偌大城市，综合管廊如何精准定位？

原创2017-08-14李鹏程，施萍中国给水排水

编者按

目前，各大城市综合管廊工程建设如火如荼，如何精准科学规划综合管廊路由成为研究热点。以靖江市综合管廊设计为例，上海市政院利用GIS矢量数据拓扑分析、缓冲区分析等功能，探索了基于GIS的地下综合管廊路由确定方法，相关成果可为地下综合管廊规划编制提供一种新思路。

作者简介:李鹏程(1986-),男,汉族,河南新乡人,博士,上海市政院工程师,主要从事市政排水、水文水资源、管廊规划、设计和研究工作。

归纳多个城市管廊路由的规划方法，大致可以分为以下两类，一类是在适建区分析的基础上，主要结合高压规划电力电缆布局安排，兼顾输水规划干管布局，以及通信干管布局，即以三类专业主干管形成管廊规划布局，这种方法以江苏省南京市的地下综合管廊规划为代表；第二类是将城市的主次干道作为可能建设地下综合管廊干线、支线的路由，通过专家打分综合管廊建设适宜度评价法（经验法）得到得分较高的路段，进行成果修正后得到综合管廊的规划路由，这种方法以湖北省十堰市的地下综合管廊规划为代表。

管廊路由的确定从本质上讲是将与其相关的空间信息资料（一般包括城市功能分区、空间布局、土地利用、开发建设、地下管线、道路布局等）进行提取、分析与数据挖掘的过程，而处理空间数据正是地理信息系统（Geographical information system，GIS）的核心功能之一。本次研究主要利用GIS矢量数据拓扑分析、缓冲区分析等功能，探索基于GIS的综合管廊路由确定方法。

1

基于GIS的规划路由确定方法

1.1

技术方法

通过GIS对对象城市所有道路下的管廊建设的适宜度进行评价，为规划路由的确定提供依据。具体技术方法如下：

（1）选定城市道路（通常为主干路、次干路）为综合管廊的适建道路；

（2）基于GIS按照统一的评判标准对被选对象进行综合评价；

（3）最终确定综合管廊路由是否合理，形成规划路由。

通过上述步骤，完成基于GIS的地下综合管廊路由方案的确定。

1.2

基于 GIS 的主、次干道综合管廊适宜度评价方法结构

综合管廊建设的适宜度评判多用到类似层次分析法的专家打分体系，层次分析法把研究对象作为一个系统，按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策，成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具。传统的基于经验的层次分析方法把路由确定工作作为一个系统，按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策，但存在以下两方面的缺陷：

（1）定量数据较少，定性成分多，不易令人信服；

（2）指标过多时数据统计量大，且权重难以确定。

敷设地下综合管廊的路由道路适宜度评判的目标并非利用评判结果直接得到规划路由，而是通过多因素评判，为规划地下综合管廊路由提供经过加工的“素材库”。适宜度评价将结合GIS，通过点、线、面三种要素类型，选取与地下综合管廊路由选线关系密切的五个因素，对适宜建设地下综合管廊的道路进行初步遴选，地下综合管廊适宜度评价指标图如图1所示。

图1 综合管廊适宜度评价指标图

根据适宜度评价的目的，以目的为导向，为避免评价由是非、二分逻辑判断演变为复杂但无必要的数学优化算法的争论，且考虑各要素在地下综合管廊适宜评价体系中并不存在显著的重要性差异，因此规划中原则上各子要素的得分值均为1，即道路满足此子要素条件得1分，不满足不得分。

2

实施案例：靖江市综合管廊路由规划

以靖江市为例，详细介绍基于GIS地下综合管廊路由规划方法。靖江市属于江苏省泰州地区，位于中国内地最富庶的经济发展区——长江三角洲，历史悠久，文化底蕴丰厚，为全国综合实力百强县（市）之一、长三角最具投资价值县（市）、全国生态示范区，自然条件优越，有“苏北小江南”的美誉，靖江市区位图如图2所示。

图2 靖江市区位图

3

基于 GIS 的点、线、面三种要素类型的综合管廊适宜度评价方法

依据《靖江市城市总体规划（2015—2030）》将靖江市的主、次干道作为可能建设地下综合管廊干线、支线的路由。根据该规划，至2030年，共规划主、次干道62条，由于部分道路存在分段情况，实际总道路条数为66条。规划的主、次干道共62条，每条道路与地下综合管廊建设条件相关的要素又包括地块属性、管线规划、道路宽度、建设时序等，利用GIS强大的空间分析功能对涉及地下综合管廊建设相关要素的空间位置信息和其他属性信息进行统一的分析与管理，对主干路、次干路进行管廊建设的适宜度进行综合评价。

3.1

点要素

点要素考虑主要用户链接度（变电站、热电站、水厂）以及地下空间开发（地下综合体中心）。点要素结合GIS的缓冲区分析功能，确定要素辐射的有效范围。

变电站的出线若能在较近距离接入综合管廊系统，可提高电网的安全性。考虑110kV及以上高压线基本沿城市外围布设，完全按照高压电网的走向布置干线管廊可行性较低，因此，重点考虑变电站400米辐射范围内的道路，便于就近接入。经统计变电站辐射范围内的道路共有29条。按照子要素的得分原则，该范围内的道路均得1分。

同变电站的分析类似，热电厂同样为地下综合管廊建设的重要点要素。靖江市共有两座热电厂，分别为苏源热电厂和江源热电厂。经统计热电厂辐射范围内的道路共有3条，该范围内的道路均得1分。

净水厂为地下综合管廊建设的重要点要素。靖江市共有三座净水厂，分别为江防水厂、合兴水厂及雅桥水厂。经统计净水厂辐射范围内的道路共有4 条，该范围内的道路均得1分。

根据《靖江市城市地下空间开发利用规划（2015‐2030）》，将在滨江新城建设一处商业中心地下综合体。经统计，地下综合体中心辐射范围内的道路共有2条，该范围内的道路均得1分。

3.2

线要素

线要素主要包括道路属性、管线规划、地下步行街及地下道路建设以及可实施性。

道路属性主要包括道路的等级，以及道路的宽度，在GIS中建立道路等级与道路宽度的属性库。城市道路宽度越宽，越有利于施工。道路宽度大于等于36米的得1分，小于36米的得0.5分。

管线规划主要指现状及规划的给水（DN≥400）、综合通信、中压燃气、热力的主干管。运用 GIS中的叠置分析功能，分析主、次干路下的上述主干管长度。如果规划管线的长度占道路总长度的比例大于一定比例，例如25%，则得1分，否则不得分，最终得到主、次干路地下综合管廊建设管线得分图。

图3 主、次干路综合管廊建设管线得分图

3.3

面要素

面要素主要指地块的属性。在GIS中将靖江市的用地类型按照6大类进行重新分类，得到居住用地、公共管理与公共服务设施用地、商业服务业设施用地、工业用地、物流仓储用地、绿地与广场用地等6大类用地的土地利用图。由于道路两侧地块的宽度不同，若按照统一标准统计，造成误差较大。因此，可根据每条道路两边地块的实际宽度确定道路服务面积的各属性地块面积。利用ArcGIS缓冲区分析功能，对主、次干道两侧服务地块的面积及所属用地分类进行统计。由于绿地与广场用地包含用地类型较多，分析每条道路时，列举除绿地与广场用地外的主要用地类型占比。

因此，根据分析得到66条主、次干路中不同地块类型（共六种类型：公共管理与公用服务设施用地、商业服务业设施用地、居住用地、工业用地、物流仓储用地、绿地与广场用地）所占面积百分比统计表，统计每类地块一定的分位数，例如80%所对应的数值，每类地块大于此值的道路得1分。绿地与广场用地不得分，物流仓储用地得0.5分。据此原则计算的地块属性得分如图4所示。

表1 主、次干路服务地块分类统计表（部分）

注：A为公共管理与公用服务设施用地；B为商业服务业设施用地；R为居住用地；M为工业用地；W为物流仓储用地；G为绿地与广场用地。

图4 主、次干路综合管廊建设地块得分图

3.4

适宜度评价成果

将道路属性、管线规划、主要用户、地块属性、地下空间开发、可实施性的得分相加，并将总得分大于6归为适宜度高的一类，得分大于等于5小于6的归为适宜度中的一类，得分小于5的归为适宜度低的一类，评价结果如图5所示。

图5 主、次干道综合管廊建设适宜度成果图

3.5

规划布局图

通过GIS对综合管廊路由的空间分析，得到了靖江市主、次干道综合管廊建设适宜度的得分，并将其在空间内进行展示。根据管廊的布局原则，结合管廊适宜度评价成果，确定规划路由方案，通过分析可知，最终的环状方案不但满足于“综合管廊主体框架应尽量连接成环，并依托主干框架拓展支线及缆线系统，形成网状系统”的系统性、完整性原则，并且通过GIS 的适宜度分析，接近70%路由均为适宜度高的道路。

图6 靖江市综合管廊总体布局图

（本文详细内容参见2017年5月《中国给水排水》第10期 “基于GIS的城市地下综合管廊路由规划初探”，作者：李鹏程，施萍，上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司）

来源：

住房和城乡建设部

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