杭州西湖地下城开发设想的研究

□ 马 丁

在国际建筑界流行这样一句话:19世纪是桥梁世纪,20世纪是高层建筑世纪,21世纪是地下空间世纪。地下空间正在成为现代城市发展的重要空间资源。在地下空间安排的地铁、地下停车场、地下人行通道等地下交通设施,地下管网、地下市政场站等地下市政设施,地下商业街、文化娱乐场所等地下公共设施,地下制造、仓储空间等地下工业设施已日益成为现代城市拓展空间资源、提升城市功能、改善城市交通的重要手段。完善的地下空间利用体系也成为衡量一个城市现代化水平的重要标志。杭州市由于地理、人口以及经济发展等因素土地资源十分稀缺,土地供应也越来越紧张。随着城市化进程的进一步发展,杭州土地的供需矛盾还会进一步加剧。为了减缓市区供需矛盾,我们提出开发杭州西湖地下城的设想。

一、国内外地下城的研究现状

(一)国内:我国在 20世纪 60年代、70年代由于政治军事的需要,贯彻落实了深挖洞广积粮不称霸的政策,在全国各地建设了一大批地下工厂、人防工程和地下铁道等工程,包括杭州也建有大量的地下防空设施。为了备战,全国各地都在开展防空工事建设,特别是对待苏美核大战的防空洞。1969年“八二八”命令下达后,工程进度明显加快。例如同年 12月中旬,湖南全省主要城市已挖好的防空工事(防空洞、壕)等可容纳 160多万人。这些措施尽管有些左,但是非常有效。80年代各大城市陆续修建适合我国特点的地下综合体工程,集商业、交通、人行过街和停车场等服务设施于一体。与此同时,城市高层建筑地下室随着城市中心及居住小区的开发而大量发展。90年代初,一些城建专家就提出,在条件许可的情况下,可以在 50—100米的深层地下空间中,大规模建设城市基础设施,包括客运交通、轨道交通、城市居民的防灾空间、变配电站、输电线、热交换站、污水处理、垃圾处理等设施以实现地下化。但是,由于地下空间开发周期长,市民很难在短期内受惠,而且城市地下空间的开发毕竟是投资成本高得多的开发模式,还具有技术、应用等一系列的问题,所以尽管我国多年前已陆续建设了一批地下工程,但社会关注度和认知度都比较低。

直到进入 21世纪,随着我国地下空间开发项目的增多,尤其是上海、北京等大城市的地铁、地下停车场等大大增多,人们从切身感受中逐步认识到地下空间设施的好处及在国民经济发展和人民生活中的重要地位。近两年来,我国城市受土地资源、能源、环境、交通等条件的制约日益严重,国家经济主管部门和各地方政府部门的领导深切地感到,城市无限制地占用土地资源的情况必须改变,建筑节能、交通节能的水平应当大大提高,环境条件也需要改善,为此,城市发展应当从粗放型向集约型转变。在这一过程中,地下空间对于城市发展落实科学发展观,走循环经济之路,构筑节约型的社会主义和谐社会,确保社会经济协调健康发展所具有的重要意义就凸显出来。随着我国地下空间开发学术研讨、技术、工艺攻关等成效显著。媒体对地下空间开发利润的宣传报道也空前活跃,有力地推动我国地下空间开发的前进步伐。

近年来,在我国一些大中城市举行过地下空间研讨会,如中国城市地下空间开发高峰论坛、技术推广会、设备技术展示会,国内外专家学者就中国城市地下空间开发利用的规划、设计和管理,地下空间与城市交通、物流、城市安全,地下空间建设与运营管理,地下空间开发利用政策、法规、技术等议题进行广泛研讨和交流。有些城市还为拟建和在建的地下空间工程举行专门的技术论证会,研究、探讨地下空间开发工程中遇到的难点、热点问题。

目前我国的一些高等院校、科研机关和学术团体还就地下空间开发有关课题组织项目攻关,例如,由中国建筑科学研究院承担的科技部城市地下空间开发关键技术研究项目通过了科技部组织的专家验收。该项目重点对城市地下空间开发利用的岩土工程技术、防水技术、暖通空调技术、防火技术以及采光照明和噪音控制技术等方面进行了系统研究,并结合北京金融街地下空间工程设计工程实例进行了应用实践,其中 10余项关键技术研究成果具有良好的应用前景和推广价值,处于国内领先水平。

关于地下城的研究,国内学者白杉教授提出北京目前也应该建立地下城来应付未来有可能出现的核战争;北京学者许翕然先生也认为北京要走地下空间开发的道路;上海朱荣林教授 2005年向上海市人大提交了当年人大的“第一号议案”,提出应该制定上海市地下空间开发利用管理条例。议案认为上海市地下空间开发利用方面时间比较早,经验相对成熟,因此由上海市人大进行地方立法比较容易做到。上海学者孙钧、陈梦熊、黄熙龄、卢耀如等院士联合向上海市政府提出“上海市地下空间开发利用中地质环境问题”的题案;另外杭州市也颁布了《杭州市人民防空与城市地下空间开发利用规划 (2003-2020年 )》等等。

(二)国外:西方国家从 1863年英国伦敦建成世界上第一条地铁开始,世界各国地下空间的发展已经历了相当长的一段时间。世界各国地下空间的开发利用,从大型建筑物向地下的自然延伸发展到复杂的地下综合体 (地下街)再到地下城的发展 (与地下快速轨道交通系统相结合的地下街系统),地下建筑在旧城的改造再开发中发挥了重要作用。同时地下市政设施也从地下供、排水管网发展到地下大型供水系统、地下大型能源供应系统、地下大型排水及污水处理系统、地下生活垃圾的清除、处理和回收系统,以及地下综合管线廊道 (共同沟)。与旧城改造及历史文化建筑扩建相随,在西欧,北美及日本出现了相当数量的大型地下公共建筑。这其中有公共图书馆和大学图书馆、会议中心、展览中心以及体育馆、音乐厅、大型实验室等地下文化体育教育设施。地下建筑的内部空间环境质量,防灾措施以及运营管理都达到了较高的水平。地下空间利用规划从专项规划入手,逐步形成系统的规划。其中以地铁规划和市政基础设施规划最为突出。一些地下空间利用较早和较为充分的国家,正从城市中某个区域的综合规划走向整个城市和某些系统的综合规划。除了充当公用设施外,地铁在大城市中扮演最重要的角色是国防作用。无论是在巴黎还是在莫斯科,庞大的地铁系统就是一个复杂的地下国防工程,许多地铁系统都隐藏着巨大的秘密,比如说伦敦地铁就有直通英国议院大厦和首相府的绝密通道。这些绝密通道在二次世界大战中发挥了相当大的作用,从而使政治中心避免了德军轰炸机的轰炸;莫斯科地铁系统就更加复杂,在战争期间,苏军许多参谋作战指挥中心就在地铁的秘密坑道里办公。一些地铁直通克里姆林宫的地下。国土狭小的日本由于缺少战略纵深,因此打洞钻地更是其重大的战略政策。东京的地下城隐藏着许多的军事秘密,这个地下城可以自由地行使坦克、战车、大炮,可以容纳战时整套的指挥机构。日本东京地下城从二次世界大战末一直修到现在,日本人一直在为再次遭遇大战做准备。法国巴黎这座欧洲时尚之都的地下同样光彩炫目。绵延几百公里长的巨大采石场、高大空旷的梯形石膏矿石场、纵横交错的地下铁路网、地下排污管道网、压缩空气管道和四通八达的电缆线路,还有地下教堂、地下天文台、地下墓穴、秘密隧道……巴黎的地下,简直就是一个巨大的迷宫。巴黎是世界上举办世博会次数最多的城市之一。仅 1855年到 1937年共举办过 7次世博会。法国对世博会的青睐也促进了巴黎开发地下空间的热情。

目前国外地下空间利用发展的主要趋势:

1、多元化

国外地下空间利用发展的主要趋势是多元化,其表现首先是地下多元体的出现。欧洲、北美和日本等一些大城市,在新城区的建设和旧城区的再开发过程中,都建设了不同规模的地下多元体,成为具有大城市现代化象征的建筑类型之一。其次多元化表现在地下商贸旅游和地下会展办公系统、地下步行道系统和地下快速轨道系统、地下高速道路系统的结合,以及地下综合体和地下交通换乘枢纽的结合。第三,多元化表现在地上、地下空间功能既有区分,更有协调发展的相互结合模式。

2、深层化

发达国家城市的地下浅层部分已基本利用完毕,随着深层开挖技术和装备的逐步完善,为了综合利用地下空间资源,地下空间开发逐步向多层深层发展。如美国明尼苏达大学艺术与矿物工程系系馆的地下建筑物多达七层,加拿大温哥华修建的地下车库多达 14层,总面积 72324平方米。日本学者目前正研究 100米以下的深层地下空间利用的规划。深层地下空间资源的开发利用已成为未来城市现代化建设的主要课题。在地下空间深层化的同时,各空间层面分化趋势越来越强。这种分层面的地下空间,以为人服务的功能区为中心,人、车分流,市政管线、污水和垃圾的处理分置于不同的层次,各种地下交通也分层设置,以减少相互干扰,保证了地下空间利用的充分性和完整性。

3、地下化

城市交通和城市间交通的地下化,将成为未来地下空间开发利用的重点。交通拥挤是二十世纪不变的城市问题,城市道路建设赶不上机动车数量的发展也是二十世纪城市发展的规律。地下高速轨道交通将成为大城市和高密度、高城市化地区城市间交通的最佳选择。据统计,城市规模越大、人口越多,采用地铁建设方式的比重越高。在轨道交通的建设方式上,人口 200万以上的城市采用地铁条数占 77.5%,运营长度占 90.5%;人口在 100万 -200万的城市,采用地铁线路条数占 69.3%,运营长度占 64.0%。即使采用轻轨,在市区也以地下为主,在郊区则居地面。即使郊区铁路,进入市区也转入地下,如蒙特利尔。作为新一代城市间地铁项目,瑞士正在研究开发在部分真空的地下隧道中运行的磁悬浮列车 (飞机机身)。设计运行速度 400公里 /小时,运量 200-800名旅客,运行在高密度城市化地区城市间,1998年完成主要研究目标,并获得应用特许。

4、市政公用管线 (共同沟)的栖身之地

随着城市和生活现代化程度的提高,各种管线种类和密度、长度将快速增加,共同沟的发展将成为必然。而地下城能成为市政公用管线 (共同沟)最好的栖身之地。

5、“三 S技术”在地下空间开发中的作用将得到加强

由于地下空间开挖中定位和地质地理信息、勘察现代化的需要,GPS(卫星全球定位)、RS(遥感)和 GIS(地理信息系统)技术在地下空间开发中的应用将会得到越来越大的推广。

国外学者研究城市地下空间和我国相比起步早,程度深和范围广等。法国学者阿加西斯 (AGASSIZ)认为:大中城市发展的未来在城市的地下空间;瑞士日内瓦大学教授贝林佐 (BELL I NZONA)指出:地下城作为一个新兴产业,因其具有节约性、综合性、安全性、防御性等优点而成为城市发展的新引擎;美国教授卡拉姆·亚历山大 (CALAME·ALEXANDRE)提出:建造地下城尤其对人口稠密的亚洲各国来说,它的发展前景是非常看好的。根据发达国家地下空间大规模开发利用情况:人均 GDP1000美元至 3000美元阶段是起步阶段;4000美元至10000美元是发展阶段;11000美元到 20000美元以上是地下空间大规模开发利用阶段。

二、杭州西湖地下城开发设想及价值与意义

我们从上述国内外材料证明,城市地下空间的开发已经是非常成熟了,无论是技术还是工艺目前都没有什么大的问题。随着我国城市化进程的不断发展,土地资源越来越稀缺,土地的价格也会越来越高,因此城市的地下空间开发也将成为未来我国城市发展的趋势和潮流。基于这样的理念,我们提出了杭州西湖地下城开发设想的研究。杭州尽管已经有了钱江新城地下城,但它的面积和作用还远远不够。我们经过研究观察,发现杭州市中心有一块非常大的未开垦的处女地——西湖地下空间。这是上天赐给我们杭州人的一块“风水宝地”!开发地下空间一般来说是时间长、成本高、投资多、风险大等,所以一些新兴城市因土地资源比较丰富而因都不太重视城市地下空间的开发和利用,而开发杭州西湖地下空间恰恰相反,它开发建设却是时间短、成本底、投资少、风险小。我们第一次在全国提出开发杭州西湖地下城的设想。即先将杭州西湖的湖水抽干,然后“挖地三尺”建造西湖地下城,等西湖地下城造好后随后将西湖湖水复原,恢复原貌。建造西湖地下城它的实际价值还有:杭州西湖地下城的开发可以在杭州市中心再造一个杭州新区。要是我们开发 4个平方公里,再在地下建造 10层,那就有 40平方公里的城市面积,若是 20层那就有 80平方公里的城市面积,如果是 30层那就有 120平方公里的城市面积……如果开发西湖地下城建设能从设想变为现实,估计能为浙江省和杭州市直接和间接创造经济效益几万亿元的经济收入。

(一)杭州西湖地下城开发设想

杭州西湖地下城开发设想的总体建设目标是开发和建造杭州西湖地下城,即将杭州西湖地下城打造成集旅游、商贸、购物、会展、美食、演艺、购物、文化、创意、交通、物流、防空等多种产业功能于一体的世界第一流的地下综合城;通过项目建设和研究,可以从战略的高度前瞻性地提出杭州的经济、社会等的发展,并制定未来西湖地下城的发展蓝图。

杭州西湖地下城开发设想的总体设想和思路:随着城市化进程的进一步发展,杭州土地的供需矛盾还会进一步加剧。杭州西湖是一个典型城市湖泊,它占据了杭州市最中心的地段,最新资料显示西湖水面面积约 6.3平方公里。我们认为利用我国现有的工程技术水平和防水技艺是完全可以在西湖下面建造一座地下城,将杭州西湖的湖底完全开发出来,增加市区黄金地段的土地供应量,减缓市区供需矛盾。杭州西湖地下城的开发,为城市发展占用最少的土地利用最大的空间,开辟一条新途径;为杭州市和浙江省的经济的持续发展作出贡献。

杭州西湖地下城的建造:从技术角度来说,应该是没有什么问题的,我国长江三峡水电站水坝、葛洲坝水电站水坝等以及建国后最早建设的新安江水电站水坝都已经经受过几年或者几十年的考验,都没有出现大的技术问题。因而如果在杭州西湖下面建造地下城,它的水压以及技术难度,都远远不能与水电站的技术难度相比,尤其是不能和长江三峡水电站相提并论,所以从技术角度来说兴建西湖地下城应该说是没有什么大问题的;从安全角度来讲,杭州西湖地下城应该设计建造成为国内乃至世界最安全的地下城,这主要从两个方面来考虑,第一,从水的渗漏安全考虑,我们可以设计双保险,除了使用建筑防水材料和工艺以外,还应专门在地下城最底层建立西湖湖水储存层,即平时是空层仅仅当下水道使用,而万一发生渗漏或战争破坏等突发事件,它的容量可以将整个西湖的湖水都吸纳进去。第二从防恐、防火、急救等考虑,来设计其安全性。

(二)杭州西湖地下城的价值

杭州西湖地下城建造的经济价值,这个问题比较难说,因为房价是个动态,但我们可以参照目前西湖周边的房价来计算,也是相当可观。

杭州西湖地下城的开发建造,可以带动相当一大批产业的发展,尤其在前期的建造过程中,需要大量的钢筋、水泥等建材;还需要使用一大批建造工人等,这些消耗都能够拉动杭州经济的持续发展。

杭州西湖地下城的建造对杭州旅游的发展会起重大的作用。首先在建造西湖地下城时需要对西湖彻底淸污,将千百年来沉积在西湖湖中的污泥完全清理掉,使西湖水质得到改善。这样使西湖的魅力大增,更能够吸引海内外游客。其次迷宫般的西湖地下城本身就是杭州新增的一大旅游新景点。

杭州西湖地下城的建造,能促进杭州商贸的发展,我们可以在西湖地下城建造浙江省最大或全国较大的商贸中心,由于地理优越其贸易量和客流量一定是非常大的。

杭州西湖地下城的建造,能促进杭州交通物流的发展。杭州西湖是市区湖,它所处的位置是杭州的市中心,由于西湖的原因,使杭州许多道路都成为断头路,如东西走向的道路解放路、凤起路、庆春路等它们西面都因西湖而成为断头路;南北走向的杭大路、教工路、学院路等也是如此,如果西湖地下城的建立,我们在地下城专门开辟一层用来搞交通,首先将杭州因西湖原因造成的断头路通过隧道与原先的断头路连接,这样就打通了杭州交通的死结,加快杭州南北和东西的交通速度。其次,将西湖地下城与杭州地铁相连,建立四通八达的地下交通网线,方便人们的往来。再次,在交通层的道路之外,可以建立全国乃至世界最大的地下停车库。杭州城市出现停车难,堵车多的现象,我们通过建造西湖地下城就可以一定程度上减轻这方面的压力。

杭州西湖地下城的建造,可以为国防建设服务,西湖地下城本身就是一个巨大的人防工程,它在和平时期可以为经济建设服务,但在战争时期也可以为战争服务,成为一个无比庞大的人防掩体。

由于杭州西湖地下城的开发是一个关联度高、牵拉力强、乘数效应明显的宽带型、综合性的产业综合体,其对经济的带动作用会通过直接与间接、引致影响的行业而得到成倍的放大。所以还需要调查除对杭州西湖及周边地区地质结构、水文资料、气象材料等进行调查分析外,主要以杭州西湖地下城的开发及其相关联的其他部门和行业的产值增加值及投入产出效益为调查的重点。调查对象包括对今后的旅游、酒 (饭)店、旅行社、旅游交通、商店以及杭州市重点发展的美食、茶楼、演艺、疗养、保健、化妆、女装、运动休闲、婴童和工艺美术等“十大特色潜力行业”的发展前景,和房地产、会展业、文化创意、教学科研基地、工农业等相关部门和行业的发展状况和效益为将来开发杭州西湖地下城的战略目标提供有针对性的对策建议与措施。

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