時(shí)間:2022-12-22 20:44:18 來源: 九派新聞
如今,世界人口突破80億。這是人類發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。人口的不斷增長(zhǎng)給有限的空間帶來巨大壓力,地上空間將很難滿足需求,人類必須尋找其他的出路。相對(duì)較難實(shí)現(xiàn)的宇宙和海洋,開發(fā)利用地下空間將是人類城市可持續(xù)發(fā)展的首要選擇。
(相關(guān)資料圖)
“21世紀(jì)將是地下空間開發(fā)利用的世紀(jì)。”中國(guó)工程院院士錢七虎曾撰文寫道。
新加坡正是城市向地下發(fā)展的一個(gè)典型。新加坡國(guó)土面積722.5平方公里,僅為北京市1/22,其人口卻達(dá)到了540多萬(wàn),人口密度接近每平方公里1萬(wàn)人,土地向來是新加坡發(fā)展的最大制約。在成功以填海和發(fā)展高樓等方式擴(kuò)大空間后,如今新加坡政府開始探討讓城市發(fā)展走入地下,建立龐大的“地下城”。
從城市基建下水道、到地下巨大石油倉(cāng)庫(kù)再到生活日常場(chǎng)所,新加坡正在努力探索地下空間利用的可能性。澳大利亞、加拿大、法國(guó)等國(guó)也在嘗試開發(fā)地下,“地下城”建設(shè)已進(jìn)入2.0時(shí)代,真正的地下城或許將不再是科幻片里的場(chǎng)景。
(中國(guó)一家由廢棄礦坑改造的酒店)
打造一條排水地下“高速公路”,騰出約210個(gè)足球場(chǎng)大的地面空間
法國(guó)作家雨果有句名言:下水道是“城市的良心”,一場(chǎng)連下三小時(shí)的傾盆大雨最能考驗(yàn)城市的真實(shí)面目。作為全球最繁華的城市之一,新加坡為此煞費(fèi)苦心,但這不僅僅關(guān)乎基建,更是為了保護(hù)稀缺的土地和水資源。
新加坡從20世紀(jì)90年代開始設(shè)想建造一條地下“高速公路”——深層隧道排水系統(tǒng)(DTSS)。DTSS是新加坡公用事業(yè)局(PUB)構(gòu)思并實(shí)施的一種經(jīng)濟(jì)高效和可持續(xù)的污水系統(tǒng)解決方案,以滿足未來新加坡對(duì)廢水收集、處理、再生和處置需求。
傳統(tǒng)排水系統(tǒng)受空間條件、拆遷困難、交通影響等諸多因素的制約,但隧道工程則不占用寶貴的土地資源,而且避免了城市地面或淺層地下空間各種因素的影響。
DTSS第一期工程于2008年竣工,估計(jì)耗資34億新元,包括一條48公里長(zhǎng)的深層污水隧道、一座污水集中處理廠,以及兩條5公里長(zhǎng)的深海排污管和60公里長(zhǎng)的污水接駁管。總工程師Woo Lai Lynn表示,第二期工程于2017年11月破土動(dòng)工,預(yù)計(jì)將于2026年完工。
根據(jù)PUB的說法,DTSS項(xiàng)目將能在地面上騰出約150公頃的空間,大約相當(dāng)于210個(gè)足球場(chǎng)(7140平方米的標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)),而且他們根據(jù)第一期施工經(jīng)驗(yàn)采用了新技術(shù),現(xiàn)在無需派遣很多工人前往地下,節(jié)省了不少人力。
一旦完工,全島污水只需通過一條大約200公里的大直徑隧道就可以被輸送到地下處理廠,被進(jìn)一步凈化成超清潔的新生水(NEWater),或者通過排污口被排放到大海。
Woo稱,DTSS每天能處理多達(dá)200萬(wàn)立方米的廢水,能有效確保供水的可持續(xù)性和彈性。根據(jù)設(shè)計(jì),DTSS將幫助總體水循環(huán)率從占總水需求的30%提高到55%。此外,它還能為新加坡和其他國(guó)家提供有關(guān)地下開發(fā)的重要信息和經(jīng)驗(yàn)。
打造巨大地下石油倉(cāng)庫(kù),騰出約600個(gè)游泳池大的地面空間
除了將污水用地深藏地下,新加坡還在40樓層深的地下建造了一個(gè)巨大的儲(chǔ)油庫(kù):裕廊巖洞(Jurong Rock Caverns)。
抵達(dá)那里需要乘工業(yè)電梯進(jìn)入地下325英尺(約合99米)深的地方,來到施工隧道,那是一個(gè)如教堂般高聳的曲面空間。隧道十分長(zhǎng),里面溫度高、濕氣大,凝結(jié)著水滴的巖石墻面像冰淇淋一樣柔軟。
儲(chǔ)油庫(kù)本身則還要再深入海平面之下100英尺(約合30米),里面存儲(chǔ)液態(tài)碳?xì)浠衔铮缟虡I(yè)用途的原油,凝析油,石腦油和瓦斯油。據(jù)新加坡負(fù)責(zé)開發(fā)和管理工業(yè)區(qū)及相關(guān)配套設(shè)施的機(jī)構(gòu)裕廊集團(tuán)(Jurong Town Corporation)稱,裕廊巖洞擁有相當(dāng)于600個(gè)游泳池(奧運(yùn)會(huì)規(guī)模)的面積。
“領(lǐng)土面積大的國(guó)家不用考慮這個(gè)問題(建地下儲(chǔ)油庫(kù)),”裕廊集團(tuán)副總裁戴維·譚(David Tan)表示,“我們一直都深切地意識(shí)到自己面積狹小。”
土地是新加坡最寶貴的資源,設(shè)計(jì)地下儲(chǔ)油庫(kù)的目的是騰出地面上的空間。自1965年成為一個(gè)獨(dú)立的國(guó)家以來,新加坡依靠堅(jiān)持不懈的填海造地,已將面積擴(kuò)大了近四分之一,超過了270平方英里。政府期待,到2030年新加坡的面積能接近300平方英里(約776平方千米)。
(濱海灣金沙所在地變化)
但填海造地有其局限,尤其是在全球變暖的時(shí)代。參與規(guī)劃新加坡地下空間開發(fā)的工程師彼得·斯通斯 (Peter Stones)表示,“地面空間在新加坡是一種稀缺資源,因此我們需要以可持續(xù)的方式管理和消耗這種資源,而不是以世界上大多數(shù)城市開發(fā)地下空間的‘臨時(shí)’方式。”
30層地下科學(xué)城和三區(qū)共650公頃地下城:為未來690萬(wàn)人口做規(guī)劃
根據(jù)新加坡政府發(fā)布的《人口白皮書》預(yù)測(cè),2030年新加坡的人口將可能達(dá)到650萬(wàn)-690萬(wàn)。面對(duì)越來越多的人口和因氣候危機(jī)越來越少的土地,新加坡還為地下空間做了很多規(guī)劃。
比如新加坡打算在西部科學(xué)園區(qū)地下打造相當(dāng)于30層樓的地下科學(xué)城,供生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和生命科學(xué)使用。科學(xué)城的大致面積為50英畝,可以容納4200名科學(xué)家和研究人員。
根據(jù)新加坡《2030年土地使用計(jì)劃》,其濱海灣、裕廊創(chuàng)新區(qū)和榜鵝數(shù)碼園區(qū)屆時(shí)也將共有650公頃的地下空間,這些地下將配備交通樞紐、步行街、自行車道、公共設(shè)施、倉(cāng)儲(chǔ)等基礎(chǔ)設(shè)施以及研究設(shè)備、工業(yè)應(yīng)用、購(gòu)物區(qū)等其他公共空間。
斯通斯表示:“地下空間開發(fā)就像一個(gè)有趣的分層蛋糕,最淺的地下層優(yōu)先考慮充當(dāng)以人為中心的用途,而更深地層則來為不怎么需要人類接觸的功能服務(wù)。”
其他國(guó)家也紛紛在地下空間探索,“地下城”建設(shè)已進(jìn)入2.0時(shí)代
新加坡并不是第一個(gè)在地下空間進(jìn)行探索的國(guó)家,許多國(guó)家早已開始開發(fā)利用地下空間,但距離建設(shè)真正的“地下城”,人類才剛起步。
芬蘭首都赫爾辛基為了可能發(fā)生的核襲擊,曾在1980年代建造了一個(gè)地下避難所,里面有教堂、商店和游泳池等,并且時(shí)至今日它們改造后仍在被使用。
加拿大蒙特利爾擁有一個(gè)巨大的地下人行通道網(wǎng)絡(luò),全長(zhǎng)超過30公里,連接著數(shù)千家商店、餐館、酒店、博物館、劇院,辦公樓、以及學(xué)校等。而它的建設(shè)最早可以追溯至1962年。
法國(guó)北部瑙爾(Naours)有一座地下城位于地下二三十米處,而它的歷史至少可以追溯到1000多年前。里面不僅建造了住處,甚至還配套了水井、馬廄、面包店和小教堂。到17世紀(jì),里面的居住人數(shù)一度達(dá)到了3000人。
澳大利亞南澳大利亞州的庫(kù)伯佩迪鎮(zhèn)更是以“地下城”聞名,為了避開內(nèi)陸的高溫,居民基本都在地下工作和生活,教堂、旅館、高爾夫球場(chǎng)在地下一應(yīng)俱全。
不過真正的“地下城”不僅僅是地下交通線、地下商業(yè)街、地下停車場(chǎng)、地下倉(cāng)庫(kù),而是地面的各種功能大規(guī)模地轉(zhuǎn)入地下,地下有著與地表無異的陽(yáng)光、空氣、溫度、動(dòng)植物等生態(tài)循環(huán)體系。
中國(guó)工程院院士、深圳大學(xué)深地科學(xué)與綠色能源研究院院長(zhǎng)謝和平在接受《光明日?qǐng)?bào)》采訪時(shí)曾表示,地下開發(fā)的1.0時(shí)代是建造防空洞、儲(chǔ)備庫(kù)、地鐵、地下商場(chǎng)、地下停車場(chǎng)等。2.0時(shí)代會(huì)有完整的、宜居的生態(tài)城市,要有陽(yáng)光、自循環(huán)水泵及空氣智能重生系統(tǒng)。3.0時(shí)代要有生態(tài)、環(huán)境的地下空間利用,構(gòu)建地下生態(tài)圈的環(huán)境。4.0時(shí)代要開展深地不同深度原位科學(xué)實(shí)驗(yàn),構(gòu)建深部物理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、巖石力學(xué)理論體系,為人類向地球深部進(jìn)軍奠定理論基礎(chǔ)。5.0時(shí)代需要發(fā)明盾構(gòu)式采、選、充、氣化、發(fā)電一體化技術(shù)與裝備,將固態(tài)資源直接轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)、氣態(tài)和電能。
在他看來,關(guān)于“地下城”建設(shè),“現(xiàn)在剛剛進(jìn)入2.0時(shí)代,到5.0時(shí)代可能還得幾十年甚至上百年,但我們可以想象未來的趨勢(shì)和美好的前景。”
九派新聞?dòng)浾?梁霞
【來源:九派新聞】
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