深圳地下管线规划编制策略
2018-11-06刘应明
■ 刘 瑶 姜 科 刘应明
目前,国内关于管线综合规划编制标准的研究较少,在规划编制过程中仍存在若干问题。文章通过对深圳市管线综合规划项目思考,总结深圳市地下管线建设管理存在的难题,提出管线综合规划与新型市政设施衔接内容及与城市建设开发协调的重点;为提高城市管线安全保障能力,创新性地提出重要市政通廊的概念,并划定重要市政通廊的确定标准和原则,以资借鉴。
一、深圳市地下管线面临的难题
经过多年的建设,截至目前,深圳市已经建成的各类市政管线涵盖给水、雨水、污水、电力、通信、燃气多个专业,总里程达到116万公里,基本实现了全市域覆盖,基本能够满足向用户供应各类市政资源的要求。但是,高速的发展建设也出现了一系列的问题。
(一)专业管线建设难
深圳市各个片区存在管线建设不均衡的问题。原特区内,由于市政基础设施建设条件较好,所以各类市政管线的覆盖率最高,主次干道市政管线覆盖率达到100%;原特区外,由于历史原因,一些相对偏远的区域市政管线的覆盖率较低,从而对供应线路的建设形式、供应质量等造成一定影响。各管线建设项目之间缺乏协调,相当一部分市政管线存在同一条路上重复路由、重复开挖建设的问题。部分管线由于历史原因,建设在道路红线之外,位于规划的地块红线范围内,将对后续的地块开发形成潜在影响。需要在后续的规划建设过程中予以优化调整。
(二)管线建设管理复杂
深圳市市政管线建设主体数量较多、体系复杂、管理困难。建设主体包括新建、改扩建道路的各等级、各辖区的主体、各市政类管线专业公司,还包括引起管线改迁的局部工程建设主体,如此纷繁复杂的主体组成,以及其复杂的辖区范围、审批主体、建设主体、利益相关主体之间的关系,导致在管理上十分繁杂,提高了管理难度。应通过管线建设主体简明化、审批依据系统化,来提升管线综合管理工作的易操作性。目前,深圳市的管线综合管理是按照专项规划进行管理的,而专项规划一般面向的是城市规划远期规模而编制的,但由于用户的复杂性、周边道路、用地条件的限制,有些情况下难以按照远期实施,而是采用了过渡方案,而规划由于层面的限制、深度的限制、时间上的限制,难以考虑到微观的点状问题,最终导致管线之间的建设矛盾。
(三)与城市建设冲突
市政管线与地下空间开发、地铁建设发生矛盾是深圳市时常遇到的问题。早期市政道路下的地下空间开发利用时,并未考虑预留必要的市政管线埋设空间,导致市政重力流管线埋设困难。地下空间开发时,同样存在市政管线占用过多地下空间,地铁建设需改迁现状管线的困难局面。工程建设涉及了各种地下管线的迁移施工,改迁难必然会影响到工程进度,造成一系列的交通影响、市政服务影响、经济影响及管理影响。有数据显示,深圳每年仅地下管线损失就在7亿元以上。依据《深圳市城市总体规划》(2010-2020),深圳市2050年实现规划新建项目地下化的比例为20%以上(道路等公共部分地下空间不包括在内)。如何合理协调地下市政管线和高强度的地下空间开发建设,集约利用地下空间是深圳市及其他各城市都面临的难题。
(四)与其他市政设施协调量大
现阶段深圳市大力发展海绵城市、综合管廊及智慧城市建设。海绵城市的设施不仅需要占用市政管线和设施用地,同时也和城市给排水系统密不可分。综合管廊主要服务市政管线,管线综合规划是综合管廊规划路由选择的必要参考条件。而智慧城市是城市信息化的高级阶段,是一个城市的整体发展战略,构建城市地下管线智慧平台,及时预警,动态更新管线信息,减少事故安全隐患,降低管理成本是智慧城市的重要板块之一。现阶段,除综合管廊规划外,管线综合规划与其他重要新型市政规划衔接的内容较少,是值得思考研究的内容之一。
(五)城市管线安全存在隐患
原特区内管网覆盖率较高,但随着开发量增大,市政需求量增大,改扩建条件困难。原特区外管网覆盖率较低,经营主体多元化,导致不同街道管网自成系统、互不相连,难以实现统一的调配和管理,区域之间互为保障的能力较差。以市政燃气系统为例,随着城市更新建设,市政燃气管网经过多次局部改建、增建、扩建,管网情形较为复杂,存在较多管道瓶颈、管道衔接不足、管道老化等问题,这些问题导致供气安全性受到影响,区域和气源点之间管网联通不足,部分地区供气需求未获得良好保障。
二、与新型市政设施衔接
(一)与综合管廊规划衔接
依据《城市地下综合管廊工程规划编制指引》,地下管线密集地区应划为管廊建设区域。管廊规划区位分析时,应重点分析全市各专业管线专项规划,对有规划新增、规划改造需求的各市政管线进行统计和筛选,对于管线需求密集的地区,应划定为重点的管廊建设区进行研究。
在管线综合规划过程中,会出现管线敷设空间较为局促,而需要敷设的市政管线种类较多的情况。综合管廊作为市政管线集中、集约敷设的较好解决方案,被应用于解决此类问题上。规划在建议综合管廊规划路由时,就是结合管线综合规划过程中梳理出的包含较多种通过性路由的市政管线规划情况,并以此为基础建议综合管廊规划路由。
以宝安区某片区为例,根据规划地下管线的平面综合及竖向综合结论,同时考虑新建道路工程建设、电缆隧道工程建设、轨道建设、地下空间建设和地质条件等综合因素,近期建议建设综合管廊的路由总长度约95.3公里。具体见图1。
图1 综合管廊建议路由
(二)与海绵城市规划衔接
根据《深圳市海绵城市规划要点和实施细则》,在红线较宽、绿化带范围较大的道路上,适宜采用海绵城市建设模式。新建或改造的道路均应落实海绵城市设施,并考虑与周边海绵设施的衔接。应优先利用道路绿化带建设下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、渗管(渠)等设施,充分利用人行道和慢行系统设置透水铺装和调蓄设施等,以达到道路的径流控制目标。为保证海绵型道路建设目标的实现,各种市政管线在满足基本市政功能前提下,平面和竖向布置应结合并满足海绵城市设施建设需求。
结合道路海绵设施布置需求,对各种市政管线布置原则提出以下建议及要求:当道路管位空间充足,绿化带宽度较大时(大于或等于2.5m),市政管线优先布置在道路非机动车道、人行道、自行车道下,尽量将两侧及中央绿化带空出,便于布置海绵设施以及为后续可能增设的管线预留空间。当道路管位空间紧张,绿化带宽度较小时(小于2.5m),市政管线可布置在绿化带下,但管线埋深应考虑对海绵设施的影响。雨水管线的布置应与海绵设施协调,考虑便于接收周边海绵设施溢流的超标雨水。
(三)与智慧城市衔接
深圳市正在大力推进智慧城市建设,根据相关规划,至2020年,深圳市要建成国际一流的信息基础设施、建成全程全时的公共服务信息化体系、建立现代化的社会治理支撑体系、建成国家新型智慧城市标杆市。地下管网信息系统是构成智慧城市建设的重要一环。
市政管网系统是一个不断变化的系统,对应的管网信息系统也应该是一个动态的,随着市政管网系统变化而变化的系统。应该按年度或更短的时间间隔,将最新的建设工程资料和规划资料按照一定规则纳入到信息系统当中,从而保证信息系统的实施性,以及应用的有效性。
图1为基于少模光纤耦合的前置光放大空间光通信系统示意图(直接探测),接收光学系统可以等效为焦距为f、直径为D的薄透镜.理想情况下,被调制的空间光经过无像差的理想接收光学天线汇聚到后焦面形成艾里斑,光能量耦合入放置在后焦面位置的少模光纤纤芯中,经光纤送入少模前置光放大器,最后通过多模光纤进入雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)探测器.各模式传输信息相同,模间串扰可忽略.
目前,深圳市已经有地下管网信息系统,但是在规划管理层面仍然较为薄弱,需要进一步加强。为了保证规划的可用性、易用性,应考虑将规划的成果与目前已有的地下管网信息系统的衔接与融合,并能够纳入已经建成的地下管网信息系统。管线综合规划成果中应预留与现有信息系统对接的接口,信息系统包含管道编码、类型、管径、高程、材质、管理单位、建设时间等一系列内容。在后续的管网信息系统建设中,只要对管线成果局部进行一些适应性的补充,即可形成信息系统的可用数据。
三、与城市建设开发协调
(一)与地下空间协调
从与地下管线的关系上,将地下空间分为两类:一类是位于建设用地地块范围内的地下空间,该类空间一般由地块开发建设单位开发,由于其在地块范围内,与地下管线发生冲突的机会较少。另一类是位于道路下方的地下空间,该类空间多数是与轨道站点、联络通道以及大型的公共项目合建形成。从开发的规模上看,一般以地铁换乘及公共空间与地铁接驳的合理距离为尺度,从道路及管网系统角度,可将其定义为点状的地下空间。
由于缆线管、压力管在遇到障碍的情况下,自身具有较强的灵活性,在局部受阻时,可以通过工程手段避让,形成自身的完整系统。
但对于重力流管线(主要指雨水、污水管线)而言,由于自身管线的技术特征所限,难以对障碍进行灵活避让,特别是深圳市的地下雨水、污水管网已经形成系统,构成了一张巨大的地下重力流管网,如果避让局部障碍,将出现牵一发而动全身的对于重力流管网系统的调整。与重力流管网系统相比,点状的地下空间的开发规模较小,应该在两者发生冲突的时候,由地下空间通过局部的工程手段避让重力流管网系统,从而实现两者的顺利衔接。
(二)与轨道交通协调
由于轨道交通的区间隧道覆土一般在6米以上,而市政管线的管底距地面距离一般小于6米,所以,轨道的区间隧道与市政管线基本不会发生竖向冲突。地铁车站和地下道路的情况较为复杂,据不完全统计,车站站厅层的覆土从4米至14米不等,对于覆土较薄的地铁车站,由于其位置一般为路口位置,所以存在与地下管线在竖向上冲突的可能。
在深圳市目前的市政管线规划都已经基本明确的情况下,建议在地铁的前期工作阶段,特别是可研阶段,应重点针对地铁站与重要重力流管线的平面以及竖向协调工作,从而在可研阶段就发现地铁与重力流管线之间的矛盾,尽早提出合理、科学的解决方案,使相关工程得以顺利进行。
图2 管线与地下道路协调布置图
(三)与地块开发建设协调
管线综合的一个重点和难点就是要将现状管线考虑在内,并在制定管线综合规划方案的时候,充分考虑现状管线。由于历史原因,部分现状管线位于规划道路红线之外。从城市开发的角度,道路红线外的地块后续将会开发,为了在地块开发时,给位于地块内的管线外迁提供空间,规划应针对位于道路红线外、地块范围线内的管线,在规划道路红线内预留管位,并要求在条件具备的情况下,可按照规划确定的规划管位,对道路红线外的管线进行改迁。当然,如果管线在道路红线外,但位于路旁的规划绿地内,就可以予以现状保留。例如,深圳市龙岗区金岭路口,现状存在d400污水管道穿越地块,该地块现状为工业用地,管道位于地块的内部道路中。核查龙岗片区葵涌中心区法定图则,该污水管道所占地块为规划二类居住用地,该内部道路也将取消,见图3。虽然该污水管道为现状且管径满足污水专项规划的要求。但是考虑该地块后续会开发调整为居住用地,管线综合规划建议相关污水专项规划调整该段污水管道路由,同时给地块周边道路预留该污水管管位。
图3 污水管调整案例示意图
四、安全保障方法创新
在市政管网系统中,有一些起到骨干传输作用的管道区段。该类骨干传输管道内的传输容量大,在整个供应系统中起到决定传输系统正常运行的作用。该类骨干传输管道就是城市的重要市政管道,对于市政管网系统意义十分重大,而且由于其本身的建筑尺寸较大,如果在规划阶段没有考虑周全,后续将难以实施。维护骨干传输管道,保护城市“生命干道”对保障城市安全快速发展,保证人民正常的生产生活有重大的意义。
(一)重要市政通廊定义
从保护该类骨干传输管道出发,对于尚未建设的骨干传输管道,在骨干管道建设的空间上划定了一定的范围,该范围就是其建设所需要的用地空间,本规划称之为重要市政通廊,并进行了预控。
(二)重要通道确定标准
本规划中述及的重要通道指:对于保证深圳全市以及大片区的市政资源供应起决定性作用的干线性市政管线。本规划根据管线实际情况及管理要求,制定了各专业重要通道标准,具体如下表所示。
重要通道确定原则表
以宝安区某片区为例,本片区需预控的重要市政管线主要包括给水管线、再生水管线、污水管线、雨水管线、电力电缆、燃气管线6种市政管线,综合以上划定原则,划分出重要市政通廊总长度约为205.3公里,见图4。
图4 重要通道预控图
(三)重要市政通廊原则
重要通道内敷设有保障片区级市政供应的重要管线,在规划管理时应予以重视,确保重要管线管位的预控以便于后续的实施。位于重要管道预控范围内的管线建设及管理单位,应在管线建设阶段以及运营阶段确保管线本体的安全,以保证对应专业市政资源的供应。同时,在管线的正常运行、故障以及事故状态下,保证管线周边城市的安全。特别是对于令城市存在潜在安全风险的管线,应根据相关规范、规定,在建设前进行必要的安全评估,以确保管线本体安全以及管线所在区域的城区的安全。规划预控形成如下原则:
1.在重要管道的预控上,规划根据市政管道在本专业系统中的重要性,将管线分成重要管线和一般管线,对于重要管线就是本规划需要单独罗列出来,并进行重点空间预控以及保护的管线。由于各区的管线情况不同,所以部分专业的重要管线规格在各区之间存在部分差异。
2.在专业管线的优化上,强调要在单条道路的平面图尺度上,遵照规范,进行详细深入的空间分析,从而发现管线空间存在问题的区段;在发现空间紧张,难以布置规划管线之后,还需要能够从专业管线系统上着眼,进行专业系统分析和道路空间分析,给出优化调整的建议。
3.在专业管线优化时,存在多种现状及规划情形,需要根据道路条件、管线条件进行综合分析,按照可实施性的原则形成优化建议。
4.重要管道的预控从各专业保证供应的角度,明确了最重要的管线并提出保护要求,力求通过此方式来保证重要管道的本体安全以及对应的市政专业资源的供应安全。
城市地下管线是一个牵扯到很多管线、设施、部门的复杂工程。但是,随着城市不断的发展,规划管理建设制度的不断完善,城市管线综合规划内容也会不断更新。笔者通过对深圳市地下管线综合规划思考,提出了与现阶段新型市政设施、地下设施的衔接思考;考虑保护地下管线安全为原则,提出了重要市政通廊的标准原则等,希望能给地下管线综合规划编制及管理提供一些新的思路和方向。