新加坡努力规划和开发“地下未来”,距离完整的“地下城”还有多远?

如今,世界人口突破80亿。这是人类发展史上的一个里程碑。人口的不断增长给有限的空间带来巨大压力,地上空间将很难满足需求,人类必须寻找其他的出路。相对较难实现的宇宙和海洋,开发利用地下空间将是人类城市可持续发展的首要选择。

“21世纪将是地下空间开发利用的世纪。”中国工程院院士钱七虎曾撰文写道。

新加坡正是城市向地下发展的一个典型。新加坡国土面积722.5平方公里,仅为北京市1/22,其人口却达到了540多万,人口密度接近每平方公里1万人,土地向来是新加坡发展的最大制约。在成功以填海和发展高楼等方式扩大空间后,如今新加坡政府开始探讨让城市发展走入地下,建立庞大的“地下城”。

从城市基建下水道、到地下巨大石油仓库再到生活日常场所,新加坡正在努力探索地下空间利用的可能性。澳大利亚、加拿大、法国等国也在尝试开发地下,“地下城”建设已进入2.0时代,真正的地下城或许将不再是科幻片里的场景。

新加坡努力规划和开发“地下未来”,距离完整的“地下城”还有多远?

(中国一家由废弃矿坑改造的酒店)

打造一条排水地下“高速公路”,腾出约210个足球场大的地面空间

法国作家雨果有句名言:下水道是“城市的良心”,一场连下三小时的倾盆大雨最能考验城市的真实面目。作为全球最繁华的城市之一,新加坡为此煞费苦心,但这不仅仅关乎基建,更是为了保护稀缺的土地和水资源。

新加坡从20世纪90年代开始设想建造一条地下“高速公路”——深层隧道排水系统(DTSS)。DTSS是新加坡公用事业局(PUB)构思并实施的一种经济高效和可持续的污水系统解决方案,以满足未来新加坡对废水收集、处理、再生和处置需求。

新加坡努力规划和开发“地下未来”,距离完整的“地下城”还有多远?

传统排水系统受空间条件、拆迁困难、交通影响等诸多因素的制约,但隧道工程则不占用宝贵的土地资源,而且避免了城市地面或浅层地下空间各种因素的影响。

DTSS第一期工程于2008年竣工,估计耗资34亿新元,包括一条48公里长的深层污水隧道、一座污水集中处理厂,以及两条5公里长的深海排污管和60公里长的污水接驳管。总工程师Woo Lai Lynn表示,第二期工程于2017年11月破土动工,预计将于2026年完工。

新加坡努力规划和开发“地下未来”,距离完整的“地下城”还有多远?

根据PUB的说法,DTSS项目将能在地面上腾出约150公顷的空间,大约相当于210个足球场(7140平方米的标准足球场),而且他们根据第一期施工经验采用了新技术,现在无需派遣很多工人前往地下,节省了不少人力。

一旦完工,全岛污水只需通过一条大约200公里的大直径隧道就可以被输送到地下处理厂,被进一步净化成超清洁的新生水(NEWater),或者通过排污口被排放到大海。

Woo称,DTSS每天能处理多达200万立方米的废水,能有效确保供水的可持续性和弹性。根据设计,DTSS将帮助总体水循环率从占总水需求的30%提高到55%。此外,它还能为新加坡和其他国家提供有关地下开发的重要信息和经验。

打造巨大地下石油仓库,腾出约600个游泳池大的地面空间

除了将污水用地深藏地下,新加坡还在40楼层深的地下建造了一个巨大的储油库:裕廊岩洞(Jurong Rock Caverns)。

抵达那里需要乘工业电梯进入地下325英尺(约合99米)深的地方,来到施工隧道,那是一个如教堂般高耸的曲面空间。隧道十分长,里面温度高、湿气大,凝结着水滴的岩石墙面像冰淇淋一样柔软。

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储油库本身则还要再深入海平面之下100英尺(约合30米),里面存储液态碳氢化合物,例如商业用途的原油,凝析油,石脑油和瓦斯油。据新加坡负责开发和管理工业区及相关配套设施的机构裕廊集团(Jurong Town Corporation)称,裕廊岩洞拥有相当于600个游泳池(奥运会规模)的面积。

“领土面积大的国家不用考虑这个问题(建地下储油库),”裕廊集团副总裁戴维·谭(David Tan)表示,“我们一直都深切地意识到自己面积狭小。”

土地是新加坡最宝贵的资源,设计地下储油库的目的是腾出地面上的空间。自1965年成为一个独立的国家以来,新加坡依靠坚持不懈的填海造地,已将面积扩大了近四分之一,超过了270平方英里。政府期待,到2030年新加坡的面积能接近300平方英里(约776平方千米)。

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(滨海湾金沙所在地变化)

但填海造地有其局限,尤其是在全球变暖的时代。参与规划新加坡地下空间开发的工程师彼得·斯通斯 (Peter Stones)表示,“地面空间在新加坡是一种稀缺资源,因此我们需要以可持续的方式管理和消耗这种资源,而不是以世界上大多数城市开发地下空间的‘临时’方式。”

30层地下科学城和三区共650公顷地下城:为未来690万人口做规划

根据新加坡政府发布的《人口白皮书》预测,2030年新加坡的人口将可能达到650万-690万。面对越来越多的人口和因气候危机越来越少的土地,新加坡还为地下空间做了很多规划。

比如新加坡打算在西部科学园区地下打造相当于30层楼的地下科学城,供生物医药产业和生命科学使用。科学城的大致面积为50英亩,可以容纳4200名科学家和研究人员。

根据新加坡《2030年土地使用计划》,其滨海湾、裕廊创新区和榜鹅数码园区届时也将共有650公顷的地下空间,这些地下将配备交通枢纽、步行街、自行车道、公共设施、仓储等基础设施以及研究设备、工业应用、购物区等其他公共空间。

斯通斯表示:“地下空间开发就像一个有趣的分层蛋糕,最浅的地下层优先考虑充当以人为中心的用途,而更深地层则来为不怎么需要人类接触的功能服务。”

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其他国家也纷纷在地下空间探索,“地下城”建设已进入2.0时代

新加坡并不是第一个在地下空间进行探索的国家,许多国家早已开始开发利用地下空间,但距离建设真正的“地下城”,人类才刚起步。

芬兰首都赫尔辛基为了可能发生的核袭击,曾在1980年代建造了一个地下避难所,里面有教堂、商店和游泳池等,并且时至今日它们改造后仍在被使用。

新加坡努力规划和开发“地下未来”,距离完整的“地下城”还有多远?

加拿大蒙特利尔拥有一个巨大的地下人行通道网络,全长超过30公里,连接着数千家商店、餐馆、酒店、博物馆、剧院,办公楼、以及学校等。而它的建设最早可以追溯至1962年。

法国北部瑙尔(Naours)有一座地下城位于地下二三十米处,而它的历史至少可以追溯到1000多年前。里面不仅建造了住处,甚至还配套了水井、马厩、面包店和小教堂。到17世纪,里面的居住人数一度达到了3000人。

新加坡努力规划和开发“地下未来”,距离完整的“地下城”还有多远?

澳大利亚南澳大利亚州的库伯佩迪镇更是以“地下城”闻名,为了避开内陆的高温,居民基本都在地下工作和生活,教堂、旅馆、高尔夫球场在地下一应俱全。

新加坡努力规划和开发“地下未来”,距离完整的“地下城”还有多远?

不过真正的“地下城”不仅仅是地下交通线、地下商业街、地下停车场、地下仓库,而是地面的各种功能大规模地转入地下,地下有着与地表无异的阳光、空气、温度、动植物等生态循环体系。

中国工程院院士、深圳大学深地科学与绿色能源研究院院长谢和平在接受《光明日报》采访时曾表示,地下开发的1.0时代是建造防空洞、储备库、地铁、地下商场、地下停车场等。2.0时代会有完整的、宜居的生态城市,要有阳光、自循环水泵及空气智能重生系统。3.0时代要有生态、环境的地下空间利用,构建地下生态圈的环境。4.0时代要开展深地不同深度原位科学实验,构建深部物理学、生物学、医学、岩石力学理论体系,为人类向地球深部进军奠定理论基础。5.0时代需要发明盾构式采、选、充、气化、发电一体化技术与装备,将固态资源直接转变为液态、气态和电能。

在他看来,关于“地下城”建设,“现在刚刚进入2.0时代,到5.0时代可能还得几十年甚至上百年,但我们可以想象未来的趋势和美好的前景。”

九派新闻记者 梁霞

【来源:九派新闻】

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