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【央广网·视听四川】历时3年 成都城市地下空间

时间:2021-06-07 08:36

  从土壤中提取氧气,有麻将馆,也有烤串店……几年前,一部《流浪地球》,勾起了人们对地下城市的诸多想象。2021新年伊始,天府新区成都直管区兴隆湖畔,一座独角兽岛雏形初现。未来,这里将成为“独角兽”企业的乐土。或许,很多人还不知道,它扎根的地下同样是一片“沃土”,具备建设一座“地下岛”的条件——这样的结论,来自于成都的一项实践。2017年,成都启动城市地下空间资源调查。去年底,外业调查工作完成,目前已全面转入三维建模和数据分析阶段。成都将有一张地下空间“三维彩超”。而这,正是延伸地下城市建设的基础。

  成都市规划和自然资源局相关负责人介绍,初步探测结果表明,独角兽岛100米以浅(地表以下100米)地质结构简单,总体地质条件优良,适宜地下空间综合利用。比如,有些设备在地表工作容易受到环境干扰,而30米的地下更适合它们,“独角兽岛的地下结构完全可以支撑建一座‘地下岛’。”

  为何要进行这样的调查?“城市建设对地下空间利用的需求呈现上升趋势。目前,地下空间的利用相对单一。”上述成都市规划和自然资源局相关负责人介绍,总体来看,成都地下空间开发利用以浅层开发为主,主要为轨道交通、地下停车场、人防工程等。而目前的城市地质资源已不能满足城市向“下”发展的需求。

  如果把成都地下空间看成一个巨大的千层蛋糕,切开蛋糕后,调查组发现了什么?“完全不同的‘蛋糕底’。”调查由中国地质调查局成都地质调查中心(以下简称“成都地调中心”)提供技术支撑,成都地调中心教授级高级工程师王东辉介绍,成都西部平原区是卵石层打底,坚硬密实;东部和南部主要为台地区、低山区和丘陵区,打底的是砂岩、泥岩、砂泥岩互层。

  “我们还发现了钙芒硝组成的‘饼干层’,它遇水会溶蚀,影响建筑结构稳定性。”王东辉介绍,通过调查掌握了“饼干层”分布情况,可对未来地下空间的开发利用提供指导,“有些比较厚的地方,如果要开发利用,就需要做好隔水措施。”

  调查组还在“蛋糕”里发现了很多“宝贝”。“优质地下水资源算一个,在新都-双流一线以西、郫都一带、三圣乡-十陵镇一带都发现了优质天然矿泉水。”成都市规划和自然资源局相关负责人介绍,“浅层地热能资源也算一个。”调查开始前,浅层地热能已经在成都部分建筑中使用,成都东站的“地热空调”就是代表之一。此次调查,对成都浅层地热能资源进行进一步摸底,在温江、郫都、双流、天府新区成都直管区等地都发现了优质资源区。

  回忆调查之前,王东辉翻看项目资料时,发现目标定在“200米以浅”,ag九游国际,作为项目负责人的他心里“有些没底”,“毕竟,国内外都极少有城市在全城范围内做过探地200米的调查。”

  王东辉介绍,成都调查范围包括了成都中心城区、天府新区核心商务区、成都天府空港新城、成都国际生物城、简州新城、淮口新城等,涵盖了成都市“东进、南拓、北改、中优”的核心区域。总调查面积1584平方公里,约占成都市总面积的十分之一。除中心城区下探100米外,其他区域调查深度均为200米。

  当时,成都主城区地下空间利用深度仅为地下30米左右,利用效率总体不高。此外,成都位于青藏高原向四川盆地的过渡地带,地质结构复杂,彼时,也有人担心地下空间开发会诱发地震或者地陷。

  “全域调查,加大深度,就是想搞清楚成都有没有继续向下发展的可能性。”成都市规划和自然资源局相关负责人说,调查通过了解浅层地热能的禀赋,可为城市地热资源开发提供基础;通过了解优质地下水分布,可谨慎划定地下空间开发红线;对地质灾害易发区,有序设定开发强度;对地铁等典型利用方式进行调查,为未来深层地下空间开发摸底……

  如今三维地质图基本成型,成都地调中心得出结论:成都市城市地下空间资源利用地质条件总体良好,可以为“地下城市”的建设提供支撑。

  第一步“中医”,地质队员们根据地表的岩石、植物、水系等特征“望闻问切”,诊“面相”,对地下空间的地质情况作出初步判断。

  第二步“西医”,一是用物探的办法扫面,类似CT和B超;二是用钻探的办法,在关键部位打深孔,提取岩土测试分析,类似取样活检。

  难点在670平方公里的成都主城区——人类活动频繁、建筑物密集、地下空间浅层已有部分开发利用,调查的干扰因素很多,还不能影响城市的正常运转。

  物探法是成都主城区调查的主要手段。项目负责人、省地矿局物探队副总工程师武斌介绍,主城区白天环境嘈杂,声波复杂,容易对结果产生干扰,因此他们的工作时间一般选在晚间11点到第二天凌晨5点。

  不久前,记者曾跟随工作人员来到成都三环路附近的调查点。工作人员将一条长长的引线铺在花坛附近,每隔一段距离安装一个接收器,引线连接震源车。安装完毕后,震源车按设定路线行走,定点发射地震波,调查组将产生的反射信息收集起来,就可以对地下空间进行判定。

  “但对一些‘疑难杂症’,常规手段还是不够用。”王东辉介绍,比如锦城广场区域,有4个大型商业综合体、4条地铁、4个湖区和两大城市公园,城市干道纵横,居民楼密布,怎么办?

  “我们没少做试验。”锦城广场物探项目负责人、中石化石油工程地球物理有限公司专家刘胜说,他们在一个仅有30万元标的的项目区,投入了200多万元开展技术试验。

  “把用过的、没用过的办法都试了一遍,选择了中科院还在试验研究的三维三分量共振成像技术。”刘胜补充道,它属于“CT”检查的一种,但不需要主动发射地震波,而是收集环境中的各类波反射或折射后传回来的信息。这个方法对接收器要求很高,它就像装上了“顺风耳”一样,分辨地下传来的微弱“反馈”。

  成都市规划和自然资源局相关负责人介绍,包括三维三分量共振成像技术在内,成都在地下空间调查中摸着石头过河,形成了一套适用于城市复杂工况下浅层三维地质结构精细化探测的物探组合技术,达到了国际先进水平,为城市综合物探技术方法的探究提供了重要的参考和示范作用。

  我们可以想象这样一幅生活场景:家里的垃圾打包好后,扔进一个专用的投放口,通过“地下旅行”,最后送达垃圾场集中处理。中转都在地层深处,形成垃圾运输闭环,再也不需要社区垃圾中转站。这就是通过这项调查想要实现的远景。

  据《中国城市地下空间发展蓝皮书2019》,“十三五”以来,我国新增地下空间建筑面积达到8.44亿平方米,已成为名副其实的地下空间开发利用大国。截至2018年末,中国城市地下空间发展综合实力,成都排名第七。

  成都的地下开发还有哪些想象空间?成都地调中心根据地下空间调查结果,提出分层开发利用建议:

  0—30米,应加强特殊类土等地质问题防范与处理,优先以生活娱乐、停车场、地下商场等与人类活动联系密切的场所进行利用;

  30—60米,地质条件总体优良,利用方式可以物流通道、综合管廊、地下交通等公共服务为主;

  60—100米,总体为市政基础、生产储存设施利用空间,按照地质条件的区域差异和工程建设需求,加强地下水库与洪水调蓄、地下仓库、地下变电站、污水和垃圾处理厂等建设和空间利用;

  100—200米,中长期规划利用空间,利用方式以科研、深部生产储存等设施为主。

  王东辉介绍,从区域来看,“西控”地区,是成都优质地下水富集区,需谨慎开发,建议除轨道交通、综合管廊等重大基础设施外,不做大规模利用。“东进”地区,除龙泉山外,地质条件总体优良,地下0—200米范围有利于地下空间利用,可将自动化程度高、环境影响较大的工业企业转入地下,加强地下物流仓储、污水处理、变电站、地下水库和洪水调蓄等利用。

  目前,成都正在编制地下空间相关规划,调查数据将呈现出城市全空间三维立体形态,打造地上地下一体的“透明成都”,为地下空间开发利用描画蓝图。

  历时3年 成都城市地下空间资源外业调查完成,从土壤中提取氧气,有麻将馆,也有烤串店……几年前,一部《流浪地球》,勾起了人们对地下城市的诸多想象。步“中医”,地质队员们根据地表的岩石、植物、水系等特征“望闻问切”,诊“面相”,对地下空间的地质情况作出初步判断。