严 谨，刘敬喜，张 娟

(1.广东海洋大学 工程学院，广东 湛江 524088;2.华中科技大学 船舶与海洋工程学院，武汉 430074)

地下管道漏损的准确定位问题一直是困扰世界范围内供水系统和市政建设的难题。管道漏损不仅会浪费大量的资源，带来维修困难，而且还会造成严重的事故以及环境污染。在过去的几十年里，人们一直致力于减少漏损研究。

声学方法被广泛应用于管道漏损检测。当充液管道泄漏时，泄漏点会产生噪声信号，利用互相关分析法可以检测泄漏以及对泄漏点进行定位。互相关法的基本原理就是利用沿管道布置的两个加速度传感器测量泄漏噪声信号，传感器放置在阀门顶端，通过噪声信号到达两个传感器的时间差对两端声波信号进行相关分析，从而确定泄漏点［1］。但是要保证这种方法的有效性，就必须准确预知声波的传播速度和波的衰减。

关于采用声学方法探测管道漏损，前人已针对充液管道做了大量研究。但是对于埋地管道，仍然缺乏较为成熟的理论依据。Muggleton等［2］提出了一种用以预测埋地充液管道波数和波衰减的低频理论模型，并进行了实验验证［3］。但该模型将管周围土壤视为流体，把土体对管壁的作用作为一种压力项来处理，没有考虑管－土的剪切效应，这和实际情况有一定差距。刘敬喜［4－6］将土壤作为弹性介质考虑，采用波传播的方法得到耦合系统的特征方程，求取了实固有频率。Gao等［7］则特别针对塑料管道在埋地状态下的声学漏损探测问题进行了探讨。……