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國內外城市地下綜合管廊的發展歷程及現狀

一、國外綜合管廊的發展歷程和現狀

在城市中建設地下管線綜合管廊的概念,起源于19世紀的歐洲,首先出現在法國。自從1833年的巴黎誕生了世界上第一條地下管線綜合管廊系統后,迄今已經有近182年的發展歷程。經過百年探索、研究、改良和實踐,其技術水平已完全成熟,并在國外的許多城市得到了極大發展,并已成為了國外發達城市市政建設管理的現代化象征和城市公共管理的一部分。

——法國。法國由于1832年發生了霍亂,當時研究發現城市的公共衛生系統建設對于抑制流行病的發生與傳播至關重要,于是第二年,巴黎市著手規劃市區下水道系統網絡,并在管道中收容自來水(包括飲用水及清洗用的兩類自來水)、電信電纜、壓縮空氣管及交通信號電纜等五種管線,這是歷史上最早規劃建設的綜合管廊型式。近代以來,巴黎市逐步推動綜合管廊規劃建設,在19世紀60年代末,為配合巴黎市副中心的開發,規劃了完整的綜合管廊系統,收容自來水、電力、電信、冷熱水管及集塵配管等,并且為適應現代城市管線的種類多和敷設要求高等特點,而把綜合管廊的斷面修改成了矩形形式。迄今為止,巴黎市區及郊區的綜合管廊總長已達2100公里,堪稱世界城市里程之首。法國已制定了在所有有條件的大城市中建設綜合管廊的長遠規劃,為綜合管廊在全世界的推廣樹立了良好的榜樣。

——德國。 1893年,原德國在前西德漢堡市的Kaiser-Wilheim街,兩側人行道下方興建450米的綜合管廊收容暖氣管、自來水管、電力、電信纜線及煤氣管,但不含下水道。在德國第一條綜合管廊興建完成后發生了使用上的困擾,自來水管破裂使綜合管廊內積水,當時因設計不佳,熱水管的絕緣材料,使用后無法全面更換。沿街建筑物的配管需要以及橫越管路的設置仍發生常挖馬路的情況,同時因沿街用戶的增加,規劃斷面未預估日后的需求容量,而使原興建的綜合管廊斷面空間不足,為了新增用戶,不得不在原共同溝外之道路地面下再增設直埋管線,盡管有這些缺失,但在當時評價仍很高。1964年前東德的蘇爾市(Suhl)及哈利市(Halle)開始興建綜合管廊的實驗計劃,至1970年共完成15公里以上的綜合管廊并開始營運,同時也擬定在全國推廣綜合管廊的網絡系統計劃。前東德共收容的管線包括雨水管、污水管、飲用水管、熱水管、工業用水干管、電力、電纜、通訊電纜、路燈用電纜及瓦斯管等。

——西班牙。西班牙在1933年開始計劃建設綜合管廊,1953年馬德里市首先開始進行綜合管廊的規劃與建設,當時稱為服務綜合管廊計劃,而后演變成目前廣泛使用的綜合管廊管道系統。經市政府官員調查結果發現,建設綜合管廊的道路,路面開挖的次數大幅減少,路面塌陷與交通阻塞的現象也得以消除,道路壽命也比其他道路顯著延長,在技術和經濟上都收到了滿意的效果,于是,綜合管廊逐步得以推廣。

 

——美國。美國自1960年起,即開始了綜合管廊的研究。研究結果認為,從技術、管理、城市發展及社會成本上看,建設綜合管廊都是可行且必要的。1970年,美國在White Plains市中心建設綜合管廊,其它如大學校園內,軍事機關或為特別目的而建設,但均不成系統網絡,除了煤氣管外,幾乎所有管線均收容在綜合管廊內。此外,美國具代表性的還有紐約市從束河下穿越并連接AstoriaHell Gate Generatio Plants的隧道,該隧道長約1554米,收容有345KV輸配電力纜線、電信纜線、污水管和自來水干線,而阿拉斯加的FairbanksNome建設的綜合管廊系統,是為防止自來水和污水受到冰凍,Faizhanks系統長約有六個廊區,而Nome系統是唯一將整個城市市區的供水和污水系統納入綜合管廊,溝體長約4022米。

 

——英國。英國于1861年在倫敦市區興建綜合管廊,采用12米×7.6米的半圓形斷面,收容自來水管、污水管及瓦斯管、電力、電信外,還敷設了連接用戶的供給管線,迄今倫敦市區建設綜合管廊已超過22條,倫敦興建的綜合管廊建設經費完全由政府籌措,屬倫敦市政府所有,完成后再由市政府出租給管線單位使用。

 

——日本。日本綜合管廊的建設始于1926年,為便于推廣,他們把綜合管廊的名字形象的稱之為“共同溝”。東京關東大地震后,為東京都復興計劃鑒于地震災害原因乃以試驗方式設置了三處共同溝:九段阪綜合管廊,位于人行道下凈寬3米高2米、干管長度270米的鋼筋混凝土箱涵構造;濱町金座街綜合管廊,設于人行道下為電纜溝,只收容纜線類;東京后火車站至昭和街之綜合管廊亦設于人行道下,凈寬約3.3米,高約2.1米,收容電力、電信、自來水及瓦斯等管線,后停滯了相當一段時間。一直到1955年,由于汽車交通快速發展,積極新辟道路,埋設各類管線,為避免經常挖掘道路影響交通,于1959年又再度于東京都淀橋舊凈水廠及新宿西口設置共同溝;1962年政府宣布禁止挖掘道路,并于1963年四月頒布共同溝特別措置法,訂定建設經費的分攤辦法,擬定長期的發展計劃,自公布綜合管廊專法后,首先在尼崎地區建設綜合管廊889米,同時在全國各大都市擬定五年期的綜合管廊連續建設計劃,在19931997年為日本綜合管廊的建設高峰期,至1997年已完成干管446公里,較著名的有東京銀座、青山、麻布、幕張副都心、橫濱M21、多摩新市鎮(設置垃圾輸送管)等地下綜合管廊。其它各大城市,如大阪、京都、各古屋、岡山市等均大量地投入綜合管廊的建設,至2001年日本全國已興建超過600公里的綜合管廊,在亞洲地區名列第一。迄今為止,日本是世界上綜合管廊建設速度最快,規劃最完整,法規最完善,技術最先進的國家。

——其他國家。如瑞典、挪威、瑞士、波蘭華沙、匈牙利、 萊比錫、俄羅斯(前蘇聯)等許多國家都建設有城市地下管線綜 合管廊項目,并都有相應制定規劃的計劃。

 

二、國內綜合管廊的發展歷程、現狀和規劃

 

——臺灣地區。在臺灣,綜合管廊也叫“共同管道”。臺灣地區近十年來,對綜合管廊建設的推動不遺余力,成果豐碩。臺灣地區自1980年代即開始研究評估綜合管廊建設方案,1990年制定了“公共管線埋設拆遷問題處理方案”來積極推動綜合管廊建設,首先從立法方面進行研究,1992年委托中華道路協會進行共同管道法立法的研究,2000530日通過立法程序,同年614日正式公布實施。200112月頒布母法施行細則及建設綜合管廊經費分攤辦法及工程設計標準,并授權當地政府制訂綜合管廊的維護辦法。至此臺灣地區繼日本之后成為亞洲具有綜合管廊最完備法律基礎的地區。臺灣結合新建道路,新區開發、城市再開發、軌道交通系統、鐵路地下化及其它重大工程優先推動綜合管廊建設,臺北、高雄、臺中等大城市已完成了系統網絡的規劃并逐步建成。此外,已完成建設的還包括新近施工中的臺灣高速鐵路沿線五大新站新市區的開發。到2002年,臺灣綜合管廊的建設已逾150公里,其累積的經驗可供我國其它地區借鑒。

 

——北京。地下綜合管廊對我國來說是一個全新的課題。第一條綜合管溝于1958年建造于北京天安門廣場下,鑒于天安門在北京有政治的特殊地位,為了日后避免廣場被開挖,建造了一條寬4米,高3米、埋深78米、長1公里的綜合管溝收容電力、電信、暖氣等管線,至1977年在修建毛主席紀念堂時,又建造了相同斷面的綜合管廊,長約500米。

 

——天津。1990年,天津市為解決新客站行人、管道與穿越多股鐵道而興建長50米,寬10米,高5米的隧道,同時撥出寬約2.5米的綜合管廊,用于收容上下水道電力、電纜等管線,這是我國綜合管廊的雛型。

 

——上海。1994年,上海浦東新區張楊路人行道下建造了二條寬5.9米,高2.6米,雙孔各長5.6公里,共11.2公里的支管綜合管廊,收容煤氣通信、上水、電力等管線,它是我國第一條較具規模并已投入運營的綜合管廊。2006年底,上海的嘉定安亭新鎮地區也建成了全長7.5公里的地下管線綜合管廊,另外在松江新區也有一條長1公里,集所有管線于一體的地下管線綜合管廊。此外,為推動上海世博園區的新型市政基礎設施建設,避免道路開挖帶來的污染,提高管線運行使用的絕對安全,創造和諧美麗的園區環境,政府管理部門在園區內規劃建設管線綜合管廊,該管廊是目前國內系統最完整、技術最先進、法規最完備、職能定位最明確的一條綜合管廊,以城市道路下部空間綜合利用為核心,圍繞城市市政公用管線布局,對世博園區綜合管溝進行了合理布局和優化配置,構筑服務整個世博園區的骨架化綜合管溝系統。

 

——廣州。2003年底,在廣州大學城建成了全長17.4公里,斷面尺寸為7米×2.8米的地下綜合管廊,也是迄今為止國內已建成并投入運營,單條距離最長,規模最大的綜合管廊。

——其它城市。除此以外,武漢、寧波、深圳、蘭州、重慶等大中城市都在積極規劃設計和建設地下綜合管廊項目。

三、國內外研究現狀對比

 

自我國改革開放以來,經濟得到了快速發展,綜合國力得到了大幅提升,人民的生活水平得到了極大改善,隨之而來的是市民對城市環境的要求也越來越高,這就進一步推動了政府決策層建設地下綜合管廊的決心和信心。但十多年來,我國在對綜合管廊的研究和實踐方面還處于起步階段,相比國外一百多年的歷程,我國無論是在投資規模、建設技術、資金籌措、管理模式等方面還有很大的差距。主要體現在以下幾方面:

 

1、建設規模。總體來看,國內目前已建綜合管廊的規模還小,與西方發達國家中的規模相比還有很大差距,可以看出我國城市地下綜合管廊潛在的市場規模還很大,一旦時機成熟,綜合管廊就會以超常規的速度發展。另外在綜合管廊的使用功能上,國外對如何滿足城市各類管線的集中敷設技術研究已經很成熟,除了傳統的電力、電信、自來水管線以外,還可以把燃氣管道、污水管道、垃圾輸送等各種設施共同布設在內。而國內對這方面的研究還剛起步,除了電力、通訊、自來水和熱力管道外,其他城市管線基本還不能同時敷設在內,僅有的浦東張楊路綜合管廊中的煤氣管道也是單獨一室分開敷設的。因此在綜合功能的研究上,國內還有很長路要走。

 

2、建設技術。地下綜合管廊在國外已經有很成熟的建設經驗,但在國內這方面的研究還剛開始,主要包括:

1)規劃技術。規劃中相當重要的是準確地預測管線的未來需求量使地下綜合管廊在規劃壽命期內能滿足服務區域內的管線需求,在推定未來需求量時,應該充分考慮社會經濟發展的動向、城市的特性和發展的趨勢。

2)設計技術。地下綜合管廊的設計在國外發達國家都有相關的設計規范,已形成比較成熟的技術,但目前國內相關規范還不完善,在實踐中都是借鑒國外的技術。但是,由于在管線特性、施工技術、材料性能以及地質條件等方面各個國家之間都存在差異,因此在設計上還是得按照我國的現狀特點,研究制定相關設計規范以實現對我國地下綜合管廊設計的標準化管理。

3)施工技術。在國外地下綜合管廊的本體工程施工一般有明挖現澆法、明挖預制拼裝法、盾構、頂管等,而從國內已建的地下綜合管廊工程來看,多以明挖現澆法為主,因為該施工工法成本較低,雖然其對環境影響較大,但在新城區建設初期采取此工法障礙較小,具有明顯的技術經濟優勢。今后隨著地下綜合管廊建設的推廣,施工工法也會趨于多樣化,地下綜合管廊與其他地下設施的相互影響也會加大,對施工控制也會逐漸提高要求,因此研究相關技術已成為了當務之急。

4)信息化技術。地下綜合管廊是城市生命線走廊,收容的管線種類多樣,采用現代信息技術對地下綜合管廊進行管理與監控是不可或缺的手段。地下綜合管廊的監控包括對運行中的管線安全狀況的監測,以及對地下綜合管廊內部環境的檢測,避免內部環境因素對設備管線的影響及對工作人員的傷害,從已建的地下綜合管廊運營狀況來看,國內在研究信息化監控方面與國際水平較接近,但也有差距。

 

3、建設資金。目前,地下綜合管廊建設資金的來源總體呈現政府投資為主,積極尋求多元化投資的特征。由于地下綜合管廊屬于市政公用基礎設施,帶有公共產品性質,投資大、回收期長,這些特點決定了政府在地下綜合管廊投資中的主體地位。近年來,隨著我國城市基礎設施投融資體制的改革,地下綜合管廊的投資也在積極尋求多元化、市場化運作模式。隨著國家對城市基礎設施多元化投資模式的日益重視,伴隨著相關制度的改革與創新,地下綜合管廊的多元化投資模式也將取得突破,BOTPPP等融資模式具有廣闊的市場前景。這與國外成熟的綜合管廊的融資模式形成了鮮明對比。

 

4、管理模式。城市地下管線綜合管廊項目在政府公共管理中的職能定位直接決定了它的發展和所能發揮的作用。國外對綜合管廊設施的定位是社會公共產品,與城市道路、下水道、公園等公共設施處于同等地位,并以法律的形式予以規定,它的管理歸屬部門也有統一的規定。而相比國內,綜合管廊的職能定位較模糊,更沒有國家統一的法律法規予以規范,建成后的綜合管廊的歸口管理也較混亂,從目前來看,有屬于城市道路管理部門的(浦東張楊路綜合管廊),有屬于政府管理部門的(世博園區綜合管廊),也有屬于各開發公司管理的(松江新城綜合管廊)等。因此,當前對我國在地下綜合管廊的職能定位的研究上須加快腳步。