看看上海地下管线“家底子” 17万公里 如何高效配置？
日前，《解放日报》记者访谈了上海市政总院总工程师（结构）王恒栋，就城市地下管线建设和管理方面作深入探讨，文章刊发于8月5日出版的《解放日报》纵深专栏，原标题为《马路上这根“拉链”，究竟怎么装》。
眼瞅着家门口的马路挖了填、填了挖，开开关关，“丁零哐啷”，市民看着心疼、听了烦心，千言万语汇成一句“装根拉链算了”。
其实，这一时戏言、一句“气话”背后，是一道全球许多城市正面对的难题——城市生命线及地下空间运维如何高效配置？
历史悠久，管情复杂的大型城市，地下空间怎样“螺蛳壳里做道场”？人工智能等新技术对破题加成几何？对标全球，管道安全和市政规划专家一起来聊聊上海马路上这根“拉链”究竟怎么装。
市政管线是城市的生命线。目前上海地下管网按性能和用途已有给水、排水、燃气、电力、通信、集中供热供冷等7大类30种管道，地下管线总长度超过17万公里。总体而言，上海的地下管线建设和管理一直处于全国领先水平。
然而，为什么市民对于马路反复开挖的体感多年未有根本改变？
01“天上地下”的刚需
上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司总工程师（结构）王恒栋介绍，上海这座超大型城市在管线运维过程中，有着“天上地下”的刚需。
2018年，“全市架空线入地及合杆整治工作”第一个三年行动计划正式启动，完成116公里道路架空线入地和合杆整治。2021年开始第二轮“三年行动”，内环内架空线入地率从29%提高到53%，清除了长达801.6公里的城市“蜘蛛网”。到2025年的目标是中心城区70%的道路架空入地。管线从天上到地下，工作量巨大，时间上也比较集中。
与此同时，为维护城市生产、生活的安全和稳定，原有的地下管网还需定期检修、改造。
给水管道、排水管道设计工作年限不小于50年，燃气管道的设计工作年限不小于30年。这些管道由于直接埋设在地下，长期受到土壤、地下水、地下杂散电流等影响，达到设计工作年限便急需更新。近年来又恰逢地下管线“退休高峰”，现有条件下，就免不了开挖路面。
细查上海市城市管理精细化“十四五”规划目标：老旧燃气管道更新改造不低于300公里，老旧供水管网更新改造不低于2000公里，增设集中充电设施小区数不少于1500个。这些数字与城市韧性发展、市民更好的生活息息相关。
02地下综合管廊的无奈
其实，“马路拉链”是可以通过工程技术措施装上的——那就是二十届三中全会提出的加强综合管廊建设。但近期在上海实施大规模城市地下综合管廊工程，还要面临很多挑战。
这根正在全球不少城市工作的“马路拉链”19世纪发源于欧洲，最早是在圆形排水管道内装设自来水、通信等管道。目前，它已发展为城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，设有人员与设备专用的固定通道，综合管廊设计工作年限为100年。
法国巴黎1832年霍乱大流行后，隔年就在市区兴建了庞大的下水道系统，同时兴建综合管廊系统，管廊内设有自来水管、通信管道、压缩空气管道、交通信号电缆等。
英国伦敦1861年就开始修建宽3.66米、高2.32米的半圆形综合管廊，其容纳的管线除燃气管、自来水管及污水管外，还有电力及通信电缆。
我国从2015年开始大规模建设地下综合管廊，截至2023年，全国累计建设项目1769个，建设规模6555公里。
其中，第一条规模较大、距离较长的综合管廊就建在上海市浦东新区张杨路，全长约11.125公里，埋设在道路两侧的人行道下。它是钢筋混凝土结构的，断面形状为矩形，由燃气室和电力室两部分组成，还配置了相当齐全的安全设施，并建有中央计算机数据采集与显示系统。
遗憾的是，从城市层面而言，上海至今仍缺失综合管廊大的骨架网络。明明起了个大早，为何晚集都没赶上？原因主要有二。
一是运维开支究竟走市场道路还是确保公益性，目前在立法层面尚未明确界定。综合管廊的单位造价约是地铁的1/3，一旦不能形成规模效应而只作局部示范，其优势就将受限，管理维护更为不易。
二是上海城市土地资源高度紧张。一般而言，地下管线敷设在浅层地下空间，而目前中心城区15米以内的浅层地下空间已趋于饱和。
同时，地面上成片历史保护风貌区多，历史原因造成的地下管情复杂，地面建筑密度大，单位用地供能需求高，这些都给中心城区建设地下综合管廊骨架网络带来很大困难。
03求解“17万公里大题”
记者：我们知道，上海地下管线总长度超过17万公里，要精细高效管理、改变频繁开挖，破解这道“17万公里大题”受限于方方面面的客观因素。
几位专家觉得有什么是当下可以做和应该尽快做的？
设立管线统一管理部门
王恒栋：上溯源头，首先应加强管线的建设质量。管线硬件和建设质量的国家标准规范是底线思维，上海作为超大型城市，在事关城市生命线的领域中提高标准，在新建管道中可以自开始规划设计时就在国家标准规范基础上提一个档。
比如，按国家标准燃气管道设计工作年限是30年，上海可以做到50年；按国家标准排水管道设计工作年限是50年，上海可以做到100年。
赫磊（同济大学副教授、建筑与城市规划学科科研管理部主任）：目前上海地下管线的检修、维护等施工在管理上是各自独立的，客观上“各自为政”。建议在体制上做出一定切割和归并，改革管线多头部门垂直管理的权属，成立市级统一的管线部门，统筹管理所有市政管线的设计、建设和运维。
这一方面，重庆市已有初步探索。
目前，上海市住房和城乡建设委员会联合相关部门以及下属机构收集各类管线信息，依托全市“一网统管”平台建设管线掘路管理系统，研发建成地下管网信息“一张图”和各类管线管理“一张网”，方便各行业互相沟通。
如今，国内已有一些城市可以做到：一条路上要检修某段自来水管，项目人员使用专门平台发布工程信息，申请获取该路段涉及地下管线位置、走向等信息，系统自动匹配相关权属单位，并要求各单位在规定工作日内回复包括是否涉及本单位所辖管线、是否有同步建设需求等信息。
精准了解各类地下管线归属、走向及现状后，多方可联合监管施工安全。更重要的是，如有同步建设、迁改需求，其他管线所属部门可协同施工，迅速完工，减少对周边生产、生活及生态的不利影响。
化整为零建设综合管廊
王恒栋：上海是全国最早开展地下空间规划的城市，早在2003年就编制了《上海市地下空间概念规划》。国内第一条规模较大、距离较长的综合管廊也建在上海。囿于客观条件，地下综合管廊的建设难度很大，但从长远考虑，还是应该加强城市地下空间规划和地下管线、地下综合管廊规划的编制和整体平衡。这不仅是为了减少开挖频次，更是给超大型城市的生命线维护做好面向未来的准备。
日本于1926年在东京都开始共同沟（综合管廊）建设试点，1963年颁布《共同沟特别措施法》，并形成了完善的技术标准与管理法规。由于条件有限，规划的线路目前仅完成约10%，但化整为零，始终不断推进。
从世界范围来看，我觉得捷克首都布拉格的地下管线建设管理最好。布拉格是欧洲最美丽的城市之一，也是世界文化遗产城市。它在其历史街区更新中采取综合管廊方式敷设市政管线，可最大限度避免源自古罗马时期的道路受到严重破坏。综合管廊系统由深约20米的干线和深5—6米的支线组成，总长约90公里，其将水、电、气、热等共舱敷设，同时建设完备的监控、巡检等运维系统。布拉格综合地下管线和管廊具有统筹规划、分步建设、规范运营、管线入廊率高的特点，这与布拉格建立了较为完善的相关法规标准体系分不开。
捷克为此专门制定了《建筑法》，系统全面地解决了区域土地利用和空间布局问题，还出台了国家层面的《综合管廊技术标准》。政府还制定了一系列涵盖综合管廊投资、规划、设计、施工及移交、运营的相关法规标准。
束昱（同济大学教授、上海市城市科学研究会首席研究员兼城市市政与地下空间专业委员会主任）：在世界城市综合管廊建设180多年的历史中，“创新”是贯彻始终的词语。随着新技术、新功能的迭代，因地制宜寻找自己的发展道路。东京都临海副都心的综合管廊规划建设，重构了城市道路地下市政管网规划建设及综合管廊的干线支线缆线一体化体系，科学有效地实现了电力、电信、上水、中水、污水、垃圾、燃气等9类管线入廊及对每座建筑的配管配线，很好地实现了各类市政管线及综合管廊的安全高效运行。
如今，国外城市综合管廊已经历了“下水道+市政管线+人工巡检”的1.0时代，“预制+多舱+市政管线+人工巡检+分项检测”的2.0时代以及“与地下街、地铁、地下道路、地下雨水调储池等整合建设+人工巡检+分项自动监测”的3.0时代。
我认为中国城市综合管廊建设的最高目标应该是开创“国际先进+中国创造”的“体系完整+近远结合+整合一体+科学经济+安全防灾+绿色建造+智慧运维+永续发展”的综合管廊4.0时代。
更多新技术拥抱生命线
赫磊：目前，全球历史悠久的特大型城市都面临地下管线更高效管理的课题。像美国纽约、日本东京都建有地下综合管廊，但总有未覆盖之处，马路“开开关关”也不少。因为管道材质老化等是世界共通的问题。随着城市发展进程，这个问题会越来越严重，可能令之后被动的“开膛破肚”越来越多，所以现在很多城市推进地下管线智能化管理是在跟时间赛跑。
在人工智能、大数据等新技术发展的大背景下，管线运维中加强前置监测、主动防御，是建设智慧型城市的题中应有之义。
加拿大的一些智能化技术就应用得很成熟，比如用一种被称为“智能球（Smart Ball）”的设备排查检测供水管网漏失——从管道的一个口投进去，从另一个口出来，在此过程中采集管道中水流情况、管壁情况等大量实时数据，主动防御管道风险的同时，也提升了规划检修的效率。不过对上海来说，海外相关产品和技术并不能直接照搬。一方面，各地管情不同，上海的地下供水排水管网排设复杂，即使投了“智能球”，也可能无法按照要求的路线行进。另一方面，必须确保我国城市生命线工程数据安全。
为研发更先进的具有自主知识产权的设备和技术标准，上海市在同济大学和上海城投水务等单位联合攻关下，编制了国际上首部《城市供水管道内检测及评估技术规范》。
根据上海城市地下管网面临的“老病漏、爆炸塌”的普遍现状，同济团队正逐步完善新工具——用于“体外检测”的埋地管网集成智能综合检测设备已完成第一代原型、第二代样机研发并投入使用。它类似中西医结合疗法，实现在埋地管网所在道路路面对管道功能、结构和环境状况进行综合检测。在此基础上，研究团队完成一定数量的布点和信息采集后，就能以大数据分析事故多发管道的赋存环境特征，然后通过智能推演确定更大范围内具有类似年龄、埋深、病态结构等特征的管道，完成分级风险提示。这样，相关开挖、检修、更新等措施的规划可以更加高效、主动、有序。
5年来，同济大学上海防灾救灾研究所城市市政管网运行安全与防灾研究团队在多次寒潮主动防控中发挥了重要作用。在李杰院士带领下，负责人胡群芳教授组织科研团队准确预测寒潮灾害影响过程，及时发布“上海城市供水管网寒潮灾害预报与动态预警图”，并指导管网重点巡检和爆管点位预警推送。
这几年，“寒潮导致水管爆裂”的消息在上海已经很少听见了。市政管理中的精细化、智能化建设往往静水流深，市民不知不觉就是最好的效果。
如今，上海正在建设智慧型城市，新的技术、新的理论不断应用，高难度的螺蛳壳里也能做好道场。
