王剑英
2023年3月20日,在中建八局雄东管廊项目科技展厅,工作人员使用全息投影技术进行工程展示(牟宇/摄)
1月18日,工业和信息化部等七部门联合发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》(以下简称《意见》),明确提出前瞻部署六大新赛道:未来制造、未来信息、未来材料、未来能源、未来空间和未来健康。“城市地下空间开发利用”是未来空间赛道的重要板块。
我国地下空间开发利用自“十二五”之后发展迅速,目前开发规模和建设速度均居世界前列。据《2023中国城市地下空间发展蓝皮书》统计,截至2022年底,中国城市地下空间累计建筑面积已达2962平方千米。随着人口增长、城镇化率提高,以及城市平面化开发,城市出现土地资源紧张、交通拥堵、市区环境质量下降等一系列“城市病”,给城市治理带来诸多挑战。
中国冶金地质总局矿产资源研究院院长易荣多年来专注于地下空间领域研究,将地下空间视为领土、领空、领海之后的“第四国土”。他认为,合理开发利用地下空间可有效缓解“城市病”并助推城市高质量发展。
地下空间开发为何如此重要?如何合理利用并助力城市高质量发展?有哪些典型案例?目前存在哪些薄弱环节?日前,《瞭望东方周刊》专访易荣,对相关问题进行了探讨。
易荣
《瞭望东方周刊》:在七部门联合发布的《意见》中,将“城市地下空间开发利用”列入未来空间赛道的重要板块。你如何看待?
易荣:这个文件非常重要。说明“地下空间”越来越受到国家层面的重视。
可以预期,未来地下空间领域将出现全方位的科技创新,相关法律法规、管理模式、技术标准等也将不断改进。
《瞭望东方周刊》:在你的最新著作《第四国土——地下空间与未来城市》中,将地下空间提升至第四国土的高度。它为什么这么重要?
易荣:提到国土,我们首先想到的是领土、领空和领海。
地下空间作为城市建设的国土资源,具有地上空间无法替代的特点,其资源开发潜力巨大,是人类迄今为止所拥有的、尚未被充分开发的自然资源之一,也是国家的重要战略资源。
1991年,在東京召开的城市地下空间国际学术会议上通过的《东京宣言》提出:“21世纪是地下空间开发利用的世纪。”
我国城镇化率2012年末为52.57%、2023年末已达到66.16%,这一数字仍在不断增长中。发达国家的城镇化率一般在80%左右,以中国当前14亿人口为基数,城镇化率达到80%,意味着城市人口将再增加1.9亿。城市建设用地资源将更加紧张。
2023年,我国耕地总面积为19.14亿亩,而18亿亩耕地是必须守住的红线——城市不能再摊大饼式拓展,必须从平面式转向立体式。
在很多科幻作品中,常有人类往外太空探索、移民火星等情节,这是一种更大维度的立体式发展,但目前这种探索的不可预知性太强,对地球自身的立体式开发更具操作性。
我们对全国337个地级及以上城市的资源调查显示,我国城市地下空间资源量为9000平方千米——这是平面数据,实际上它是可以立体化开发利用的。若按64%的常规利用率、3层利用模式保守估算,可达1.7万平方千米,比北京的市域面积略大。
根据国际通用综合国力评估公式“克莱因方程”:其他因素不变情况下,人口和领土数值变大,综合国力必然增大。充分开发地下空间,相当于无形中增加了领土数值。
从国土资源客观属性特征、缓解城市发展中的各种矛盾,乃至助力国家综合国力提升等宏观高度来看,可以把地下空间作为领土、领空和领海之补充的“第四国土”。
《瞭望东方周刊》:推动城市高质量发展,地下空间可以提供哪些助力?
易荣:自“十二五”以来,地下空间开发主要有七大类应用场景:地下交通(地下轨道交通、地下道路和地下停车场等)、地下市政(市政管线、综合管廊等)、地下综合服务设施(地下商业、地下图书馆、地下行政办公等)、地下人防工程、地下仓储物流、地下工厂和地下军事工程。前四类的普及度相对较高。
地下交通的体量最大。交通是现代城市的血脉,血脉畅通,城市才能健康发展。现在,地铁已经成为100万人口以上城市解决中心城区交通的首选方式。至2022年底,中国大陆共有55个城市开通运营了城市轨道交通,总里程10291.95千米,其中地铁8012.8千米,占比约77.86%。
2024年2月27日,北京城市副中心站综合交通枢纽工程建设现场(单宇琦/摄)
正在建设中的北京城市副中心站综合交通枢纽,是站城融合的新典范。其占地61公顷,地下总建筑面积约128万平方米,最大埋深32.9米。地下共三层,地下一层为进站层、城市公共空间和商业区域;地下二层为出站层、候车厅和地铁换乘空间;地下三层为轨行区,高铁、地铁、汽车、公交等进站后都将驶入该地下空间;而地面空间则留给城市商业和景观绿化。其设计理念非常先进,建成后,将为我国今后地下空间的建设提供非常有价值的参考。
当前最值得力推的,是地下市政中的综合管廊。它是在城市地下建造一个隧道空间,将电力、通信、燃气、热力、给排水等各种工程管线集于一体,设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和统一管理。综合管廊是保障城市运行的重要基础设施和生命线,让铺设新线和维修管道更方便,安全度更高,解决了“马路拉链”的城市通病。
厦门在这方面走在全国前列。它是全国首批地下综合管廊试点城市,地下综合管廊的“厦门模式”已推广至全国20多个省份。截至2022年,厦门已投入使用干(支)线综合管廊 80千米,入廊管线超过1200千米,有两个项目入选了住建部第一批地下综合管廊示范项目。
经过几十年发展,蒙特利尔地下城已成为目前世界上最大规模的城市地下空间利用项目,地下城的范围达到36平方千米,相当于市区总面积的1/10。
《瞭望东方周刊》:开发地下综合服务设施方面,哪个城市让你印象深刻?
易荣:苏州太湖新城地下城集基础配套、餐饮、娱乐、零售、观光于一体,是星级地下空间典范。其位于苏州市吴中太湖新城核心区,南北呈T形,全长900多米。项目总占地约10万平方米,是全国首个获得绿色建筑三星级标识认证的独立式地下空间,是太湖边最大的地下城建筑,也是国内理念极新、结构极复杂的地下空间。
地下城整体共三层,项目秉承“智慧城市”“绿色科技”的理念,设置19个下沉式广场、24套光导管、6个大型采光天窗,以最低能耗的方式,实现地下空间的自然通风和日间采光。
《瞭望东方周刊》:在地下空间开发利用方面,国外有哪些实践和经验值得借鉴?
易荣:新加坡是分层化、全深度利用地下空間的典范国家。
2022年,新加坡人口密度约为7400人/平方千米,人地矛盾极为突出;但其城市交通并不拥堵,居民出行方便,生活环境轻松。这和其充分、合理利用地下空间密切相关。
值得称赞的是,2007年新加坡国家发展部成立了一个专门机构——地下空间总体规划工作组,又于2010年将开发地下空间提升到国家战略高度,举全国之力开发地下空间,拓展城市可使用面积。其最大的规划利用深度已达到地下100米,最多实现了6层立体式开发:
在浅层地下空间(地下15米以内)布设地下市政设施、物流系统以及地下交通设施;
在次浅层地下空间(地下15—30米)布设地下高速公路、地铁;
在次深层地下空间(地下30—50米)布设了深隧排水系统;
在深层地下空间(地下50米以下)布设了深部电力设施、地下仓储设施(地下石油储存)、军事设施及大型储水库。
《瞭望东方周刊》:适应气候方面有值得借鉴的城市案例吗?
易荣:加拿大的蒙特利尔是很好的城市案例。
蒙特利尔位于亚寒带,利用地下空间恒温、恒湿以及良好的抗灾防护性,蒙特利尔建成了一座可以抵御外部气候变化影响的、四季如春的地下城,成为开发地下空间打造“第五季”城市的标杆和典范。
经过几十年发展,蒙特利尔地下城已成为目前世界上最大规模的城市地下空间利用项目,地下城的范围达到36平方千米,相当于市区总面积的 1/10。30千米长的地下步行道和10座地铁车站,连接了地面上62座大厦,容纳了整个中心地区商业的35%,每天有50万人进出地下空间。地下城还包括34家影院、2所大学、1个长途汽车站和2个火车站,整个地下街区涵盖了学习、娱乐、出行等人们日常所需的各个方面。
我国东北地区的地理位置、气候条件与蒙特利尔相似,纬度较高,到了冬季,平均气温为零下20摄氏度左右,寒冷且漫长,人们大多情况下只能在家中“窝冬”。如果利用地下空间,打造类似蒙特利尔的“第五季”城市,将是解决当地居民冬季出行和通勤的有效方法。
加拿大蒙特利尔地下城
《瞭望东方周刊》:相对于地表开发,地下空间开发利用有更多不可知性,有哪些地方需要注意?
易荣:地下空间开发应注重总体规划引领,地质调查先行。
地下空间资源的开发建设受地质环境因素的影响巨大,施工建设也会诱发地质环境负效应,引发地面沉降、塌陷、坍塌等灾害事件。
因此,必须坚持地下空间开发利用的科学性、系统性,加强全局性谋划,整体性推进;对地下空间的地质结构、岩土体特性、地下水体以及地质灾害等要素进行调查和评价,利用获取的信息数据,通过三维地质建模,实现地下空间开发建设的“透明化、可视化”,为城市规划和空间资源利用提供信息支撑。
《瞭望东方周刊》:如何进一步推进我国地下空间开发利用?
易荣:十多年来,我国地下空间开发利用高速发展,现在到了一个“瓶颈期”。特别是在法律法规、管理机制、资源确权登记等方面都有待突破。
国家对地下空间非常重视。1997年,建设部印发的《城市地下空间开发利用管理规定》中提出,建设行政主管部门负责城市地下空间的开发利用管理工作。但在具体执行层面,由于监管部门众多,多头管理与无人管理等现象并存,无法很好地形成监管合力,容易导致建设过程中出现各自为政、先占先用现象。我们曾调研过,某城市地下空间的主管部门多达13个,比如自然资源、发改、住建、交通、市政、人防等部门。
这方面,建议借鉴新加坡的模式,建立地下空间综合管理机构,统筹地下空间规划编制和管理工作,形成涵盖行政立法、总体规划、项目审批、设计审查、工程管理、安全监督和技术创新等方面的地下空间开发利用机制。
深圳在这方面已有探索实践,该市在前海和深圳湾超级总部两个集中开发区的地下空间规划管理中,就采取了行政协调与技术协调的“双统筹”机制。