人人都愛(ài)地下城

任青

《流浪地球2》帶火了地下城概念。在影片中，地球踏上無(wú)法回頭的流浪之旅，只有艱苦的地下城才能為文明提供必要的保護(hù)。那么，世界上真的有地下城嗎？

下水道科學(xué)——巴黎隱秘的地下城市

著名的《劇院魅影》描述了隱藏在歌劇院地底的神秘湖泊，這也使巴黎的地下暗河聞名遐邇。實(shí)際上，巴黎在逾千年的發(fā)展史中，形成了錯(cuò)綜復(fù)雜的地下空間，其中包括下水道、采石場(chǎng)、運(yùn)河渠道、地下墓穴以及十幾座棄用的幽靈地鐵站，組成了綿延130千米的巴黎地下城區(qū)。如今，這些地下遺存大部分已變成旅游景點(diǎn)，其中最著名的是下水道系統(tǒng)和地下墓穴，而下水道稱得上巴黎的一處科學(xué)奇跡。

19世紀(jì)50年代，拿破侖三世不堪忍受首都的交通混亂、垃圾遍地和屎尿橫流，要求塞納區(qū)行政長(zhǎng)官喬治·奧斯曼改造出一個(gè)新巴黎。于是，頂級(jí)城市規(guī)劃師奧斯曼男爵開(kāi)始了驚天地泣鬼神的大拆大建。他拆掉了絕大部分中世紀(jì)城區(qū)，首次將一座城市作為“整體”重新規(guī)劃，并鐵腕推動(dòng)建設(shè)。十幾年后，世界上第一次出現(xiàn)了擁有公廁、休閑長(zhǎng)椅、林蔭大道以及高效率交通輻射網(wǎng)的大都會(huì)。此外，奧斯曼與著名建筑師厄熱·貝爾格朗合作，設(shè)計(jì)了整套城市地下排水系統(tǒng)，貝爾格朗指揮建筑隊(duì)，沿著街道路徑挖掘下水道，精準(zhǔn)到了對(duì)應(yīng)街道門(mén)牌號(hào)的程度。他挖掘的地下通道極其高大寬闊，總長(zhǎng)度達(dá)600千米，不僅人類可以行走順暢，甚至可以行船，一舉解決了城市排污問(wèn)題，被譽(yù)為“城市的良心”。從此，巴黎不再擔(dān)心傾盆大雨和管線倒灌，為發(fā)展成現(xiàn)代化大都會(huì)鋪就了一條寬敞的“地下通路”。直到如今，一千多名專業(yè)人員仍在這個(gè)地下城中工作著，保養(yǎng)維護(hù)龐大的人造地下水世界。

如果說(shuō)下水道系統(tǒng)為活人排憂解難，那么地下墓穴則是亡故者的寢園。墓穴位于巴黎地下20米，原本是一些廢棄的巨型采石場(chǎng)。對(duì)人口密度極高的巴黎來(lái)說(shuō)，處理死者比照顧活人更傷腦筋。自15世紀(jì)以來(lái)，巴黎一直存在“逝者無(wú)地安葬”的問(wèn)題，只好將尸體大量埋在教會(huì)公墓。到了18世紀(jì)下半葉，巴黎多次暴發(fā)瘟疫，公墓再也無(wú)法承載尸體的數(shù)量，造成尸體外溢，更加劇了城市的疫病。法王路易十六頒旨，將平民公墓內(nèi)的尸骸悉數(shù)遷往由采石場(chǎng)改建成的地下墓穴。在隨后的100年中，城市管理者向墓穴中至少存放了600萬(wàn)具遺體。逝者的骨頭于通道兩側(cè)整齊而復(fù)雜地排列著，在巴黎寬闊的地下空間中形成了一個(gè)個(gè)骨質(zhì)的堡壘，望之如同通達(dá)地獄的極端美學(xué)。如今，地下墓穴的一小段開(kāi)放成為旅游景點(diǎn)，而等待參觀的游客即使冬天也在排著長(zhǎng)長(zhǎng)的隊(duì)伍。

再循環(huán)科學(xué)——東京大深度地下空間

如果說(shuō)巴黎地下城僅滿足于打通地面20米之下的“淺層”，那么日本東京則是看重大深度空間利用的探索。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，人口密度巨大的東京已在地下中淺層建成地下街道、交通線網(wǎng)、商業(yè)區(qū)等綜合體，但由于城市的不斷發(fā)展和十幾條地鐵線路的縱橫穿插，中淺層地下空間的利用趨于飽和。20世紀(jì)80年代，著名學(xué)者尾島俊雄提出建設(shè)封閉性再循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)想，即開(kāi)發(fā)利用城市地表50米之下的深層空間，并使用工程手段，將多種循環(huán)系統(tǒng)有機(jī)地組織在深層地下空間中。按照尾島的設(shè)想，該系統(tǒng)可以從廢棄物中回收熱能進(jìn)行供暖，將污水處理后重復(fù)使用，甚至建設(shè)中產(chǎn)生的泥土也可以再利用，從而補(bǔ)足資源短板，大幅度提高地上地下生活質(zhì)量。

在尾島理論的推動(dòng)下，日本政府決定開(kāi)展40至100米大深度地下空間開(kāi)發(fā)的相關(guān)研究。在成熟的地下工程施工技術(shù)加持下，2000年竣工的東京地鐵大江戶線最大埋置深度已達(dá)到49米。近年來(lái)，地下連續(xù)墻技術(shù)（泥漿護(hù)壁、開(kāi)挖深槽、灌筑水下混凝土）也飛速發(fā)展，采用該技術(shù)施工的立坑，深度已經(jīng)達(dá)到140米。目前，在多方推動(dòng)下，建設(shè)“網(wǎng)絡(luò)交叉點(diǎn)上的地下綜合體”這一概念已得到廣泛認(rèn)同，綜合體預(yù)期將由地鐵、地下街、地下城市、共同溝（即公用管線空間和供檢修人員行走的隧道）組成，朝著更加系統(tǒng)有序、可循環(huán)的網(wǎng)絡(luò)邁進(jìn)。

設(shè)計(jì)的科學(xué)——蒙特利爾的輝煌成就

全世界最大的地下城市在哪里呢？估計(jì)大部分人猜不出正確答案——位于加拿大魁北克省的“島市”蒙特利爾。

蒙特利爾擁有410萬(wàn)人口，是巴黎的三分之一、東京的九分之一，但這是一座環(huán)境嚴(yán)酷的城市，擁有長(zhǎng)達(dá)5個(gè)月的漫長(zhǎng)冬季，每年最冷時(shí)氣溫會(huì)降到零下35攝氏度左右，一年累積的降雪量多達(dá)兩米以上。夏季，蒙特利爾人又要受到高溫濕熱的考驗(yàn)，7月的平均溫度達(dá)到32攝氏度。在這種極端氣候條件的催化下，蒙特利爾人開(kāi)鑿了史上規(guī)模最大、可容納人口最多的地下城市。

地下城的設(shè)計(jì)者是我們很熟悉的人物——貝聿銘。自1954年開(kāi)始，貝聿銘規(guī)劃了蒙特利爾的維萊-瑪麗廣場(chǎng)區(qū)域，設(shè)計(jì)了別具一格的地下商業(yè)街，匯聚起大量人流，成為龐大地下城的發(fā)源地。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，蒙特利爾打造出令人嘆為觀止的地下城市，其中地下通道長(zhǎng)達(dá)32千米，地下城建成面積達(dá)到400萬(wàn)平方米，連通了全市超過(guò)八成的辦公寫(xiě)字樓和超過(guò)兩千家商店。在地下城中，甚至建有奧林匹克公園、藝術(shù)廣場(chǎng)、展覽廳、大教堂、兩所大學(xué)和七家大型酒店，每天有50萬(wàn)人在地下城中生活和穿梭。蒙特利爾地下城展現(xiàn)了人類建設(shè)地下空間、躲避?chē)?yán)酷自然環(huán)境的理想狀態(tài)，也為未來(lái)可能出現(xiàn)的生活方式提供了范本。2006年，蒙特利爾被聯(lián)合國(guó)教科文組織評(píng)為“設(shè)計(jì)之城”。

向太空去！——未來(lái)的月球熔巖管地下城市

在太空中、在其他星體上，有沒(méi)有可能修建供人類棲居的地下城呢？其實(shí)，在科學(xué)發(fā)展的框架內(nèi)，還真的有可能實(shí)現(xiàn)。比如離我們最近的好鄰居——月球。

熔巖管是月球上的一種地質(zhì)構(gòu)造，顧名思義，是由熔巖的流動(dòng)所形成的管道狀洞穴。地球上也存在這類熔巖管構(gòu)造，最寬的僅有20米左右，但在月球的低重力環(huán)境下，熔巖管直徑可以達(dá)到地球上的幾百乃至上千倍！2011年，人類在月面馬里烏斯丘陵首次發(fā)現(xiàn)了熔巖管，隨后十年，探測(cè)器已在月球上找到300多個(gè)熔巖管洞穴入口，有的洞穴預(yù)測(cè)長(zhǎng)度達(dá)到幾十千米。這些熔巖管洞穴的存在，為建設(shè)地下城提供了得天獨(dú)厚的條件，在管道內(nèi)部，月面不利于人類生存的諸多難題都可迎刃而解。

首先是輻射問(wèn)題，深度超過(guò)6米的熔巖管基本能免于宇宙射線和太陽(yáng)輻射的傷害，太陽(yáng)耀斑和太陽(yáng)粒子事件也基本不會(huì)影響熔巖管內(nèi)部環(huán)境。此外，月球表面存在大量“月塵”，即在太陽(yáng)風(fēng)作用下形成的帶電塵埃，易吸附于機(jī)器上，對(duì)設(shè)備和人體非常有害，而熔巖管中“月塵”含量極少。同時(shí)，熔巖管內(nèi)部擁有堅(jiān)硬的玄武巖壁，夾雜鐵和鈦化合物，管內(nèi)氣溫相對(duì)溫和，可以降低維持溫度方面的能源消耗。最后，由于月球內(nèi)核已冷卻，月面已經(jīng)超過(guò)10億年沒(méi)有火山爆發(fā)，現(xiàn)有的熔巖管均是極早年間的產(chǎn)物，這些熔巖管能夠在月球上長(zhǎng)期存在，即證明其自身結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定，足以承受隕石撞擊和月震的考驗(yàn)。

總之，月球熔巖管簡(jiǎn)直是為修建地下城“量身定制”的！如果終有一天，人類能夠踏上移民地外天體的旅途，它將成為先驅(qū)者維持生存、儲(chǔ)備物資的第一站和建設(shè)大規(guī)模聚居點(diǎn)的最佳選擇。地下城，在月球上不再是遙不可及的夢(mèng)！

（摘自《科幻世界》2023年第8期，一刀圖）