淺析地下空間資源開發(fā)利用適宜性評價模型

于鋅

摘 要：城市自然資源中，地下空間是重要構成，編制城市地下空間規(guī)劃中，開發(fā)利用適宜性評價是基礎。本文通過對建設現(xiàn)狀評價模型與地質(zhì)評價模型進行綜合分析，提出綜合適宜性評價模型，為城市地下空間資源的開發(fā)利用總體規(guī)劃提供依據(jù)。

關鍵詞：地下空間資源；開發(fā)利用；適宜性；評價模型

對地下空間的開發(fā)與利用，需要指定相關的規(guī)劃，確保開發(fā)利用合理發(fā)展，尊重地下空間資源，最終滿足地下空間開發(fā)利用的適宜性。進行適宜性評價是針對地下空間開發(fā)利用的現(xiàn)狀條件，如地形、水文、地質(zhì)等進行分析和研究，判斷開發(fā)利用的難度及資源分布情況，為開發(fā)利用規(guī)劃提供依據(jù)。

一、模型構建

1、方法及過程

本文主要針對中國東部城市地下空間資源開發(fā)利用適宜性評價進行研究，適宜性會受到不良地質(zhì)條件影響，地下空間開發(fā)也受建筑基礎等現(xiàn)狀條件影響，因此模型結構包含地下空間開發(fā)限制性分區(qū)現(xiàn)狀評價與難度分區(qū)評價，最后對二者進行綜合評價，得出最終的適宜性評價模型。

2、模型構建結果

根據(jù)以上分析，地下空間資源開發(fā)利用適宜性評價模型結構包含地質(zhì)評價、建設現(xiàn)狀評價及綜合評價。地質(zhì)評價是在總規(guī)劃層面提出難度分區(qū)，對容量指標進行計算；建設現(xiàn)狀評價是在詳細規(guī)劃層面提出限制分區(qū)，對容量指標進行計算；綜合評價是針對地質(zhì)評價與建設現(xiàn)狀評價進行綜合考慮，對容量指標進行計算。通過對東部城市的地質(zhì)及建設現(xiàn)場綜合分子，模型指標結構如圖1所示：

3、評價方法與工具

利用層次分析法、專家問卷調(diào)查法、最不利等級判別法、排除法及GIS軟件進行評價模型分析。層次分析法主要用于判斷矩陣的確定、權值確定等方面；最不利等級判別法主要用于地面工程建設適宜性判斷中；排除法主要針對限制開發(fā)的區(qū)域進行排除。GIS軟件在城市規(guī)劃建設、自然資源管理、測繪、環(huán)境保護等領域的應用非常廣泛，在地下空間資源開發(fā)利用適宜性評價中，GIS主要用于矢量分析、柵格分析、三維分析及地質(zhì)統(tǒng)計分析中，使適宜性評價更加的準確和詳實。

二、地質(zhì)評價模型

1、指標量化

包含地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、場地穩(wěn)定性幾個方面。（1）地形地貌。包含地面標高與地面坡度。地面標高量化中通常結合城市防洪規(guī)劃、如果城市離江河較遠，且降雨量少，該指標可不用考慮。地面坡度：主要結合城市地形特征，如果坡度起伏較大，則對地下空間的開發(fā)利用產(chǎn)生的影響較大，反之影響較小。（2）工程地質(zhì)。包含土質(zhì)均勻性與軟土厚度。土質(zhì)均勻性在城市整體規(guī)劃層面，可粗略劃分，對地下空間開發(fā)利用的影響不大；軟土厚度量化指標和土質(zhì)均勻性類似，因城市不同而不同。（3）水文地質(zhì)。包含潛水埋深、承壓水水頭絕對標高、層壓水層頂板埋深及地下水腐蝕性幾方面。潛水埋深量化指標是在城市地下空間豎向布局規(guī)劃基礎上進行的；承壓水水頭絕對標高量化指標通常基于第一層常壓水水頭絕對標高；承壓誰曾頂板埋深量化基于第一層承壓水；地下水腐蝕性對地下空間的開發(fā)利用影響較小。（4）場地穩(wěn)定性。主要考慮環(huán)境地質(zhì)與動力地質(zhì)。地下空間開發(fā)利用地質(zhì)評價，針對不同城市，量化標準也有所差別。

2、評價路線及權重

分為兩種類型，敏感與非敏感因素。敏感因素，如場地穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)災害，造成的傷害非常嚴重；非敏感因素，如地形地貌、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)，由于各因素均在地下空間開發(fā)中可用，只是程度差異，可用層次分析法。綜合分析，評價路線采用最不利等級判別法得到地質(zhì)分級。構造判斷矩陣，在層次分析法基礎上，經(jīng)專家調(diào)查，確定主題層判斷矩陣。根據(jù)各個判斷矩陣，對各主題層及指標層的權重進行計算。

3、劃分等級

按照計算結果，對地下空間開發(fā)利用的地質(zhì)適宜性劃分等級，按照城市特點可劃分為如下等級：表中，評價得分0.75-1為Ⅰ級屬于適宜區(qū)；評價得分0.5-0.75為Ⅱ級屬于較適宜區(qū)；評價得分0.25-0.5為III級屬于較不適宜區(qū)；評價得分0-0.25為IIII級屬于不適宜區(qū)。

三、建設現(xiàn)狀評價模型

1、指標量化

包含建筑、道路、綠地、廣場、城市備用地、控制區(qū)及其它用地。（1）建筑。根據(jù)地基基礎影響理論，地下開發(fā)范圍和原建筑在垂直與水平距離方面保持一定程度，地質(zhì)條件與建筑物層高對豎向深度有影響。（2）道路?？紤]保護厚度及市政管線，如果道路下存在地下建筑空間，量化指標取地下建筑空間；（3）綠地。包含林地、草地等，如果綠地下存在建筑空間，取以建筑空間作為量化指標；（4）廣場。廣場下不宜開發(fā)地下空間，如果有，則以地下建筑空間為量化指標；（5）其它。因地下空間現(xiàn)狀中管線、基礎均在建筑、道路下，對地下空間開發(fā)利用的限制性進行評價。

2、評價路線

由于對建筑下、道路下的基礎設施數(shù)據(jù)難以收集，所以對建設現(xiàn)場中的因素進行分析是，采用城市地下空間開發(fā)限制性進行評價，根據(jù)地形圖對地面現(xiàn)狀進行分區(qū)，最后進行開發(fā)限制分層評價，可劃分為三類：可充分開發(fā)、可有限開發(fā)與限制開發(fā)。可充分開發(fā)表示該區(qū)域的地下空間不受任何設施的影響，能夠充分開發(fā)利用；可有限開發(fā)表示該區(qū)域有設施對地下空間開發(fā)利用產(chǎn)生影響，但地下空間仍然有開發(fā)利用的空間；限制開發(fā)表示該區(qū)域地下設施對開發(fā)利用影響非常大，在地下空間開發(fā)利用中應該限制開發(fā)。

四、綜合適宜性模型

對城市地下空間資源進行評估中，尤其是局部區(qū)域空間評估，需要對地質(zhì)適宜性與建設現(xiàn)狀進行綜合分析考慮，在此基礎上構建綜合適宜性評價模型，如表1所示：

此外，除了針對適宜性地質(zhì)模型、建筑現(xiàn)狀模型及綜合評價模型進行研究外，估算地下資源容量也是重要的部分，適宜性評價模型估算體系如圖2所示：

五、結論

在城市地下空間資源開發(fā)利用中，通過對地形地質(zhì)、建設現(xiàn)狀等條件進行分析，在此基礎上得到城市地下空間資源開發(fā)利用適宜性綜合評價模型，然后利用該模型對某區(qū)域地下空間資源分布情況進行評估，可得到以下結論：

首先，地形地貌、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)及城市建設現(xiàn)狀等因素對城市地下空間開發(fā)利用的適宜性都會產(chǎn)生影響，但是由于城市的不同，各因素在具體城市中產(chǎn)生的影響程度也存在一定的差異。

其次，對城市地下空間資源適宜性進行評價中，地質(zhì)評價是基于總體規(guī)劃層面的評價，而建設現(xiàn)狀評價則是基于詳細規(guī)劃層面的評價，綜合適宜性評價是基于地質(zhì)評價與建設現(xiàn)狀評價對地下空間布局進行的綜合性評價。

第三，進行城市地下資源適宜性評價中，需要對城市規(guī)劃、地質(zhì)勘察、城市地形測繪等資料充分進行利用，才能確保評估的準確性得到進一步的提高。

最后，城市地下空間資源開發(fā)利用適宜性評價中對GIS的利用，能夠使容量估算的準確性得到有效提高。

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