欧盟地图，欧盟地图国家分布图

随着我国国土空间规划体系的建立，全域、多要素、立体地看待国土空间资源的保护与利用，成为城市可持续发展和高质量发展的重要议题。本系列聚焦立体城市，探索地下与地上空间的协同发展路径，从多维空间角度，关注城市生态保护、安全韧性、功能统筹、空间治理、一体化设计、基础设施保障、技术创新、政策法规建设等多个领域。以期为国土空间资源更加高效、立体、集约利用提供有益借鉴。

图片来源：TU1206 COST Sub-Urban WG1 Report

2013年-2017年，为了进一步加强对城市地下空间环境的了解，促进地下空间更好地融入城市可持续发展，欧洲多国基于欧洲科学技术合作协会COST（European cooperation in science-and-Technology） [1] ，开展了名为“Sub-Urban”的联合研究。该研究共涉及欧洲十二座城市，重点探讨了基于生态地质、历史保护、产业转型、城市更新等不同视角下的地下空间发展思路、路径及解决方案，探索三维可视化新技术在地下空间科学预测和规划决策中的运用，以期拓展城市空间发展维度，提升城市综合竞争力。

本文提取了12份城市发展报告中的重点内容，通过比较研究的方式客观展现不同城市的地下空间概况、主要挑战、技术应对、规划策略与制度建设，提炼城市地下空间发展面临的共性挑战、机遇以及未来趋势，以期为国内大城市地下空间发展提供有益借鉴。本文共分为上下两篇，上篇将介绍卑尔根、都柏林、格拉斯哥、赫尔辛基、奥斯陆、奥登塞北部六城， 下篇将介绍拉科鲁尼亚、汉堡、卢布尔雅那、南特、诺维萨德、奥斯陆和鹿特丹南部六城。文中涉及的城市案例内容均参考自 “Sub-urban”研究项目 [2] 。

上篇链接

立体城市011 | “SUB-URBAN”欧洲十二城地下空间可持续利用研究（上）——北部六城

7. 鹿特丹

■ 城市概况：

鹿特丹市是荷兰第二大城市，也是欧洲最大的港口和工业综合体。鹿特丹城区地势平坦，大部分地区位于海平面以下，需要通过不断地抽水以保持填海圩区（指低洼易涝地区）的干燥。

■ 地下空间面临的挑战：

鹿特丹地下空间的应用十分广泛，包括:运输隧道(地铁和道路)、污水处理及其他市政基础设施、地下管线、建筑地基和地下室、浅层和深层地热能利用设施、石油和天然气提取设施等。但由于鹿特丹城区的地下水位较高，其中地下潜水水位仅仅低于地面1米，地下10-15米左右分布着较为敏感的承压水隔水层，局部地区的地表标高甚至低于深层地下水的水头，导致地下水渗流常有发生。较高的地下水位给鹿特丹城市地下空间发展带来了诸多挑战，主要表现在以下几个方面：

1) 较高的地下水位容易影响城市道路的施工建设，并导致地下空间的积水。

2) 地下水位的下降则会导致历史建筑的木质地基氧化腐烂。

3) 非桩基建筑物的建设容易压缩地表与地下水位之间的距离，并导致地下水问题。

4) 工业/商业活动带来的地下水污染问题。

■ 城市应对措施：

为了加强对地下水位及水质的有效监测与控制，保障地下历史遗存保护环境的稳定性，防范地面沉降、塌陷等一系列工程地质灾害风险，鹿特丹市非常重视地下空间数据平台的建设和信息整合工作。目前，鹿特丹市政府已经掌握了全市约2000多个地下水监测井的数据，并构建了一个大型的地表土层和含水层信息数据库，数据信息包括土壤成分、地面和地下水水质、地层活动情况、地下挖掘情况、土壤调查和修复情况等，这些数据可以通过GIS平台进行查阅和共享。更深层的地下空间情况则可以通过石油公司钻井和地震监测数据获得。

■ 地下空间规划及制度建设：

随着地下空间认知程度的提升，城市地下空间规划措施已经不局限于地下历史遗存保护或土壤污染治理等法律强制性要求，而是拓展到城市空间的三维立体布局和城市功能的完善；针对地下水及岩土特性的调查也从项目层面拓展到城市整合区域，成为城市地下空间规划决策的重要支撑。目前，鹿特丹市已经设立了一个专门的委员会负责制定地下空间综合目标和发展愿景（integrated structural vision for the subsurface），这项计划通过全面的分析和评估地下空间资源环境和发展需求，明确地下空间开发利用的优先次序，以代替过去“先到先得”的无序开发模式，从而实现地下空间资源的可持续利用。

在地下空间的部门管理方面，荷兰根据地下空间埋深的不同对地下空间管理职能进行了切分，其中深层地下空间（一般在地下100米以下）由荷兰经济发展部门负责管理，而浅层地下空间则归省、市政府和水务部门共同管理。

8. 诺维萨德

■ 城市概况：

诺维萨德是塞尔维亚第二大城市。该城位于多瑙河畔，城市大部分地区位于河流左岸，地表由广袤的冲积平原和冲积阶地组成，其最宽处可达10公里。诺维萨德市作为多瑙河畔重要的交通枢纽城市（公路、铁路、水路），横跨多瑙河的桥梁和隧道(包括2条公路和1条铁路)是城市关键的基础设施，其中相当一部分线路建在地下。

■ 地下空间面临的挑战：

为应对洪水风险，诺维萨德市区被人工垫高了近3米，这导致了地下自然渗水的阻隔以及城市内涝风险的提升。此外，较高的地下水位一直困扰着诺维萨德市的城市发展，诺维萨德市政府非常重视对地下水位的监测，并开展各项雨洪控制、城市供水、排污等工程建设。

■ 城市应对措施：

为加强地下水管理，保障地下空间工程建设安全，诺维萨德市政府从1953年便开始监测地下水位变化，并将地下水位数据纳入城市综合地理信息系统数据库，可供社会公众使用。与此同时，为保障地下城市水源的供应（诺维萨德市自1965年以来就主要依靠地下水作为城市饮水源，地下水源主要位于地下20米左右的含水层），诺维萨德市对地下供水管网进行延伸，形成了16公里长、涉及四个竖向层次的地下供水网络，在提升城市供水能力的同事也缓解了较高的地下水位对地下空间建设的制约。

■ 地下空间规划及制度建设：

浅层地下水水位的变化、浅层含水层的保护、内涝风险的防范、仍然是诺维萨德市地下空间发展的重点考虑方面，与此同时，地下基础设施建设、地下开发利用、地下生态环境保护的空间协调问题也是诺维萨德市地下空间规划工作的主要挑战。为进一步加强对不同工程和建设项目 (桥梁基础、排水方案、防洪、渠道等)及大量的岩土/水文地质的数据信息整合，诺维萨德市政府与公共机构JP Urbanizam的城市规划人员开展了意向名为“CROSSWATER_IPA CBC HU-SRB”的项目，致力于构建综合性的地下空间数据信息库，以辅助地下空间规划决策。目前该项目已经得到了欧盟的财政支持。

9. 南特

■ 城市概况：

南特是法国第六大城市，位于卢瓦尔河与埃尔德雷河、赛夫尔河的交汇处。南特都市区地貌平缓，城市下垫面被人工填土垫高，以满足交通网络建设的需要，在人工填土之下则是河流冲积物以及古老的基岩。

■ 地下空间面临的挑战：

南特市由于近邻河流，地面沉降和软土是城市建设的主要挑战，并容易造成老城内历史建筑的破坏。与此同时，南特市的地下水位整体较高，需要借助排水和抽水才能进行地下工程建设（例如停车场）。

■ 城市应对措施：

南特市拉维尔科学技术研究所（城市科学技术研究所）对土壤和地下水进行了广泛的监测，并提供丰富的数据信息，包括土壤中的金属含量、城市建设对地下水的影响、垃圾填埋场对地下空间环境的影响、土壤渗水情况、地下污染物含量雨、水管理（污水沟、洼地和蓄水池）对土壤的影响（包括污染物的截留）等，根据这些信息将适时制定应对计划。

■ 地下空间规划及制度建设：

南特市现状地下空间利用以地下停车地下基础设施、地下雨洪调蓄设施等为主，未来地下空间还将在控制城市蔓延、促进城市空间集约利用方面发挥更大的作用，涉及的主要工作包括但不限于垃圾填埋场周边土壤环境的修复、土壤质量管理、地下考古遗迹保护、文物勘探与挖掘、地下基础设施运营与维护、更加积极的地下历史遗迹保护等。

10. 汉堡

■ 城市概况：

汉堡是德国第二大城市，人口170万，面积755平方公里。汉堡及其周边地区以第四纪沉积物（砂、粉土、粘土、粘土、粘土）为主。由于悠久的工业化历史，汉堡市受工业污染的地区(土壤和/或地下水污染)超过4000个。

■ 地下空间面临的挑战：

由于汉堡市的城市公共供水完全依赖地下水，汉堡市必须通过广泛的城市地下水监测以确保地下水源环境得到较好的保护。几年前，汉堡市政府逐渐认识到，这一地下水监测网络过于庞大而缺乏针对性，导致维护成本过高。

■ 城市应对措施：

汉堡市对地下水监测网络进行了简化，将4000多个监测点减少到646个，并依靠高质量的监测数据构建了高分辨率的三维地质建模，辅助地下水环境模拟以及规划决策的制定。

■ 地下空间规划及制度建设：

为了获取尽可能充分的地下空间数据信息，德国环境和能源部在开展地质调查工作并汇总官方钻孔数据的同时，也进一步完善钻孔数据标准，不断吸纳私人钻孔数据。根据法律规定，任何新产生的钻孔数据都应提交给政府当局，并采用标准化的编码。借助于大量的地质钻孔数据，汉堡市已经构建了详尽、开放的地质调查钻孔数据库（通过互联网进行共享），并在此基础上进行地下空间三维模型开发，辅助城市地下空间规划决策和问题应对。

11. 拉科鲁尼亚

■ 城市概况：

拉科鲁尼亚市是西班牙西北部加利西亚的主要城市之一，坐落在天然半岛的端头，位于坚硬的岩石地基之上，并拥有广阔的海岸线。由于临近海域，城市的发展空间受到了一定的制约。

■ 地下空间面临的挑战：

影响拉科鲁尼亚市的主要地质因素包括较高的地下水水位、临近海域以及干涸的山谷对城市发展空间的影响。

■ 城市应对措施：

拉科鲁尼亚市的地质数据主要来源于西班牙国家地质勘探部门(IGMN) 的地图。

■ 地下空间规划及制度建设：

拉科鲁尼亚市区的城市总体规划于2013年获得批准，该规划提出通过完善地下基础设施网络以提高城市韧性。与地下空间有关的另一个重要问题是地下历史遗存的保护，地下工程建设须在施工或土方工程之前进行考古勘探并采取必要的预防措施，这些地区主要集中在老城、鱼市和城堡区域。

12. 卢布尔雅那

■ 城市概况：

卢布尔雅那市是斯洛文尼亚的首都和最大城市，位于斯洛文尼亚中心。卢布尔雅那市的大部分地区都建在河流或湖泊沉积物上，并位于三个地震活动断裂带之间的过渡地带。

■ 地下空间面临的挑战：

地震活动断裂带对卢布尔雅那市人口稠密的城区构成了威胁。同时，卢布尔雅那市的地下含水层储存了大量的地下水资源并用于城市供水。为降低地下水环境的污染风险，该市设立了地下水源保护区，但该项措施也对城市发展形成了一定的制约作用。

■ 地下空间规划及制度建设：

卢布尔雅那市于2010年制定了《城市空间规划》，明确了地下空间的主要发展目标，并在宏观城市空间布局方面考虑了地下含水层的保护要求，这在一定程度上保障了地下水资源的安全。

04

启示与借鉴

通过比较12座城市的地下空间发展概况、挑战和应对,可以看到通过更加详尽的技术手段“透视地下”，加强地上生态地质环境与城市建设活动的协调互动，从更加立体、有机、动态的视角审视城市空间发展，是每一座城市多元化发展图景背后的共通之处。随着我国国土空间规划体系的建立，地下空间也从工程建设主导转向生态优先和复合化发展，透过12座城市的地下空间发展经验，有以下几个方面可作为我国城市地下空间发展的借鉴之处：

4.1 建立规划与地质专业的协作机制，提升地下空间整体认知

由于地下空间埋藏于地下的特点，城市规划者对于地下空间的认知相比地上空间往往更为有限；对于地质专业人员而言，城市地下空间尤其是浅层地下空间由于受到诸多城市建设活动的影响而具有较强的人工干预特点，往往并不作为惯常的地质工作重心范畴。因此，相对于城市规划者和地质专业人员而言，城市地下空间往往形成了一个共同的盲区，但却承担着越来越多的城市功能发展和空间拓展职能。破解这一问题的重要途径之一，就是建立城市规划与地质专业的协作机制，一方面要结合城市规划需求开展针对性的城市地质调查和评估工作；另一方面，地质专业信息要及时转化为规划语言和三维图面表达，以更好地纳入前期的规划决策和目标制定中。这种协作机制不仅限于专业之间的沟通、目标制定、信息共享等，还可以进一步扩大到城市决策者和一般公众中去，以加强社会各界对于城市地下空间的整体认知，促进地下空间更好地融入城市空间发展之中。

图1 城市规划师与地质专家商讨解决方案

4.2 开展持续性的地质调查工作，重视地下水文环境的变化和影响

作为地下空间规划决策的重要依据，地质调查信息不仅需要在空间信息方面足够准确，同时也要在时序上具有一定的前瞻性和持续性，以确保规划决策过程中能有足够的地质数据及其空间信息以提供支撑。在欧洲十二城中，汉堡市和格拉斯哥市不仅开展了市域层面的地质调查工作，并将各类工程勘察以及私人钻孔信息进行了整合，形成综合性、可共享的城市地下空间数据信息平台，为城市规划和各类工程建设提供充分的信息支撑。在城市地质调查工作中，对浅层地下空间影响最为明显的要素之一是地下水文环境，主要涉及地下水位变化、承压含水层埋深、地下水质情况等。由于地下水文环境具有较强的动态性，需要通过地下水文监测网络进行持续性监测，以把握城市建设活动对地下水环境的影响及其反作用带来的工程安全风险，并适时作出相应的规划决策和应对措施。

图2 三维水文地质模型

4.3 加强地下空间资源管控，发挥规划的资源配置作用

随着城市空间资源的日益紧缺，地下空间在城市规划发展中发挥着日益重要的作用。但由于地下空间建设往往具有较强的不可逆性，传统 “先到先得”的放任式发展模式不仅难以保障地下空间资源的高效利用，甚至容易造成地下空间资源的浪费和高昂的工程改造成本。因此，从城市整体层面编制地下空间总体规划，对地下空间资源进行科学合理的管控，协调私人开发与公共建设的关系，成为欧洲各国城市地下空间发展的共识。其中政府部门凭借其资源统筹优势，在地下空间基础信息的获取与整合、地下空间规划的编制、地下空间资源的管控和预留、地下基础设施规划建设、地下开发项目审批等方面发挥着主导作用。相比来看，北欧国家在地下空间资源管控以及地下公共设施建设等方面具有较高的水平，很大程度上取决于其城市公共管理部门的参与力度，其中芬兰赫尔辛基是第一个编制城市地下空间总体规划的欧洲城市，实现了从城市总体层面对地下优良岩石资源的管控，并为地下基础设施和重要廊道的建设留足空间。

图3 奥斯陆地下隧道之间最近处仅相隔1.5米

4.4 加强地下历史文化遗产保护，关注工业遗产再利用

城市历史城区，无论是地表还是地下，往往具有丰富的历史文化遗产，这些历史文化遗产及其保护要求往往会对城市发展产生显著影响。一方面，由于历史建筑的地基大部分是木制的，很容易受到地下水下降、地质沉降等因素的影响而发生腐蚀甚至损坏，因此有必要对历史文化遗产周边的城市建设活动进行必要的限制，以保障地下水环境的稳定和工程安全扰动尽可能小；另一方面，一些近现代的工业遗产以及工程设施往往又是重要的城市空间资源，在处理好土壤和水质环境的污染问题以及地质安全隐患之后，往往可以结合这些遗产独特的空间形态和所处的区位特征，选择性用于城市基础设施、文化娱乐、体育活动、旅游观览等城市服务功能，以发挥其最大社会经济效益。作为工业革命的代表性城市，格拉斯哥在处理地下土壤和水质污染、矿山不稳定风险以及矿井空间再利用等方面具有较为丰富的经验。鹿特丹在过去的几十年里，通过发展城市旅游的带动了地下工业遗产空间的再利用，并通过引入公众参与工作提高社会民众对地下空间的认识。

图4 使用3D可视化技术的格拉斯哥地下废弃矿井三维范围模拟

注释：

[1] COST（The European Cooperation in Science and Technology欧洲科技技术合作协会）是欧洲跨国非官方机构，其主要目标是加强欧洲的科学研究和创新能力，促进科学技术的突破性发展和创新性成果。COST为科研人员、工程师和学者建立合作平台，提供科研资金支持，促进技术创新和多学科交互。目前该协会已经拥有38个成员国。

[2] http://sub-urban.squarespace.com/

参考文献

[1] Katie Whitbread, Gillian Dick, Diarmad Campbell. The subsurface and urban planning in the City of Glasgow. Released 23 July 2014.

[2] PATHWAYS & PITFALLS TO BETTER SUB-URBAN PLANNING. COST Action TU1206 Sub-Urban (2013-2017) Report.

作者：赵怡婷 孟令君

作者单位：北京市城市规划设计研究院