裝之上，振動便傳不進來，讀數掉的幅度遠大于換一臺儀器帶來的差別。這也是為什么同一臺儀器、同一個漏點，不同人測出來的信號強度能差出一大截。看數字分不出。

路面材質這一層在條文里沒有單獨寫，落到手上卻繞不開。整體攤鋪的瀝青面層與基層結合較好，拾音器壓上去接觸面平，接觸剛度穩定。鋪裝方磚之間有縫，磚塊本身還會隨車輪晃動，讀數里摻進來的未必是管道的聲音。綠化帶表層松軟，拾音器的三腳容易陷進去，接觸剛度隨下陷深度變。碰到后兩類地面，通常的做法是先用腳踩實或者換一處稍硬的地面臨時落點，再看讀數穩不穩。

點位自由的代價要靠測點數量來補。第 7.3.4 條對普查步長給出了分檔，加密測點的步長收得更緊，用密集布點去換信號強度上的不足。

四、直接接觸：把中間介質整個去掉

鉆孔聽音法是三種耦合里更直接的一種。第 7.4.4 條要求它使用聽音桿，探測時聽音桿宜直接接觸管道管體。中間那段覆土與路面被整段繞開，衰減環節隨之消失，讀數的穩定性與信噪比都上了一個臺階。

它的進入條件也偏嚴。第 7.4.2 條要求鉆孔聽音法應在供水管道漏水普查發現漏水異常之后進行，鉆孔前還要準確掌握漏水異常點附近其他管線的資料。這一方式不是用來找漏點的，是用來把已經圈出來的那一個點收準的。

鉆孔前的管線資料核查有一條現成依據。CJJ 61-2017《城市地下管線探測技術規程》第 3.0.8 條以中誤差衡量探測精度，其中隱蔽管線點的平面位置探查中誤差和埋深探查中誤差分別不應大于 0.05h 和 0.075h，h 為管線中心埋深，當 h 小于 1000 mm 時以 1000 mm 代入計算。鉆孔位置定在這一精度給出的范圍之內，才談得上貼到管體而不是貼到旁邊的另一條管。

孔數與間距的規定，和成果檢驗那一條線是扣著的。第 7.4.3 條要求每個漏水異常處的鉆孔數量不宜少于 2 個，兩鉆孔間距不宜大于 50 cm。條文說明解釋，單個鉆孔無法比較漏水噪聲強度與頻率，因而無法定位，而兩鉆孔間距一旦超過 50 cm，定位誤差便跟著變大。本規程第 3.0.11 條給成果定的線是漏水點定位誤差不宜大于 1 m。兩個孔相距 50 cm，漏點落在兩孔之間時，按強弱取區間收下來，誤差量級在數十厘米，收得住那條 1 m 的線。孔距若放大到兩三米，單靠比較強弱便無法把結果收進這個范圍。孔距被放大的場合，往往是因為路面開挖許可給的開口位置受限，作業人員只能順著許可范圍打孔。孔距別放大。

表2 耦合面的要求與條款出處

五、接觸面狀態決定讀數：清潔、豎直、緊密

規程對接觸面的要求散在不同章節，合起來看是一條完整的鏈。第 6.2.3 條在講噪聲記錄儀布設時給出兩條，管道和管件表面應清潔，噪聲記錄儀應處于豎直狀態。條文說明補了一句關鍵的，壓電式加速度傳感器須保證噪聲記錄儀、磁鐵底座及管道金屬部分的良好接觸。

四條要求對應四種失效形態。表面不清潔，等于在傳感器與被測體之間墊了一層銹或者泥。不豎直，磁鐵底座的著力面偏掉一側，接觸剛度隨之變化。接觸不緊密，中間留有空氣層，振動傳不過來。底座與金屬部分之間隔著非金屬件，耦合鏈直接斷掉。

這一層的麻煩在于它不出數也不報警。儀器屏幕上的信號強度是一個數，耦合良好與耦合不良給出的是同一個量綱，看數字本身分辨不出來。現場能做的判別是重復放幾次，看讀數穩不穩，第 7.1.4 條對重復聽測的要求正落在這里。讀數不穩便重放。

六、三種耦合對應的空間尺度：區域、管段、點

三種耦合方式之所以要分成三節，根本原因在于它們回答的是不同尺度上的問題。

閥栓耦合回答的是區域。第 7.2.1 條寫它探測漏水異常的區域和范圍，并對漏水點做預定位，成果形態是一片范圍。地面耦合橫跨兩段，第 7.3.1 條寫它既可用于普查，也可用于漏水異常點的定位，成果形態可以從一片范圍收到一個點。鉆孔耦合只回答一個點，第 7.4.1 條寫它可用于供水管道漏水異常點的定位，第 7.4.2 條又限定它必須在普查發現異常之后才進場。

把三者的適用范圍排在一起，作業順序便不用另外規定。先用閥栓耦合把范圍圈出來，再用地面耦合沿管把范圍收到管段與點，剩下收不準的那幾處才動鉆。規程第 7.1.1 條說根據探測條件選擇，實際執行下來是層層收口，不是三選一。順序自己會出來。

七、拾音器門檻落在三種耦合上

三種耦合用的是同一類拾音器，規程對它的門檻寫在第 7.1.3 條。電子聽漏儀應具有濾波功能與多級放大功能，使用加速度傳感器作為拾音器，其電壓靈敏度應優于 10 mV／(m·s?2)。條文說明給了這個數的一個直觀對照，相當于 0.1 V／g，并說明采用加速度傳感器的好處已得到公認。

加速度傳感器測的是振動加速度，讀數對耦合面的剛度極為敏感。同一個漏點，用鉆孔耦合直接貼到管體上讀到的量級，與隔著兩米覆土在地面上讀到的量級，差別主要不是儀器造成的，是中間介質造成的。理解這一層，便不會出現「地面上聽不到便認定沒有漏點」這一類判斷。

相關分析法對拾音器的要求另有一檔。第 8.1.4 條給相關儀傳感器的頻率響應范圍為 0 Hz 至 5000 Hz，電壓靈敏度應大于 100 mV／(m·s?2)，比聽音法那一檔高出一個量級。原因是相關分析要拿兩個測點的波形做互相關，任何一側耦合不良帶來的失真都會直接落到時間差上。

八、判讀方式隨耦合方式變

耦合方式不同，判讀的依據也不同，這一點常被忽略，于是出現了拿閥栓上的讀數去和地面上的讀數做比較的情形。

閥栓耦合判的是強弱與遠近。條文說明第 7.2.5 條寫得很清楚，先根據漏水聲確認異常管段，再根據聲音大小結合已有資料推測可能漏水點距離聽測點的遠近。它給出的是一個距離區間，不是一個坐標。

地面耦合判的是沿管方向的高值位置。第 7.3.4 條要求沿供水管道走向在管道上方逐點聽測，漏水異常點附近加密，判讀時比較相鄰若干測點的強弱，找出沿管方向的相對高值。

鉆孔耦合判的是兩個孔之間的強弱差。條文說明第 7.4.3 條寫明，單個鉆孔無法比較漏水噪聲強度與頻率，因而無法定位。兩個孔一起聽，聲音先到、強度更高的那一側離漏點更近，漏點便落在兩孔之間偏向那一側的區間里。

三者判讀的都是相對量，沒有一種是憑單個讀數的數值本身下結論。這也是第 7.1.4 條要求每個測點聽音時間不應少于 5 s、對懷疑有異常的測點重復聽測和對比次數不應少于 2 次的原因。

九、濾波檔位要隨耦合方式換

三種耦合拿到的信號頻段并不一樣，濾波檔位因此不能一套設到底。金屬件的剛度大，漏水聲里頻率偏高的成分沿管壁傳得遠，閥栓耦合拿到的頻譜里高頻段還在。覆土與回填層對高頻的吸收明顯強于低頻，地面耦合拿到的頻譜重心偏低。鉆孔耦合繞開了覆土這一段，頻譜又回到接近管體的樣子。

頻段不同，切入的濾波方式也不同。低頻段用來避開路上車流與行人踩踏帶來的低頻晃動，高頻段用來切掉遠處機電設備的嘯叫。地面耦合隔著的介質已經把高頻吃掉了大半，此時再把低通截止頻率壓下去，容易把剩下的漏水聲一并切掉。閥栓耦合的高頻成分留得多，壓一壓反而能把背景壓下去。

裝備上的落點在這一層。大海智能數字聽漏儀的模擬濾波分低頻與高頻兩組，數字高通與低通均分檔可調，整機頻率范圍 0 至 4000 Hz。地面普查這一環沿管逐點推進，低頻段晃動多，低通檔位收得緊一些。閥栓耦合的高頻成分留得多，檔位可以放開一些。檔位怎么定要靠讀數比對，先按管材與埋深給一個起始檔，聽完一段再前后挪一檔比較。要多試兩輪。

十、相關分析法要求兩側耦合一致

相關分析法與聽音法在耦合上的要求不是一回事，這一點常被混在一起。第 8.2.2 條要求相關儀的傳感器應確保放置在同一條管道上，宜豎直放置并確保與管道接觸良好。這一條約束的是兩個傳感器，不是其中的一個。

相關分析的算式假定兩側的傳播條件一致。它拿兩個測點波形的時延差除以聲速換出距離，任何一側多一段傳播路徑，時延差里便多出那一段的時間。一側裝在消火栓上，另一側落在地面上，兩側的中間介質不同，波形本身被改了形，互相關給出的峰值位置隨之偏移，算出來的距離便帶上了系統性偏差。

實際執行下來的做法是，相關儀的兩個傳感器都落在同類附屬設施上，閥門對閥門，消火栓對消火栓。管道沿線找不到兩處附屬設施時，才退到鉆孔或者改用其他方法。第 8.1.4 條把傳感器的靈敏度門檻提到 100 mV／(m·s?2)，比聽音法那一檔高一個量級，正是為兩側波形的可比性留的余量。

聲速這一項要單獨說清楚。第 8.1.3 條只要求相關儀具備聲速測量功能，本規程全篇沒有給出聲速數值，也沒有按管材分檔的聲速表。工程上常用的金屬約 1200 至 1500 m／s、塑料約 300 至 500 m／s，屬于經驗值而不是規定值，寫進記錄時要標明這一來源。別含糊。

十一、過程質量檢查：5 秒、兩次、兩成抽檢

第 7.1.5 條安排了聽音法的質量檢查方式，采用復測與對比方式做過程質量檢查，檢查時隨機抽取復測管段，抽取管段長度不宜少于探測管道總長度的百分之二十，并應重點復測漏水異常管段和漏水異常點。

兩成這個比例有量化意義。舉一個能算的例子，一次作業覆蓋 10 km 管道，按第 7.1.5 條抽取的復測管段便不應少于 2 km。若覆蓋長度是 25 km，復測長度便要到 5 km。它不是抽查幾個點，而是按長度算的一段段管道重聽一遍。

條文說明解釋了這一比例的來歷，兩成的質量檢查量符合行業慣例，既可保證質檢效果，又未大量增加探測人員的工作量。與第 7.1.4 條那兩個數字放在一起看，5 s 與 2 次管的是單個測點，兩成管的是整片區域，兩層合起來才是完整的過程控制。

復測這一環還有一條現場上的講究，換一種耦合方式再聽一遍，比用原來那種方式重聽更有說服力。閥栓耦合圈出的異常管段，復測時沿管在地面上走一遍，兩側結論對得上，這一段的判斷便穩。對不上時先看耦合面，再看是不是把別處的聲音引過來了。抽檢管段按管段編號隨機抽取，異常管段無論抽中與否都要重聽一遍。兩側對不上便查。

十二、常見誤用六條

其一，地面拾音器沒有真正壓實地面的情形。第 7.3.3 條要求緊密接觸地面，拾音器壓在松散浮土或者松動鋪裝上，中間有空隙，讀數會明顯偏低，而這一偏低不會有任何提示。

其二，閥栓聽音只盯著閥門。條文說明第 7.2.3 條把附屬設施列成閥門、消火栓、水表三類，只聽其中一類等于主動放棄了另外兩類的點位，覆蓋面因此縮水。

其三，閥栓聽音跳過明漏觀察。第 7.2.4 條要求先觀察裸露的地下管道或附屬設施有沒有明漏，并按規定記錄五項信息。明漏是判斷漏水的一條現成信息，先聽后看會把已經擺在面上的線索丟掉。

其四，鉆孔只打一個孔。第 7.4.3 條要求每處不宜少于 2 個，條文說明點明單個鉆孔無法比較強弱因而無法定位。一個孔只能給出有沒有聲音，給不出位置。

其五，未經普查直接鉆孔。第 7.4.2 條要求鉆孔聽音法在供水管道漏水普查發現漏水異常之后進行，未圈定異常便破路，等于把收準點位這一手段當成普查來用。

其六，把三種耦合的讀數放在一起比較。閥栓耦合隔著一段金屬管道，地面耦合隔著覆土與路面，鉆孔耦合什么都不隔，三條鏈的衰減量級完全不同，讀數不可比。這一處要記牢。

十三、裝備落點：兩種耦合各配一臺

把三種耦合的要求擺在一起，裝備上的落點也便清楚了。北京康高特（KGT）自研的兩款數字聽漏儀在這一類作業里按耦合方式分工。

大海智能數字聽漏儀的整機頻率范圍為 0 至 4000 Hz，增益 46 dB，信號強度以 0 至 100 指示，數字高通與低通均分檔可調，模擬濾波另有低頻與高頻兩組。拾音器為機電型，防護等級 IP67，可在水深 1 m 處放置 30 分鐘，控制單元防護等級 IP54，配 5 英寸 TFT LCD 觸摸屏與 64 G SD 卡存儲。地面耦合這一環要逐點移動、反復落地，拾音器的防護等級與整機便攜性直接決定這一環能不能連著做下來。

星辰智能數字聽漏儀的整機頻率范圍為 0 至 6000 Hz，拾音器靈敏度 48±5 V／g、量程正負 0.1 g、拾音器頻率范圍 10 至 3000 Hz、諧振頻率約 9 kHz、橫向靈敏度不大于百分之五，同樣配機電型拾音器與 IP67 防護。它支持藍牙連接手機軟件，在地圖上標記測點位置。閥栓耦合的點位由管網決定、編號隨點位走，地面耦合加密后測點成倍增加，兩類場合都需要把點位與讀數一并記下來。

測點編號這一件小事在三種耦合里的分量不同。閥栓耦合的點位跟著管網附屬設施走，編號可以直接沿用閥栓編號。地面耦合加密之后測點成倍增加，編號要帶上里程或者相對位置，否則隔天回來對不上是哪一處。鉆孔耦合的點位少，但要與開挖位置一并記。三類點位都能落到同一張圖上，編號規則先定一次，后面補錄才不會亂。編號別省。

表3 三種耦合的判讀依據與作業順序

表4 北京康高特（KGT）自研裝備在不同耦合方式上的落點

結語：先分清隔著什么

聽漏傳感器拿到什么數，一半取決于漏點本身，另一半取決于它貼著什么、中間隔著什么。閥栓耦合隔著一段金屬管道，地面耦合隔著覆土與路面，鉆孔耦合什么都不隔，三條鏈的衰減量級差得很遠，讀數因此不能直接相比。先分清這一次隔著什么，再去判讀那一個數字，很多看起來像漏點的異常與看起來像正常的讀數便都有了解釋。分清了再判。

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