中小城市地下空间资源容量与规模预测方法研究

　　摘要：城市地下空间开发利用是城市建设和发展的重要组成部分。由于地下空间开发的不可逆性，科学评估地下空间资源容量和预测地下空间建设规模显得尤为重要。目前，我国地下空间开发主要集中在大城市和特大城市，主要依托于城市轨道交通进行系统开发。中小城市地下空间建设主要为人防配建地下室，缺乏系统性的开发引导。本文结合江山市中心城区地下空间开发利用规划，对中小城市地下空间资源的容量与规模预测方法进行了初步探索。

　　关键词：中小城市,地下空间,资源容量,规模预测

　　1 前言

　　由于地下空间开发的不可逆性，科学评估地下空间资源容量和预测地下空间建设规模显得尤为重要。地下空间资源容量评估和开发规模预测是地下空间开发利用的前提，是实现地下空间有序开发，合理利用的基础。

　　2 地下空间资源的特征

　　2.1 地下空间的定义

　　地下空间是指在岩层或土层中天然形成或经人工开发形成的空间。

　　城市地下空间是城市空间系统中地面以下部分的空间。城市地下空间作为一个新兴的国土资源，对提高土地利用率，缓解中心城市密度，疏导交通，扩充基础设施容量，增加城市绿地，保持历史文化景观，减少环境污染和改善城市生态起到不可忽视的作用。

　　2.2 地下空间资源的特征

　　与地上空间相比较，地下空间具有其不同特征：隐蔽性、密闭性、稳固性等。这些特征使得地下空间使用上与地上空间有一定互补性。地下空间利用也有其不利的方面，对于在地下空间生活或工作的人产生影响，如开发不可逆性，通风、采光条件比较差，有毒气体不容易扩散，难以将绿色植物移植到地下空间等。

　　图1：江山市现状地下空间分布

　　图片来源：笔者自绘

　　3 江山市地下空间开发现状

　　3.1 现状地下空间开发特点

　　江山市地下空间的开发始于二十世纪初。改革开放以来，江山市地下空间建设有了长足发展，目前江山市地下空间开发利用进入了一个新阶段。地下空间的开发利用呈现规模较大、综合性较高、用途多样化的发展趋势。

　　至2011年江山市已建成的地下空间共26处，总建筑面积52677m2。在地下空间的类型中，普通地下室所占的比重超过半数，而且这种比例仍在持续走高。

　　3.2 存在问题

　　(1)初期定位与现状偏差，历史遗留问题多

　　六十年代建设的地下空间主要以备战为目的，改革开放以来，以前的地下人防工程面临着平战结合、更好地为经济服务等问题，急需妥善的处理解决。

　　(2)分散建设，缺乏统筹规划

　　过去各行业按照各自的发展需要自行建成的地下建筑，缺乏整体性、系统性，矛盾较多，综合效益不明显。城市没有制定完整的城市地下空间开发利用规划，并纳入城市总体规划中。

　　(3)地下工程之间缺乏连通，未能形成统一体系

　　现有地下工程之间包括人防工程之间都孤立存在，缺乏连通，点不能连成线，线不能汇成面，面不能聚成体，不能形成统一、完善、高效、互补的地下空间整体网络。

　　4 地下空间资源评估方法

　　4.1 地下空间资源评估的必要性

　　地下空间资源评估是地下空间开发利用规划的基础，是地下空间资源的具体体现，主要表现为地下空间建设的自然条件与土地适宜性评价，开发条件的可行程度与开发价值的综合分析。通过地下空间资源评估，可预测地下空间可持续利用资源，预测合理开发资源的数量和质量。

　　4.2 地下空间资源评估

　　从理论上讲，地下空间资源总=城市总面积*开发深度*40%可开发系数。

　　根据理论计算，江山市浅层(0～-10m)地下空间资源容量约为3.28亿m3，理论上可开发量约为1.31亿m3;按5m层高折算，浅层可提供2620万m2的建筑面积。次浅层(-10m～-30m)地下空间资源储量丰富，总容量约为6.56亿M3，理论上可开发量约为2.62亿M3，按5m层高折算，可提供5248万m2的建筑面积。次浅层地下空间开发成本较高，建设难度大。

　　实际地下空间可开发利用资源受地质条件、水文、岩土、地下工程、地面现状等因素综合影响，城市地下空间可开发利用量=地下某一深度*城市功能用地。

　　4.3 工程地质条件适宜性评价

　　江山市中心城区的区域地质构造一级单元属于“扬子准地台”东南边缘钱塘江复向斜与华夏台背斜的交接处，构造活动频繁，地质环境多变，构造复杂。根据《江山市城市岩溶地质环境调查评价报告》，江山市中心城区工程地质可划分成适宜性差区、较适宜区和适宜区三个区

　　4.4 各类用地适宜性评价

　　结合城市建设的实际情况，对中心城市各类用地进行梳理和分析，依据地下空间建设的要求，将此范围内分为规划有建筑基地用地和规划无建筑基地两大类进行分析。

　　4.4.1 规划有建筑基地用地

　　(1)规划保留用地

　　该用地原则上限制其地下空间的开发，在特殊情况下可以开发利用其建筑基础底面以下安全影响范围以外的空间。

　　(2)现状有地下空间用地

　　该用地属于保护和保留对象，原则上限制地下空间的再次开发。对周围岩土体稳定性有很高要求，为了保证已有地下空间的安全和使用，规定其周围一定范围内的地下空间资源为限制开发范围。

　　(3)新建、更新、改造用地

　　对于这部分区域地下空间的开发不受地面建筑制约，结合其地质条件充分开发利用地下空间。

　　(4)文物保护用地

　　不允许开发与文物保护和生态保护功能不符的地下空间类型或超规模开发。对文物保护区，在地下文物勘测和挖掘工作完成后，其地下空间可以用作地下博物馆、展览展示区或进行封闭处理。

　　(5)特殊用地

　　由于其用地属性的特殊性，对其地下空间的开发暂不列入规划研究范围内，在规划中将其列为其他用地。

　　图2：江山市地下空间资源适建性评价

　　图片来源：笔者自绘

　　4.4.2 规划无建筑基地用地

　　(1)绿地

　　绿地包括城市公共绿地、防护绿地和外围绿地，绿地作为城市重要的生态空间原则上应严格保护，结合实际需求因地制宜开发地下空间。

　　(2)道路、广场用地

　　道路用地现状一般地下空间使用类型较多的是市政管线。

　　城市广场是城市大型公共活动集中区，一般位于城市中心地段，交通、商业、居住都比较发达，可充分开发地下空间建设地下综合体，增强广场吸引力。

　　(3)停车场用地

　　停车场用地可结合实际情况，尤其是城市公共活动中心、停车需求较大的区域、重大交通枢纽周边等充分利用土地价值，开发地下空间，满足大规模停车需求。

　　(4)水体

　　水体为城市生态保护范围，依据实际情况可建设水下道路、管线等基础设施，但原则上作为限制开发区。

　　(5)自然山体

　　自然山体为城市生态保护范围，依据实际情况可建设道路、地下防护空间施，但原则上作为限制开发区。

　　4.5 资源适建性评价

　　结合以上对各类用地的分析，将规划范围内的用地地下空间开发划分为四大类型，分别是禁止建设区域、限制建设区域、引导建设区域和适宜建设区域。

　　5 地下空间需求规模预测

　　5.1 预测思路

　　地下空间开发利用的规模与城市发展对地下空间的需求量有关。地下空间需求量取决于城市发展规模、社会经济发展水平、城市空间布局、人们生活方式、科学技术水平、自然地理条件、法律法规和政策等多种因素。江山市中心城区地下空间开发规模预测，在科学合理的前提下顺应城市社会经济高速发展的客观要求，预测中心城区地下空间的开发规模。

　　图3：江山市地下空间工作分区

　　图片来源：笔者自绘

　　5.2 需求预测

　　采用空间协调系数法，依据城市功能分区划分城市建设用地，构建地下空间规模的指标体系，预测地下空间开发规模。

　　5.2.1 分区与用地规模

　　根据规划工作区划分，江山市中心城区划分为5个片区。

　　表2：规划工作区划分表

　　工作区名称总面积(hm2)建设用地面积(hm2)

　　城北片区969463

　　老城片区694291

　　江东片区1229516

　　城南片区28741520

　　高新片区1490494

　　5.2.2 指标体系构建

　　根据江山市城市建设的经验，及规划区相关控制性详细规划的数据分析，并结合城市中心区、新城区、老城区和工业区等典型城市建设区域的开发强度，估算城市各功能分区建设用地开发的平均容积率。

　　空间协调系数：是在开发初期就规划好区域内地上地下的全部空间，使得上、下部空间形成一个相互促进和补助的完整系统。空间协调系数表述为规划区内地上与地下空间之间的比例关系，即

　　L=S下/S上

　　式中：L为空间协调系数

　　S下为地下空间容量

　　S上为地上空间容量

　　系数确定：依据相关研究及建设经验，住宅地下空间建筑面积约占地上建筑面积的5%～10%;公共建筑地下空间建筑面积约占地上建筑面积的10%～20%。结合规划期内城市建设发展预测，提出适应城市建设区域地下空间开发的协调系数。

　　表3：城市建设区空间协调系数表

　　城市建设区域空间协调系数(%)

　　中心区10～15

　　新城区8～10

　　老城区5～8

　　工业区2～6

　　5.2.3 需求规模

　　江山市中心城区地下空间需求主要来自两个方面，分别是建城区对地下空间的需求及城市新建地区对地下空间的需求。预测2020年地下空间总需求规模约为：230～310hm2。

　　表4：分区需求量计算表

　　工作区名称总面积(hm2)建设用地面积(hm2)平均容积率空间协调系数(%)地下空间需求量(hm2)备注

　　城北片区9694631.28～1044～56含现状

　　老城片区6942911.05～815～23含现状

　　江东片区12295161.08～1041～52含现状

　　城南片区287415201.08～10121～152含现状

　　高新片区14904941.02～610～30含现状

　　合计72563284 230～310含现状

　　6 结论

　　城市地下空间开发利用是城市可持续发展的重要途径，由于地下空间开发的不可逆性，科学评估地下空间资源容量和预测地下空间建设规模显得尤为重要。目前，我国地下空间开发主要集中在大城市和特大城市，主要依托于城市轨道交通进行系统开发。中小城市地下空间建设主要为人防配建地下室，缺乏系统性的开发引导。文章结合江山市中心城区地下空间开发利用规划，针对中小城市社会经济水平、地下空间开发建设的技术力量、建设能力，对中小城市地下空间资源的评估与规模预测方法进行了初步探索，为同等发展水平的中小城市地下空间开发提供有效的经验。

　　参考文件：

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　　[2] 束昱,柳昆,张美靓.我国城市地下空间规划的理论研究与编制实践[J].规划师2007(2).

　　[3] 陈志龙.浅谈城市地下空间规划的前瞻性和可操作性[J].地下空间与工程学报,2006(1).

　　[4] 李艳斌,王茜玺.浅析城市地下空间规划——以昆山市为例[J].城市建设,2011(13).

　　[5] 柳昆,彭建,彭芳乐.地下空间资源开发利用适宜性评价模型[J].地下空间与工程学报,2011(2).

《中小城市地下空间资源容量与规模预测方法研究》

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