王愛恒
(北京井置建筑規劃設計有限公司,北京市100037)
隨著經濟與技術的發展,應城市化水平與管理的需求,采用綜合管廊的模式進行管線敷設成為城市建設和城市發展的趨勢和潮流。綜合管廊興起于歐洲,如今歐洲已經建設了數千公里的市政共同溝,國內稱之為綜合管廊。在亞洲,日本是綜合管廊建設最為先進的國家。從國外發達城市綜合管廊的發展經驗來看,綜合管廊可高效利用城市地下空間、有效抵御自然災害等。目前,國內已經把綜合管廊列為城市基礎性設施。作為城市規劃的一部分,其編制與城市總體規劃結合得越來越緊密。
城市地下綜合管廊是指在城市地下建造一個隧道空間,將電力、通信、熱力、給水等各類工程管線集于一體,地上附著檢修口、吊裝口和通風口等設施,以及監測系統,是保障城市運行的重要基礎設施和生命線。城市地下綜合管廊可有效杜絕“拉鏈馬路”現象、蛛網式架空線,讓技術人員無須反復開挖路面,就可以在綜合管廊中對各類管線進行搶修、維護、擴容改造等,大大降低管線的時間管理成本,明顯改善城市地面景觀,提高城市防災減災能力。
綜合管廊根據其所收容的管線不同,可分為干線管廊、支線管廊、纜線管廊。干線管廊通常設置于機動車道或道路中央下方,采用獨立分艙敷設,負責向支線管廊提供配送服務。其特點是結構斷面尺寸大、覆土深,系統穩定且輸送量大,具有高度的安全性,維修及檢測要求高。支線管廊為干線管廊和終端用戶之間聯系的通道,通常設置在道路兩側或單側,采用單艙或雙艙敷設。其特點是系統穩定性和安全性較好。支線管廊斷面尺寸有時甚至比干線管廊大。纜線管廊一般敷設在人行道下,采用淺埋方式,設有可開啟蓋板。其特點是空間斷面較小,埋深較淺,設有通風、監控等設備,在維護與管理上較為簡單。
城市地下綜合管廊的建設對城市發展有三方面的影響。第一,把本來埋在城市道路下面的市政管線由分散布置集合在同一管廊內,形成上下布置的形態,有利于節約用地,為研究道路的利用提供了更多的空間。第二,把位于城市表面的市政設施納入綜合管廊內,整理了城市所謂蜘蛛網,取消了支撐蜘蛛網的各類設施,減少了黃線劃定的控制范圍,為城市爭取了更多的發展空間。第三,為城市安定運行提供了強有力的保障,利于快速檢修與市政設施更新,也利于防御一定規模的地震、水災等。
2014 年,我國開始重視城市地下基礎設施建設,提倡開展城市地下綜合管廊示范建設,并出臺了一系列加強城市地下綜合管廊建設的政策。2015 年,李克強總理多次作出重要批示,明確表示城市建設不但要重視“面子”,更要“里子”。同年,中央啟動第一批中央財政支持的綜合管廊試點城市建設工作,綜合管廊正式進入城市基礎設施全面建設期。事實上,國內經濟較為發達的地區或城市已經對綜合管廊有所探索。選取已經編制城市地下綜合管廊的城鎮,對其綜合管廊相關信息進行分析(見表1),呈以下特征:

表1 國內典型綜合管廊相關統計信息
(1)綜合管廊規劃多數納入近期建設規劃
統計的城鎮綜合管廊規劃期限與城鎮總體規劃期限一致的有5 個,占比23.81%;納入城市近期建設規劃的有10 個,占比47.62%。從國外建設綜合管廊的經驗來看,綜合管廊不是一個短時期完成的工程,投入大,運營難,需要結合城市發展實際情況,方可有效推進綜合管廊建設。從國內綜合管廊規劃長度與年限的情況分析,多數城市建設綜合管廊呈現試試看的態度,僅將綜合管廊規劃納入近期建設規劃,缺乏對綜合管廊遠景規劃的對接,這將影響未來綜合管廊的經濟性。
(2)建設綜合管廊與城鎮經濟發展情況相關
統計綜合管廊相關信息(見表1),以吉林省白山市長白縣、云南省大理市南澗縣為例,與其他城市相較而言,人均GDP 和總量都不占優,但仍舊編制了綜合管廊規劃。規劃的綜合管廊長度與規劃年限都較短,規劃綜合管廊長度與縣城面積比值為0.35 和0.51,都納入了近期建設規劃中。以成都、合肥為例,人均GDP 較高且GDP 總量也較高,規劃綜合管廊長度較長,規劃綜合管廊長度與縣城面積比值為1.67和0.61,規劃年限至總體規劃期末。由此可見,城鎮經濟越發達,規劃綜合管廊長度越長、密度越高,規劃期限越長。
(3)綜合管廊平均造價因地而宜
由圖1 可知,綜合管廊造價多數分布在0.5 億~1 億元內,平均造價為0.62 億元。影響綜合管廊建設的因素有多種,主要有抗震等級、地下水位、河流疏密、綜合管廊剖面尺寸、施工方式和道路地下市政管線種類等。纜線管廊建設長度越長、比例越高,有利于降低綜合管廊的平均造價。綜合管廊穿河次數越多,也可增高綜合管廊建設成本。因而,各個城鎮所處位置是決定建設綜合管廊成本的先天條件,而且成本高的綜合管廊建設會加重對城鎮經濟發展的負擔。(4)綜合管廊覆蓋度差異大

圖1 國內綜合管廊平均造價對比
將綜合管廊長度與城區面積的比值作為綜合管廊的分布密度,可稱為綜合管廊覆蓋度。由圖2 可知,城鎮的平均綜合管廊覆蓋度為0.4,僅成都的綜合管廊覆蓋度超過1,為1.67。

圖2 國內綜合管廊長度與城區面積比值對比
綜合管廊現階段仍舊是城鎮市政設施難以回避的關鍵因素。過高的綜合管廊覆蓋度提高了城鎮建設與運營成本。只有與城鎮發展相匹配的綜合管廊覆蓋度,才能促進城鎮的發展。現階段縣城內的綜合管廊宜小于平均數,市區內的綜合管廊可適當大于平均數。從長遠角度分析,城鎮的綜合管廊覆蓋度應逐步提高,近期與遠期之間還應相互兼容,避免高昂的重復建設成本。
(5)小結
建設綜合管廊成為城鎮經濟發展到一定階段的現象,同時也是支撐城鎮經濟進一步發展的物質基礎。現階段綜合管廊的發展趨勢,一是成為城鎮發展的必備設施;二是綜合管廊覆蓋度有增長趨勢;三是越來越成熟的建設與運營經驗,有助于降低綜合管廊成本。
綜合管廊納入近期建設的部分應與城鎮經濟發展相匹配,同時與綜合管廊遠期規劃相協調。國內各個城鎮的地理氣候并不相同,綜合管廊建設應該在綜合管廊遠景規劃引導下,與城鎮近期建設相結合,真正做到“千里之行,始于足下”。為了更好地發揮綜合管廊的作用,綜合管廊遠景規劃可突破城鎮總體規劃期限限制,從城鎮發展的整體出發,編制城鎮的綜合管廊規劃,期限可為50 a,甚至100 a。這一點可以參考歐美及日本的綜合管廊建設過程。在實施過程中,國內綜合管廊建設要具備彈性的特點。綜合管廊的彈性表現在當城鎮發展計劃改變時,應具有可以應變的方法,與已建成綜合管廊相適應、相對接、相兼容。
興化市是江蘇省歷史文化名城,位于江蘇中部,地處江淮之間,里下河地腹地,中心城區內河湖港汊縱橫交錯、垛田遍布,是典型的魚米之鄉。千島菜花是水鄉最大的亮點,是世界四大花海之一。20 世紀90 年代,興化工農業飛速發展,在1984 年撤縣建市,2017 年中國百強縣排名98 位,是我國東部沿海較為發達地區。經濟發展對支撐城市地下綜合管廊建設極為重要,較為發達的城市經濟有利于更為快速地推進城市地下綜合管廊建設。興化市總體規劃確定中心城區55 km2,規劃期末城市人口50 萬人。在城市地下綜合管廊建設方面,興化市呈現出以下特征:
(1)碟形洼地,水網密布,增加布局難度與建設成本
興化市中心城區位于里下河凹陷中心地帶,為中新生代斷隘盆地強烈持續沉降區,經過了海網—瀉湖—湖沼—水網平原的演化過程,最終形成了湖蕩、沼澤地貌特征,即現在的碟形洼地,俗稱“鍋底洼”。對城市地下綜合管廊造成兩方面的影響。其一,水位高,對綜合管廊箱體有較強的浮力作用,水位升降對綜合管廊造成反復浮力變化。其二,水質呈碳酸鹽地質層的特性,增大綜合管廊的材料建設成本。同時,綜合管廊要考慮水文特征,不能破壞當地的生態環境。
(2)城市發展西工東居、東拓南延,建設時機利于降低成本
興化市中心城區共劃分10 個組團,城市總體規劃設計六橫九縱的主干網絡,老城區內道路網絡相對完善,新開發組團路網尚未完善,主要包括城東組團、城南組團、西北組團。這3 個組團的路網建設已經納入城市近期規劃中,有利于敷設城市地下綜合管廊,降低城市綜合管廊建設成本。
(3)地下市政管線有待更新與維護
給水管線枝多環少,管徑偏小,管材老舊,安全性較低,規劃確定管材更新、擴大管徑等內容,道路的開挖不可避免。污水管線中,收集系統配套不足,排水管缺乏養護,相關文件與圖紙缺乏統一管理,部分污水管道位置不明,規劃確認排水分區,重新梳理污水干管支管路徑,覆蓋全城。雨水管線管理養護不足,存在淤塞侵占問題,排水標準不高,部分道路排水未成系統且存在管徑較小的問題,規劃確定建設覆蓋整個中心城區的雨水網絡,主次明確,先收集,后就近分散排入河流、湖泊。
中心城區內,特別是老城區,地下管線較為密集。一方面因為道路較窄,安全間距較小,存在一定的安全隱患。另一方面,由于發展的需求已經敷設了共同溝,但經常滲水,現狀已經不堪重負。
(4)地上市政線路影響城市景觀
高壓線路橫空地塊,影響土地集約利用與城市美觀。中低壓線在中心城區內有多處架空敷設,且是運營商各自敷設,造成較大的土地浪費,有待整合。供熱管線部分地段采用低支架架空管道,主要分布在西部的工業區范圍內,對西環路的景觀造成較大的負面影響。
(1)確定“統一規劃、集約發展”的原則
在興化市總體規劃框架下,構建一整套可持續發展的智慧型地下綜合管廊體系,推進實施方案納入興化市近期建設規劃,進一步提高智慧城市建設水平。興化城市地下綜合管廊保障興化城市生命線安全運營,是實現興化市政設施的集約化、現代化、智慧化、低碳化的重要手段。
(2)發揮綜合管廊最大效益
鑒于地下綜合管廊的特點,將建設的重點優先放在高強度開發的城市核心地區、交通流量大的城市主要道路及景觀道路、地下管線分布密集的區域。一是中心區、商業中心、城市地下空間高強度成片集中開發區、重要廣場等區域。二是交通流量大、地下管線密集的城市主要道路和景觀道路。三是其他不宜開挖路面的路段,如歷史城區、步行街。
(3)新區先行,彈性發展
地下綜合管廊建設具有投資大、運營管理復雜、建設周期短等特點,但入廊辦法及運營制度在國內仍處于探索階段。參照國內先行城市的經驗,如上海浦東新區、深圳光明新區、珠海橫琴新區。參照江蘇先行城市的經驗,如蘇州工業園、昆山花橋經濟開發區、南京河西新城南部,結合新區建設進行試點,積累足夠的建設和管理經驗后再進行推廣。這也是國內其他城市通行的做法。
確定合理的遠景規劃方案,以適應興化市未來發展的可能性,避免綜合管廊因不兼容或難以兼容造成綜合管廊閑置,以便更好地實施彈性方案。
(1)入廊的市政管線的選擇
確定“已有管線為基礎,干支管線優先入,未入管廊重避讓”的原則。分析興化市中心城區的市政設施,供電線路、通信線路、供水管線入廊可行,但供熱管線僅分布于西部工業區,燃氣管線入廊易形成封閉的空間,造成更大的安全隱患。因而,燃氣管線和供熱管線只在有條件入廊的區域入廊。其他未入廊的市政管線,則需要注重避讓綜合管廊。
(2)明確原站位置,理清市政干支線密集區域
原站是市政設施,如水廠、變電站、通信交換局、有線電視中心等起始點的統稱。根據興化市政規劃,確認現狀水廠與規劃水廠的位置及其相應干管分布,如一水廠、二水廠的位置;確認現狀與規劃高壓變電站及其線路分布,有3 個220 kV 變電站、12 個110 kV 變電站;確認現狀與規劃通信設施及其干線分布,有2 個有線電視中心、2 個通信交換局所。
根據給水干管、高壓線路、通信干線的分布,在ARCGIS 中進行疊加分析,得出東環路、長安路、高興東路是給水干管、通信干線、高壓線路干線分布最為密集的道路,可將大部分原站連接起來,且全為城市主路。
再疊加給水、通信、供熱、燃氣等的支線網絡,形成管線密集分布區域,得出東環路、長安路、高興東路仍是干支網絡密集的路段。此外,還有五里路、建設路、牌樓路、杭州路、西環路也是干支網絡密集的路段。
(3)根據中心城區發展方案,形成最佳遠景方案
基于城市總體規劃判斷,興化市優先發展東部組團和老城區改造,呈現兩種狀態。其一,新區道路尚未進行建設,道路可與城市地下綜合管廊同步建設。其二,老城區的道路更新列入城市發展計劃,如建設路拓寬列入近期建設規劃,一定程度上有利于城市地下綜合管廊建設。
東環路、西環路、長安路是城市重要的景觀道路,建設綜合管廊利于提高城市形象。建設路、長安路是興化市最為繁忙的道路,不宜反復開挖路面。此外,根據興化市水系網絡的分布,綜合管廊宜少穿河,降低建設綜合管廊的成本。
考慮以上因素,將干線分布的道路連接起來,形成干線供應網,即干線管廊,方便地將城市區的原站連接起來。同時,根據干支線密集程度及其服務半徑形成支線供應網絡,即支線管廊。
最終,在中心城區內形成綜合管廊的理想模型,如圖3 所示。以指標來審視綜合管廊規劃成果,綜合管廊總長度為137.82 km,興化城區面積為55 km2,綜合管廊覆蓋度為2.51 km/km2。

圖3 興化市中心城區綜合管廊遠景方案
(4)明確地下常水位與航道,確定綜合管廊埋深與過河形式
興化市中心城區常水位2.1 m,最高水位發生在1991 年7 月15 日,為3.35 m,為百年洪水位。檢修口、吊裝口及通風口的最低處均須高于百年洪水位0.5 m。興化中心城區內有一條三級航道,為鹽邵線,以及其他因景觀需要而不可跨橋的,綜合管廊均采用河底敷設,以倒虹吸的方式通過。有條件結合橋梁更新的綜合管廊,可采取與橋同建的方式。
(5)根據近期發展,實施彈性方案
“十四五”將城東組團中和路列入新建計劃,將高興東路、建設路列入拓寬計劃等。根據新區先行的原則,選取東環路、高興東路、長安路、建設路、中和路列入一期項目,同時可形成一個相對獨立且完整的綜合管廊體系,如圖4 所示。以指標來審視綜合管廊,興化綜合管廊近期總投資費用為6.88 億元,綜合管廊總長度為14.7 km,平均造價為0.47 億元/km;興化城區面積55 km2,綜合管廊覆蓋度為0.27 km/km2。

圖4 興化市綜合管廊一期項目
其他區域的綜合管廊建設,根據道路建設計劃,由一期項目向外拓展,逐漸形成網絡。這是一個長期的過程,是一個可以不斷調整、不斷完善的過程,與城市發展同呼吸、共命運。
城市地下綜合管廊建設有利于城市防災減災能力的提升,但城市在建設綜合管廊過程中會遇到各自不同的實際情況。只有針對性地研究城市建設條件,考慮近期城市發展計劃和遠期發展計劃,才能形成遠近結合的遠景方案,并根據遠景方案提出更好的、適合當下的城市綜合管廊建設方案。城市經濟的發展是綜合管廊落地的堅實后盾,經濟發達的大城鎮有利于綜合管廊的落地,納入近期建設規劃的綜合管廊覆蓋度可適度超前大于均值0.4 km/km2。但對于經濟發展一般的小城鎮,綜合管廊規劃布局可適度超前且應謹慎超前納入近期建設規劃,其綜合管廊覆蓋度宜小于均值0.4 km/km2。
興化市是典型的水鄉,水網密布,又有新區建設計劃與舊城更新計劃,對綜合管廊建設提出了更多的要求,以遠景引導近期實施的方式可實現興化綜合管廊建設的集約化、高效化。因而,受制于舊城更新的滯后,納入近期建設規劃的興化綜合管廊覆蓋度僅達0.27 km/km2,處于良性發展范疇。這對其他有著同樣條件的綜合管廊布局方案落地有一定的借鑒意義.