城市地下空间.doc

我国城市地下空间的开发利用与发展前景 在老师的认真详细的讲解和带领下，我虚心的学完了由关宝书主编的地下工程这本。这本书不仅丰富了我的理论知识更让我开拓了眼界， 使本来就非常关注地下工程发展的我对这门课更加痴迷了，学完这门课，合上课本，回忆所学过的知识使我对感兴趣的还是关于我国城市地下空间的开发利用与发展前景。首先我想探讨一下开发利用城市地下空间的必要性我国改革开放以来，社会经济各项事业迅猛发展，大、中、小型城市数量大大增加，城市本身的规模也在迅速扩大。城市中尤其是大城市中的人口数量迅速扩大，城市的地面越来越拥挤，传统的道路交通设施已经不能适应快速发展的现代社会的需要，成为制约城市经济发展和可持续发展的主要瓶颈。在我们感到我们的城市越来越拥挤的时候，在我们感到我们的出行“塞车”日益严重的时候，地下空间的开发利用为城市交通事业的发展提供了新的方向。那么，为什么要开发利用城市地下空间呢？这个问题我想通过第一段简短的叙述我国的现状也许大家对为什么要开发利用城市地下空间有一定的认识吧，关于这个问题我的总结如下。 地下空间的开发利用是扩充城市基础设施容量的有效途径；地下空间的开发利用是实现“人车立体分流”、“车辆分流”，缓解城市道路交通拥堵，实现人们出行便捷、通畅、高效、安全的有效途径；地下空间的开发利用是提高城市土地利用效率，改善人居环境及生态环境，建设花园式城市的有效途径；地下空间的开发利用是实施地下人防工程的有效途径；地下空间的开发利用为城市建设地铁提供了新的途径；为水资源、电资源等能源的储存及利用提供了新的途径。一、建设地下多层通道，利用其上层通道解决城市建设地下设施等问题 如果我们开发利用地下空间，在地下建造一条一条的2层或3层以上通道网络，利用其上层通道做为城市地下共同通道，做为“地下城市管道综合走廊”，容纳城市所有的地下设施，其余各层地下通道，用于客流、物流运行或停车场，还可以用于地下人防工程、地铁、防洪等等其他用途。 由于城市中道路路面破损，城市中每年都要按着计划对若干条道路进行修理，造成交通拥堵，给人们的出行带来不便。路面下各种设施的建造与维修，比如自来水管道、排污水道管道、燃气天然气管道、供热输送管道、地下电缆、光缆通讯、有线电视传输电缆等等设施的新建、改造与维修都会影响道路畅通，造成交通拥堵，给人们的出行带来不便。目前城市中输送电力的电线杆林立，输电电缆纵横交错；广播电视部门的有线电视传输电线杆、电缆线；电讯部门的电线杆、电话线、宽带传输线等等构成了城市低空的纵横交错的蜘蛛网络，给城市的空间带来不雅之感。再加上地下的自来水输送管道、污水排放管道、煤气天然气管道、供热输送管道、消防设施管道、地下电缆等等城市地下设施不时出现故障，今天维修这里，地面挖一个大洞；明天维修那里，地面又挖一个大洞，本来平整美观的路面，变得癍痕累累，即影响了市容市貌，又影响了车辆的正常行驶，造成交通拥堵，给人们的出行带来不便。有了地下共同通道做为“地下城市管道综合走廊”，将各种市政管线纳入其中，各种地下设施都可以按着规划、合理布局、有序安装。有关部门要科学合理地做好地下管线如自来水管道、排污水管道、煤气天燃气管道、供热输送管道、消防设施管道及电力输送电缆线、有线电视传输线、电话线、宽带传输线等等，把这些设施都放入到“地下城市管道综合走廊”中去，进行集中共同管理。其好处一是安装上较比破路安装省时省力；二是维修方便，各部门的专业维修人员可以在“地下城市管道综合走廊”中行走，寻查故障点，方便快捷地排除故障，维修或增减管线，人员只需从进出口进出，再也不必将道路挖个洞洞去“破腹探查”了。此外，设想在污水排放管道终端建造污水处理厂，将城市中的污水经处理后，获得可循环利用的清水，实现水资源的循环利用，节约水资源，利国利民。二、建设地下多层通道，利用第2层或第3层通道缓解地面道路交通拥堵问题在“地下城市管道综合走廊”的下面，设想再建造第2层或第3层地下通道，其主要功能是实现“人车立体分流”、“车辆分流”。这些地下通道与一个一个的地下停车场相联结，与一个一个的小区域内的地下通道网络相联结，构成四通八达的交通通道的网络，在地下又建造了一个新的交通网络。地面道路上的一部分车辆就可以分流到地下通道中去运行；再加上一个一个的地下停车场中停放的“休息”的车辆，实现“车辆分流”、“人车立体分流”，从根本上缓解地面道路上交通拥堵问题。相当一部分汽车分流到地下通道中去运行是如何实现的呢？到地下通道中运行的汽车，以及用户的汽车放到停车场中去“休息”，都不需要您的驾驶。您的汽车是停放在专用的电气化智能“承载车”之上，让“承载车”驮着您的汽车行走，驮着您的汽车进入地下停车场中的指定位置，实现无人驾驶；您的汽车不需发动，不需燃烧汽油，来自汽车排放的一氧化碳和碳氢化合物也就不存车了，不会造成空气污染，利于环境保护；在电气化智能操作下，“承载车”载着您的汽车，按着您的要求在何处取车，按着计算机设定的程序实现有序运动，避免了交通事故的发生。设想，在地下第2层或第3层通道里，电气化智能“承载车”驮着汽车实现单向运行，互不影响，互不干涉，交通事故也就不会发生了。这样一来，城市中车辆快速增加造成的交通拥堵问题就可以得到有效解决。随着人民生活水平和生活质量的日益提高，私家车辆迅速增加，城市道路交通拥堵日趋严重。我们不应该采取限制私家车辆迅速增加的办法，来缓解交通拥堵问题，而是让他们到地下通道中去运行，地面道路上看不到交通拥堵问题。在城市中车辆运行的高峰时段，比如职工上、下班时段，学生出行时段，小区居民出行时段，外来人口出行时段等等，都让相当一部分车辆到地下去运行，地面道路上车辆拥堵的压力就减轻了。有了电气化智能“承载车”做为载体，驮着您的汽车在地下通道中运行，由人为因素造成的城市道路交通事故、交通拥堵问题也可以得到有效解决。您的汽车是无人驾驶的，只要您输入了相关信息，就可以到预定出口去取车或放在地下停车场的指定位置。现代社会的人们在经过了繁忙而紧张的工作之后，在下班的路上驾车必然感觉疲劳，此时您只要把小汽车送入地下通道入口，输入相关信息，电气化智能“承载车”就会把您及您的小汽车送达目的地。您就可以坐在小汽车里小鼾一时，待到达目的地时，疲劳感觉定会减轻。同样，如果您与亲朋好友喝了点酒，也可不必驾车，电气化智能“承载车”就把您及您的小汽车送达目的地。由疲劳驾车、酒后驾车造成的交通事故也就可以大幅度减少了。在城市中开快车、开飞车、争道抢行造成的交通事故占了较大比重，从而造成交通拥堵。您的小汽车进入地下通道中运行后，电气化智能“承载车”按着计算机设定的程序有序单向运行，既不会发生迎头撞，也不会发生拦腰撞，也不会发生追尾撞，实现了安全行车。此外，利用城市高楼大厦的地下空间建造地下立体停车场；利用居民区域内的绿地之下的地下空间及其他可以利用的地下空间，建造地下立体停车场，实现地上庭院式绿化，地下立体式停车。在寸土寸金的城市中心地带，特别是宾馆、商场、医院、购物中心等车辆集中的地方，建造相当数量的地下立体停车场，实现“车辆分流”，缓解道路交通拥堵。由于有了地下智能化立体停车场，不遵章停车、乱停车、随意停放、在不该停车的地方停车等等不良现象可以得到有效解决，由停车造成的交通拥堵问题也可以得到有效解决。三、地下空间的开发利用是建设花园式城市，实现半小时经济圈的有效途径现代化的大都市应该适应人们日益提高的对生活质量的要求，为人们的工作和生活创建良好的环境。人们期望的是，我们的城市像花园一样的美丽。城市的天是蓝蓝的天，地上道路两旁绿树成荫，隔离带中是花草树木；居民区域内实现庭院式绿化。人们生活在花园式的城市中，就连我们呼吸的空气都会觉得清新，人们的健康水平就会得以提高，生态环境得到了改善，人居环境也得到改善。实现地下空间的开发利用，在地下建造地下立体停车场及多层地下通道，让相当一部分车辆到地下去“休息”，到地下去运行，必然会提高城市土地利用效率，让绿地的比重进一步增加，而不必再拿出过多的土地去扩建道路及建停车场。由于车辆的迅速增加而造成的停车难、行车难问题也可以得以缓解。如果在建造地下立体停车场的同时，再考虑建造地下商场、休闲茶吧、娱乐用房、修车服务等辅助设施，使这个地下立体停车场成为一个集停车、休闲、购物、娱乐等功能于一体的地下综合体，不但方便了人们的生活，也提高了城市的土地利用效率。现代城市中由于地面道路上车辆的迅速增加而引起的噪声污染是城市的一大公害。行车的噪声，尤其是汽车的高音喇叭引起的噪声污染，让人们感到心烦。如果相当一部分车辆到地下通道中去运行，地面上的噪声污染就可大大降低。在城市的空气污染中，来自汽车排放的一氧化碳和碳氢化合物占了很大比重。道路上的汽车越多，对城市的空气污染就越严重，我们就呼吸不到新鲜的空气。让相当一部分车辆到地下通道中去运行，就可减轻汽车排放物对空气的污染，利于建设花园式城市。现代都市的人们提出了半小时经济圈的新理念。为了都市的繁荣、高速发展、可持续发展，为了人们的出行更加便捷、通畅、高效，为了实现半小时经济圈的要求，传统的道路交通设施显然不能适应人们对半小时经济圈的要求。而地下空间的开发利用，尤其是人们的出行改为在地下通道中进行，半小时经济圈的目标是可以实现的。四、地下空间的开发利用是实施地下人防工程的有效途径在建设地下多层通道，利用其上层通道解决城市建设地下设施，建设“地下城市管道综合走廊”，利用地下第2层或第3层通道缓解地面道路交通拥堵问题的同时，再规划出地下人防工程所需空间，建设地下仓储及物流物资的地下仓库，实现战时人们的食用品、饮用水、生活必须物品的安全仓储。地下有了多层通道，和平时期可做人们出行的通道，缓解地面道路交通拥堵问题，让人们的出行更加便捷、通畅、高效、安全。战争时期，地下多层通道就更有了用武之地，可以用来防空袭，让人们不出楼房或出去楼房很快的进入地下“防空洞”中去，可以大批量的隐蔽人群，还可以大批量的疏散人群。同时，利用地下多层通道，还可以实现保护自己、打击敌人、消灭敌人的目的。可见，利用地下空间建造的人防工程可以实现“军民结合”、“平战结合”。五、地下空间的开发利用为城市建设地铁提供了新的途径目前在许多大城市中正在兴建地铁。如果在地下空间的开发利用中把地铁也规划进去，在规划设计中再加上一层地铁通道，让人们乘上地铁出行，既快捷又方便，还可以迅速大批量的输送人群。六、地下空间的开发利用为水、电等资源的储存及利用提供了新的途径在有的大城市中，为了解决水资源不足问题，筹划建设地下水库。如果我们在开发利用城市地下空间的规划中，把建设城市大型地下水库这个问题也考虑进去，利用最底层的地下通道做为城市的大型地下水库，用来储存大量的水资源。城市中发生洪涝自然灾害时，让水资源进入地下水库中去储存，从外地或地下引进的水资源也可到地下水库中去储存，城市的用水紧张问题也可得到缓解。如果再引深探讨一步，大家都知道，地下通道里的特点是冬暖夏凉，利用这一特点我们可以想办法实现水资源热量的合理利用。在寒冷的冬天，地下水库里的水是有一定温度的，把这种水通过地热转换技术去加热，再送至各家各户的暖气片中供人们取暖，就可以节省大量的煤资源；在炎热的夏天，把地下水库中冷水送到各家各户的暖气片中去循环，室内的温度就会降下来，各家各户的空调用电量就可降下来，既节约了电力资源，又方便了人民的生活。这样一来，就可以把地下水库看成一个大型的能量储存库。冬天地下水库就是一个暖水库，夏天地下水库就是一个冷水库。利用水资源的热量为人类造福，还有待于人们的进一步研发。如前所述，是专用的电气化智能“承载车”载着您的汽车进入地下停车场中的指定位置，或者是在地下通道中运行到指定位置，实现无人驾驶。这种电气化智能“承载车”是采用先进技术，用电力作为动力。这样，就为地下大功率储电设施的兴建创造了有利条件。这种大功率储电设施可以把国家电网在用电低峰时剩余电力储存起来，再用到电气化智能“承载车”上去，改变了传统的用汽油作为汽车的燃料，实现了绿色环保，又实现了运载电气化。以上初步探讨了开发利用地下空间的诸多好处。开发利用地下空间，在地下建造四通八达的立体交通网络，是交通运输产业的一次重大革命，也是建设现代化大型城市的有效途径。地下空间的开发利用，必将拉动一系列产业的大发展，比如城市统一规划设计产业、地下工程建设产业、建材产业、钢铁产业、机械制造产业、电力拖动产业、电子控制产业、计算机软件产业等等。其他的比如地下人防工程、地铁建设等等都会拉动相关产业的大发展。地下水资源、电资源的储存及利用，地下热能的合理利用，地下通道的通风等等问题的研发，也会拉动相关产业的大发展。由于这些产业的大发展，必将拉动整个城市的社会效益和经济效益的大发展，从而形成了诸多产业的新的经济增长点。谈到此，人们不仅要问，开发利用地下空间确实有诸多好处，但如果实施起来，却要面临许多困难，其中最大的困难是资金问题。我们相信，在各级党委、政府的统一领导下，各有关部门通力协作，是可以逐步实现开发利用地下空间的设想的。城市规划、城市建设部门进行统一规划、设计和建设，地下人防工程建设部门、地铁建设部门、电力输送部门、广播电视传输部门、电信部门、自来水管理部门、污水排放管理部门、煤气天然气输送管理部门、供热管理部门、消防管道管理部门等等部门和单位，通力协作，把各部门分散的财力、物力、人力资源集中起来，形成合力，集中投入到地下空间的开发利用中去。在发展与改革、财政、交通运输、科学技术、建设、地下人防工程等政府部门的强有力的扶持与支持下，动员全社会各方面的积极性，动员社会各界的人力、物力、财力共同为我们城市地下空间的开发利用做出应有的贡献！我国城市地下空间发展的前景 1 土地利用高效化到21世纪中叶，中国人口数量将达到顶峰值约16亿即便我国的经济达到预期目标，人多地少的现实是不可回避的，这一点我们无法与欧美国家相比。大量的人-涌人城市，仅靠挖掘地面以上城市空间是不够的。为此，我国特大城市，经济发达的大城市地下空间开发利用面积应达到城市地面面积的10-30，城市地下硅筑面积应占城市建筑总面积10-30甚至更多：其他大城市以及所有人防设防城市都应积极开发利用城市地下空间，缓解城市建设用地紧张的状况。从城市中心区的广场和重要街道交叉点开始发展起来的地下综合体，逐步向外扩展和延伸地下公共图书馆，会议中心，展览中心，音乐艺术中心等相对适合地下环境的建筑类型使得地下空间功能趋于多样化，形成一个地下网络。在城市居住小区里，地下空间利用也将达到新高度。地下便民超市，地下文体中心等各种商业和生活服务网点普遍为居民所接受，地下停车库更是成为应用最为广泛的停车方式。大大改变居住区内各种月盼网点噪音扰民，私人轿车占据小区道路的混乱状况，绿化面积因此而大增。2 城市交通地下化 到21世纪中叶，按保守估计，中国至少有20个城市拥有地铁。北京、上海等城市将逐步建成多平面多层次的地铁交通网络，郊区以地面高架为主，进入市区后转入地下。通过地下高速轨道系统的建设，地下空间网络，地下步行道系统更加完善，地下商业，文娱，餐饮活动将大大分流地面步行者，人车混杂现象大大缓解。对于汽车，在这个阶段地下空间所起到的作用主要还是解决静态交通问题。除居住区的私人汽车地下车库外，在高层商业建筑，体育场馆，公咬公司，城市场，公园的地下空间修建大量社会地下停车库。在交通特别繁忙的城市中b或是当经济能力达到相当的高度时，个别城市开始尝试修建地下公路系统。大部分汽车交通也转入地下，地面交通进一步好转，主要街道实行步行化和大面积绿化；按照这一思路，还可将部分街道改造为运河，形成水路系统，使城市园林化，实现山水城市的构想；当然，要实现这一目标，短期内是难以做到的。3市政基础设施现代化 到21世纪中叶，地下共同沟(市政设施综合管廊)将获得广泛的发展。首先在城市新开发区，然后在老区利用原有地下市政基础设施的同时加紧改造，争取将给水，排水，电力，通信，热力，燃气等市政管线收容在同一隧道。大城市还将逐步建立地下污水处理系统和生活垃圾的地下回收，空气吹送等处理系统。建设地下变电站，高压电直送市区，实现城市供电地下化。在暴雨集中城市和缺水城市修建地下雨水蓄水池，既可以供贮水，又加强城市排洪能力。4 防灾设施可靠化 到21世纪中叶，在多年的人防建设基础上，地下空间已经成为城市综合防灾系统中的主体。平时发挥着重要的城市功能，当包括战争在内的各种城市灾害到来的时刻，迅速发挥作用成为城市居民的避难空间并组成防灾救灾指挥系统，通信系统和支援系统。城市综合防灾的能力，因地下空间的完善而提高。5 能源及资源利用的永续化 到21世纪中叶，我国地下贮存技术同样达到世界先进水平。除地下粮库，地下冷库以及贮存常规能源外，利用深层地下空间的大容量，热稳定性和承受高温高压的能力，贮存供热供电系统之低峰负荷时的多余能量，供高峰时使用；对太阳能，风能等间隙性能源的贮存技术也初步成熟。进入二十一世纪，城市现代化的进程明显加快,大体量和现代化的市政基础设施不断涌现。在城市建设规模受到限制，城市人口不断聚集和增长，土地资源日趋紧张，城市文明程度和宜居要求越来越高的环境下，城市地下空间的开发利用是现代城市建设的必由之路。它对最大限度的利用城市土地资源、节约土地、减少地面交通和噪声干扰，保护城市空气环境质量、抵御风雪等自然灾害效果明显。人类社会的发展，在伴随着科学技术不断发展，社会和物质文明程度日益提高的同时，全球人口也在快速急剧增长，人类赖以生存的土地资源日趋紧张。现代化的基础设施和工业集约化的建设，如高速公路、高速铁路、核电和水利设施，新型工业城和高新技术开发区建设等，自然生态和地貌环境发生变化；城市化率的不断提高，逐渐形成了大规模的城市圈和城市群，人口不断向城市聚集，处于饱和状态；交通运输事业的发展，现代物流速度的加快，人民群众精神和物质文化生活的丰富，城市居民对宜居环境和空气质量有了新的渴求。总之，城市现状的土地资源和地面空间布局已难以适应现代城市建设和人民群众日益丰富的物质文化生活之需要，充分开发和利用地下空间呈必然趋势。开辟城市地下空间,是现代城市建设必不可少的过程。城市地铁路网建设、地下停车场、地下人行通道和地下商场，以及地下市政排水、管网综合设施（共同沟）、地下医疗服务等公建设施布局，将构成现代城市地上和地下互为一体的多维空间服务设施。既能充分利用城市既有土地资源，节约城市用地，并有利于地面居住环境布局；又能把人流引入地下，有效减少地面交通和噪声干扰，改善城市空气环境质量。同时，在缓解城市热岛效应，地下环境不受气候影响，为市民提供常态性服务，防御风雪自然灾害等方面有着地面构筑物不可替代的作用。 一、 城市地下空间发展前景时代的车轮进入二十一世纪，有人说是地下空间开发利用的世纪。世界各国尤其是美国、日本等国家，地下空间开发的市政基础设施向着更高标准和更完善的综合系统发展。对于土地资源十分宝贵的中国来说，城市化率的提高，城市规模的扩张和城市人口大量聚集，城市用地更是寸土寸金。越来越多的城市认识到，开发地下空间不但可以节约有限的土地资源，实现土地资源的有效利用，还能在一定程度上解决城区人口密集和交通流量大带来的车辆拥堵，居住环境恶化等一系列问题。现在，北京、上海、广州、武汉等城市对地下空间开始大规模有序开发，标志着中国的大城市已经进入地下空间资源开发利用的高速发展期。北京市按规划除继续延长和新建地下铁路交通系统外，地下空间以每年约300万平方米的速度向前推进，并且在中心城区确定了王府井、中央商务区等17处地下空间开发利用重点地区，计划到2020年，使地下空间开发利用面积达到9000万平方米，人均地下空间面积达到5平方米。上海市地铁线总体规划共有18条，目前已有5条建成投入运营，6条线路正在加紧实施。从目前到2010年，上海地下空间开发利用的重点是：地铁、越江隧道、地下车库、地下商业街及步行通道、防洪排涝地下雨水调节池、雨水收集处理系统，各类地下能源存贮与供给设施，地下体育设施、科研设施、博物馆等。广州市计划于2020年建成15条地铁线,总长度500公里,远期规划为600公里。南京市总体规划建设6条地铁线，最始整个城市的轻轨和地铁交通线路总长度将达到300公里。武汉市整体规划共有12条地铁和轻轨线，总长度540公里。目前有4条地铁线正在加紧建设，到2020年将建成7条总长度230公里的地铁和轻轨线。中国土木工程学会理事长谭庆琏在“地下空间国际学术大会”上曾预言，今后20年或更长时间，将是中国城市地下空间大规模建设的高峰期。今后10年，中国将有近30个城市进入城市地铁与