2.1 城市地下空间资源评估方法

2.1.1 城市地下空间资源

地下空间已被视为人类所拥有的、至今为止尚未被充分开发的一种宝贵自然资源，开发利用地下空间是开拓新的生存空间较为现实的途径，因此，人们只有采用多种途径和措施来提高城市地下空间的开发效率，才能摆脱目前城市发展的困境，促进城市的健康发展。

1981年5月，联合国自然资源委员会正式将地下空间列为“自然资源”。1991年，《东京宣言》指出：地下空间是城市建设的新型国土资源，它是自然资源之一，是土地资源向下的延伸，与其他国土资源（如矿产资源和水资源）一样，是人类赖以生存和发展的基础。因此，地下空间资源实际上是指可利用的已开发和未开发的地层空间范围内，实在的和潜在的空间场所的总称。地下空间资源可包括3个方面的含义：一是天然存在的地下空间资源的总量；二是在一定的技术条件下可供合理开发的地下空间资源总量；三是在一定的历史时期内可供有效利用的地下空间资源总量。

为了科学认识、评估、规划、开发、利用和管理地下空间资源，需要充分认识地下空间的自然资源属性，与自然资源对比，地下空间资源的基本属性主要有以下几个：

（1）稀缺性和有限性。这是自然资源的固有特性。地下空间作为受地质环境和经济技术水平制约的自然空间，同样不可能无限制使用。

（2）整体性。地下空间不仅为城市提供独立的空间场所，而且为城市发展提供了一个整体规模的潜在空间，其地质条件、水文条件、城市建设现状、社会经济和生态环境因素相互联系、相互制约，甚至是交叉共生，从而构成了一个整体系统。

（3）地域性。城市不同区域的地下空间，其自然和现状条件不同，社会经济条件和技术工艺条件也具有差异。

（4）多用性。大部分自然资源都具有多种功能和用途，地下空间资源同样可为城市绝大多数功能提供空间，并可与地面空间形成互补替换的关系。

（5）变动性。随着人类社会经济的发展、技术进步、社会需求、自然条件和人为环境因素的变化，地下空间资源范围、利用功能、广度和深度都在不断演变，资源的条件和存在背景也呈动态变化趋势。

（6）社会性。人类对地下空间的开发利用，以及为了开发地下空间资源而做的评估、规划、技术革新等一切活动，都体现对地下空间资源开发的社会驱动因素，地下空间为社会需求服务，社会发展又促进地下空间资源的利用和保护。

（7）价值属性。城市地下空间资源是城市土地资源的延伸，不仅为城市提供“自然价值”——空间场所，而且伴随城市土地资源所创造出巨大财富和社会效益，产生了地下空间资源的权属关系和开发效益（经济效益和社会效益）问题。

（8）不可逆性。地下空间资源的可逆性（即在被利用的过程中连续或往复供应的能力）较差，地下空间的存在环境一旦破坏就很难恢复原状。

2.1.2 城市地下空间资源评估方法

城市地下空间资源的调查与评估，是贯彻于城市地下空间发展战略和城市规划的一项基础性工作。通过对整体范围的宏观调查评价或对局部项目地区的详细调查评价，为城市规划和具体开发项目提供有关地下空间资源的信息，包括资源的影响因素、资源分布、储备容量、合理开发容量、保护范围、开发价值、综合效益和资源动态发展变化规律等基本图和数据。

2.1.2.1 地下空间资源的容量

地下空间资源的容量即其占用的空间体积或容量，其数量指标可用地下空间占有的空间体积或者可有效利用的建筑面积来表达。地下空间资源容量概念有几个不同的层次。

（1）地下空间资源的天然蕴藏量。即在指定地下区域的全部空间总体积，包括可开发领域与不可开发领域的体积总和。

（2）可合理开发的资源容量。即在指定区域内，不受各种自然和建筑因素制约技术条件下可进行开发活动的空间领域总体积，在这个岩土体的空间范围内，开发活动不可侵犯周围受法律保护的领域，不威胁城市地质环境和已有建成物的安全。

（3）可供有效利用的资源容量。即在可供合理开发的资源分布区域内，符合城市生态和地质环境安全需要，保持合理的地下空间距离、密度和形态，在一定技术条件下能够进行实际开发，并实现使用价值的潜在建设容量。在数值上，可供有效利用的资源容量应为占有可供合理开发资源容量的一定比例。

（4）地下空间的实际开发量。这是根据城市发展需求、生态与环境控制和城市规划建设方案，实际确定或开发的地下空间容量。

2.1.2.2 地下资源评估的内容和目标

地下空间资源评估是一项涉及学科交叉、涉及因素多、信息多元化的复杂任务，包含资源调查和资源评价两个阶段内容。

（1）资源调查。即资源信息调查，目的在于获得地下空间资源的多源空间信息和影响地下空间资源开发利用要素的信息，分析地下空间资源形成的必要条件，为资源评价提供基础数据。

（2）资源评价。以调查的信息为基础，通过一定的定性和定量手段分析地下空间资源影响要素作用和相关参数，获得其宏观的可供合理开发的资源数量与质量分布的定量评价结果。

资源评估的目标是完成地下空间资源分布图、评估图和评估数据库，为城市地下空间规划的编制提供基础数据和科学依据。

2.1.2.3 地下空间资源评估方法

1．评估总则

（1）评估依据。评估采用的原始资料应包括地面空间现状资料、地下空间现状资料、城市总体规划资料、工程地质条件与水文地质条件资料等。

（2）评估范围。其主要包括平面范围和深度范围两个方面。其中平面范围包括对规划地区划定边界范围的面积，如北京规划市区的中心地区，包括东城区、西城区、朝阳区、海淀区和丰台区5个城区，边界在四环路内，面积约为318.23km2。深度范围一般指从地表至地下100m。综合地面空间状况的影响深度及资源的可能功能布置，地下空间资源的深度范围划分为4层。

1）浅层。地表至地下10m，开敞空间和低层建筑基础影响深度。

2）次浅层。地下10～30m，中层建筑基础影响深度。

3）次深层。地下30～50m，特殊地块和高层建筑基础影响深度。

4）深层。地下50～100m。

由于评估依据（现状和规划调整）的数据是随时间变化的，因此，一般评估结果具有动态性和时效性的特征。

2．评估的基本要素与指标体系

评估的基本要素是评估模型和指标体系建立的依据。评估指标体系是将评估要素规范化、同量纲化、系统化等构造而成的可写成计算或判别的数学因子表达式。评估要素的确定应以经济、政策、法律法规和当前及今后可预见的工程技术条件为前提，其参数精确尺度应以满足宏观评价为标准。其评价基本要素包括以下内容：

1）基本地质和工程地质条件。

2）水文地质条件。

3）地下埋藏物和已开发利用的地下空间。

4）地面建筑物及基础。

5）地面开敞空间。

6）区位分布。

7）竖向深度。

对山区而言，还应考虑地形地貌的影响。需要强调的是在对同一个城市进行宏观评估时，城市的社会经济发展水平、城市现代化程度、土地利用与城市规划总体标准、政策法规、气候条件、城市人口总体状况、总体生态与环境、地下空间施工和维护技术水平等因素，一般为均质的宏观背景，不作为评估中的分析要素和评估指标。

构成地下空间资源评价的指标体系主要是由上述基本的要素组成，为了便于资源等级评价，可将上述要素分成四类：工程地质条件适宜性、水文地质条件适宜性、区位对地下空间开发利用的有利程度、竖向深度对地下空间开发利用的有利程度。具体评价指标体系如图2.1所示。

3．地下空间资源调查评价方法

在地下空间资源的总蕴藏量中，排除受到不良地质条件、水文地质条件、地下埋藏物、已开发利用的地下空间、建筑物基础和开敞空间制约的空间后，剩余的空间范围即为可供合理开发的资源蕴藏分布。这种调查评估地下空间资源分布范围的方法，称为影响要素逐项排除法。

设V为评估范围内地下空间的总蕴藏空间，V1为不良地质条件和水文地质条件制约的空间，V2为受地下埋藏物制约的空间，V3为受已开发利用的地下空间制约的空间，V4为开敞空间和建筑物基础制约的空间，V5为可供合理开发利用资源的空间。则可供合理开发的地下空间资源为

各因素制约的空间有可能是重叠的，如图2.2所示。

例如：

（1）V1与V2的空间位置可能重叠，即地下埋藏物所在区域可能也是工程地质条件不良的地区。

（2）V1、V2与V4位置可能重叠，如城市保护绿地区域下部10m以上区域可能也是工程地质条件和水文地质条件不良区或地下埋藏物影响区域。

（3）V3与V4空间位置可能会重叠，如保护、保留建筑物下部可能建有地下室。

如图2.3所示，阴影部分为影响因素制约区，圆圈内空白部分为可供合理开发的资源蕴藏分布区。

在实际评价操作中，可采用图形叠加法和排除法取得地下空间可供合理开发的资源分布及容量。也就是，首先按照各制约因素的影响深度范围进行层次划分，假定各层次内制约因素影响为均匀分布，对影响制约区进行图形叠加，则得到所有制约空间的总投影范围；用评估单元内资源天然总蕴藏量减去制约空间的位置和体积，则得到评估单元内可供合理开发的资源分布及容量。