随着城镇化的快速推进和城市空间扩展需求的日益迫切, 城市地表空间紧缺问题日益突出, 合理有序地开发利用地下空间是提升城市空间容量、提高空间资源利用效率的有效途径^[1]。科学有序地开发利用地下空间对解决城市发展中交通拥挤、停车空间缺乏、基础设施扩容改造和维修难度大等问题有重要意义, 也有利于促进城市发展由扩张型向限定城市边界、优化空间结构转变^[2]。我国地下空间开发利用起始于20世纪60年代的人防工程建设, 改革开放以来, 随着城市化进程加快, 城市空间容量不足问题日益显现, 地下空间开发利用也随之步入新的阶段。近年来, 国家和地方政府部门都相继出台了一系列推进城市地下空间开发利用的政策, 提出了全面开展地下管线普查工作、加大地下空间开发利用规划管理力度、推进城市地下综合管廊建设等要求^①。

①   国家相关政策主要包括《城市地下空间开发利用管理规定(2011年修正本)》(建设部令第108号)、《国务院办公厅关于推进城市地下综合管沟建设的指导意见》(国办发〔2015〕61号)、《住房城乡建设部等部门关于开展城市地下管线普查工作的通知》(建城〔2014〕179号)等; 陕西省相关政策有《陕西省人民政府办公厅关于开展人民防空工程和其他地下空间工程普查建档工作的通知》(陕政办发(2007)103号)、《关于开展城市地下管线普查工作的通知》(陕建发〔2015〕9号)、《陕西省城市地下管线信息系统技术规范》(陕建发〔2015〕9号)、《关于开展全省城镇市政基础设施调查摸底的通知》(陕建城发〔2015〕120号)等。

陕西省城镇化发展迅速, 2000年至今, 城镇人口及用地年增速均超过2.5%。同时, 由于南北跨度大, 各城市自然地理条件和经济社会发展水平差异明显, 城市地下空间开发利用条件各异, 如何因地制宜并合理有序地开发利用城市地下空间, 是城镇化发展过程中亟需解决的重要问题, 其地下空间的开发利用在中西部地区也具有典型性和代表性。

1 城市地下空间开发利用存在的问题 1.1 利用水平较低, 缺乏系统规划

陕西省城市地下空间开发利用已经起步, 但水平较低, 缺乏系统规划和有效衔接。近年来, 全省地下空间设施建设规模逐年增大, 西安地铁1，2，3号线运营线路里程达90.95km, 4，5，6，9号线正加快建设, 全省地下停车场面积约127.77万m², 地下人行通道面积达2.74万m²; 综合管廊建设已步入实践阶段, 西咸新区已建成综合管廊约55km, 韩城市建成约21.4km。然而, 全省地下空间开发利用仍处于起步阶段, 地下设施建设相对零散, 多为功能单一的停车场、人防工程和市政管线, 地下设施之间及其与地面设施间缺乏统筹规划和有机衔接。

1.2 开发条件复杂, 开挖难度较大

陕西省南北跨度大, 地貌类型复杂多样, 地下空间开挖难度较大。关中地区城市地下文物丰富, 从文物保护要求出发, 地下空间利用的工程开挖难度较大, 开发成本相应较高, 如西安城区文化层多在地下5~7m范围, 地铁作业平台均在地表 14m以下, 部分地区已深入30m以下。陕南和陕北地区由于地质条件复杂, 地下空间开发条件相对较差, 造成开发利用难度较大。

1.3 缺乏管理统筹, 体制亟需完善

当前城市地下空间开发利用管理主体较多, 缺乏统筹规划, 多头管理和管理缺位问题同时存在, 管理体制亟待完善。《城乡规划法》、《建筑法》、《道路交通法》、《土地管理法》、《物权法》和《人民防空法》等法律及城市市政设施管理的相关法规中都有关于城市地下空间开发利用的相关条款, 却尚未对地下空间开发利用进行专门立法。城市地下空间开发利用在规划编制、建设管理、权属登记、工程质量监督和安全保障等方面的法律依据及制度建设尚不健全^[3], 统筹规划及开发利用地下空间的体制机制也有待形成。

1.4 数据共享不足, 基础信息不清

由于地下设施类型多样, 建设时间不一, 又涉及多个管理部门, 存在信息来源复杂、统计口径和标准不一、数据共享不足等问题, 致使地下空间信息普查工作难度大, 难以系统全面掌握地下空间开发利用状况。此外, 同国内其他多数省份一样, 陕西省也未建成统一的城市地下空间管理信息平台, 建设信息不全, 且难以同步更新, 给统筹规划和管理地下空间的开发利用造成困难。

2 城市地下空间开发利用条件评价

城市工程地质、水文地质条件和社会经济条件影响地下空间资源开发利用的工程适宜性和经济可行性^[4], 进而影响地下空间资源的利用方式和开发潜力, 对上述条件及其对地下空间开发利用的影响进行评价是编制城市地下空间开发利用规划的基础。陕西省关中、陕南和陕北三大区自然地理条件差异明显, 城市地下空间开发利用条件具有明显的地域性特征(表 1)。此外, 关中及陕南地区的汉中等城市地下文物遗存较多, 地下空间开发时需要考虑文物古迹保护要求。

3 城市地下空间开发需求测定

城市地下空间开发要综合考虑城市发展规模、经济社会发展水平、城市用地布局、地质地理条件等情况, 测算与地下空间开发条件和客观需求相协调的阶段性城市地下空间开发规模^[5], 以指导地下空间合理开发。本文采用类比法、建设强度预测法和分类需求加总预测法等3种方法对陕西省2020年各城市地下空间需求量进行测算, 并利用相关规划数据进行校正。

1) 类比法测算

对比国内同类城市地下空间开发人均需求量, 综合考虑城市功能定位、产业特点、发展阶段等确定人均地下空间需求量指标, 结合城市人口规模进行地下空间需求量测算。计算公式:

其中, S_s为城市地下空间需求量, S_p为人口规模，α为类比人均地下空间需求量。

本文类比北京、上海、郑州等城市人均地下空间需求量，先确定陕西省各城市2020年人均地下空间需求量指标, 再依据各城市总体规划确定的人口规模计算得出地下空间需求量。

2) 建设强度预测法测算

依据城市地面规划的建设强度, 综合考虑城市发展水平、人均GDP等合理确定城市地下空间需求强度指标, 计算得到地下空间需求量。计算公式:

其中, S_j为城市地下空间需求量, S_q为城市用地规模, β为地下空间需求强度。

3) 分类需求加总测算

城市地下空间包括地下交通设施、地下市政设施、地下公共服务设施、地下仓储和人防工程等设施, 依据各类地下设施定额规定分项测算并求和得出城市地下空间总需求量。计算公式:

其中, S_g为城市地下空间需求量, S_i为各类地下设施空间需求量, 包括人防工程设施空间、轨道交通及换乘空间、地下停车空间、地下公共设施空间及其他设施地下空间等, n为地下设施空间项数。

基于上述3种方法的预测结果, 充分考虑城市自身特点最终确定2020年陕西省各城市地下空间需求量, 结果见表 2。

4 城市地下空间开发利用规划重点

结合开发条件评价和需求预测结果, 明确城市地下空间开发利用重点, 确定城市地下空间分层分区开发标准和地下设施开发建设要求, 推进地下空间信息化管理。

4.1 分区分层开发城市地下空间 4.1.1 地下空间管制分区

为从宏观层面规范城市地下空间开发利用秩序, 依据城市工程地质条件及地面建设现状, 按照地下空间开发利用的适宜性, 在城市规划建设用地范围内科学划分地下空间开发利用的禁建区、限建区和适建区(表 3), 并结合城市总体规划将适建区进一步分为城市地下空间重点建设区和一般建设区^[6]。重点建设区的地下公共服务设施与地铁、交通枢纽等地下空间要求实现相互连通, 形成地下步行网络, 一般建设区以配建功能为主, 可结合轨道站点进行商业设施开发。

4.1.2 地下空间竖向利用分层

为使地下空间得到有序、有效利用, 将城市地下空间竖向层次分为浅层、中层、次深层和深层。目前, 我国城市地下空间开发利用主要集中在地下30m以上的空间。

结合陕西各城市区域工程地质、水文地质条件及城市发展特征, 并充分考虑城市地下文化层较深的特点, 将城市地下空间竖向分层。浅层空间主要安排与地上功能联系紧密、使用频繁、人流量大的地下设施; 中层为城市公用设施建设空间, 主要建设功能相对独立的城市地下设施; 次深层主要安排需要避免干扰的特殊功能, 空间要进行严格控制和预留^[7]; 100m以下的深层空间作为战略资源实行严格保护控制, 为城市远期发展预留地下空间资源。

4.2 分类实施地下设施开发建设 4.2.1 地下轨道交通

地下轨道交通具有运量大、准时、速达、绿色等优势, 其建设能有效缓解城市交通压力。规划西安咸阳两市应加快地铁建设, 建立可持续的交通发展结构, 促进西安与咸阳地铁建设的衔接和协同。地铁布线要结合城市建设基础和发展趋势, 避让环境敏感区及文物保护带^[8], 站点选择时处理好与地下商业街、地下停车场和地面商业综合体等的空间关系和建设协同关系, 加强与公交、出租车等交通方式的接驳与换乘, 以充分发挥地下轨道交通综合效益。

4.2.2 地下停车场

城市地下停车场建设以公共停车场为重点, 要充分利用广场、公园绿地等公共空间进行建设, 着重加强人口聚集程度高且交通繁忙的城市商业中心区、行政中心、大型文体设施、医疗卫生设施、对外交通站场等地段的公共停车场建设, 并加强城市动态交通与静态交通、私家车与公共交通工具间的衔接换乘^[9]。

4.2.3 综合管廊

综合管廊建设可有效减少路面反复开挖带来的损失和影响, 是城市地下空间开发利用的重要任务^[10-11], 各城市应结合新区建设和旧区改造, 因地制宜地安排综合管廊建设, 尽可能将各种管线纳入管廊以充分发挥其作用, 并与轨道交通、道路、地下街等建设相结合, 提高城市地下空间开发利用的综合效益。

4.2.4 地下公共服务设施

地下公共服务设施建设要与旧城改造和新区开发同步进行, 统筹兼顾地上地下的商业服务和交通功能, 逐步从单一功能向复合功能发展, 形成贯通地上地下、功能有机综合的公服综合体。

1) 地下综合体

地下综合体是在人流密集地区开发集交通、商业、娱乐、贮存等多用途于一体的大型地下公共建筑, 通过交通和商业等功能的互动, 产生巨大经济效益^[12]。地下综合体建设应注重地上地下功能的衔接协调, 按照“人货分离, 区别功能”的原则, 合理分层布局功能。

2) 地下商业街

城市在旧城改造和新区开发时, 可结合地下步行通道规划建设地下商业街。地下商业街应与现有的地下交通枢纽相衔接, 注重营造公共空间, 以保证地下商业街的通达性、场所性和公益性。同时, 地下商业街还应符合“平战结合、平灾结合”的原则, 达到人防设施建设标准要求, 具备战时人员疏散通道及物资储备场所的功能^[13]。

4.2.5 地下仓储设施

地下仓储设施包括地下粮库、油库、水库、物资储备库等, 具有封闭、隐蔽、热稳定好等特性^[14]。应充分利用各城市地质地理条件, 平战结合、平灾结合, 积极开发有利于能源和物资储备的地下仓储设施, 提高城市能源和物资保障能力。地下仓储选址布局应优先考虑郊区或交通便利的地区, 以充分满足其隐蔽性、大运量、服务对象指向及储存物资特征等要求。

4.2.6 人防工程

人防工程是城市地下空间的重要组成部分, 县级以上城市应根据国家规定的城市防护类别和防护标准, 实行分类防护。一方面要结合城市总体规划, 编制人民防空工程专项规划, 配套建设人民防空工程, 保障战时人员安全; 另一方面要加强兼顾人防工程建设, 地下轨道交通、地下停车场、地下综合体、地下商业街、地下仓储设施等地下空间的开发建设应当符合人民防空工程的防护要求, 以利于平战结合。

4.3 推进城市地下空间信息化管理

实现地下空间信息化管理需要加强信息化平台建设, 为地下空间的规划、建设、管理和领导决策提供信息保障^[15]。各城市应结合智慧城市建设, 整合现有地下空间信息资源, 利用GIS技术、数据系统工程技术、网络技术、多媒体技术和空间建模方法等, 建立高效能、前瞻性和共享性的地下空间管理信息平台。同时, 建立地下空间管理信息共享机制, 加强部门间沟通协调和信息共享, 提升城市地下空间管理标准化、信息化、精细化水平。

5 结语

随着我国城镇化的持续推进, 充分利用地下空间已成为城市空间发展不可逆转的趋势。科学制定地下空间开发利用规划是促进地下空间统筹协调发展的重要保证, 为加强城市地下空间开发利用规划的科学性和前瞻性, 规划应在准确评价地下空间开发条件和科学预测地下空间需求的前提下, 合理确定地下空间开发利用重点任务, 促进地下空间资源的合理利用。陕西省由于地域南北跨度大, 各城市自然地理条件和经济社会发展情况差异明显, 城市地下空间开发利用规划需综合考虑城市地质地理条件、城市发展规模和经济社会发展水平等因素, 因地制宜地确定各城市地下空间分层分区开发要求与地下设施开发建设重点, 以实现全省城市地下空间合理有序开发。