地下空间开发利用课件.ppt

,用长装状公路详:陈外详号2103070314,地下空间规划与开发利用1.地下空间是一种可以开发利用的资源1)资源:人类生存发展必不可少,可以开发利用。分一次性资源,多次循环利用的资源。自然资源:天然形成(常见)。包括水资源、矿产资源森林资源、土地资源、天然气、石油、煤炭等能源资源(4)地下空间也是一种资源:新观念、新认识(随经济、技术发展,逐步形成的观念)。95)应科学规划规划、依法保护、安全有效合理开发利用。2)地下空间资源含义天然存在的资源总量:海洋以下7km;一般表面以下33km,理论上可以开发利用。地球表面积5.1108km2,空间总量7.51018m3。,定技术条件下可以合理开发利用的资源总量;目前技术2km为宜。考虑留安全间距即洞室尺寸的1-1.5倍岩体保留,则总量为4.121017m3。(技术因素制约)定历史时期可供有效利用地下总空间。我国目前陆地面积10%左右供使用,因此总量为1.151015m3,因此是一种潜力巨大的人类生存空间。(经济因素制约);(4)首先在大中城市开发利用(城市发展需要、地域因素、经济因素等)3)实际调查数据北京市城区10米深以上地下空间资源量为19.3亿立方米,可提供6.4亿平方米的建筑面积,将超过北京现有的建筑面积大连市城市地下空间利用规划纲要中,近期开发浅层地空间(深度30米),开发面积为城市面积的30%(道路与绿化用地),考虑0.4的利用系数,则可利用的资源空间为5.8亿立方米,可提供1.94亿平方米的建筑面积,将超过大连现有建筑住房面积;莫斯科72年规划地下空间的面积为全市总面积的30%;国际上学者预测,21世纪将有13的人生活、工作在地下空间,2、地下空间开发利用的重要意义(动因分析、必要性分析综合集约化利用城市土地1)我国城市发展沿用“摊煎饼”式的粗放经营模式,无限扩张城市范围,但单位城市用地的国民经济总产值处于国际较低水北京89年与东京86年相差16.5倍),综合、集约化利用城市土地不够2)土地资源、尤其是耕地面积减少过快,城市用地限制成为城市发展的突出矛盾;3)城市快速发展,人口急增、高楼林立,交通,环境、公共市政、城市安全与防灾等矛盾突出,地下空间的开发利用是有效缓解措施,是实现城市可持续发展的重要途径;1977年在瑞典召开第1次地下空间国际学术会议91年在东京召开城市地下空间国际学术会议,通过东京宣言提出“21世纪是开发利用地下空间的世纪”;2019年在蒙特利尔召开的第7届国际学术会议,2019年在莫斯科召开国际学术会议的主题是“地下城市”,能源、水资源及其他物资的继续利用)我国人均能源占有量为不到世界平均水平的一半,但能源消耗为最高的国家,尤其是建筑能耗占总能耗的30%,而建筑使用中的采暖、空调就占全国总能耗的19.592)地下空间隔热性好、冬暖夏凉,利用地热、地凉资源前景广阔。(地热能开发利用、温泉、热岩发电站储雪、储冰等;3)地下各种资源、能源的开采和开发利用。油、气煤、金属与非金属资源开发等需要大量地下工程:4)水资源的储备、配置、调度利用、水力发电工程等;缓解城市发展的各种矛盾1)缓解城市交通矛盾;2)改善城市生态环境3)提高城市综合防灾能力;4)解决“城市综合症”的有效途径:,综合表现如下)解决人口增加,城市地面空间容纳能力有限的矛盾(交通、居住、日常生活拥挤等),城市功能设施、市政工程建地2)拓展生存空间(工厂、商店、街道、仓库等)、土地高度利用。3)军事及人防工程;环境保护、景观保护、扩大绿化面积4)城市向高空、地面、地下立体全方位发展5)利用和发挥地下工程优势性6)抗灾防灾需求7)排洪、供水供电供气、通信、垃圾填埋等市政工程,地下空间利用提高城市功能措施防灾措施市膨胀口过密自然灾害人为灾害城市功能降低地下空间利用地震、台风、口火灾、战争、放射地下空间利用能、核辐射、化学药品、环境公害(地下空间利用二次灾害振动、噪音等)地下空间利用提高城市功能确保安全利用地下空间的特点与优势地下工程、地下设施城市设施生产设施储藏设施输送设施(住宅等(办公楼、地(工厂、发电(能源、粮食铁路、公路(避难、储备街、停车场设施等水、废弃物管道等)文化设施等、放射性等)地下空间利用及其设施,2、地面保护抗震性不能提供地面空间(能源储建工程连高架道藏、生命续的土地路地下化线工程地价开发利用4、利用恒温、恒高涨,建地下空间地下空间湿,冬暖地面工程必要性的优势和夏凉;地成本高重要性特点下住宅铁路、5、开拓隔断宇宙线、电磁交通地下未来备用化、建地的地下空波、核放下城市等间射、爆炸地下空间开发利用的重要性、必要性,3.地下空间开发利用的发展时代1)原始时代:人类出现到公元前3000年的新石器时代。利用地下洞穴防遮风避雨、防寒防暑、防御自然灾害等如北京周口店天然栖生溶洞、陕西蓝田猿人的黄土窑洞等:2)古代时期:公元前3000年到5世纪,进入铜器和铁器时代,生产力初步发展,地下空间初步利用阶段如:秦汉出现砖瓦后,出现楼阁、宫廷地面建筑;地下建造拱形结构物、陵墓、墓穴(秦始皇陵、长沙马王堆汉墓、徐州中山靖王墓等)国外:埃及金字塔、采矿穴、罗马下水道、巴比伦城幼发拉底河下的人行隧道、引水隧道等3)中世纪时代:5世纪到14世纪,进一步发展时期。地下开采(湖北大冶铜禄山古采矿遗址)、洛阳地下粮仓、云冈石窟、龙门石窟、敦煌莫高窟等4)近代和现代:炸药的发明和应用,推动地下空间开发,20世纪80年代后,大规模开发利用时代。,至2019年我国铁路隧道6876座,总长3670km,公路835km,城市地铁5300km5)19世纪是桥的世纪;20世纪是高层建筑的世纪;21世纪是地下空间开发利用的世纪。4.地下空间资源开发利用技术经济条件(可行性分析)1)技术上海洋:流动城市(航空母舰、钻井(油)平台)太空:宇宙飞船:中国“神州五号”;美国“发现号沙漠戈壁:干旱少雨、昼夜温差大、生存环境恶劣目前无法改变地下空间:人类产生以来开始利用,原始人洞穴。到目前各种行业和用途的地下工程,技术成熟,设施、施工满足要求,是目前最有效,可以规模开发利用的工程。其中成本高、技术难度大。但是技术制高点,如同“2弹1星,