通过运用GIS、BIM、物联网、大数据等技术，地下综合管廊全生命周期得到系统化、精细化管理，对灾害的冲击抵抗能力和风险适应能力得到提升
2022年，全国地下空间发生灾害与事故共58起，包括火灾、水灾、施工事故、交通事故等
文 |《瞭望》新闻周刊记者 冯维健
城市地下空间是宝贵的国土资源，是实现城市立体化高质量发展的重要基础。
如今，地下空间已成为一些超大、特大城市提升土地利用水平、支撑城市高质量发展不可或缺的组成部分。根据《2023中国城市地下空间发展蓝皮书》，截至2022年底，我国城市地下空间累计建筑面积29.62亿平方米。
如此巨量的地下空间，保证其安全与高效运行至关重要。中国城市规划学会发布的《2023中国城市地下空间发展蓝皮书》显示，2022年，全国地下空间发生灾害与事故共58起，包括火灾、水灾、施工事故、交通事故等。
伴随着地下设施连通规模的扩大，城市地下空间灾害应对的复杂性和难度也在增加，提升地下空间韧性刻不容缓。
任何环节都不能有偏差
河北雄安新区是国内进行大规模地下空间开发利用的城市之一，高标准高质量建设与合理开发利用地下空间，成为这座“未来之城”全新的建设理念。
漫步在雄安新区，人们在欣赏起伏的天际线时，没有传统城市建设中纵横交错的电线遮挡视线，水、电、气、暖、网这些市政配套基础设施管线全部被收纳进了地下。高质量建设的能源舱、电力舱、综合舱成为支撑这座城市运行的命脉，为我国城市地下空间开发利用探索着经验。
合理开发利用地下空间，是《河北雄安新区规划纲要》明确提出的任务，其中提到要优先布局基础设施，在城市干路、高强度开发和管线密集地区，根据城市发展需要，建设干线、支线和缆线管廊等多级网络衔接的市政综合管廊系统。建设地下综合防灾设施，形成平灾结合、高效利用的地下综合防灾系统。
“所谓综合管廊就是在城市地下建造一个隧道空间，空间设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理。”中国雄安集团基础建设有限公司相关负责人表示，综合管廊的建设投资大，施工难度高，标准要求高，但只有地下做扎实了，才能更加放心地建设地上部分。
地下综合管廊项目施工工序繁琐，从基坑支护及开挖，到结构施工、基坑回填，再到管线及排管施工、路基填筑、路面摊铺，任何一个环节都不能出现偏差。
在北京大兴国际机场临空经济区（廊坊），城市综合管廊正在加紧建设，《瞭望》新闻周刊记者在现场看到，开挖的基坑两侧，几名工人操作混凝土喷射机，正在对边坡进行加固处理。“我们借助喷射机械，将速凝混凝土喷向边坡表面，使基坑得到加强和保护，起到防水、防冲刷、防坍塌的作用。”负责管廊建设的中国华冶科工集团有限公司工程师孙伟说。
近年来，从极端天气到安全事故，城市发展运行过程中，各类事件频发。城市地下空间面临的风险种类和灾害挑战增多，在工程规划和建设的起步阶段，全面提高地下空间韧性设计水平和地下空间灾害应对能力，至关重要。
“地下综合管廊属地下工程，为深基坑作业，最大深度达14米，安全施工措施要求高。”孙伟说，“我们采用钢筋混凝土灌注桩、锚索、钢支撑等基坑支护措施，保护深基坑作业安全。”
火灾、洪涝、地震……各类灾害的发生可能对城市地下空间安全构成威胁，建立完善的城市地下空间防灾体系是重中之重。
在北京大兴国际机场临空经济区（廊坊），管廊顶部距离地面不低于3.5米，管廊内部每隔200米设置一个防火分区，安装专业防火门，确保符合消防要求；管廊自身结构防水，底部设有排水沟，每个出入口高于地面并安装专门的防倒灌设施，避免城市内涝对入廊管线造成损害；设计时充分考虑地质构造，利用抗震钢筋、抗震支架等建设管廊，保障地下综合管廊抗震设防烈度达到八度……
“综合管廊工程与其他地下设施规划建设相协调，要多注意复杂多变的地下设施资料，掌握其标高、断面和走向，结合地势和地质等条件，确定合理的建设方案，做到综合统筹。”中国华冶科工集团有限公司项目经理王凯宁说。
多位受访业内人士指出，安全是城市发展的基石和底线。近年来，随着各地城市规模扩大、建设力度不断加大，地下综合管廊建设增长迅猛，守护城市“生命线安全”成为韧性城市建设的重要课题。
近万套前端感知设备覆盖风险点
“氧气浓度正常，二氧化碳浓度正常……”日前，在雄安新区容西片区地下综合管廊，一次常规的人工巡检正在进行。运维人员手持气体检测仪，对综合管廊中的气体成分及浓度进行检测，经与环境监测设备的数据对比，确认管廊内环境良好，各项设备运行状态正常。
住房和城乡建设部出台的《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准》明确，综合管廊是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。为保证值班人员能及时处理报警、管线事故等各类突发情况，综合管廊必须实行24小时运行及维护管理。
24小时运行及维护管理，意味着单靠传统的人工巡检远远不够。如何及时感知地下管线的异常，在风险发生时进行快速有效的处理，切实守护好城市“生命线安全”？智能化设备的作用不容小觑。
在雄安新区，本刊记者在工作人员的指引下，从容西片区地下综合管廊一处入口进入，只见管廊通道纵横交错又相互联通，仿佛置身于一座“地下迷宫”。管道、线路及智能设备分布其间，电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线就像住进“集体宿舍”。
漫步于综合管廊内，时不时看到各种智能化设备，温湿度感应器、含氧量监测设备、自动感温装置……这些设备24小时运行，负责收集并传输管廊内的各种数据。
“地下管廊布设20多种、近万套前端感知设备，覆盖燃气舱、能源舱、综合舱、电力舱所有风险点，可实时监测综合管廊运转情况。”中国雄安集团基础建设有限公司相关负责人表示，通过耦合器—协调器—网关—控制中心，海量数据得到汇总，安全运行情况被实时监控。
在这里，每10米布置一个可燃气体探测器，每100米布置一部光纤电话，每200米布置一组高清摄像头、一组氧气和温湿度传感器，所有设备各司其职而又相互配合，如同一个个“宿管”，24小时“在岗”，不断地进行自动监测。
水火无情，地下空间尤其如此。全方位提高应对暴雨、洪水等极端天气灾害的抵御能力，更离不开科技的力量。通过运用GIS、BIM、物联网、大数据等技术，地下综合管廊全生命周期得到系统化、精细化管理，对灾害的冲击抵抗能力和风险适应能力得到提升。
例如，当智能系统检测到一氧化碳、甲烷等危险气体的浓度超标时，地下综合管廊相关设备会自动报警，通风机自动开启，通过通风系统调节管廊内空气质量，降低有害气体浓度；当水管破裂，水位达到一定高度时，自动液位仪检测到临界水位，排水泵将自动开启，破裂段水管闸阀会及时关闭；当遭遇火灾时，系统自动启动应急照明、疏散指示、声光报警和消防系统，同时关闭着火区所有井盖设备和常备式防火门，通过隔绝空气控制火灾蔓延……
数字化管理地下综合管廊，是韧性城市建设中的一个缩影。如今，日新月异的科技工具、智能手段和数字模型的应用，正为城市治理赋予更多可能性。
根据规划，到2025年底前，我国将基本实现综合管理信息平台全覆盖，城市地下市政基础设施建设协调机制更加健全，城市地下市政基础设施建设效率明显提高，安全隐患及事故明显减少，城市安全韧性显著提升。
中建十堰管廊公司运维人员在紫霄大道管廊内巡检（2023年5月12日摄） 伍志尊摄/本刊
助力城市韧性提升
“利用地下空间建设城市综合防灾体系，是新形势下安全韧性发展的新方向。”中国城市规划学会常务理事梅耀林表示，地下空间由于其密闭性好、环境稳定性强等特点，是打造韧性城市的前沿阵地。通过合理开发与利用城市地下空间，能够统筹布局地上地下防灾空间，建立地上地下一体化主动防灾体系，提升城市整体防灾减灾能力。
专家指出，韧性城市具有可恢复性、智慧性和适应性等特性，如何将韧性城市理念运用到城市中不同类型的地下空间仍需不断探索。
促进地下空间规划科学化。近年来，北京、上海、广州、深圳、青岛、雄安新区都明确提出建设韧性城市。目前，浙江义乌、四川德阳、浙江海盐和湖北黄石4座城市入选“全球100韧性城市”。
梅耀林等专家表示，各地要坚持以人为本、公共优先、平急两用、平战结合等规划理念，交流不同建设地域、不同发展阶段的地下空间规划编制经验，探索提升地下空间规划水平，使其成为地下空间科学、高效、安全、有序开发利用的重要依据，努力构建地下空间高水平开发、高质量利用、高效率治理新格局。
推动地下空间利用集约化。专家表示，直面地下空间开发利用中存在的问题和挑战，合理利用地下空间资源，做到开发与保护相结合、效率与安全相结合，系统谋划、统筹利用。以集约化开发利用地下空间为重要手段，有效提高城市安全韧性，缓解城市交通压力，促进城市有机更新，创建城市宜居环境，推动城市高质量可持续发展。
引导地下空间体系数智化。在地下空间规划建设管理中，要积极运用现代数字技术、信息技术、物联网技术等，推动地下空间一体设计、功能统筹、空间治理、生态保护、安全韧性、技术创新等多维信息融合共享，搭建地下空间三维信息平台，以智能技术助力地下空间高效开发，全流程赋能地下空间规划、设计、建造、运营维护与安全管理。
多位受访业内人士建议，继续加大对城市运行数据的挖掘和分析，打造一个城市地上、地下、云上全覆盖的一体化安全智能系统平台，充分利用全域感知、物联网、云计算、人工智能等技术手段，对重大灾害风险做到事前预控决策、事中精准应对、事后高效救援。
助力地下空间治理法治化。《2023中国城市地下空间发展蓝皮书》显示，截至2022年底，我国颁布有关城市地下空间政策法规文件共693部，涵盖地下空间设施、开发利用、使用管理、资源权属等方面。近年来，北京、上海、河北、江苏等省市坚持综合施策，完善地下空间管理领域的政策法规，着力解决地下空间使用、运营难题。
