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我国城市地下空间开发中的问题及对策

发布日期:2016-09-23 19:40

我国目前城市地下空间开发中的问题及对策
 
要: 简单介绍了我国城市地下空间发展历程,针对当前城市地下基础开发中存在的忽视地下基础设施建设、防灾设施重视不够、公共建筑地下室缺乏统一规划三类问题进行了探讨,并提出了相应的对策及措施,对促进城市地下空间开
发利用具有指导意义。
关键词: 城市,地下空间,问题,应对措施
 
1 概况
      就现代意义上的城市地下空间的发展而言,我国应从 20 世纪 60 年代末建设地下人防工程算起: 在当时特殊的国内外形势下,建设了一批以人防为目的的城市地下工程,这些人防工程窄小、阴暗、潮湿,仅仅考虑战争时使用,未与城市生活相结合。这种状况一直持续到 80 年代中期,之后的一部分工程实现了平战结合: 用作地下过街通道、仓库、商业娱乐等民用设施,在平时的城市生活中发挥了一定的功能,如厦门钟鼓山隧道、鼓楼广场地下室、文化宫广场地下人防工程,杭州粮道山水果仓库( 坑道改造) 、宝石山下歌舞厅等文化娱乐设施( 坑道改造) 等。这一时期应当看作是我国城市地下空间利用的萌芽阶段。
      从20 世纪80 年代中期起,随着城市化进程的推进,所带来的“城市病”逐渐突显: 城市中心空间拥挤、交通堵塞、环境恶化等。同时,国民经济的发展及相关政策的制定,使得一些大城市具备了初步发展地下空间的实力。开始了以城市交通改造为推动力的城市再开发,在这一进程中,城市地下空间利用不论在数量上还是质量上,都有了相当规模的发展和提高。
      进入 21 世纪,随着城市化进程的进一步加快,“城市病”日益严重,同时,国民经济有了较大的增长,以 2000 年的数据为例: 人均 GDP 超过1 000 美元的城市有205 个,人均 GDP 介于2 000 美元 ~3 000 美元之间的有 76 个,人均 GDP 大于 3 000 美元的有 45 个,其中,超大型城市( 人口大于 200 万) 有 8 个,特大型城市( 人口介于100 万 ~ 200 万之间) 有 18 个,大城市( 人口介于 50 万 ~ 100 万之间) 有 10 个,中等城市( 人口介于 20 万 ~50 万之间) 有 9 个。而根据世界上大部分城市的地下空间发展历程来看,当城市人均GDP 大于 1 000 美元时,即经济上初步具备了适度发展地下空间的实力。从以上的数据可以分析出: 进入 21 世纪后,对于超大和特大型城市而言,其中大部分已进入城市发展的新阶段,经济上亦具备了适度发展地下空间的实力。经过 21 世纪初这十年的发展,可以说我国的一部分城市已经进入了地下空间开发利用的高潮阶段: 就地铁建设而言,截至 2010 年年底,共有 17 座城市拥有运营地铁并在不断扩建之中,17 座城市在建中,将在未来几年中陆续开通运营,17 座城市正在规划中; 还有不少大型的地下商业中心、地下车库、地下步行街等亦在建设中。然而城市地下空间的开发利用是一门综合性的工程,需考量的方面众多,在我国部分城市地下空间开发利用的高潮中,亦潜藏着一些问题,这些问题若不得以及时的纠正和解决,必将为城市未来的健康发展埋下隐患。
 
2 存在的问题
2. 1 忽视地下基础设施的建设
      在城市地下空间的开发利用中,过于重视交通设施的开发,忽略其他基础设施: 如供、排水设施,通讯设施,能源设施及环保设施等的建设( 在我国目前的部分城市地下空间开发高潮中,基本都以地铁建设为中心和主导) 。城市地下空间的开发和利用,其终极目的应是让城市生活更美好,具体来说是对传统城市进行意义重大的改进。通过地下空间的开发和利用以节约耕地,提供防御需要的掩蔽所和安全保证,抵御严酷气候,缓解高昂地价的压力,获得紧凑高效的土地利用,减少城市市政管网长度,改善地上城市空间的健康和吸引力,创造一个充满绿色、免于机动车干扰的、更加适宜居住的城市。如果将城市比作人体的话,那么城市地下的基础管网应该算作是人体的循环系统,在城市这个系统的运转中,这些基础设施输送能量、排出废弃物,只有这些基础设施的顺畅运行才能保障整个城市的肌体健康。
      而我国目前的现状: 无论是城市中繁华旧市区的改造还是新城区的建设中对于地下空间的开发都以地下轨道交通建设及相应商业区开发为主,甚少考虑地下综合管网的建设及改造: 城市地下浅层遍布各种管网( 直埋) ,设计标准低下,缺乏统一规划及管理,一旦出现问题,路面频频遭遇“开肠破肚”; 另一方面,在地下其他工程的施工中又极易造成管网的破坏。由此导致整个城市生活的不便甚至带来重大经济损失。例如: 以“挖断供水管道”为关键词在 google 上搜索,可得出 24 800 条结果,以“挖断煤气管道”为关键词可得 130 000 条结果,由此导致的损失难以估量。
2. 2 防灾设施重视不够
      城市往往是人口密集之处,尤其是特大城市,2010 年美国《福布斯》杂志公布的全球人口最稠密城市排行榜上,中国“榜上有名”的城市的人口密度分别为: 深圳17 150 人/km2,上海13 400 人/km2,北京 11 500 人/km2,天津 10 500 人/km2。城市当中人口密度如此之大,一旦发生灾难,无论是自然灾害还是人为灾害,若无相应的防御措施,则必将遭受极大的损失。以广州为例,2010 年 5 月7 日 ~ 5 月 14 日一周内的降雨量达 440 mm,相当于年降雨量的1 /4。这一周内的三次大暴雨使得水漫全城,万余车辆遭遇灭顶之灾,整个城市的损失相当惨重: 直接经济损失达 5 亿多元。不仅仅是广州,在五月份当中持续一周的连续强降雨,让南方数十个城市( 例如江西新余、湖南株洲、广东韶关、福建三明等) 内涝成灾,经济损失达到数亿元。
      在我国目前的地下工程建设中,会将人防纳入考虑范围,即结构的设计考虑到在战争状态下仍能保持一定的强度和稳定性,同时也会考虑到结构本身防淹的需要( 例如地铁设计规范要求高架区间、露天出入口、风亭及隧道洞口的雨水泵站、排水沟及排水管渠的排水能力按当地 50 年一遇的暴雨强度计算) 。但没有考虑城市本身防洪、排洪的功能需要,此项功能对于南方沿海沿江城市应该说是更为迫切。
2. 3 对于公共建筑物的地下室缺乏统一的规划
      规划对于一座城市发展的重要性毋庸置疑: 良好的规划并辅之以持之以恒的实施,使城市的生活更加便利、环境更加优美。我国目前在城市地下空间的规划中,一方面缺少地下空间与地上空间的统一规划; 另一方面,单就地下空间而言,有比较完整的地下轨道交通规划,但缺少关于“连通”的规划。就国际上特大城市的地下空间的发展轨迹而言,一般遵循如下的规律: 点带动线带动面,最后形成地下网络的连通,形成四通八达的地下城,可以显著地提高城市的运转效率,这是地下空间发展的目标之一,而我们目前在建筑物的地下室建设当中由于各种原因,往往是各自为政,仅仅看到“个体”,忽略“整体”。若等地铁、地下商业中心、地下车库等地下设施完备时再考虑“连通”,则因先天不足,要么无条件连通,要么得花相当大的代价才能够“连通”。
 
3 应对措施
3. 1 综合管廊的建设
      综合管廊,也叫“共同沟”,源于日本东京,当时建设隧道是为了铺设热力管线,最后在隧道内设置了垃圾运输车、电力管线、通信线和自来水管等,形成了一个基础设施集中于其中的隧道。在日后的运行中,证明此种方式相比各种管道直埋或架空而言,优势非常明显: 改善地面环境,方便检修和管理,减少管线的埋设长度,更加有利于城市的运转及后续的发展。
      我国目前的城市建设,一般分为两种: 新城区建设和旧城区改造,在不同的建设地区,应采取不同的策略和方法。新城区建设: 属于新开发地块,建设时较少涉及拆迁,地下的管线等障碍物也很少,在此种状况下,应以综合管廊建设先行,在有序、长远的规划下,首先强制推行建设综合管廊,为今后城市的发展奠定基础。旧城区一般建筑物密集,人口密集,地下管网错综复杂,在此地区不宜强行推进地下管廊的建设,比较适宜的策略是在今后地下空间开发中纳入其他建设物的考虑范围。当然,以上所说的综合管廊建设都是在地下空间统一规划的前提下进行的。
3. 2 评估城市的防灾能力,增加防灾设施建设
      日本东京都神田川地下调水池的设计、建设对于我国城市而言是一个非常好的借鉴实例。
      神田川河全长24.6 km,其流域包括东京都的 2 个市和 13 区,是东京都内流域面积最大的市内河。在地下第一期调水池建成使用以前,每遇大雨,神田川就会泛滥,淹没两岸的道路和房屋,给东京都造成很大损失。为减轻东京神田川两岸的洪水灾害,1985 年,东京都成立了东京地下河研究会,并决定在 7 环路下面修建一条隧道,作为神田川的调水池。该工程分两期进行,每期都包括取排水设施和调水池隧道。第一期,1988 年开始,经过 10 年,1997 年开始提供使用。使用以来,防洪、调控取得非常好的效果。近几年的台风、暴雨,都没有使神田川的泛滥给东京都造成灾害。
      我国的城市可以首先进行评估: 了解洪灾的范围、频次、强度等,其后对于需要有专门防洪设施的城市可考虑建设地下调水池,而且对于我国的北方城市,该方法不仅可以用于防洪,还可以用来解决城市缺水问题。将雨季无法排掉的雨水,冬季融化的雪水储藏到地下河里,旱季的时候作为城市用水。
3. 3 提前规划,为将来“连通”做好准备
      在目前阶段建设时,应考虑到“连通”,为将来的“连通”预留接口做好准备: 例如在规划设计阶段,就将有地下室的公共建筑与周围未来会有的地下设施统一考虑,设计合理的高程,预留相应的接口,在施工阶段,严格按照设计实施,一旦将来条件成熟,就很方便与周围的地下设施连通,形成网络。
      例如,加拿大蒙特利尔地下城: 蒙特利尔的地形为南北窄,东西宽,城市的主干道和两条地铁都是沿东西轴线走向,而城市地下过街道和走廊都是沿南北轴走向。通过两个轴线上的各个地铁车站,蒙特利尔市的市民可通过长达30 km 的地下走廊到达各个室内公共广场和地下大型购物中心。在这条日客流量达50 万人次的地下网络中,包含了 60 座住宅和商业综合楼,建筑面积达360 万 m2,占去了蒙特利尔市整个商务中心区 80%的办公面积和35% 的商业面积。地下城完整的地下通道系统,在连接各个建筑物地下空间的同时,竟没有造成明显的高差,反映出规划和政府在地下空间开发利用过程中发挥了重要的指导作用。
 
4 结语
      我国的城市地下空间开发利用,自20 世纪60 年代末起步,发展至今,部分超大型城市和特大城市已经进入了地下空间开发的高潮阶段: 地下轨道交通系统、地下综合商业中心、地下车库等等地下设施的建设日益蓬勃。然而,在此过程中,仍然存在许多问题,例如: 缺乏长远统一的规划、忽视地下综合管廊的建设;忽视城市地下防灾系统的建设等等,这些问题若遗留下去,则会对整个城市的健康发展形成阻滞,将来再去补救,所付代价将十分巨大。
 
参考文献:
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