关键词城市绿地城市绿化绿地系统规划研究进展
1城市绿地系统
1.1概念
城市绿地系统泛指城市区域内一切人工或自然的植物群体、水体及具有绿色潜毕业论文能的空间,它由相互作用的具有一定数量和质量的各类绿地组成,具有重要的生态、社会和经济效益[1],为城市内唯一有生命的基础设施,是城市生态环境及可持续发展的重要基础[2]。城市绿地系统组成因国家不同而各有差异,但总的来说,其基本内容是一致的,即包括城市范围内对改善城市生态环境和生活条件具有直接影响的所有绿地[3,4]。根据2002年《城市绿地分类标准》,我国将城市绿地分为公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地及其它绿地5类[5]。
1.2特征
城市绿地系统作为复杂的自然-社会-经济复合生态系统,具有如下特征[6,7]:(1)多要素。它是人工干扰较强的生态系统,也是城市的主要自然因素,包含大气、地文、水圈、生物因素,这些决定着城市绿地系统的基本地域特征。(2)多类型。城市绿地系统包括各种保护区和国家公园、风景区、游憩区、休养保健区、公园、花园、游园、专类园、苗圃以及以绿化配植为主的各种绿地。(3)多功能。城市绿地功能随时代的变迁各有侧重,但总的来说,始终兼容着景观、社会、生态三大基本功能。(4)动态性。绿地系统因时代、年代不同以及季节更替,其内容、重点与形式都发生着变化。(5)空间尺度性。城市绿地系统因空间尺度的不同(主要指城区、市区及区域),其数量、布局、结构、功能等都有所变化。(6)多因素协同调控性。绿地系统的多元性、动态性及它同城市的交织特征,决定着其持续发展需有多因素协同调控。
1.3发展历程
现代城市绿地系统在城市园林基础上发展起来,经历了自然萌生、人工创意、公共绿地及生态绿地系统阶段[1]。自然萌生阶段主要指以狩猎围牧为目的的园圃。人工创意阶段指以满足达官贵人及宗教需求为目的的宫苑、寺院,主要是私家园林和皇家园林。19世纪中下半叶,工业化导致城市环境恶化,促使城市进入公共绿地阶段。欧洲、北美掀起第一次＊＊,即“公园运动”;20世纪初,尤其是二战后,欧亚各国开始大力拓建绿地和创建新城,城市绿地迈入第二次＊＊[1,8]。20世纪70年代初,生态学作为设计理论引入绿地规划,城市绿地开始了以改善城市环境及满足景观审美为目的的生态绿地阶段[1]。
20世纪80年代初,城市绿地进入了生态园林的理论和实践探索阶段[1]。国际社会也正式提出“生态城市”概念,以期用生态学原理和方法指导城市建设[8]。生态城市反映了人与自然和谐发展的思想,城市建设以不使环境遭到破坏为标准,使行为主体的活动有利于维护周围环境并融于自然的类天然群落[9]。它是人类社会生产力高度发达,人的社会文化、生态意识达到一定水平下渴望实现的目标境界[8,10]。城市绿化建设中提出的“花园城市”、“园林城市”、“山水城市”、“绿色城市”、“田园城市”等都是城市发展的中阶段目标,而城市运转符合生态规律的“生态城市”才是人类追求的最高目标[11]。近年来,随着人们对人居环境质量重视程度的提高,生态城市的实践与探索受到社会各界的广泛重视[8,9]。
2城市绿地规划现状
2.1国外城市绿地规划
国外园林绿化最大特点是简洁朴实大方,处处体现大自然的风格特色[12]。如美国城市绿化率相当高,公路、街道两侧和居民社区除去建筑,职称论文草坪和树木覆盖所有空地,草坪常绿,修剪平整,没有杂草,绿化品位较高[10]。根据对世界49个城市的统计,人均公共绿地10m2ö人以上的占70%[1]。新加坡土地面积648km2,人口386万,人口密度5965人ökm2,现有绿地7500hm2,人均25m2ö人,进入世界城市绿化先进行列[13～15]。就人均公园面积而言,2000年,美国华盛顿为50m2ö人,澳大利亚堪培拉为70m2ö人,瑞典斯德哥尔摩超过68.3m2ö人[16]。国外成功的规划范例有:(1)美国城市公共绿地布局因地制宜,适地适树,很少有大体量的园林建筑、小品等设施,植物自然式种植,简朴大方。设计手法多是大手笔、大色调疏林草地。常绿与落叶树结合,乔灌草花结合,林相丰富,林冠线变化多端,园林景观野趣盎然,处处体现自然美[17]。(2)二战后德国政府把城市周围地带低价售给居民,修建永久性“私人田园”。田园一切设施取于自然,禁止用砖瓦、水泥和金属材料。田园周围是低矮篱笆、灌丛和野花,小路两边草地布置许多木凳供入歇脚[18]。(3)新加坡为建设“热带优秀城市”,在概念性规划、发展指导规划中对每寸土地使用性质、强度进行了严格限制,建筑成片和集中密集建设,向空中发展,留出地面空间进行美化绿化[14]。(4)维也纳、巴黎、科隆、莱比锡等城市拆墙建设花园环路,维也纳的花园环路同教堂、大学、音乐厅等公共建筑为一体。(5)罗马、塔拉戈纳等环城绿地将城墙、花园、露天博物馆等作为整体布置,罗马在开辟道路和绿地的同时保护城墙残段,在其周围开辟道路和绿化带,形成环城公园。其共同点是绿化圈、文化圈、水系风景圈等共融和谐[11]。
2.2我国城市绿地规划
2.2.1绿化及科研进展
20世纪70年代末,我国城市绿地规划工作者提出“连片成团,点线面相结合”的方针后,城市绿化进入快速发展阶段[19]。80年代后,提出了北方以天津为代表的“大环境绿化”,南方以上海为代表的“生态园林绿化”[19]。八五其间,城市人均公共绿地由
3.9m2增加到4.6m2,绿化覆盖率由19.2%增加到22.l%。1999年底,全国667个城市建成区绿化覆盖面积达到591000hm2,绿地率达23%,绿化覆盖率已达到27.44%,人均公共绿地6.5m2,公园动物园数达4219个,面积77137hm2。目前,已经涌现出北京、南京、上海、秦皇岛、青岛、大连、烟台、威海、合肥、杭州、厦门、深圳、中山、珠海、佛山、南宁等30多个“园林绿化先进城市”[19]。
从80年代初开始,建设部开展了多项园林绿化科研课题[19]。近年来完成的课题有《城市生存环境绿色量值群研究》、《城市绿地在生态上的价值定量化》、《园林生态经济发展战略研究》、《城市绿化树种区域规划研究》、《2000年小康型城乡科技产业工程——居住区环境质量保障体系》、《城市市政公用事业‘九五’和‘十五’计划及2015年规划预测研究之风景园林部分》等[20]。到目前为止,我国有甲、乙级园林规划设计单位40余家,园林科研院(所)60余家,大专院校10余家[20]。
2.2.2传统规划及其缺点
城市绿地系统规划是城市总体规划的组成部分,在总体规划完成后,可编制城市绿地专项规划,其主要内容为:根据城市总体规划,确定城市绿地系统规划的指导思想、原则、目标、指标、用地布局、各类绿地位置、范围、性质、功能及分期建设步骤和近期实施项目;划定需要保护、保留和建设的城郊绿地;提出实施建议[21]。可见,传统绿地规划对城市绿地市场运作、生态及景观要求很少考虑,具体说,主要存在以下问题[10,21]:(1)未充分从区域与城市生态系统角度构筑城市绿地总体结构和布局;(2)绿地植物配置重美观轻生态;(3)城市绿地是城市形象设计和景观规划的重要载体,传统绿地规划未充分从整体上考虑塑造城市形象;(4)市场经济条件下城市绿地建设模式、资金渠道已发生变化,总体规划确定的绿地在实施过程中难以一成不变。因此,传统绿地规划已不能适应新时期要求[21]。
2.2.3现代绿地规划原则
现代城市绿地规划流行应用控制性规划理念,越来越重视根据各城市特有的地理环境、地形、地貌、水文地质、城市风貌、工业用地、居民用地、道路系统,做出各具特色、结合河湖山川自然环境,体现地区特色的城市绿地系统。规划遵循以下基本原则[22]:(1)重视内外自然山水地貌特征,发挥自然环境条件优势,深入挖掘城市历史文化内涵,形成本城市绿地系统的布局结构与特色;(2)按照国家城市绿地指标的规定,合理确定各类绿地类型与规模;(3)均衡布置各类公园绿地,有机结合形成完整体系;(4)合理确定近期和远期规划;(5)正确鉴别和妥善处理局部与整体、小局与大局、保护与开发、理想与现实、近期与远期等关系[23];(6)树种规划重视使用地带性植被,以乔木和灌木为主,兼顾植物群落的观赏、生态和经济价值。
2.2.4绿地系统规划对策
针对我国国情和绿地建设的不足,今后绿地规划应努力做到以下几点[12,21,24,25]:(1)加强政策扶持,完善相关法律和法规。城市绿地是先投资后受益、间接效益与直接效益并存的产业。硕士论文绿地规划要常抓不懈,制定长远战略与具体政策。(2)制定切实可行、理念超前的总体规划。在城市建设和城改前制定可行的城市总体规划,编制绿地详细规划,严禁绿地改变用途,确保绿化指标和绿化用地落实[25]。(3)提高绿地生态效益。植物生态功能基本靠叶完成,故增加生态效益就要增加叶面积。乔木叶面积可达其树冠正投影面积的20倍左右,灌木5～10倍,草更小。
所以,园林植物要以乔木为主,重视乡土树种,常绿与落叶搭配,灌草藤花结合,形成多样、复层、立体、生态的多功能自然群落[19,26]。(4)重视大环境生态建设,加强城乡一体化。城乡一体化是城市大环境生态建设的重要组成,是扩大绿地面积、改善城市生态环境的有效方式。以城市林业理论为指导,运用生态系统边缘带物种多样性增大原理,营造各种防护林、风景林及经济林,建立城市生境与自然环境联系的生物廊道,为野生动物提供迁徙通道和栖息地[19]。
(5)多方筹措资金。城市绿化是社会公益事业,除从城市维护费中列支和有关部门筹集资金外,还要调动全社会力量。(6)引进参与式管理。城市居民参与城市绿地规划及建设,可增进居民与政府的相互理解和沟通。
3绿地规划发展趋势
3.1规划模式
现代城市绿地系统规划模式趋于以下方面[27]:
（1）都市圈绿色廊道网络规划。城市在一定区域范围内集中发展,绿地系统与城市呈现环状围绕、核心方式、嵌合方式、带形相接方式等形态,使绿地系统发挥较大效能,并有良好的连续性与可达性[28]。英国“大伦敦规划”,把从市中心48km内,约6700km2的地区划分为城市内环、郊区环带、一条约16km的绿化带、农村环带等4个同心圆,成为世界发展新城的规划模式[27]。丹麦哥本哈根的指状规划,莫斯科的楔形绿地,按照“有机疏散理论”而定的大赫尔辛基规划方案,都是典型的绿地嵌合模式[27]。
荷兰兰斯培德地区(包括鹿特丹、阿姆斯特丹和海牙等城市)的绿心(绿地核心式)与建成区之间建设绿色缓冲地带以保护绿心。而巴黎沿塞纳河两侧建了8个新城,在塞纳河两岸形成了2条平行轴线,是绿地系统带形相接方式的代表[27]。
(2)森林城市模式。把森林引入城市,让城市坐落在森林之中,恢复人类与森林的本来关系,实现人与自然的协调发展已成为优化城市绿色规划的总趋势[12]。“人在城中,城在林中”将成为21世纪城市绿地建设的重要模式[29,30]。城市生态环境建设强调以人为核心,创造“天人合一”的城市与森林融合的人居环境空间。城市森林建设主旨是“人与自然和谐共生”,以“绿色空间”构筑“绿色城市”空间网络[31]。城市森林的布局模式主要有放射式、圈层式、跳跃式、因地制宜式及综合式5种[32]。完整的城市森林生态系统将为彻底改善城市生态环境提供物质和能量的保障。城市森林景观建设要具有亲和性、文化教育性、舒适性和富有人情味,使之能激起人们亲近的愿望[27]。同时,城市森林建设要以自然为宗旨,以城市文化底蕴为基础,依托城市自然地形地貌,结合城市风貌、结构特征和空间属性等科学布局和规划,体现自然植被景观和群落结构特征,实现城市森林的自我维持及协调发展,发挥其综合效益。
3.2规划特征
现代城市绿地系统规划有如下特征:(1)空间开放化[22]。首先表现在从“园林绿化”走向“大地景观规划”,着眼于大环境绿化规划,从区域出发,把森林、农田、草地、景区作为生态改善的积极因素纳入城市绿地规划,使城市拥有良好的整体生态背景。其次是开放公园,引入园外的自然风光与环境中的河道、溪流、绿地、建筑等相融合,成为大环境不可分割的有机组成部分。开放空间更有利于发挥绿地景观功能及美化和改善环境的作用,便于各类绿地相连,是人性化的要求和人本主义的体现。(2)绿化森林化。绿化森林化指城市绿化以成片森林为主体,乔灌草相结合,提高绿地效益[22]。(3)景观人文化。指绿地规划尊重文化,把握园林绿地性质、风格和主题,重视植物景观文化性,充分体现当地特色及历史文脉[22]。(4)水景生态化。水体和水系是城市与外部生态系统交流的主要通道,是城市最重要的廊道景观。城市绿化建设应重视沿河道的绿地建设,应用生态学原理处理水体造景,使水体洁净,富于情趣,水生植物和水生动物共生[22,27]。(5)设施人性化。城市绿地的服务对象是人,绿地设计必须满足人类生存、享乐与发展的要求,各种设施要符合人体尺寸比例、生态环境质量标准,满足人类生理与心理需求[12]。(6)目标多样化。现代城市绿地系统规划要符合生态性、生物多样性、郊野休闲性、文化性、自然性、区域性、人居环境的舒适性、可居性和可持续利用性等特点[33]。
3.3规划新方法
3.3.1新理念
城市绿地规划经历了以游乐、观赏为主的实践后,现在发展到以生态学观念为出发点,融观赏、游憩于生态系统的生态园林阶段。生态园林就是依靠植物来形成环境、保护环境、利用环境和美化环境,建立以绿色植物为主体的园林绿地生态系统[34]。它以保持生态平衡、美化环境、减少生态环境灾害为主导思想,具有公共性、广泛性、无界性、长期性、高效性、不可取代性、永恒性、连续性等特点[35],是当代城市绿地设计的发展趋势[36]。生态园林具有3方面的内涵:一是具有园林的观赏性,能创造景观,美化环境,为人们提供休憩、游览和娱乐环境;二是具有改善环境的生态适应性;三是具有生态结构的合理性,即具有合理的时间结构、空间结构和营养结构,与周围环境一起组成和谐的统一体[37]。生态园林注重从宏观管理、生态保护角度来建设城市绿地系统,其基本理念是在城市区域范围内,保护和修复区域性生态系统,遵循生态学原理建立合理的人工植物群落,保护生物多样性,建立人类-动物-植物和谐共生的城市生态环境[37]。
3.3.2新手段
为了最大限地度提高绿地生态效益,增加城市绿量,改善日益恶化的生态环境,现代城市绿地系统规划采用了新绿化方式:(1)垂直绿化。也称攀缘绿化,就是绿化那些与地面垂直的线或面,即利用攀缘植物使其沿墙或其它设施上升形成垂直的绿化面。工作总结墙面、廊栏、立杆、灯柱、棚架、凉厅、拱门等建筑物均可采用攀缘植物进行绿化,其形式有附壁式、篱栏式、棚架式、拱门式、立柱式及悬蔓式[38]。(2)立体绿化。立体绿化是运用现代建筑和园林科技的各种手段,对一切建筑物和构筑物所形成的再生空间进行多层次、多形式的绿化美化,其基本内容包括:地面绿化的乔灌草复层群落;建筑再生空间的绿化美化(墙面绿化、屋顶与天台绿化、室内与阳台绿化等)[39]。立体绿化源于屋顶花园,最早是由德国人在一些阶梯式和单元楼式建筑群上试验成功的。现已发展为地面、窗口、凉台、室内与屋顶、盆栽与池栽相结合的各种绿化方式。它能扩大城市绿地面积,美化城市环境,使平板单调的建筑单体、硬质构筑、门窗栅栏等,变成具有自然风格、赏心悦目的绿化景观,并起到良好的降温消音作用[40]。
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1.四个版本教材关于“城市化对地理环境的影响”分析的优缺点比较
（1）优点方面
人教版从自然环境、城市环境以及人类活动的角度三个方面来分析，而城市化对地理环境的影响又从有利影响和不利影响两个方面进行。湘教版从自然地理环境和人文地理环境两个角度阐述来，包括了正负两个方面，同时也有侧重点，重点介绍了城市环境问题。鲁教版分析了有利和不利影响，重点放在不利影响方面，包括了环境、资源生态和社会经济问题等，同时也介绍了城市热岛效应，内容分析得比较全面。中图版从环境、交通、住宅、社会问题等方面进行分析，内容较全面，同时也分析了理想城市模型，拓展了学生的课外知识。
（2）缺点方面
人教版仅从圈层的角度进行分析并没有考虑到生态环境、气候等因素，也没考虑到对文化观念、人口等的影响。湘教版和人教版一样没有考虑到对地形、气候等的影响。同时也没考虑到对交通、社会秩序等方面的影响，不够全面。鲁教版仅从有利和不利影响两个方面进行阐述，没有考虑到对自然环境方面的影响同时缺乏人文环境方面的分析。中图版将住宅、社会、交通单独进行分析，并没有放入人文环境的角度进行分析，同时对自然环境方面仅从气候、河流等方面进行分析而没有很系统地从圈层等角度进行分析。
2.四个版本教材关于“城市化对地理环境的影响”的知识体系建构
从四套版本教材对“城市化对地理环境的影响”分析的优缺点的比较可以看出，虽然各版本都严格按照课程标准来编排，但是仍有各自的侧重点，相对来说并不完整。那对于四套教材都使用的省份（如江苏省），无论是教师还是学生都会无形中加重负担。本文基于四套版本教材中“城市化对地理环境的影响”的知识点分析，结合课程标准的要求，对“城市化对地理环境的影响”的知识体系进行重新建构，主要从有利影响和不利影响两个角度进行分析，其中有利影响从对人文地理环境的影响、城市与生活以及人类改善环境，降低对环境的压力的措施这三个角度来阐述。不利影响则是从自然地理环境、社会问题、环境问题及资源、生态问题四个角度进行阐述，自然地理环境又包括生物圈、大气圈、水圈和岩石圈四大圈层。社会问题方面主要从就业，住宅，交通等角度进行阐述。环境问题方面主要是解释了几大污染。而资源、生态问题则是从土地的利用和地下水的开采两个角度来进行的。
二、结论与建议
通过“城市化对地理环境的影响”知识体系重新建构，能较全面系统地体现“城市化对地理环境的影响”内容。
1.注意及时引导
对于城市化对地理环境的影响这一内容来说，在学习的过程中由于内容比较繁琐，因此要注意引导学生使用知识建构图，这样可以减轻学生不必要的负担，加深学生的理解。
2.绘制地理思维导图，加强记忆
西方国家监督制度理论提倡民主、博爱，呼吁社会高于国家，因此一些哲学巨擘如卢梭、洛克等人的带领下，进行了大量的思考和研究，他们主张在民论，理论以制约权力为主要观点，他们这些理论的领导者甚至提出将分权制衡作为一种政府组织的建构原则，由于时间的推移，理论不断完善，并且在实践中陆续得到推广和验证。分权制衡论由此成为西方国家监督制度的核心思想。西方其他监督理论还包括法治论（Thetheoryofrulebylaw）、有限政府论（Thelimitedgovernmenttheory）、自由主义理论（ThetheoryofLiberalism）、“滥用权力”论（"Abuseofpower"theory）、多元民主论（Pluralisticdemocraticthe-ory）等。
二、中国监督制度
在我们国家，议行合一说（TheParliamentandtheexecutivesaid）和马克思主义权力制约观（Theconceptofpowerrestriction）是主要的监督制度理论依据。在邓小平同志的带领下，不断发展和丰润了权力制约观。国家土地督察制度主要表现在以下几个方面。
1）改革大潮涌动，不断深化，土地利润丰厚，行政管理权力如果无限制的扩大，会导致滥用，所以，需要严加管理，加强土地行政监督。
2）加强土地行政监督，意在保护公民的土地权利，在此基础上，起到制约权力的作用，需要注意的是要注意监督方式的丰富性，从各方面都要扩大监督手段。
3）土地行政管理制度改革从很大程度上扩大了政府的收入，因此谨防权力失控与滥用。
4）土地公有制，国家监督。
5）权力制约与法治具有内在的统一性，建立土地督察制度，增强法制。
三、政府监管理论垄断经营会导致市场出现失灵状态
社会资源无法有效配置，政府监管则有效解决此类问题，由于信息不对称、不完全和制订政策的复杂性等，政府失灵的情况也经常性的存在，因而土地公共政策失效。在我国，土地公有制，土地所有者属于地方政府，放眼而望，地方政府扮演了市场竞争的参与者角色，制造了市场机制的各种缺陷，没有做好土地的监管职责，针对这种“体制性失灵”，有必要按照政府监管理论重新审视中央与地方的土地管理关系，加强和改进对地方政府土地利用和管理行为的监管。
四、中国三十多年的改革现状
新中国成立，实行中央高度集权体制延续至今。改革后放权让利，施行地方分权改革，地方政府扩大了自力，由此问题频出。中央政府是集权制度，但权力下放，地方政府有一定的权力，且逐步扩大，但是监督乏力；长期以来，“上有政策，下有对策”中央重大决策在地方执行中始终存在走样现象。因此分权体制可以有效地完善中央的宏观调控和监管体制，协调好中央与地方之间的关系。土地是不可再生的资源，在城市发展中发挥着巨大的作用，我们国家有十几亿的人口，政府对土地的宏观调控是对全国土地资源的有效利用。
五、利益关系理论
利益是人类的需要，利益关系是生存的本质，是人类行为的物质动因，利益和利益关系促进了人类的发展和文明，全体人民的共同利益即国家利益，国家利益和公民的个人利益相辅相成，息息相关，如影随形似响应声。利益有一致性，也存在利益矛盾。后者比如在非规范的市场条件下违反法律、扭曲经济规律的地方保护、恶性竞争等。随着改革开放的深化，利益矛盾不断地产生，也在不断地消除，国家加强土地控制，向地方设立派驻国家土地督察机构，避免重大的违规违法问题，使得政策日趋完善。
六、结语：
关键词：文化集群；城市文化设施聚集地；特征；文化经济；文化品牌
Abstract:Based on the theory of cultural clusters, this paper describes the basic definition of cultural facilities districts, analyses three basic characteristics of it. Then, the paper identifies the typical cultural facilities districts from dimension of the main functions. Finally, this paper discusses the role of cultural facilities districts in the cities.
Keywords:cultural clusters；cultural facilities districts；characteristics；cultural economy；cultural branding
中图分类号：TU-021
文献标识码：A
文章编号：1008-0422（2012）04-0037-03
1 引言
20世纪末是一个文化设施繁荣发展时期，博物馆、文化艺术中心、剧院、公众集会场所等城市文化设施的兴建在世界范围内出现了一个建设高潮。全世界的城市都在市中心打造各自独具特色的文化设施聚集地，例如纽约的林肯中心、维也纳的博物馆区、阿姆斯特丹的博物馆广场、都柏林的坦普尔吧等。
这些文化设施聚集地兴起的背景来自西方国家以文化为导向的城市更新。自20 世纪 70年代，由于美国城市和欧洲城市普遍面临内城衰败以及城市经济的结构性衰退，各个国家纷纷提出对旧城中心区的更新计划。西方城市文化政策主导下的城市更新开始兴起，发展目标在于解决内城危机和由此产生的经济问题。文化政策主导的城市更新包含多种途径，包括产业性的文化建设和空间意义的设施建设和街区更新等，其中最常见的途径就是通过文化设施建设，改善城市形象，以此来吸引文化旅游，带动地区的发展。
目前国内的文化政策主导的城市发展研究主要集中于产业性的文化建设方面，即创意型文化产业集群，对城市文化设施聚集地研究较少。因此本文基于城市文化设施聚集地的概念，分析西方城市文化设施聚集地的特征类型，探讨城市文化设施聚集地对城市的影响，以期为中国各大城市的城市文化设施聚集地建设与研究提供理论基础。
2 城市文化设施聚集地的相关概念辨析
由于城市文化设施聚集地属于文化集群的范畴，是其中的一种特定类型，因此谈到城市文化设施聚集地的概念，首先要提到文化集群的概念。
2.1文化集群
文化集群这个术语最早出现在80年代的美国，之后在1987年由英美艺术协会和文化咨询公司等机构提出。从80年代后期，以文化为导向的城市更新这个概念出现在了城市设计的文献中。文化集群成为了以文化为导向的城市更新的有效途径。Wynne(1992)定义文化集群为城市中各种文化和娱乐设施高度集中的地理区域。根据功能分类，Won Bae Kim等(2002)将文化集群分为三类：蕴含大量传统文化遗产的文化活动和设施聚集区；文博、会展、演艺中心聚集区；文化关联产业聚集区。Santagata(2002)将文化集群分为四类：都市文化集群、产业文化集群、风俗文化集群、博物馆集群。
本文综合了Won Bae Kim和Santagata等人的观点，将文博、会展、演艺中心聚集区和博物馆集群统归于城市文化设施聚集地这个类别。
2.2城市文化设施聚集地
本文对城市文化设施聚集地的界定为：城市中文化设施和艺术活动高度集中的地理区域，通常不大于1km2，并且与其他的一些土地使用混合存在（例如办公、商业、旅游和住宅）。文化设施指的是每个城市中最重要，代表全市乃至全国文化发展水平的文化设施，功能齐备，设施完善，可以组织大型部级文化活动和提供大量群众进行文化欣赏，主要包括艺术馆、图书馆、音乐厅、博物馆等大型文化活动设施。这些设施具有服务功能综合，并能满足全市市民文化需求的能力。本文研究的是在城市中有影响力的、城市和城市级别以上的大型文化设施聚集地，服务范围为全市甚至更大的区域范围。
城市文化设施聚集地与以生产为导向型的创意型文化产业集群的区别在于，其业态性质更偏向于文化消费（包括物质消费与精神消费，如艺术欣赏、文化旅游等）功能。它的业态构成为大型的文化设施（书画、文博、会展、演艺）为主的业态和小型的商业娱乐设施（餐饮、购物）等处于配套地位的业态。它的服务对象为“到访的观众”和“文化消费者”，是创作者与观众进行接触与交流的平台。
3 城市文化设施聚集地的类型特征和影响
3.1城市文化设施聚集地的类型
不同的城市文化设施聚集地有不同的文化内涵、形成背景、空间组织形式和发展道路，从而表现出不同的形成和发展模式。根据研究目的的不同，可以有不同的分类标准。本文从主要功能的角度将城市文化设施聚集地分为三类。
3.1.1以展示为主的城市文化设施聚集地
图书馆、档案馆、博物馆、美术馆、科技馆、展览馆、陈列馆、纪念馆这类文化设施聚集在一起的地理区域，主要功能为展示、保护、学习、研究等。例如国外很多的博物馆集群，纽约著名的博物馆大道（museum mile）、维也纳的博物馆区（museum quarter），阿姆斯特丹的博物馆广场（museum square），鹿特丹的博物馆公园（museum park），柏林的博物馆岛（museum island），还有法兰克福的博物馆河岸（museum bank）等。
博物馆大道（museum mile）是纽约市第五大道从第八十二街到第一百零四街的一段路，临近曼哈顿的中央公园（见图1）。由于这里的九家文化机构坐落在这条大道上，共同形成了一个多元化的群体，展示纽约最上乘的世界艺术、历史、设计及文化珍藏，因此被称为“博物馆大道”。它实际上有两个街区，长于一英里（mile）。这九座博物馆从北到南依次是巴里奥博物馆、纽约市博物馆、犹太博物馆、库珀・休伊特设计博物馆、国家学院博物馆、索罗门・古根汉姆美术馆、纽约新美术馆、纽约歌德学院和大都会艺术博物馆。2009年非洲艺术博物馆加入到这个群体中，在第一百一十街，估计2012年底开放。
3.1.2以演艺为主的城市文化设施聚集地
大剧院、歌舞团、音乐厅这类文化设施聚集在一起的地理区域，主要功能为演出、表演、教学等。例如纽约的林肯艺术中心、华盛顿的肯尼迪艺术中心、洛杉矶的洛杉矶音乐中心等。
林肯中心（Lincoln Center），全名为 林肯表演艺术中心（Lincoln Center for the Performing Arts）（见图2）。林肯中心位于纽约百老汇大街与哥伦布大道的交叉口，兴建于19世纪60年代，是美国境内第一个将主要的文艺机构集中于一处的表演中心。林肯中心主要以环绕喷泉广场的3栋剧院――纽约州剧院、大都会歌剧院、爱弗莉费雪音乐厅为主，还有西部的古根汉姆露天广场、东部的纽约表演艺术图书馆、茱利亚学院及爱利斯度利音乐厅。包括林肯中心室内乐团、林肯中心电影集团在内的12个著名表演团体在此驻扎，每年吸引了超过500万游客和观众，并为纽约创造超过约30亿美元的经济效益。
3.1.3混合功能的城市文化设施聚集地
展示与演艺设施比重相当，辅以其它的功能（如餐饮娱乐）的城市文化设施聚集地，例如都柏林的坦普尔吧、西班牙的毕尔巴鄂、匹兹堡文化区等。
匹兹堡文化区（Pittsburgh cultural district）位于城市中心的三河交汇处（见图3）。上世纪八十年代匹兹堡开展了城市复兴，将市中心阿勒格尼河南岸的14个街坊规划为匹兹堡文化区，并新建了大量的公共设施。文化区内共有90多个零售商店，50多个餐饮企业，7个世界级的剧院，8个公园和艺术装置，还有多个艺术画廊。其中比较著名的项目有老斯坦利剧院改造成的贝那达姆表演艺术中心，海因兹音乐厅扩建和CNG艺术大楼等。匹兹堡文化区每年吸引超过200万游客，拥有着丰富的文化资源。
3.2城市文化设施聚集地的基本特征
3.2.1集聚性
集聚效应是指各种产业和经济活动在空间上集中产生的经济效果以及吸引经济活动向一定地区靠近的向心力。城市文化设施聚集地中地理相近的文化设施由于职能相关或互补性，在一定的区域内聚集。而随着文化设施集聚规模的扩大，公众文化消费的需求越发集中，集聚效应发挥作用，从而吸引更多小型的商业服务等设施加入到大型的文化机构和文化设施所形成的消费网中，形成具有多种服务功能的综合性空间。
3.2.2可识别性
城市文化设施聚集地具有显著的标示性和可识别性，区别于城市其他功能地域。聚集地中的旗舰型的文化设施往往给观众留下鲜明的意象，成为一个显著的地标。例如毕尔巴鄂古根海姆博物馆和巴黎的卢浮宫。此外，公共艺术与建筑环境的融合也使得城市文化设施聚集地具有一个识别性高的公共领域。由于公共艺术使人们融入到周围的环境中，从而使人们对这个区域有更好的理解。阿姆斯特丹博物馆广场前著名的公共艺术作品，白色的巨大文字雕塑“I Amsterdam”是几乎所有来往游客的焦点（见图4）。不时有游客与之合影留念，攀爬游憩。这个成功的公共艺术作品不仅彰显着这个城市的自豪、自信，也使这个场所有了很高的识别性。
3.2.3功能多样性
城市文化设施聚集地除了收藏、展示、演艺等由文化设施决定的主要功能外，还融入了餐饮娱乐、休闲购物、社交活动等辅助功能。这与现代城市设计理论中的经济活动多样性密切相关。功能的多样性提供一个更加人性化的环境，并且能提高区域的包容性和自我丰富性。不仅主要的文化设施和辅助的商业设施可以共享城市的基础设施，而且中小型的商业、咖啡店、酒吧、俱乐部、酒店、电影院和住宅区的建设能保持这个区域24小时的活力。
4 城市文化设施聚集地在城市中的作用
4.1文化品牌的创立
城市文化品牌是容易被人们所指认和记忆的代表这个城市社会公众对城市的总体印象和评价。它是区别于其它城市的最重要的标志之一。城市文化设施聚集地的存在，有利于城市文化品牌的打造，不仅能激发城市的个性，提升城市的形象，甚至能产生巨大的国际影响。
因为城市文化设施聚集地所承载的不仅仅是文化经济活动，而是具有意义的文化符号，这种符号不仅是当地历史和发展的双重表现，也是地方的形象和身份的重要标志。城市文化设施聚集地的文化经济活动根植并充分利用当地的文化资源，因而与当地的历史有根本性的关联。因此，城市文化设施聚集地代表着城市地方的形象品牌。纽约林肯艺术中心、华盛顿史密森尼博物馆群、都柏林坦普尔吧等都构成了这些大城市的形象标志，这些城市文化设施聚集地作为文化符号标志了这些城市的国际性、包容性和创造性，这既构成了这些城市不可复制的文化个性，也构成了这些城市不可复制的竞争力。
城市的文化品牌不能仅仅靠旗舰项目的建筑吸引力来打造，更需要靠城市文化设施聚集地营造出来的整体文化氛围。因为建筑形象的吸引力是一次性的，游客参观过一次后，就不会再对它产生兴趣。而文化氛围的吸引力是持久的，它创造了一个有意义的场所，和游客产生互动的联系。
4.2经济的推动与增长
文化作为一种发展资源，已展现出巨大的经济价值。在过去的40年，第三产业的经济比重越来越大，每个城市努力在服务业创造更多的就业机会。城市不再被看作是一个生产的场所，而是一个消费的场所（Zukin，1998）。Hall（2000）认为城市的经济越来越依赖文化的生产和消费。文化不仅仅加强了城市的特色和多功能性，它也成了一个重要的经济行业。很多资料都表明了，文化对城市经济做的贡献。文化设施的集中不仅展现了美学价值，也增加了经济价值，吸引了商业发展（Zukin，1995）。
城市文化设施聚集地对城市经济的贡献体现在推动城市对文化产品和文化消费的需求，刺激文化消费的增长，创造财富价值。首先，居民生活水平的提高、文化设施的建设使得居民产生不断增长的文化消费需求。其次，城市文化设施聚集地能够吸引外来需求，刺激城市旅游业的发展并且吸引外来投资。城市的旅游业，特别是文化旅游，成了近年来增长最快的产业。城市文化设施的聚集被认为是一个特别有效的方式来吸引更多的游客。“一站式旅游”体验很大程度上为短期旅游的游客提供了方便。此外，良好的城市文化设施聚集地会使得城市与地区的吸引力提升，营造吸引投资和人才的良好环境，从而进行更好的经济建设。
5 结语
城市文化设施聚集地是城市中文化设施和艺术活动高度集中的地理区域，作为文化集群的一种特定类型，和创意文化产业集群的最大区别在于其文化消费功能。根据其主要功能可以将城市文化设施聚集地分为展示型、演艺型和混合型。它具有集聚性、可识别性、功能多样性的基本特征。城市文化设施聚集地对于提高城市形象，塑造城市文化品牌，推动城市经济发展有很大的作用。
国内现有的各类文化设施的布局多采用散点式布局，这种布局方式在城市的发展和扩展过程中也许终会成为城市文化设施的发展瓶颈。因此，在现有土地资源下，我国的文化设施规划需要有长远的规划，可以参考如国外的文化设施聚集地，善用现有优势整合地方资源，发挥其最大功效，创造出具有地方文化特色，并且具有活力的城市文化设施聚集地。
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用地理思维的角度去观察城市，我们可以了解城市是怎么样的、为什么是这样。基于地理信息的直观表达，可以揭示城市经济和社会现象的空间关系以及空间结构，城市中的人与环境的内在相互关系、相互影响等。用地理信息去研究城市可以跨过早期的简单因果关系直接进入现代广泛流行的相互作用关系论中。城市中的各种因素包括人、社会主体和经济主体，单个因素活动可能是没有规则的，如果用地理的角度去研究就会显现出明显的空间规律。地理信息作为一种空间表达、空间呈现和空间关系的描述信息，为人类进行空间思维提供了交互语言。借助于地理信息清楚了解城市各种运作的规律，有助于我们对城市进行统筹，在城市的规划建设、运维管理、应急救灾等方面可以做到更好。地理设计是一种将地理科学和GIS方法融入到设计过程中的系统方法学。相对于传统的城市设计，地理设计更强调了依托地理环境背景，对城市建设进行方案设计。在设计的过程中有一系列的功能、方法、工具和模型根据原有的空间及属性信息结合当前输入的设计方案进行动态分析评估，并把评估结果用地理的方式直观表达出来，快速地为设计者提供反馈互动，让设计者及时了解设计方案在各个方面引起的影响，进而进行设计方案的迭代修改，直到生成总体效果良好的设计方案。在这个过程中还可以包含信息共享及协同工作机制，让更多的人和部门同时参与到设计阶段中，确保方案的优良特性。地理设计的系统方法及实现工具在日益完善中，随着时间的推移将越来越多地在智慧城市建设中起到重要作用。智慧城市有多个特征，其中一个主要特征是可持续性。城市运行维护管理的优劣也很大程度地决定了城市的智慧化程度。城市运行维护管理的主要内容包含城市公共设施管理、城市资源与生态环境管理、城市经济管理及城市社会管理等方面。在城市运行维护管理中，与空间位置相关的内容都可以利用地理信息技术来进行分析处理。利用地理信息技术收集城市运行维护管理信息，分析评估城市管理效果，根据分析评估的结果调适原有的管理体制、方式和方法，努力提高管理的效率、优化管理效果，取得更好的社会效益及经济效益。让城市的运行进入一种良性的可持续的状态中，真正实现智慧城市的建设目标。
2时空地理信息的获取与利用
智慧城市是依托信息科技和智能技术来实现城市运行管理的及时感知、互联传递、利用和分析，从而创新城市运行、管理、服务机制，提升城市科学管理和决策的“智慧”。智慧城市的主要特征包括全面感知、互联互通和融合计算等。无论是在过去、现在还是未来，任何人、事、物、组织都必须依附于空间环境内，而对不同时态下的人、事、物、组织的空间存在位置的描述亦是地理信息的一种，这是一种广泛存在的地理信息，是描述任何事物的位置元数据。从空间维度来看，可以将所有完整的事物主体描述信息看成是地理信息和属性信息的结合，考虑与测绘地理信息进行区分，不妨把地理信息分类为基础地理信息和泛在地理信息，而政务专题信息、卫生专题信息等社会要素则是泛在地理信息的一个个子集。可以看到，跳出传统狭隘的基础地理信息思维，整合利用基础地理信息和泛在地理信息，才可以把社会人文的所有对象结合空间思维来思考和决策，这是充分利用地理信息提供城市“智慧”的前提。时间和空间，是自然宇宙的两个维度，也是城市运行管理服务的两大通用规则。时空信息的结合，为融合利用城市海量信息指出一条清晰的路径。城市可以空间为横轴、时间为纵轴，钻取城市信息，建设一个智慧城市运行监测平台，只要尽可能多地接入城市感知信息（比如温湿度与空气监测信息、水文水质监测信息、各种定位信息、城市摄像头、公交刷卡信息、POS刷卡信息、通信基站连网数据、交通卡口信息、ETC不停车收费记录等等，将感知的概念再延伸一些，还有遥感遥测信息、企业和个人去公共服务窗口办业务记录、个人住宾馆酒店的记录、乘车和乘飞机时的身份记录等等），实现城市信息的大集成，就可以展示城市现在、再现城市的过去、模拟城市未来。想象一下，坐在智慧城市的运行中心，在以大幅地图为背景的屏幕上，可以看到实时的城市各局部的气象环境、温湿度、PM2．5等，可以回顾城市的历史气象，还可以模拟将来气象；可以看到实时的城市人流、车流动态，可以回顾历史人流、车流，还可以模拟未来4小时、8小时、12小时内的人流车流；可以查看任何一个人或车的运动行进轨迹，还可以揭示其在空间上的时间规律；可以看到水文水质情况，可以回顾和预测水位信息，还可以及时提醒污染变化情况；可以看到实时的城市警情，可以回顾历史警情，还可以预测未来的警情波动的时间区间和空间区间；可以看到最新的遥测信息，可以获得地面滑坡、违建的智能提醒，还可以生成应急警告或清违指令；等等。从城市信息化的角度来看，以往主要着力于时间维的信息分析和利用，在智慧城市框架下，在时间维的基础上结合空间维，时空信息的融合利用，给了城市运筹帷幄的底气和智慧。城市要获得和提升智慧，需要持续提升两个方面的能力，一是充分获得信息的能力，没有高度信息化的城市没资格谈智慧，所以智慧城市建设的主要任务之一是延伸信息感知触角、集成城市信息；二是充分利用信息的能力，如果城市汇聚一个庞大的综合数据库，而不加以呈现、分析和利用，那么信息的价值度必然很低，城市也谈不上智慧。时空思维是实现城市智能与智慧的主要手段，由于时间一直是城市信息的主要元数据，因此要提升城市智慧，主要面临的重大挑战是如何提高城市的空间思维能力：1）如何把从各种途径采集、感知、分布和汇聚的海量信息进行空间化，将其转化为泛在地理信息，从而能实现对海量信息的空间呈现和抽取，为城市管理者和服务对象提供空间思维辅助。2）如何赋予计算机系统一些空间业务规则，从而实现城市的空间智能。从地理信息共享服务的角度来看，需要实现城市地理信息（包括基础和泛在地理信息）的随需共享，以支撑各行业部门及各种协同应用需求。
3智慧城市的时空信息框架设计
智慧城市的空间基础框架需要满足各种情况下的时空信息展示呈现要求，因此需要最大程度地整合城市的各种尺度、各种样式、各种来源、各种时相的基础地理信息，具体来说除了基础的矢量数据、影像数据、实景影像、2．5维等数据外，城市的基本地物，如地下空间、管网、地上城市部件、建筑、桥梁、城市宗地、城市规划定案等都应纳入为基础地理空间信息的服务范畴。基础空间数据的共享整合，优先采用数据交换方式实现数据集中，并整理好各地物实体的空间关系，比如社区和宗地的关系、宗地和建筑的关系、建筑和地下空间及管网的关系等，从而形成较完整的城市空间实体数据库，为城市提供全方位的、高性能的基础地理信息服务。一些正在规划、正在设计、正在建设的空间实体，可以通过地理服务方式，到基础地理信息服务平台。为满足智慧城市的时空分析需求，需要将大量的人、事、物、组织等社会人文信息进行精确空间化，生产城市的泛在地理信息。传统的基于标准门楼牌数据的匹配服务，能满足标准地址的精确匹配问题，不能满足非标数据的空间化需求，也不能解决地址描述信息的非标问题。为此，需要从以下5个方面进行智慧城市的时空框架设计：
1）建立位置资源库，构建丰富的地理标识库。
在标准地址门楼牌库的基础上，混合各种地址编码技术，采集和抽取大量的城市地理部件或人文地理标识，建立位置资源库，并不断地补充完善；大量的城市感知设备都是重要的电子标识资源，要纳入位置资源库统一规范管理。
2）提供强大和精确的位置寻址服务，支撑快速空间化的重要基础地理服务。
3）与产生城市管理信息的关键业务系统结合。
泛在位置信息在业务中进行确认是最为准确的，与各关键系统的地址登记模块进行结合，给结合系统提供选择性输入位置描述或空间坐标，能减少非标地址的产生，减少批量空间化的压力，甚至能获得一些位置资源标识。
4）建立动态感知信息接入平台。
大量的前端感知信息要进行空间呈现，需要解决动态信息接入、空间化及基于空间规则的预处理、分发和基于空间地图的动态展示等所有问题，需要一个统一的信息接入平台负责处理。
5）提供泛在化的地理信息服务。
智慧城市的地理信息服务要满足随时、随地和随需的要求，由于数据分布、保密等客观原因，大量的泛在地理信息还是分布于不同单位，但整体上要按SOA架构，实现分布式的地理信息服务和融合共享服务，满足智慧城市对地理信息的流程化协同共享的需求。
4应用案例研究———以智慧纽约为例
纽约市作为美国最大的城市与商港，也是世界经济中心之一，其集中、高效、密集、多样性及无尽的创造可能性为建设智慧城市提供了先天优势，智慧纽约设计内容关注于城市环境的5个层面：土地、空气、水、能源以及交通运输，期望2030年为全纽约人建设一个更加便利、美丽、健康和平等的城市。目前美国智慧城市设计所遵循的是“纽约市（2007－2030）城市总体规划”（PlaNYC），主要涵盖十大模块目标。通过纽约智慧城市设计案例可以认识到，智慧设计区别于传统设计，主要体现在所关注方向不仅仅局限于城市的建设和经济的发展，更需结合智慧城市的发展目标将关注面扩展到市民生活息息相关的各项内容中去。而地理信息技术以其直观的空间呈现、对空间关系的计算处理能力，为人的空间思维提供了重要辅助手段，从而提升个人或组织的智慧。在以地理信息为载体的智慧纽约的设计建设中，人们通过城市部件的位置，可以找到维护保养单位；通过危急事故区域，可以找到最近的应急资源和队伍；通过环境污染的演进路线，可以找到污染源；通过传染病分布分析，可以找到可疑传染病源；通过个人的位置，可以找到最近的酒店、商店和朋友等，这些都是基于地理信息获得和提升智慧的具体表现。通过地理信息为载体的资源统筹、分析数据、构建模型，能够提供良好的城市建设与管理的政策和方法。
5结束语
关键词：隧道施工地下管线环境影响
1.前言
城市隧道（主要是地铁工程及各类市政地下工程）施工往往处于建筑物、道路和地下管线等设施的密集区，从而导致城市隧道建设中各种工程环境公害问题日益突出。因而在城市隧道施工中，必须保证施工对于已有的设施所造成的影响危害在允许的范围内。特别是各种地下管线由于种类繁多，管线材质、接头类型及初始应力各异，加之分属部门不同，执行保护标准有差异，更加大了隧道施工中管线保护的难度。
作为城市环境保护的一个新兴课题，许多国内外学者都对城市地下施工对邻近管线的影响研究作了很多工作，得出许多有意义的结论，为科学评价城市隧道施工对邻近管线的影响提供了一定的理论基础。本文综述了城市隧道施工对邻近管线影响的研究现状及进展并对进一步研究重点提出看法。
2.国内外研究现状
2.1地下管线初始应力
城市隧道开挖之前地下管线就承受的应力称为管线的初始应力[1]，它是由管道内部工作压力、上覆土压力、动静荷载、安装应力、先期地层运动及环境影响等因素共同作用的结果。一般说来，管线安装垫层没有充分压实或由于其他原因导致不均匀沉降，管线就会出现管段应力增加或接头转角增大现象；管道内外压力不同会导致管段产生环向应力；上覆土压力与动静荷载的作用会使管段横断面趋于椭圆，同时伴随管段应力的改变；同样，管线埋置土层的不同也会导致管身不同的应力状态：比如，管线埋置于温差较大的土层就会使管身产生应变，而管线周围土体湿度的变化也会引起管身的腐蚀从而降低管线的强度。
Taki与O’Rourke分析了作用在铸铁管上的内部压力、温度应力、重复荷载及安装应力，计算了低压管在综合作用下拉应力与弯曲应变的典型值，认为作用在管线上的初始应力大致为管线纵向弯曲应变0.02％～0.04％时对应的应力值[2]。美国犹他州立大学研究人员对螺旋肋钢管、低劲性加肋钢管、聚氯乙稀（PVC）管进行了应力、应变及应力松弛等试验，得出相应的结论[3]。国内学者对各类压力管进行了支座荷载、轴向应力等方面的研究工作，提出了初始应力计算的理论方法及相应的计算公式[4]。
2.2管线与周围土体的相互作用
隧道建设中，地下管线因周围土体受到施工扰动引起管线不均匀沉降和水平位移而产生附加应力。同时，由于管线的刚度大约为土体的1000～3000倍，又必然会对周围土体的移动产生抵抗作用。Attewell认为隧道施工引起的土体移动对管线的影响可从隧道掘进方向与管线的相对空间位置来确定，当隧道掘进方向垂直于管线延伸方向时，对管线的影响主要表现在管线周围土体的纵向位移引起管线弯曲应力的增加及接头转角的增大；当隧道掘进方向平行于管线延伸方向时，对管线的影响主要表现为周围土体对管线的轴向拉压作用。而管线对土体移动的抵制作用主要与管线的管径、刚度、接头类型及所处位置有关[1]。
由于大部分地下管线埋置深度不大（通常均在1.5m以内），通常可以假设在管道直径不大时，地下管线对周围土体移动没有抵抗能力，它将沿土体的移动轨迹变形。一些研究成果也表明了这种假设的可行性[2]：Carder与Tayor采取足尺试验研究了埋置深度0.75m，直径100㎜的铸铁管置于不同土体中时在邻近开挖影响下的性状改变情况，试验成果表明管线的移动轨迹与所处地层土体移动轨迹相吻合；Nath应用三维有限元模拟分析了管径75㎜至450㎜的铸铁管在埋深1.0m条件下对邻近开挖的响应，分析结果显示，管径小于150㎜的铸铁管线对地层的移动几乎没有任何抵抗能力；Ahmed等用二维及三维有限元模拟了深沟渠的开挖对邻近铸铁管线的影响，计算得出在假定管线与周围土体不出现相对位移时，管线的附加应变小于铸铁管线的允许极限强度，他们认为，如果管线与周围土体在邻近施工影响下不产生相对位移时，可以不考虑施工对管线的影响；Molnar等对芝加哥Lurie医疗研究中心工程中深基坑开挖对邻近地下管线影响的研究中假设管线与周围土体一起移动的情况下，管径150㎜～500㎜的地下管线预测变形值与现场实测数据相符。
但是，当地下管线直径增大到一定程度后就会对周围土体移动产生抵制作用，这同时也增大了管线破坏的风险。国内学者蒋洪胜等曾对上海地铁二号线某段盾构法施工对上部管径3.6m的合流污水管产生的影响及处理的措施进行过研究[5]。不过Attewell认为尽管大管径管线抵抗土体移动时会增加管身的应力，但由于管线自身强度较大（主要针对灰铁管线）而不会导致管段产生大的附加应力[1]。总的来说，对于管径较大的管线，在隧道施工中要引起重视，特别是对地层运动比较剧烈，管材、接头比较脆弱且运营年限久的大管径管线要进行专门的风险评估。
2.3地下管线的破坏模式及允许变形值
考察地下管线在地层移动及变形作用下的主要破坏模式，一般有两种情况：一是管段在附加拉应力作用下出现裂缝，甚至发生破裂而丧失工作能力；二是管段完好，但管段接头转角过大，接头不能保持封闭状态而发生渗漏。管线的破坏可能主要由其中一种模式控制也可能两种破坏同时发生：对于焊接的塑料管与钢管由于接头强度较大可能只需计算其最大弯曲应力就能预测管线是否安全；但对于铸铁管及球墨铸铁管，尤其是对运营年代长的铸铁管，由于其管段抗拉能力差且接头处柔性能力不足，两种破坏模式均有可能出现。
文献[1]定义了隧道施工引起的地下管线破坏模式：一、柔性管（主要为钢管及塑料管）由于屈服或绕曲作用产生过度变形而使管段发生破裂；二、刚性管（主要为脆性灰铁管线）破坏的主要模式有（1）由纵向弯曲引起的横断面破裂，（2）由管段环向变形引起的径向开裂，（3）管段接头处不能承受过大转角而发生渗漏。高文华认为，对于焊接的大长度钢管的破坏主要由地层下降引起的管线弯曲应力控制；对于有接头的管线，破坏主要由管道允许张开值和管线允许的纵向和横向抗弯强度所决定[6]。
为保证隧道掘进过程中邻近管线的安全，现行的一般作法是控制管线的沉降量，地表倾斜及管接缝张开值。这些控制值的确定是基于若干规范和工程实践经验确定的，具有相当程度的可靠性。然而，在实际工程应用中存在地下管线的变形和应变不易量测以及对柔性接头管线的接头转角无法实测的尴尬。并且，由于没有统一的理论控制标准，使得这些控制值的确定带有一定的随意性，缺乏理论研究成果。Molnar综合前人研究成果，通过理论计算与实测资料相比较给出了各类管线的允许弯曲应力与允许接头转角值，可为进一步研究提供参考[2]。
2.4地下管线隧道施工影响下的变形
隧道施工引起的地下管线影响因素较多，对于地下管线进行准确的受力变形分析理论分析是地下管线保护研究的基础，目前对地下管线的受力变形计算研究主要有解析法与数值模拟法两种。
2.4.1解析法
Attewell基于Winker弹性地基模型提出隧道施工对结构与管线的影响评价方法。根据管线位置与地层运动方向的不同，分别计算了管线垂直与平行地层运动时管线的弯曲应力与接头转角，研究了大直径与小直径管线在地层运动下不同的反应性状，讨论了理论分析的实际应用可行性，给出了管线设计方法，是较早的比较系统的研究成果[1]。廖少明、刘建航也基于弹性地基梁理论提出地下管线按柔性管和刚性管分别进行考虑的两种方法[7]，其计算模型如图1，建立地下管线的位移方程如下：
图1弹性地基梁计算模型
（1）
式中：，K为地基基床系数，;
Ep－管道的弹性模量；
Ip－管道的截面惯性矩；
q－作用在管道上的压力。
对于柔性地下管线，他们认为此类管线在地层下沉时的受力变形研究可以从管节接缝张开值、管节纵向受弯及横向受力等方面分析每节管道可能承受的管道地基差异沉降值，或沉降曲线的曲率。
高田至郎等根据弹性地基梁理论将受到地基沉降影响的四种情形下的地下管线进行模型化处理，提出了计算管线最大弯曲变形、接头转角、最大接头伸长量的设计公式[8]。段光杰根据Winker地基反作用模型，讨论了由隧道不同施工方法引起的地层损失对周围地下管线的影响，在管线处的地层径向变形和地层轴向变形两种影响下，分别归纳总结了管线垂直于隧道轴线和平行于隧道轴线两种位置情况下，管线变形、应变和转角等参数与地表最大沉降值的关系[9]。高文华利用Winker弹性地基梁理论分析了基坑开挖导致的地下管线竖向位移和水平位移，推导了相应的计算公式；讨论了引起地下管线变形的因素：基床系数、沉陷区长度及地下管线对应的地表沉陷量。给出了不同管线变形控制标准及安全度评价准则[6]。
基于以下两种假设，一是假设管线是连续柔性的，当管线随土体移动时只在管段上产生弯曲而不在接头处产生转角，由于管段轴向位移很小，认为管线移动时不发生轴向应变，管线弯曲服从Bernoulli－Navier理论；二是假设管段是刚性的，管线移动所产生的位移全部由接头转角提供，接头不产生抵抗力矩，允许接头自由转动，接头转角只在纵向产生，认为管线上扭矩为零，Molnar推导了地下管线在周围土体发生移动时的弯曲应力及接头转角计算公式，分别为[2]：
（1）弯曲应力的计算公式：
图2管线弯曲应力计算模型[2]
（2）
式中：σi－管线i点的弯曲应力；
E－管线的弹性模量；
xi，zi－分别为管线外部纤维到中性轴的侧向及纵向距离。
Z’’(Yi)，x’’(Yi)－分别为管线在i点的纵向及侧向曲率。
（2）接头转角计算公式：
图3管线接头转角计算模型[2]
（3）
式中：εji－管线上i与j点之间侧向位移差值；
ρji－管线上i与j点之间沉降差值；
Lji－管段长度；
对于同一条管线分别进行以上两种临界状态下的分析，将计算值与允许值进行比较，即可预测管线的安全状况。
2.4.2数值模拟法
采用数值模拟方法，能够较好地考虑隧道开挖引起的地层位移与管线的相互作用，得到较为满意的结果。
Ahmed利用有限元模型计算了地下管线在邻近深基坑开挖时的附加弯曲应力，建议对铸铁管线由周近地层移动引起的弯曲应变值最大可取为0.05％，对球墨铸铁管线弯曲应变最大可取为0.15％[2]。
李大勇、龚晓南、张土乔考虑了基坑围护结构、土体与地下管线的耦合作用，建立了地下管线、土体以及基坑围护结构为一体的三维有限元模型[10]。分析了地下管线的管材、埋深、距离基坑远近、下卧层土质、管道弹性模量与周围土体弹性模量比等因素对地下管线的影响规律；应用Singhal柔性接口中密封橡胶圈产生的拉拔力、弯矩及扭矩，研究了基坑工程中邻近柔性接口地下管线的受力与变形，得出了管道柔性接口的拉拔力P。并且总结、归纳了地下管线的安全性判别方法及地下管线的工程监测和保护措施[11][12]。吴波、高波[13]基于ANSYS软件平台，将地下管线模拟成三维弹性地基梁，建立了隧道支护结构－土体－地下管线耦合作用的三维有限元分析模型，对施工过程进行了仿真分析，并对地下管线的安全性进行了预测，给出了管线安全性的评价标准。
2.5城市隧道施工引起的地层移动与变形
自从Peck系统提出预计隧道施工地表沉降槽经验公式以来，许多学者对于隧道施工引起的周近环境土工问题进行了比较深入系统的研究，Attewell等对此进行了总结[1]，Loganathan等、Wei-I.Chou和Antonio所提出的理论分析方法均在开挖引起的地表与地层内部位移预计中获得了较好效果[14][15]。国内学者刘建航、侯学渊研究了盾构法施工引起的地表沉降，提出相应的预测方法[16]。徐永福、孙钧等讨论了隧道盾构掘进施工对周围土体的影响，人工智能神经网络技术在对盾构施工扰动与地层移动的预测中获得应用[17][18]，阳军生、刘宝琛利用随机介质理论方法预测城市隧道施工引起的地层移动与变形，取得了较理想的预测效果。通过对隧道开挖引起的地层位移的准确预测，为进一步研究隧道施工对地下管线的影响提供了理论计算基础[19]。
3.存在问题
城市隧道施工对邻近管线影响的研究是一个涉及到市政工程、隧道与地下工程、工程风险评估学等众多学科的综合性课题，目前研究的深度还远远不够，在地下管线初始应力、管－土相互作用、管线变形允许值、应力变形计算等方面均有待进一步深入。
（1）地下管线初始应力受管道内部工作压力、覆土压力、动静荷载、安装应力、先期地层运动及环境影响等因素共同控制。尽管目前对单一荷载的研究相对完善，但管线的初始应力是上述各力综合作用的结果，仅仅靠简单的叠加并不能准确反映初始应力的状态。目前对初始应力的估计还大部分靠经验确定，当条件改变时原来的经验就不能再简单照搬，因此有必要建立有效的管线初始应力计算理论，为管线变形允许值的确定提供理论基础。
（2）目前在管－土相互作用的研究上，大部分学者仍然假设管与土紧密接触，不发生相对位移。这种假设对小管径管线且埋置土层工程性质好的情况是适用的，但由于大管径管线会对周围土体的移动产生明显抵抗作用，这种假设就不再适用。同样，如果管线所处地层土体含水量较大，在土体产生移动时管－土间也存在相对位移。
（3）管线允许变形值的确定应该综合考虑管材、管径、接头类型、管线功能、运营时间、管线与隧道的相对位置、隧道施工方法等因素。而目前的地铁规范基本是给出一个地表最大允许沉降值（一般为3㎝以内），这样作尽管有一定的可靠性，但没有依据具体情况来确定允许值，不仅不能充分发挥管线的自承能力而且限制隧道施工进度，增加了工程投资。
（4）现阶段对管线的应力变形计算多是基于Attewell等1986年提出的根据Winker弹性地基梁理论分析的结果，而大部分数值模拟也是把地下管线简化成地基梁来计算。这样得到的结论趋于保守并且在有些情况下是不适宜的；对管线接头转角的计算大部分是根据弹性地基梁的计算结果反分析所得，由于是把管线变形强加到接头处使之“产生”转角，这种方法是否适当有待商榷。并且，现行的分析几乎都是把隧道施工引起的地层移动与变形当作输入条件来计算管线的反应，没把隧道掘进与管线响应当作一个整体考虑，缺少系统分析成果。
4.展望
随着社会经济的不断发展,人口的不断增长和空间的相对缩小,人们逐渐把发展的目光投向地下空间的利用，开发地下空间已经成为人类扩大生存空间的重要手段和发展趋势，与之俱来的越来越多的工程环境问题有待加强研究[20]，城市隧道施工中邻近地下管线的保护问题可望以下几方面着手，以在将来获得系统的成果。
（1）市区地下管线分布复杂、种类各异，因此在隧道施工前应做好普查工作（现在广州等大城市已经进行了地下管线的普查工作，并建立了地下管线信息系统[21]）。对于运营时间短、管材质地好、管径不大的管线可以放宽限制标准；对运营时间长的铸铁管线应加强保护措施，特别是早期刚性接头的铸铁管线，由于其只能承受很小的接头转角，并且管段抗拉能力很差，因此应从两方面验算其是否达到极限。对大管径管线要作针对性的专门的研究。
（2）随着计算机技术的发展，对隧道引起的管线位移应力应变分析可以考虑采取数值模拟，把隧道与管线当作一个系统考虑——将隧道施工与管线的变形作为一个整体计算。这样就可以通过采用不同的单元模拟不同土体、管－土接触关系、管线类型以及考虑不同的隧道施工方法等，从而实现对“隧道－管线”的整体分析。（3）有必要通过理论分析、试验、现场监测相结合，准确预测管线的初始应力、允许变形值以能够科学评估隧道施工给地下管线带来的危害。
（4）城市隧道建设中对地下管线的保护的研究是一项系统工程，涉及学科众多，影响因素复杂，忽略了某一方面都可能导致管线的破坏。而专家系统可以吸取各领域内相关专业各专家的智能知识，把专业模型转化为知识模型，从而能对地下管线保护问题进行更全面、客观、准确的分析研究。因此建立地下管线保护专家系统有助于管线保护研究集中研究成果，为进一步发展提供帮助。
（5）准确评价隧道施工对邻近管线的影响，必须紧密结合社会、经济情况，除了理论分析、试验、监测外还可引进工程风险评估系统，对隧道施工引起的环境问题进行风险评价，综合考虑管线破坏引起的环境保护、安全性、后期费用等众多因素。
参考文献：
[1]AttewellP.B.,etal.Soilmovementsinducedbytunnelingandtheeffectsonpipelinesandstructures[M],Blackie,London,1986.
[2]KristinM.Molnar,RichardJ.Finno,EdwinC.Rossow.Analysisofeffectsofdeepbeacedexcavationsonadjacentburiedutilities[R].SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering,NorthwesternUniversity,December,2003.
[3]A.p.Moser.地下管设计[M]，北京市市政工程设计研究总院《地下管设计》翻译组译，北京，机械工业出版社，2003.
[4]王绍周，关文吉，王维新.管道工程设计施工与维护[M]，北京，中国建材工业出版社，2000.
[5]蒋洪胜，候学渊.盾构掘进对隧道周围土体扰动的理论与实测分析[J]，岩石力学与工程学报，2003，(9)：1514-1520.
[6]高文华.基坑变形预测与邻近建筑及设施的保护研究[博士后出站报告D]，长沙，湖南大学，2001.
[7]廖少明，刘建航.邻近建筑及设施的保护技术，基坑工程手册[M]，北京，中国建筑工业出版社，1997.
[8]高田至郎等.受地基沉降影响的地下管线的设计公式及应用[A]，地下管线抗震[C]，北京，学术书刊出版社，1990.
[9]段光杰.地铁隧道施工扰动对地表沉降和管线变形影响的理论和方法研究[博士学位论文D]，北京，中国地质大学（北京），2002.
[10]李大勇.软土地基深基坑工程邻近地下管线的性状研究[博士学位论文D]，杭州，浙江大学，2000.
[11]李大勇，龚晓南，张土乔.软土地基深基坑周围地下管线保护措施的数值模拟[J]，岩土工程学报，2001，23(6)：736-740.
[12]李大勇，龚晓南.软土地基深基坑工程邻近柔性接口地下管线的性状分析[J]，土木工程学报，2003，36(2)：77-80.
[13]吴波，高波.地铁区间隧道施工对邻近管线影响的三维数值模拟[J]，岩石力学与工程学报，2002，21(增2)：2451-2456.
[14]Loganathan,N.,Poulos,H.G.，Analyticalpredictionfortunnelinginducedgroundmovementsinclays.J.Geotech.andEnvir.Engrg.,ASCE,1998,124(9),846-856.
[15]Wei-I.Chou,AntonioBobet.Predictionsofgrounddeformationsinshallowtunnelsinclay[J].TunnellingandUndergroundSpaceTechnology,1720023-19.
[16]刘建航，侯学渊.盾构法隧道[M],北京，中国铁道出版社，1991.
[17]徐永福，孙钧.隧道盾构掘进施工对周围土体的影响[J]，地下工程与隧道，1999，(2)：9-13.
[18]孙钧，袁金荣.盾构施工扰动与地层移动及其智能神经网络预测[J]，岩土工程学报，2001，(3)：261-267.
[19]阳军生，刘宝琛.城市隧道施工引起的地表移动及变形[M]，北京，中国铁道出版社，2002.
1.1国外研究进展
国际上有关自然灾害领域的研究在近十年来实现了质的飞跃，思想观念的转变使灾害风向管理被纳入到可持续发展的主流规划中。法国政府于20世纪90年代初期正式了自然灾害管理新政策，对各强震区进行风险级别的划分，对无风险区给予优先发展权，风险较高的地区则通过加强城市建设与管理力度，提高城市风险防范能力。瑞士联邦政府于20世纪90年代末期，了自然灾害管理新规，26个州相继落实了滑坡灾害填图与土地区划工作，大部分地区滑坡风险获得有效控制。由于日本大部分地区均处在地震频发的地带，所以日本地质灾害风险管理工作开展得比较早。日本地区一般会根据城市地质情况，进行灾害风险评估，在预测预报的基础上，实施各项风险管理措施。
1.2国内研究进展
近年来，我国国土资源部、地质调查局对强震区城市开展了大规模调查与区划工作，对地质灾害高发地段进行了综合性评估，并提出具有针对性的防治规划，借助网络技术，构建了群测群防网络与地质灾害信息管理系统。在2004年，我国正式了《地质灾害防治条例》，正式宣告地质灾害防治与管理工作已上升至国家法律法规层面，为地质灾害风险管理工作提供了重要依据。随着条例内容逐步落实，地质灾害防治与管理的工作质量较从前获得极大改善，全民地质灾害风险防范意识与能力均获得显著提升。
2研究方向
根据我国强震区城市实际情况，结合国内外相关地质灾害风险管理与控制研究的成果，着重探讨城市发展和地震地质灾害的关联性，充分利用强震区城市地质灾害风险的变化规律与特征，提高预估地质灾害风险的准确性，为我国强震区城市地质灾害地区抗震减灾工作提供可靠依据。另外，要对强震区城市地质灾害风险管理的概念、内容进行准确的定义，做好相关宣传推广工作，并构建能够满足强震区城市社会经济发展需求的地质灾害风险管理体系，为城市地质灾害减灾工作的顺利开展提供理论基础。
3研究内容与方法
3.1风险机制与风险量化分析
文章研究内容是在分析强震区城市地质灾害风险形成原因的基础上，以地震活动条件与地质灾害受灾体的条件作为起点，对风险评价与管理的重要意义进行阐述。在研究过程中，归纳强震区城市地质灾害风险结构的组成要素，分析结构个组成要素的重要意义与关联性，研究风险分析种类、对象以及风险的组织。对于风险量化问题，主要结合城市人口规模与经济条件，构建风险评价指标体系对其进行风机划分。总结各风险因素的发生几率，预估地质灾害给城市带来的不利影响。利用危险性指数与易损性指数，对该城市可承受的风险标准进行设置。
3.2管理途径与方法研究
强震区城市地质灾害应急措施是城市地质灾害管理工作的重点内容，在研究研究过程中，需对整个城市可承受的地震强度进行预测，结合当地地质灾害强度，拟定风险管理制度与灾害应急措施。地质灾害风险管理内容主要包括前期的预测工作、预报工作、预防工作以及灾害发生后的抗灾工作、抢险救援工作。因此，有必要加强各项工作的联系，以便构建统一的危机应急管理系统，一旦发生地质灾害能迅速做出反应，有条不紊地进行抢险救灾工作，尽量将灾害给城市带来的损害程度控制在理想范围内。可在安全时期面向大众开展有关减灾防灾的宣教活动，定期举行应急救援沿袭，以此来提高整座城市防灾抗灾的综合能力。
3.3风险管理与管理效能监控
强震区城市地质灾害管理的效能监控，旨在利用最合适的风险管理方案，最大化降低地质灾害给城市带来的损害。城市人口增长、陡坡地开发过于频繁等，均会提高强震区地质灾害的风险。所以，要定期对陡坡地带进行勘测，发现异兆要引起警觉，予以维护与保养，降低风险发生率。强震区地质灾害风险管理工作内容复杂，对工作的时效性与协调性均有着很高的要求。所以，在相关问题的研究过程中，需对现阶段地质灾害风险管理工作进行反思，寻找其中的不足之处，并提出提出改进措施，增强管理力度。
3.险管理模式和规范体系的研究
强震区城市地质灾害风险管理工作，涉及到多个领域，内容十分复杂，对各部门协调性、时效性均有着较高要求。为促进强震区城市地质灾害风险管理朝着规范化、高效化、科学化发展，对强震区城市地质灾害风险管理的政策与协调机制进行研究很有必要。结合公共政策，剖析风险分析与评估对城市灾害风险管理的重要意义，充分发挥各类有关减灾政策的功能，优化资源配置，增进各级行政部门的联系，提高风向管理的工作效益。毋庸置疑的是，强震区城市地质在家风险管理体系，应建立在我国公共安全管理体制的基础上，结合公共安全管理体制的规定，对城市地质灾害风险管理工作的不足之处加以指正。将研究重点放在如何完善风险管理机制，构建风险管理工作体制以及优化风险管理过程等内容上，将风险管理工作落实到位。
4结束语
