[摘 要] 隨著城市人口的快速增長，中國的城市發(fā)展面臨著巨大挑戰(zhàn)。筆者具體分析了我國城市發(fā)展所
面臨的諸多問題即占用大量土地資源、建筑空間擁擠、交通堵塞、環(huán)境污染嚴(yán)重、城市綜合防災(zāi)能力薄弱等等；通過借鑒發(fā)達(dá)國家在解決城市問題方面的成功經(jīng)驗(yàn)和歷史教訓(xùn)，提出大力發(fā)展和利用地下空間是解決城市問題的最有效途徑；并在實(shí)踐的基礎(chǔ)上提出地下空間規(guī)劃的思路和原則。上述分析和設(shè)想愿與同行共酌探討。
[關(guān)鍵詞] 城市問題 地下空間利用 開發(fā)原則
1 引 言

城市人口、地域規(guī)模和城市生存環(huán)境問題是21世紀(jì)中國城市發(fā)展所面臨的巨大挑戰(zhàn)。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界城市化水平已從1950年的28．7％提高到2000年的75％。改革開放以后，中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展促進(jìn)了城市化水平的快速提高，由1989年的不到20％提高到2000年的35．7％。城市化水平提高的結(jié)果表現(xiàn)為城市數(shù)量增加，城市規(guī)模擴(kuò)大，耕地面積急劇減少。據(jù)氣象衛(wèi)星遙感資料判斷和測算，1986—1996年的10年間，全國31個(gè)特大城市的城區(qū)，實(shí)際占地規(guī)模擴(kuò)大了50．2％。據(jù)國家土地管理局的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，城區(qū)規(guī)模擴(kuò)展都在60％以上，其中有的城市占地面積成倍增長，實(shí)際上占用了大量耕地。1986～1996年全國非農(nóng)建設(shè)占用耕地，使耕地凈減少197．5億平方米，這比韓國耕地總量還多。中國是資源小國，耕地資源更是如此，中國目前人均耕地1
000平方米，僅占世界平均數(shù)的1／3，到2020年，人均耕地將下降到800平方米以下，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市化水平的相關(guān)分析，到21世紀(jì)中葉，我國城市化水平將提高65％左右，這意味著我國城市人口將比1980年凈增8億多人，按每個(gè)城市人口用地100平方米計(jì)算，將占用耕地666億多平方米，再考慮工業(yè)交通用地，使我國的耕地資源將不堪重負(fù)。此外，城市化水平的快速提高，還使城市人口超飽和、建筑空間擁擠、城市綠化地減少，形成一系列的“城市綜合癥”，造成城市生存環(huán)境的惡化。正視耕地面積很有限并將繼續(xù)減少的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，正視城市生存環(huán)境惡化的現(xiàn)狀，尋求合理的解決途徑，已成為我國城市安全發(fā)展的重大而迫切的問題。筆者具體研究了城市發(fā)展中存在的諸多問題，通過借鑒發(fā)達(dá)國家在解決城市問題方面的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提出大力發(fā)展地下空間是解決城市問題的根本途徑，并在實(shí)踐的基礎(chǔ)上提出地下空間的規(guī)劃原則。
2 城市發(fā)展面臨的幾個(gè)主要問題及其解決途徑
2．1 城市發(fā)展所面臨的問題
城市化的快速發(fā)展，正在中國城市中形成“城市綜合癥”，其表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

(1)城市人口超飽和、建筑空間擁擠、城市綠化地面積減少。按照國際標(biāo)準(zhǔn)，城市人口密度大于每平方公里2萬人屬于擁擠。我國上海城區(qū)人口平均密度為每平方公里4．7萬人，局部地區(qū)達(dá)每平方公里16萬人，北京城區(qū)4個(gè)區(qū)平均為2．8萬人，均屬于超飽和狀態(tài)。隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和房地產(chǎn)開發(fā)，城市建筑和通路的大規(guī)模建設(shè)，使可用于園林綠化的綠地和開敞空間日益減少。據(jù)1990年統(tǒng)計(jì)，我國城市人均綠地面積只有3．9平方米，與國家制定的人均10平方米衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)大的差距。

(2)交通阻塞，行車速度緩慢已成為許多城市普遍的問題。如北京市干道平均車速比十年前降低40％以上，每平方公里道路汽車擁有量為發(fā)達(dá)國家大城市相應(yīng)擁有量的兩倍乃至數(shù)倍。盡管北京近幾年進(jìn)行了大規(guī)模的城市道路建設(shè)，可是道路的擴(kuò)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上車輛的增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近十年北京道路年增長率為3％，而車輛年增長率為15％，車流量則為18％，交通擁擠已成大患，同時(shí)停車問題也日益突出。

(3)基礎(chǔ)設(shè)施落后于城市的擴(kuò)展和城市人口的增加，造成城市環(huán)境相應(yīng)惡化。80％以上的城市污水未經(jīng)處理排入江河，水質(zhì)超過了3類標(biāo)準(zhǔn)的城市河段已占78％，50％以上的城市地下水受到污染；垃圾圍城現(xiàn)象普遍，我國生活垃圾經(jīng)處理的僅占2．3％左右，其余只能堆存，堆存量高達(dá)60多億噸，占地60多億平方米；城市噪聲污染普遍超標(biāo)，全國有1／3城市居民生活在噪聲超標(biāo)的環(huán)境中，城市交通噪聲大部分超過79dB限值，生活噪聲大部分超過55dB限值。

(4)城市基礎(chǔ)設(shè)施的抗災(zāi)能力差，城市防災(zāi)系統(tǒng)達(dá)不到現(xiàn)代城市的標(biāo)準(zhǔn)。由于現(xiàn)代城市高密度化和生活水平高標(biāo)準(zhǔn)的需要，各種供給設(shè)施的建設(shè)將會(huì)急劇增加，需要改造和增設(shè)的管線就會(huì)越來越多。由于歷史的原因，我國城市公用事業(yè)地下管線比較混亂，每年管線被破壞事故有上萬起，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)7億多元。如1995年濟(jì)南市發(fā)生特大煤氣爆炸事故，事故的原因是煤氣管道泄漏使電纜溝內(nèi)充滿煤氣而引起爆炸，爆炸長度達(dá)2．2公里。另外，在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中缺少對(duì)防災(zāi)空間的規(guī)劃，各項(xiàng)城市防災(zāi)系統(tǒng)達(dá)不到現(xiàn)代城市的標(biāo)準(zhǔn)。如每萬人中消防隊(duì)員和消防車輛數(shù)，北京與上海僅分別為東京和紐約的1／6，城市總體抗災(zāi)防損能力還相當(dāng)脆弱。

如何在保持現(xiàn)有自然條件不繼續(xù)惡化和盡可能減少災(zāi)害損失的前提下尋求發(fā)展途徑，已成為我國城市安全發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
2．2 解決城市問題的有效途徑
2．2．1 借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)

在解決我國城市化發(fā)展諸多問題及尋求新對(duì)策的過程中，應(yīng)該借鑒發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗(yàn)并吸取其歷史的教訓(xùn)。發(fā)達(dá)國家的大城市中心區(qū)都曾經(jīng)出現(xiàn)過向上部畸形發(fā)展而后呈現(xiàn)“逆城市化”的教訓(xùn)。由于城市中心區(qū)經(jīng)濟(jì)效益高，而以房地產(chǎn)業(yè)集中于城市中心區(qū)投資，造成了城市中心區(qū)高層建筑大量興建。為了解決人流、車流過分集中問題，又興建高架道路，高層建筑、高架道路的過度發(fā)展，使城市環(huán)境迅速惡化，城市中心區(qū)逐漸失去吸引力，于是出現(xiàn)居民遷出，商業(yè)衰退的“逆城市化”現(xiàn)象。城市的發(fā)展歷史表明，單純以高層建筑和高架道路為標(biāo)志的城市向上部發(fā)展模式，不是擴(kuò)展城市空間的最合理模式，向地下要土地、要空間已成為城市發(fā)展的必然。當(dāng)今發(fā)達(dá)國家已把對(duì)地下空間的開發(fā)和利用作為解決城市人口、環(huán)境、資源三大難題的重要措施和醫(yī)治“城市綜合癥”、實(shí)施城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。為了解決交通難問題，發(fā)達(dá)國家紛紛修建地下鐵道，如紐約現(xiàn)在地鐵運(yùn)營長度為410公里。東京為263公里，巴黎為209公里，倫敦為414公里，這種快速大運(yùn)量的地下有軌交通不僅解決了交通阻塞問題，同時(shí)其能耗小，噪音低，從而使其沿線地價(jià)升值，進(jìn)一步帶動(dòng)了城市中心區(qū)的復(fù)蘇。20世紀(jì)六、七十年代以來，不少大城市，如日本的東京、名古屋，美國的費(fèi)城，加拿大的蒙特利爾、多倫多，法國的巴黎，德國的漢堡、法蘭克福、慕尼黑、斯圖加特，以及北歐的斯德哥爾摩、奧斯陸、赫爾辛基等地以地鐵修建為龍頭，對(duì)城市中心區(qū)進(jìn)行了立體化再開發(fā)，即締造地面空間、上部空間和地下空間協(xié)調(diào)發(fā)展的城市空間。其中，充分利用地下空間是城市立體化開發(fā)的主要組成部分。以日本為例，城市地下空間的利用范圍相當(dāng)廣泛，包括人員活動(dòng)、物品儲(chǔ)存、交通運(yùn)輸、供給處理等。其主要開發(fā)和利用形式有：地下室、地下步行道、地下街、地下鐵道、地下停車場、多功能的鐵道站前地下廣場及復(fù)合型的地下市政設(shè)施等。通過廣泛合理的利用地下空間，既節(jié)約了城市用地，擴(kuò)大了公共綠地，又使交通順暢，提高了城市環(huán)境質(zhì)量。
2．2．2 大力開展地下空間

實(shí)踐證明，開發(fā)利用地下空間是提高土地利用效率與節(jié)省耕地、改善城市環(huán)境的最有效途徑。城市地下空間是一個(gè)十分巨大而豐富的空間資源，如得到合理開發(fā)，其節(jié)省土地資源的效果是十分明顯的。一個(gè)城市的可開發(fā)利用的地下空間資源量一般是城市的總面積乘以開發(fā)深度的40％。以北京為例：舊城區(qū)62．5平方公里范圍內(nèi)，淺層地下空間資源可供合理開發(fā)的有41．2平方公里；當(dāng)開發(fā)深度為10m，地下空間資源量為L65億立方米；以地下建筑為二層計(jì)，可提供建筑面積0．55億平方米，比舊城區(qū)0．42億平方米還多。因此，世界發(fā)達(dá)國家把地下空間作為新型國土資源。1983年聯(lián)合國經(jīng)社理事會(huì)通過了利用地下空間的決議，決定把地下空間的利用包括在該組織下屬的自然資源委員會(huì)的工作計(jì)劃之中。1991年在東京召開的城市地下空間利用國際學(xué)術(shù)會(huì)議上通過了《東京宣言》，提出．21世紀(jì)是人類地下空間開發(fā)利用的世紀(jì)。1997年在加拿大蒙特利爾召開了第七屆地下空間國際學(xué)術(shù)會(huì)議，其主題是“明天一室內(nèi)的城市”。1998年在莫斯科召開了以“地下城市”為主題的地下空間國際會(huì)議。廣泛合理地利用地下空間成為21世紀(jì)城市發(fā)展的主題之一。

我國城市地下空間利用是在19世紀(jì)末特殊的國內(nèi)外形勢下起步的，是以人防工程建設(shè)為主體的，這種狀況一直持續(xù)到20世紀(jì)80年代中期，其中一部分工程實(shí)現(xiàn)了平戰(zhàn)結(jié)合，在平時(shí)發(fā)揮了一定的城市功能。80年代中期以來，尤其是進(jìn)入90年代，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市空間容量不足的矛盾日益加劇，于是一些有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的大城市開始了以城市交通改造為主的城市再開發(fā)，地下空間開發(fā)和利用進(jìn)入一個(gè)適度發(fā)展的階段。北京、上海、廣州、深圳、南京正在大規(guī)模建設(shè)地下交通體系：上海先后完成了地鐵1、2號(hào)線和明珠線的建設(shè)，并規(guī)劃了11條地鐵線和10條輕軌線，總長560公里；北京完成了地鐵復(fù)八線、13號(hào)線的建設(shè)，近期又開始建設(shè)地鐵5號(hào)線，不久又將開始建設(shè)4號(hào)線、八通線、春頤支線和望京支線，北京遠(yuǎn)期的地鐵營運(yùn)里程將達(dá)到408公里。除了地鐵的大規(guī)模建設(shè)外，許多大城市還開發(fā)了大型的地下綜合體。如大連總建筑面積12萬平方米的“不夜城”，地下商業(yè)部分3層，停車部分5層；又如北京的東方廣場，因地面高度受限，地下開發(fā)了4層，共30余萬平方米，占總建筑面積的20％。值得注意的是，有些城市在重點(diǎn)再開發(fā)地區(qū)，開始實(shí)行地下空間大規(guī)模的整體開發(fā)，即地面紅線以內(nèi)相對(duì)應(yīng)的地下空間全部加以開發(fā)，在地下建立動(dòng)、靜態(tài)交通體系，并將各種城市公用設(shè)施歸人多功能公用隧道，即“城市共同溝”，使地面上保持安靜、優(yōu)良的環(huán)境。例如北京市的中關(guān)村西區(qū)和東部的中心商務(wù)區(qū)(CBD)都采取了這種再開發(fā)的方式。

地下空間的合理利用，不僅可以解決城市中心區(qū)交通阻塞、環(huán)境惡化的問題，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。一些先進(jìn)國家的城市，如美國的芝加哥、挪威的奧斯陸、瑞典的斯德哥爾摩以及日本的一些城市，在地下空間建立了下水道和污水收集與處理的統(tǒng)一系統(tǒng)以及垃圾分類、收集和處理的統(tǒng)一設(shè)施。日本的深層地下空間開發(fā)方案中設(shè)計(jì)有管道系統(tǒng)可以把垃圾分別輸送集中到地下垃圾處理廠。由于地下空間的封閉性，就可以把污水、垃圾的污染減到最低限度。日本學(xué)者尾島峻雄等人在20世紀(jì)80年代提出了在城市地下空間中建立封閉性再循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)想，尾島設(shè)計(jì)了一個(gè)覆蓋東京23個(gè)區(qū)的地下大深度公用設(shè)施復(fù)合干線網(wǎng)，其相交處節(jié)點(diǎn)為大型多層地下建筑。所有物流系統(tǒng)如污水、垃圾、供熱和供冷的空氣等的運(yùn)送、處理以及回收都在這個(gè)大循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行。我國到2030年，在中等干旱年份，缺水300多億m3，但同時(shí)我國有400—500多億m3的城市生活污水，其中80％未經(jīng)處理排放形成污染，如能達(dá)到英國(100％)和美國(89％)的處理水平，則不但解決了污染問題，回收后也解決了缺水問題。因而，在我國城市中利用地下空間建立封閉性再循環(huán)的中水系統(tǒng)非常必要。
3 地下空間規(guī)劃原則

地下空間的開發(fā)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，發(fā)達(dá)國家的地下空間發(fā)展史表明：當(dāng)全國人均產(chǎn)值達(dá)到或超過500美元時(shí)，才進(jìn)入可以大規(guī)模開發(fā)地下空間的階段。目前我國人均國民生產(chǎn)總值已達(dá)到這個(gè)數(shù)值，在上海、北京、廣州、深圳等大城市已經(jīng)大大超過這個(gè)值，可以進(jìn)入大規(guī)模地下空間開發(fā)階段。但是，在地下空間開發(fā)的過程中，一定要避免盲目及無序的過度開發(fā)所造成的地下空間浪費(fèi)問題。發(fā)達(dá)國家如日本在大規(guī)模開發(fā)利用地下空間時(shí)已暴露出一些問題，主要表現(xiàn)在部分城市中心街區(qū)地下設(shè)施擁擠，即原地下工程對(duì)新規(guī)劃的地下工程設(shè)施布局形成制約，新規(guī)劃設(shè)施埋置深度加大，建設(shè)、管理費(fèi)用增加。為了更好地利用地下空間，國際隧協(xié)于1990年在中國成都召開的第十六屆年會(huì)上提出以下有關(guān)法規(guī)方面的政策宣言草案，并于1991年在英國倫敦第十七屆年會(huì)上正式通過，宣言如下：

(1)地下空間與土地及礦產(chǎn)資源一樣，也是人類的一種寶貴的自然資源，它的開發(fā)利用也應(yīng)認(rèn)真規(guī)劃，以確保這種資源不被破壞和浪費(fèi)；

(2)地下空間的利用是不可逆的，一旦形成，土地將不可能回到原來的狀態(tài)，它的存在也勢必影響將來鄰近地區(qū)的使用，這些特點(diǎn)就要求對(duì)地下空間的規(guī)劃格外重視；

(3)為了決定地下空間的優(yōu)先使用權(quán)，為了更好地處理可能發(fā)生的使用上的矛盾，為了給將來更重要的利用提供預(yù)留空間，國家、地區(qū)應(yīng)該制定有關(guān)的準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)及分類。
因此，根據(jù)我國地下空間利用的具體情況，提出如下規(guī)劃原則：著眼當(dāng)前，考慮長遠(yuǎn)；地上地下，統(tǒng)一規(guī)劃。
3．1 著眼當(dāng)前，考慮長遠(yuǎn)
從我國實(shí)際出發(fā)，近期規(guī)劃應(yīng)著眼現(xiàn)有的地下空間利用。具體規(guī)劃如下：

(1)把過去已建的地下人防工事、地下室或其他地下空間鑒定分類，可用或可經(jīng)過改造利用且又符合總體規(guī)劃的應(yīng)盡快使用，不能利用的予以報(bào)廢。

(2)結(jié)合民用建筑修建平戰(zhàn)兩用的防空地下室，一方面彌補(bǔ)地面防災(zāi)空間的不足，另一方面對(duì)地面上難以抗御的外部災(zāi)害如戰(zhàn)爭空襲、地震、暴風(fēng)等提供較強(qiáng)的防御能力，同時(shí)還可在地面上受到嚴(yán)重破壞后保存部分城市功能。

(3)結(jié)合城市建設(shè)尤其是地鐵建設(shè)開發(fā)地下空間，上海人民廣場的改造即體現(xiàn)了這樣的原則，以地鐵修建為契機(jī)，形成了一個(gè)包括2座地鐵車站、2座地下商場、一座地下停車場和一座地下變電站的大型地下綜合體，地面上建設(shè)了大面積公共綠地并恢復(fù)了人民公園。

(4)明確地下空間利用的重點(diǎn)是以地下交通建設(shè)為中心，其次是人員地下活動(dòng)空間的開發(fā)以及地下供給處理設(shè)施的擴(kuò)充和改造。在近期規(guī)劃同時(shí)，還應(yīng)考慮長遠(yuǎn)，對(duì)將來可能轉(zhuǎn)入地下的大型重要工程設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃預(yù)測，為其預(yù)留位置，避免任意占用造成的地下空間重復(fù)改造。
3．2 地上地下，統(tǒng)一規(guī)劃

城市規(guī)劃必須統(tǒng)籌地面和地下規(guī)劃，地下空間規(guī)劃必須服從城市規(guī)劃，規(guī)劃中必須充分注意取長補(bǔ)短，去弊存利，建在地下有利就規(guī)劃在地下，建在地上有利就規(guī)劃在地上。同時(shí)，由于地下設(shè)施較多，也應(yīng)從使用上、地質(zhì)條件、技術(shù)條件上以及對(duì)能源的消耗等方面深入研究各種地下建筑的合理埋置深度，如共同溝的標(biāo)高不能把地下鐵道的標(biāo)高往深處降，因車站造價(jià)與深度成正比，越深造價(jià)越高，也不利于運(yùn)營成本的降低及乘客上下的便利。在這方面，一定要作好地下空間的立法，以達(dá)到可持續(xù)利用地下空間的目的。
4 結(jié)束語

在城市化水平日益提高，空間資源日益緊缺的今天，大規(guī)模開發(fā)利用地下空間已勢在必行。筆者認(rèn)為在尋求和開發(fā)地下空間資源時(shí)，應(yīng)注意科學(xué)、合理、高效、有序地利用這寶貴的資源，要系統(tǒng)、長遠(yuǎn)的規(guī)劃，以提高城市用地效率，減少城市災(zāi)害損失，實(shí)現(xiàn)城市的安全可持續(xù)發(fā)展。
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(作者系北方交通大學(xué)隧道與巖土工程研究所 摘自：《中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)》2003.5)