1 研究背景
城市市政管线作为城市赖以生存的基础, 担负着城市的信息传递、能源输送、排涝减灾等功能, 是城市安全运行的“生命线”。然而随着城市的快速发展, 地下管线的种类、数量逐渐增多, 传统的市政管线在多个城市都存在规模不足、安全隐患、大雨内涝等问题。为避免频繁发生的市政管线事故, 解决“马路拉链”问题, 近两年国务院频繁出台多项政策方针, 从各层面多角度大力推进综合管廊的发展建设。
从2015年住房和城乡建设部《城市地下综合管廊工程规划编制指引》的发布, 到新版国家标准《城市综合管廊工程技术规范》 (GB50838-2015) 正式实施, 综合管廊的规划体系在不断完善。然而目前综合管廊成功案例较少, 内容较新, 大多数城市的综合管廊规划并未形成体系, 选线方案大多数较为盲目, 并未考虑到城市市政管线的切实需求, 且综合管廊的建设投资巨大, 并具有不可逆性。在此背景下, 城市规划作为城市建设的龙头专业, 构建综合管廊适宜性评价体系, 是城市理性建设综合管廊的关键。
2 综合管廊适宜性评价体系的构建
选择适宜建设综合管廊的区域是基于城市空间合理发展的需要, 寻找城市地下可用的地下空间资源规划综合管廊, 应考虑到城市多种因子多层次的复杂系统。综合管廊评价体系的建构, 需要基于客观性、整体性、可操作性、侧重性, 并通过定性和定量方法的结合, 对相关因子进行筛选、有机组合、叠加和运算, 以确保结论能够全面、真实的反映城市的需求。具体而言, 可分别从宏观、中观、微观三个层面进行综合管廊体系的评价。
2.1 宏观层面
综合管廊是城市基础设施的重要组成, 在城市资源有限的情况下, 是否应当建设综合管廊, 建设多大规模的综合管廊, 这需要在宏观层面上综合评价城市的发展水平, 客观评价城市当前发展阶段建设综合管廊是的必要性。相关政策的支持度决定城市综合管廊发展的速度, 同时城市的不同发展水平对基础设施建设有着不同程度的需求, 城市的发展需要是建设综合管廊的根本。因此宏观评价因子应包括政策方针、城市地位、经济水平、发展规模、功能定位。
2.2 中观层面
中观层面是对综合管廊建设用地的适宜性进行评价。城市是多功能复杂的系统, 不同区域的建设现状、地形地貌不同, 综合管廊规划不仅需详细了解城市现状、城市土地, 同时应同上位规划进行衔接, 总体规划和控制性详细规划中确定的城市用地性质、城市结构、城市重点发展区域、开发强度、近期建设、历史文化均是影响管廊选线区域的重要因子。利用GIS分析定量分析的评价手段, 采用多因素综合叠加模型的方法, 综合这些因子根据进行打分、叠加运算, 并用可视化的手段进行表达, 最终得分较高的区域是综合管廊影响管廊建设较为重要的区域, 即综合管廊的适宜建设区域。
2.3 微观层面
微观层面主要分析适宜建设综合管廊的路段。该层面首先需要分析城市现状以及规划的市政管线的种类和数量, 分析城市交通运输繁忙的地段, 并对接现状综合管廊, 以满足道路下市政管线的实际需求;其次应分析综合管廊的建设条件, 尽可能将综合管廊布置在城市主干路、道路红线较宽、已规划但尚未建设、道路绿化较多的路段;最后必须基于城市的角度, 考虑综合管廊的整体性和系统性。
3 抚州市综合管廊适宜性评价体系的实证研究
抚州市位于江西省东部, 本次规划范围为临川城区, 面积为383.7平方公里。规划应用了上述综合管廊适宜性评价体系, 从宏观、中观、微观三个层面分析, 推导出综合管廊的规划方案。
3.1 宏观层面:综合管廊建设的必要性
3.1.1 转变“重地上轻地下”观念, 重视管廊建设
国家层面, 国务院办公厅在《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》 (国办发[2014]27号) 提出“部署加强城市地下管线建设管理, 保障城市安全运行, 提高城市综合承载力和城镇化发展质量。纠正‘重地上轻地下’的错误观念。省域层面, 江西省住房和城乡建设厅于2015年先后出台了《江西省城市地下综合管廊建设指南 (试行) 》等政策, 旨在优化城市市政工程管线布局, 指导市政管廊的规划、设计、建设和运行管理。市域层面, 抚州市规划局响应江西省《关于落实2017年度地下综合管廊开工建设任务的函》, 近期需建设30公里综合管廊, 管廊建设势在必行。
3.1.2 城市地位、经济情况是衡量是否大规模建设综合管廊的上位依据
城市地位和经济概况能够反映城市的重要度, 城市发展越快、规模越大、定位越重要对市政管线等基础设施建设的要求就越高, 采取综合管廊建设方式就越显得必要。
上位规划能够对城市的定位均聚焦提升抚州区域地位:对接海峡西岸经济区, 加强产业转移承接, 促进开放合作;融入南昌大都市区, 提升城市能级, 承担大都市区副中心角色。抚州市近几年经济取得了大的发展, 人均GDP将从2014年26076元/人增长到2030年80000元/人, 成为综合管廊建设良好的契机。
城市的发展规模关系到对市政基础设施的需求量, 是决定综合管廊规模的基础。2030年抚州中心城区人口规模将从2015年的58.41平方公里增加到110平方公里, 具备大量的可建设用地, 适时开展综合管廊规划, 有利于市政工程同步建设, 减少道路、管线反复修建等问题。
3.1.3 管廊建设规模预测
本次规划的亮点是采用三种方法推算综合管廊的规模, 其中入廊推算法主要针对干线以及干支混合综合管廊, 类比法以及案例经验法主要针对干线以及支线综合管廊的总计。
1.主干管入廊推算法
通过分别计算给水、燃气和污水干管在道路下的长度和入廊比例, 进行综合管廊的规模测算。给水管在市政管线中检修、维护较为频繁, 一般管线建设按远期规划一次建成。给水管道可与热力、电力、通信管线中的任意管线进行组合, 纳入管廊可使管廊利用率高, 管廊建设较为经济。燃气和污水作为规划依据进行校正。如下:
2.类比法
选取等级相似城市分别将管廊规划建设长度与建设用地面积、GDP以及人口进行类比, 呈正相关关系。
3.案例经验法
日本是当今世界上综合管廊技术发展最快、建成规模最长、技术最为完善、标准最高的国家。早在上世纪20年代, 在东京市中心的九段地区干线道路下建设了日本第一条地下综合管廊, 到目前为止, 日本东京、大阪、名古屋、横滨和福冈等近80个城市已建成综合管廊, 总长度超过2000km。因此借鉴日本综合管廊的规模建设, 对抚州有一定的借鉴意义。
从表中可看出, 日本在道路下敷设综合管廊 (共同沟) 的比例较高 (日本路网密度11.13公里/平方公里, 国内6公里/平方公里) 。抚州市规划主次支城市道路总长约为1008.8公里
2015年抚州市GDP1105亿元, 排名全国第193名 (共663个城市) , 位于前20%到30%, 与宫城县、新泻县、在日本的经济地位类似。据此抚州市管廊建设规模推算为:1008.8*5.9%* (11.13/6) ~1008.8*8.3%* (11.13/6) =110.4公里~155.3公里。
综合以上推算方法, 总结抚州市干线综合管廊的建设规模为:24.6公里~54.6公里;总规模为:67.4公里~90.2公里。
3.2 中观层面:综合管廊的适宜建设区域
本案例通过遥感图像、查阅资料、实地调研等方式获得了相应的评价因子, 对每个影响因子通过“专家咨询法”进行计分, 继而得出影响因子建设适宜性评价分析。
3.2.1 综合管廊的开发条件分析
综合管廊的开发条件能够从经济性的角度对综合管廊的建设起到优化作用, 包括自然条件、建设现状以及是否在老城区。
(1) 自然条件
抚州城区在市域范围内属于地势最为平坦、海拔最低的区域, 适宜开展大规模的城市建设, 主要水系分别从东、西、北三面对城区呈环绕趋势。南北走向的凤岗河贯穿城区。
(2) 建设现状
抚州市目前老城区、站前组团、部分抚北组团、新城组团为已建设区域。已建区域建设综合管廊成本较高, 应结合道路改造视情况而定。未建区域可全面推开, 结合道路规划。
(3) 老城区
由于老城区地下管网建设时间久远, 建设资料不充分, 道路宽度较小, 实施综合管廊建设难度大, 因此不适宜大规模开发建设。
3.2.2 综合管廊土地开发的集中度分析
综合管廊的选址、开发集中度与城市用地性质、开发强度及重点开发密切相关。
(1) 用地性质
城市核心、中央商务区等高强度成片联网集中开发区宜采用综合管廊形式规划。这种区域用地管线需求量大、使用较频繁, 管线增加、改造的几率较大, 需要综合管廊来解决道路开挖的问题。城市中的工业用地尤其是有一定污染性的用地, 一般对综合管廊建设需求不大, 市政管网自成系统, 不宜开发建设综合管廊。
(2) 开发强度
开发强度较高的区域, 土地价值越高, 地下空间开发需求高, 对公用管线集中需求大, 综合管廊经济性更好。
(3) 重点发展区域及近期建设
综合管廊的重点拓展用地和近期建设用地道路开挖的可能性较大, 对综合管廊的应用具有一定的需求和明显的建设优势, 高新组团和文昌组团为总规中的重点发展区域, 该区域为未来城市的发展重点, 城市建设可能性最大的区域, 可结合综合管廊同步规划建设。
3.2.3 历史文化保护区域的特殊要求
一般历史地段的保护更新宜采取小规模、渐进式, 不得大拆大建, 而综合管廊一般采用明挖式的做法, 因此不适宜在历史文化保护区域建设。但是老城区一般城市风貌较为破旧, 在老城区周边或局部道路下规划建设综合管廊, 可以大幅度减少各类架空线和各类管线的检查井, 有效提升历史文化名城风貌, 美化城市景观。
3.2.4 通过因子叠加分析得出综合管廊适建区域
根据相关因子综合叠加, 通过利用GIS地理信息系统的空间分析技术, 得到适建区域的指标权重体系。通过对相关因子的数据进行叠加、计算和统计、分析, 得分越高的区域越适宜建设管廊, 最终形成综合管廊适建区域的成果数据库。
综合管廊建设区域规划应与城市空间布局、规划建设用地和城市路网规划相协调。根据中观相关要素评估, 本规划将抚州市综合管廊建设区域分为四种类型。
(1) 重点建设区域:建设条件好、优先选线区域。
(2) 适宜建设区域:建设条件相对较好, 适宜选线区域。
(3) 一般建设区域:建设条件一般区域。
(4) 不适宜建设区域:不适宜建设综合管廊区域。
3.3 微观层面:综合管廊的选线布局
微观层面需要综合考虑综合管廊的实际需求, 包括主干管线的集约度分析、城市道路空间的容量分析。
3.3.1 主干管线的集约度分析
主干管线的集约度分析主要指管位相对紧张、管线需求较高的路段适宜建设综合管廊。道路所承载管线的类型与数目直接决定了综合管廊的规模与类型, 是综合管廊直接效益的构成基础。规划对道路下电力、给水、燃气、污水和通信的现状及规划的主干管线进行梳理, 并进行分类别统计, 道路下管线种类及数量较多的道路重要性越高, 设置综合管廊的可能性越大。
3.3.2 城市道路空间的容量分析
城市道路是支撑综合管廊建设的核心部分, 城市道路空间直接决定了综合管廊的布局合理性。城市道路的空间容量包括城市交通运输的繁忙度、城市道路红线的宽度、城市道路等级、城市道路绿化、城市道路的建设情况。
(1) 交通运输繁忙度
现状中心城区路网整体服务水平良好, 仅局部路段存在拥堵, 断面饱和度大于0.9的路段比例仅为3.5%。交通运输繁忙的地段宜采用综合管廊形式建设。通过交通现状的分析, 交通越拥堵的地方越适合建设综合管廊。
(2) 城市道路等级和道路红线宽度
城市主干路承担城市主要交通运输的功能, 同时是组织城市多种功能的结构骨架。城市道路红线越宽, 道路地下空间安置综合管廊的容量越大。综合管廊建设宜安排在城市主干路和道路红线较宽的道路下。
(3) 城市道路绿化较多的路段
当道路两边有宽度足够的绿化带时, 综合管廊应优先选择城市道路绿化带下布置, 以便于综合管廊进出风口、检查井、投料口等设施的布置。
(4) 城市道路的建设情况
综合管廊适宜布置在上位已经规划但是尚未建设的路段。现状与规划城市主干路和次干路对比, 规划道路有建设的区域主要集中在老城组团、文昌新区、上顿渡组团、站前组团和高新组团。这些区域规划道路且未建, 综合管廊建设可以这些区域道路同步建设。
3.3.3 综合管廊需整体统筹以保障管廊建设的区域供需平衡和社会公平
城市综合管廊的设施供给应针对不同区域、不同人群的需求分不同策略的供给, 而不能够盲目的平均分配。按照Sen的“能力方法” (capability approach) 正义分配观, 人是相对独立的个体, 有不同的价值观和不同的目标, 因此用统一的标准衡量是不公平的。因此决策者应提供与其实际需求相匹配的服务, 以达到区域的供需平衡。通过政策的调控促进综合管廊资源的合理分配, 资源的充分利用, 并兼顾各个组团。
综合管廊规划应按照系统性的原则, 首先应考虑与拟建综合管廊的对接, 其次应选择串联各组团的路段下布局综合管廊。规划沿南北城市综合服务轴的综合管廊, 位于赣东大道和玉茗大道道路下方, 串联站前组团、新城组团和老城组团。规划沿东西城市功能联系轴的综合管廊, 位于临川大道和迎宾大道道路下方, 串联新城组团、老城组团和上顿渡组团。
3.4 综合管廊规划方案
本次规划在空间结构上重新审视市政设施布局, 并考虑市政设施供应一体化、安全性、均等性等方面, 结合给水、污水、中水、电力、电信、燃气等不同系统之间的差异, 采取干线和支线综合管廊将城市各片区主要干管系统进行串联, 形成以输送为主, 兼有配给功能的干、支线系统, 支线综合管廊以分区供应为主, 最终综合管廊形成“五横一纵, 分组团供应”的系统格局。整个抚州市中心城区地下综合管廊规划合计约87.30公里。其中干线综合管廊29.21公里, 支线综合管廊共计约58.09公里, 符合之前的规模预测。
4 总结
综合管廊是目前集约性较高的市政基础设施, 是实现城市可持续发展的重要途径, 其规划技术和技术体系仍需要在实践中不断实践完善。本次研究从城市规划的角度进行综合管廊的规划分析, 构建综合管廊适宜性评价体系, 并将其在抚州市综合管廊的方案中得以应用, 最终形成合理的综合管廊规划体系, 为未来综合管廊的建设提供一种全新的思路, 以期有一定的参考价值。
摘要：中国快速城市化促使城市发展从粗放增长型向质量效率增长型过渡, 城市基础设施作为城市赖以生存和发展的基础。地下管线作为城市看不见的“生命线”, 是城市基础设施的重要组成部分。综合管廊的合理规划, 是协调城市快速发展和资源集约之间的关系, 优化城市地下管线布局的重要途径。本文通过定性和定量分析 (GIS) 相结合的研究方法, 从宏观、中观和微观三个层面构建综合管廊适宜性评价体系, 并在抚州市综合管廊规划中得以应用。规划最终形成规划合理、系统性较强、集约度较高的综合管廊方案, 以期对未来城市综合管廊的规划提供参考。
关键词：综合管廊,适宜性评价体系,定性和定量分析
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