特殊地下空間的開發利用 謝和平 等著 科學齣版社

特殊地下空間的開發利用 謝和平 等著 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

圖書標籤:
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店鋪: 中圖天下圖書專營店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030573124
商品編碼:29132873637
開本:5開
齣版時間:2018-05-01

具體描述




特殊地下空間的開發利用
定價 160.00
齣版社 科學齣版社
版次 1
齣版時間 2018年05月
開本 5
作者 謝和平 等
裝幀 平脊精裝
頁數 296
字數 318000
ISBN編碼 9787030573124



前言

第1章 特殊地下空間開發利用現狀分析 1

1.1 國外特殊地下空間開發利用現狀分析 1

1.1.1 煤礦地下空間開發利用現狀 1

1.1.2 金屬非金屬礦地下空間開發利用現狀 3

1.1.3 鹽礦地下空間開發利用現狀 7

1.2 我國特殊地下空間開發利用現狀分析 9

1.2.1 煤礦地下空間開發利用現狀 9

1.2.2 金屬非金屬礦地下空間開發利用現狀 15

1.2.3 鹽礦地下空間開發利用現狀 18

1.3 特殊地下空間開發利用趨勢分析 19

1.3.1 利用規模分析 19

1.3.2 利用方式及功能定位分析 19

參考文獻 21

第2章 特殊地下空間可利用判識分析與估算 23

2.1 特殊地下空間可利用判識分析 23

2.1.1 特殊地下空間類型及特徵 23

2.1.2 特殊地下空間可利用判識分析 36

2.2 煤礦可利用地下空間估算 40

2.2.1 煤礦井巷可利用地下空間估算 40

2.2.2 煤礦采空區可利用地下空間估算 67

2.3 其他礦山可利用地下空間估算 76

2.3.1 金屬非金屬礦可利用地下空間估算 76

2.3.2 鹽礦可利用地下空間估算 79

參考文獻 81

第3章 特殊地下空間開發利用構想 82

3.1 特殊地下空間岩石特性分析與開發利用 82

3.2 特殊地下高新技術研發示範基地、實訓基地 89

3.3 特殊地下空間工業博物館 91

3.4 特殊地下空間地下療養院 94

3.5 特殊地下空間戰略能源與資源儲備 97

3.6 地下礦井水庫抽水蓄能發電 103

3.6.1 地下礦井水庫抽水蓄能發電的建設意義 103

3.6.2 抽水蓄能發電技術發展現狀 106

3.6.3 地下及廢棄礦井抽水蓄能發電現狀 110

3.6.4 竪井式蓄能電站 113

3.6.5 建設地下礦井水庫抽水蓄能發電的關鍵問題 116

3.7 地下數據分析與控製中心 118

3.8 特殊地下空間生活與工業廢料的安全封存 124

3.8.1 特殊地下空間廢料的安全封存方法 125

3.8.2 特殊地下空間廢料的安全封存技術 127

3.9 井下智能停車庫 130

參考文獻 133

第4章 特殊地下空間利用原則與設計理念 136

4.1 特殊地下空間開發利用的基本原則 136

4.1.1 地麵資源與地下空間協同開發利用原則 137

4.1.2 工業遺産保護與空間創新利用和開發協調發展原則 137

4.1.3 特殊地下空間同步構建自循環生態圈原則 137

4.1.4 特殊地下空間化立體開發原則 138

4.1.5 特殊地下空間服務於國傢戰略安全原則 138

4.1.6 特殊地下空間可持續發展原則 138

4.2 特殊地下空間開發利用的設計理念 139

4.2.1 特殊地下空間開發利用本質安全的設計理念 139

4.2.2 以人為本的和諧、文明的設計理念 140

4.2.3 特殊地下空間開發利用的彈性化的設計理念 140

4.2.4 資源開發與特殊地下空間利用協同的設計理念 141

第5章 特殊地下空間開發利用關鍵技術 143

5.1 特殊地下空間建設關鍵技術 143

5.1.1 特殊地下空間內外部環境安全性檢測關鍵技術 143

5.1.2 特殊地下空間多途徑再利用建設關鍵技術 144

5.1.3 地下空間綜閤環境要素控製技術 148

5.2 特殊地下空間利用運行管理技術 148

5.2.1 建立特殊地下空間基礎地質大數據 148

5.2.2 供電管理技術 149

5.2.3 通風管理技術 150

5.2.4 運輸管理技術 150

5.2.5 排水管理技術 150

5.2.6 通信管理技術 150

5.2.7 環境保護管理技術 150

5.3 特殊地下空間利用安全保障關鍵技術 151

5.3.1 特殊地下空間災害事故分類 151

5.3.2 特殊地下空間災變及穩定性動態監測預警平颱 152

5.3.3 特殊地下空間安全屋建設 154

5.3.4 特殊地下空間抗震 156

5.3.5 特殊地下空間安全評估及應急預警管理機製 160

參考文獻 162

第6章 特殊地下空間前沿科學探索構想 164

6.1 地下資源利用探索構想 164

6.1.1 礦産資源再利用探索構想 164

6.1.2 水資源再利用探索構想 166

6.1.3 可再生能源儲存探索構想 167

6.1.4 地熱資源利用探索構想 167

6.2 太空科學模擬探索構想 168

6.2.1 星體環境模擬探索構想 168

6.2.2 宇航員心理試驗探索構想 169

6.2.3 太空自生存環境構建探索構想 169

6.3 大科學實驗探索構想 171

6.3.1 微重力科學實驗探索構想 171

6.3.2 現代提升科學試驗探索構想 172

6.3.3 彈射火箭發射試驗探索構想 176

6.3.4 深地物質科學研究探索構想 176

6.3.5 現代化地下數據儲存探索構想 177

6.3.6 現代破岩技術實驗探索構想 178

6.3.7 風洞科學試驗探索構想 179

6.3.8 現代生物科學實驗探索構想 179

6.3.9 深地空間科學觀測探索構想 180

6.4 特殊地下空間醫學科學探索構想 181

6.4.1 地下醫學科學實驗探索構想 181

6.4.2 地下醫學的研究方嚮 182

6.5 特殊地下空間心理學科學探索構想 184

6.5.1 光環境與行為心理健康科學探索構想 184

6.5.2 聲環境與行為心理健康科學探索構想 184

6.5.3 熱環境與行為心理健康科學探索構想 185

6.5.4 空氣環境與行為心理健康科學探索構想 186

6.5.5 心理環境與行為心理健康科學探索構想 186

6.5.6 其他科學探索構想 187

6.6 特殊地下空間農業發展探索構想 187

6.6.1 特殊地下空間農業利用現狀 187

6.6.2 地下農業生産要素評價 188

6.6.3 地下種植、養殖關鍵技術探索構想 189

6.6.4 地下智慧農業生産探索構想 190

6.6.5 地下農業生態共性科學問題探究 190

6.7 特殊地下空間生態城市探索構想 191

6.7.1 地下生態城市示範區 192

6.7.2 地下生態景觀 193

6.7.3 地下井筒式停車庫 194

6.7.4 礦井抽水蓄能發電設施 195

6.7.5 地下醫學和地下療養院 196

6.7.6 地下農業種植區 197

參考文獻 198

第7章 特殊地下空間立體多元協同開發利用構想 200

7.1 地麵地下一體化空間開發利用構想 200

7.1.1 地麵地下一體化科學開發思路 200

7.1.2 地下空間利用與地麵建築一體化構想 202

7.1.3 地下智能停車場(庫)與地麵空間一體化構想 202

7.1.4 地下空間利用和綠地生態一體化構想 202

7.1.5 地下空間利用與交通一體化構想 202

7.1.6 地下空間利用與商業街區一體化構想 203

7.2 資源型城市轉型發展空間綜閤利用構想 203

7.2.1 空間功能利用構想 203

7.2.2 資源利用構想 204

7.3 礦區特色小鎮發展建設構想 205

參考文獻 208

第8章 京西關停礦井開發利用規劃案例 209

8.1 京西礦區關停礦井地麵地下空間基本情況 209

8.1.1 京西礦區關停礦井現狀和可利用空間 211

8.1.2 京西礦區關停礦井開發利用內外部優勢條件 216

8.2 京西礦區關停礦井開發利用規劃 224

8.2.1 京西礦區關停礦井開發利用總體目標 224

8.2.2 京西礦區關停礦井開發利用基本原則與技術路綫 226

8.2.3 京西礦區關停礦井開發利用工程 229

8.3 《國傢災害預控與應急處置技術研發實訓基地(Ⅰ期)建設方案》 242

8.3.1 研發實訓基地(Ⅰ期)功能定位 242

8.3.2 研發實訓基地(Ⅰ期)建設內容與布局 243

8.3.3 典型災害預控與應急處置技術科研平颱建設 245

8.3.4 應急管理與安全監管乾部實訓建設 265

8.3.5 應急管理與安全監管實習實踐體係建設 270

8.3.6 工程進展 276

參考文獻 279




第1章 特殊地下空間開發利用現狀分析

  世界上有數量龐大的關停、廢棄礦井,包括煤礦、金屬非金屬礦、鹽礦等,對這些廢棄礦井的特殊地下空間加以綜閤利用,既能避免現有地下空間的浪費,又能節省構建地下空間的建設費用。本章將簡要綜述並特殊地下空間國內外開發利用現狀,從煤礦、金屬非金屬礦、鹽礦三個方麵分彆總結資源開采後特殊地下空間綜閤利用情況,並進一步闡述瞭特殊地下空間的功能定位和綜閤利用發展趨勢。

  1.1 國外特殊地下空間開發利用現狀分析

  1.1.1 煤礦地下空間開發利用現狀

  早在20世紀中期,國外就開始探索煤礦地下空間開發利用,發展瞭多種再利用途徑,典型案例主要集中在德國、芬蘭、荷蘭、美國等國傢(謝和平等,2017a)。

  1. 工業旅遊景區

  德國魯爾礦區曾是歐洲*大的工業區,為第二次世界大戰後聯邦德國的“經濟奇跡”做齣巨大貢獻。20世紀中期,魯爾區的經濟持續衰退,大批煤鋼企業相繼破産,更麵臨嚴重的人口外遷和環境汙染問題。為實現轉型發展,魯爾區對具備一定價值的廢棄工業場地和設施采取的是工業遺産保護和再利用的策略,其目的在於保護和傳承該地區繁榮時期的工業文化,同時以工業遺産帶動旅遊資源的開發,將工業遺産保護和再利用作為魯爾區轉型的一個方麵。

  魯爾區地製定瞭自稱“工業文化之路”的區域性旅遊規劃。例如,針對工業區典型的埃森煤礦,政府並沒有拆除占地廣闊的廠房和煤礦設備,而是買下全部的工礦設備,使煤礦工業區的結構完整地保留下來,將原來的煤鐵工廠變身為煤礦博物館、展覽館、工業設計園等(圖1-1、圖1-2),2001年埃森煤礦被聯閤國教育、科學及文化組織列為世界文化遺産之一。

  圖1-1 原鍋爐房改造的博物館外觀

  圖1-2 煤礦煉焦廠改造的小餐廳內景

  除魯爾區外,德國下西裏西亞上勞西茨縣從鄰近地區的河流裏抽水注入廢礦坑,把廢礦區變成一個總麵積約70km2的湖泊群,並開發形成以生態和工業文化為主題的旅遊景點。芬蘭奧陶剋恩普市利用廢棄礦井建立瞭地下礦井博物館和地下兒童樂園,實地錶演采礦作業,展示采礦器具。

  2. 地熱發電站

  荷蘭海爾倫市麵對幾處大型煤礦關閉後形成的若乾塌陷區問題,提齣瞭充分開發利用廢棄礦井地熱資源的構想,計劃投資5處廢棄礦井通道,深度為250~700m,用於建設新型地熱發電站。當地政府與韋勒住房協會閤作,曆時兩年建成瞭**座地熱發電站,並於2008年10月正式投入運行。

  這座新型發電站利用廢棄礦井通道從地下800m深處泵齣熱水,産生蒸汽,推動渦輪機轉動使發電機産生電能。此外,發電站還用新建管道把熱水輸往附近300多處民宅、商店、圖書館和大型辦公樓以調節室溫,待水冷卻後再輸迴礦井深處以循環加熱(圖1-3)。

  圖1-3 地熱開發利用示意圖

  據研究人員估算,這座新型地熱發電站與傳統火力發電站相比,CO2排放量可以減少55%。研究人員正在加緊開發碳捕獲及儲存技術,希望能把該發電站排放的CO2加工成液態,並泵入其他廢舊礦井封存,以實現CO2??零排放。隨著這座新型發電站的落成,不僅當地居民可以享受到價格適中的能源供應,而且當地的環境汙染也得到瞭顯著改善。

  3. 地下抽水蓄能發電站

  國外在地下抽水蓄能發電站的研究上已經有一些項目處於計劃階段,其中德國魯爾區對即將廢棄的一處煤礦進行瞭建造半地下抽水蓄能發電站的可行性研究,研究中計劃利用其中一個深度為971~1008m,儲水量為450000~750000m3的巷道,建立一個功率為300MW的抽水蓄能發電站。

  1.1.2 金屬非金屬礦地下空間開發利用現狀

  隨著礦山資源的開發利用,金屬非金屬礦山形成瞭大量閑置的地下空間(采空區、硐室、巷道等)。如果維護保養不及時或一旦閉坑,受技術、安全、經濟等因素的影響,這些地下空間再利用的效率和可能性極低,造成地下空間的浪費。將金屬非金屬礦山地下空間因地製宜地加以改造利用,是目前許多礦業大國進行地下空間開發利用和推進礦域經濟可持續發展的重要途徑。

  隨著社會經濟的發展,礦山地下空間開發利用將社會效益、經濟效益、環境效益高度統一,需求日益強烈。由於金屬非金屬礦山地下空間密閉程度高、屏蔽性好、環境穩定、岩體強度高、存在勢差及具備良好的工程基礎,多年來礦業發達國傢對地下空間開發利用進行瞭長期有效的探索應用,如改造為博物館、展覽館,進行旅遊開發,儲存液體燃料、武器、農副産品,堆存工業廢料,建造研究中心、檔案館,培植養殖等。

  1. 博物館、地下旅遊和文娛活動

  結閤金屬非金屬礦山自身資源開發的曆史和特點,可以將金屬非金屬礦山地下空間打造成礦山博物館和文教科普場景,也可以將其建設文娛或展覽館,進行旅遊開發和文化教育。南非約翰內斯堡的黃金礦城,遊客可搭乘纜車深入地下220m的礦坑,參觀並親身體會昔日黃金開采的經曆,同時也可以觀賞原始部落的舞蹈錶演和鑄金過程;英國諾福剋地區的格蘭姆斯格雷福斯燧石礦,集遊覽、考古與資源開發於一體為世人所知;英國康沃爾郡利用廢舊黏土大礦坑建造瞭世界上*大的植物溫室展覽館,種植來自世界各地不同氣候條件下的數萬種植物(鄭敏和趙軍偉,2003)。

  2. 工業垃圾及生活垃圾填埋

  將礦山自産或附近城市的廢料、生活垃圾、工業廢渣等埋藏到井下,既能處理采空區,保護采空區上部的地錶環境,又能節省大量土地,在節約耕地、保護環境和控製采空區安全、高效利用地下空間等方麵具有現實而重大的意義。部分井下廢棄空間經過加固處理,防水、防火能力強,密閉、屏蔽程度較高,可作為核廢料、化學廢料的排放場地和廢棄爆破器材的銷毀場地。

  (1)礦山尾廢:世界範圍內應用越來越廣泛的充填采礦法,就是將堆存於地錶的礦山尾廢(尾礦、廢石),加入適量固化材料或脫水濃縮後,輸送到采空區填埋處理。

  (2)生活垃圾:瑞典在20世紀60年代建設並實施采用壓縮空氣嚮地下空間吹運存儲垃圾,與垃圾收集、處置配套,投資在3~4年可得到迴報。

  (3)工業廢料:英國應用地下空間填埋有害的化學廢料,如設有1000萬m3地下空間處置電解鋅廢料;意大利在多羅米蒂山和皮埃濛特區的兩座老礦山的坑道儲存工業廢料(奧塞拉,1994)。

  3. 物資儲備

  井下硐室密閉程度較高,且由於地熱的原因,自然形成地下溫室,可以作為戰略物資、普通物資、其他物資的儲備基地。

  美國得剋薩斯州開采瞭70年的卡爾鹽礦,在廢棄的坑道兩側建有1.5萬個房間的地下倉庫,用於收藏珍貴物品和文件資料;美國堪薩斯城的石灰石礦將房柱法采空區建設為2000多萬立方米的儲存室、廠房和辦公室;美國紐約羅斯戴爾的石灰石礦,將房柱法采空區改造成6600萬m3的檔案館;紐約的赫德森地下褐鐵礦中有3200萬m3空間也用作檔案館;美國紐卡斯爾某礦山地下空間被改造成車輛和遊艇的停放間,同時在該礦中布置瞭30萬m3空間用於儲存檔案和食物(奧塞拉,1994);摩爾多瓦剋利科瓦酒窖利用開采完成後的石灰石礦殘留空區儲存紅酒和食物;瑞典哈爾斯巴卡螢石礦和法國奧恩河畔邁鐵礦被用作油庫(容積分彆為100萬m3和500萬m3);美國還將地下采空區與國傢戰略防禦結閤,在碳酸質岩石和鹽岩體內建成瞭一個燃料總儲量為1億m3的戰略儲存庫(梅爾尼科夫,1999)。

  4. 地下水庫、地下水力發電站

  利用礦山采空區構建地下水庫,可避免或減少建設地麵水庫對耕地的占用,同時在礦井中可進一步改造、建設供水或廢水處理。通常地下開采會形成從地麵到井下的巨大垂直落差,實施水力蓄能,可實現電廠調峰和水力發電的功能。

  美國實施瞭“含水層儲存恢復(ASR)工程計劃”。紐約的大型供水完全布置在地下岩層中。瑞典、荷蘭和德國的含水層儲存恢復工程的供水量在總供水量中分彆占比20%、15%和10%。同時,還利用地下空間開展雨水收集利用和汙水迴用,如芬蘭赫爾辛基地下汙水處理場設在地下深度為100m的岩洞中,可處理70萬居民的生活汙水和城市工業廢水(畢忠偉等,2005)。

  5. 地下實驗室、辦公室等生活、工業空間

  將礦山地下空間建設為生活、工業空間具有重要的戰略防禦意義,人口密集的國傢尤為值得藉鑒。

  日本成山地下水電站在發生2.9~7.4級地震時,地震對機器室的影響比對同類地區地錶構築物的影響減輕瞭一半;俄羅斯庫爾斯剋州古布金礦研究設計瞭利用采空區布置采礦輔助工廠車間(加工鐵石英岩的地下選廠、蓄水電站、蓄氣電站、水力儲氣室);南非深井采礦中(垂深超過3000m),在井下建造良好的工人宿捨和生活區,大大減少瞭每天提升人員的耗能和影響;美國*深的南達科他州的霍姆斯特剋金礦開采深度達2400m,美國國傢科學傢協會正在把該金礦改建成美國*大的粒子物理實驗室(李俊平等,2002);日本的原砂川礦把766m深的立井改造成無重力實驗場;美國賓夕法尼亞州某采場中有4.5萬m3空間被改造成辦公室(張立俊,2011)。

  6. 建設地下農田、種植培育基地

  地下空間良好穩定的氣候環境,可以作為特種植物種植的地下農場。




  21世紀是開發利用地下空間的世紀,嚮地下要空間已經成為可持續發展的普遍共識。本書依托中國工程院和中國科學院谘詢研究項目,由謝和平院士領銜的行業協會、科研機構、大學、企業等核心研究團隊,對我國地下空間,特彆是我國特殊地下空間的開發利用進行瞭5年的研究探索,形成瞭我國特殊地下空間綜閤利用的原創成果。
  本書的特殊地下空間特指資源和礦物開采後形成的地下空間,尤指煤礦、金屬礦等固體礦物開采後形成的地下空間,以及水溶法開采鹽岩後形成的地下空間。全書以特殊地下空間開發利用為主綫,以提升特殊地下空間綜閤利用為目標,*次提齣瞭特殊地下空間綜閤利用的功能定位。在廣泛調研我國特殊地下空間容量的基礎上,形成瞭特殊地下空間判識與估算方法,*次繪製瞭全國生産煤礦井下可利用地下空間分布圖、距地級市50km以內煤礦井巷可有效利用的地下空間分布圖、全國煤礦有序退齣井巷可利用地下空間分布圖;提齣瞭特殊地下空間綜閤利用的六大基本原則及特殊地下空間開發利用的四大設計理念,創新提齣瞭特殊地下空間開發利用的方嚮、方式及科學利用的戰略構想;*次提齣瞭特殊地下空間多元協同開發理念,闡述瞭特殊地下空間綜閤利用關鍵技術。並結閤京西關停礦井實踐情況,給齣瞭京西關停礦井特殊地下空間開發利用的典型案例構想。


《地下空間開發利用新視角:理論、技術與實踐》 內容梗概: 本書聚焦於地下空間的開發利用,但並非僅僅停留在已有文獻的二維梳理,而是力圖從多維度、跨學科的視角,深度剖析這一新興領域的科學內涵、技術前沿與未來趨勢。本書旨在為地下空間開發利用提供一套更具前瞻性、係統性和操作性的理論框架與實踐指南,尤其關注那些在傳統文獻中可能被忽視的、具有顛覆性潛力的新興概念、關鍵技術瓶頸的突破,以及跨領域融閤帶來的創新機遇。 第一部分:地下空間開發利用的宏觀視野與戰略定位 在這一部分,我們首先將目光投嚮宏觀層麵,探討地下空間開發利用在國傢發展戰略、城市可持續發展以及應對全球性挑戰(如氣候變化、資源短缺)中的核心作用。不同於以往側重於工程技術細節的敘述,我們將深入分析地下空間作為一種戰略資源的價值,包括其在保障國傢安全、緩解城市地麵壓力、拓展生存發展空間、構建韌性城市以及實現綠色低碳發展等方麵的重要意義。 我們將通過對國內外典型案例的比較研究,揭示不同國傢和地區在地下空間開發利用策略上的差異與共性,並分析這些策略背後的驅動因素和潛在風險。例如,我們會探討一些國傢為何將地下空間視為應對人口增長和土地稀缺的“第三疆域”,而另一些國傢則更側重於其作為戰略儲備或能源存儲的潛力。 此外,本部分還將引入“多層級地下空間整閤”這一新概念,超越單純的地下工程,提齣將地下空間作為一個動態、多功能、與地上係統高度耦閤的有機整體來規劃和管理。這意味著地下空間的開發不再是孤立的、綫性的過程,而是需要考慮其與地質環境、生態係統、城市交通、能源網絡乃至社會經濟活動的協同互動。我們將探討如何構建這種多層級的整閤模型,以及它對未來城市規劃、基礎設施建設和資源管理帶來的深刻影響。 第二部分:地下空間開發利用的關鍵技術創新與突破 本部分將深入剖析當前地下空間開發利用領域麵臨的關鍵技術瓶頸,並著重介紹和展望那些有望帶來顛覆性變革的新興技術。我們不迴避現有技術的局限性,而是將其視為創新的起點。 1. 地質勘探與評價的智能化升級: 傳統的勘探方法往往耗時耗力且精度有限。本書將聚焦於人工智能、大數據、遙感技術在地下地質勘探與評價中的應用。我們將介紹如何利用機器學習算法分析海量地球物理數據,實現對地下岩土體性質、地下水分布、潛在風險(如斷層、溶洞)的更精準、高效的預測。同時,我們將探討基於區塊鏈技術的地下地質數據共享與管理平颱,以提升數據的可靠性和可追溯性。 2. 新型地下工程結構與材料: 傳統地下結構的建造和維護麵臨諸多挑戰。本書將介紹新型地下結構形式,如模塊化地下空間、可變截麵隧道、仿生結構等,以及它們在適應復雜地質條件、提高空間利用效率和降低建造風險方麵的優勢。同時,我們將探討高性能、環保型地下工程材料的研發進展,例如自修復混凝土、智能隔水材料、可迴收性地下結構材料等,以及它們如何提升地下工程的耐久性、安全性和可持續性。 3. 地下空間智能化建造與運維: 傳統的地下工程建造依賴於大量人力和傳統機械,效率低下且安全風險高。本書將重點介紹機器人技術、無人化施工、5G通信在地下工程建造中的應用,如何實現遠程操控、自動化作業,從而提高施工效率、降低成本並保障人員安全。在運維方麵,我們將深入探討利用物聯網、傳感器網絡、數字孿生技術構建地下空間全生命周期監測與預警係統,實現對地下結構變形、滲漏、環境變化等的實時監控,並結閤大數據分析,實現故障的預測性維護,大大提升地下空間的安全性和可靠性。 4. 地下環境控製與生態修復: 地下空間開發利用往往對地下水、土壤和生態環境産生影響。本書將探討先進的地下環境控製技術,包括新型地下水疏導與迴灌技術、地下土壤修復技術(如微生物修復、植物修復)、以及如何通過設計和施工手段最小化對地下生態係統的乾擾。更進一步,我們將引入“地下空間生態化設計”的概念,探索如何將地下空間與地下生態係統協同發展,例如構建地下生物廊道、發展地下垂直農業、利用地下廢棄空間作為城市生態緩衝帶等。 第三部分:地下空間的多功能應用與創新模式 本部分將跳齣傳統的交通、倉儲等功能定位,探索地下空間在更廣泛、更具創新性的領域的應用。 1. 地下能源存儲與利用: 隨著可再生能源的普及,能源存儲成為關鍵挑戰。本書將詳細探討地下能源存儲技術,包括地下儲熱(如地熱儲能、太陽能儲熱)、地下儲氣(如壓縮空氣儲能、氫氣儲能)、以及地下抽水蓄能等。我們將分析這些技術的原理、優勢、應用前景以及麵臨的挑戰,並結閤能源互聯網的建設,探討如何將地下空間打造成為未來城市能源係統的關鍵支撐。 2. 地下農業與生物技術: 麵對土地資源日益緊張和氣候變化的影響,地下農業作為一種新型的食物生産模式正在興起。本書將介紹地下垂直農場、地下藻類養殖、以及利用地下空間進行生物製藥、基因編輯等高科技應用。我們將探討如何在受控的地下環境中實現高效、可持續的農業生産,以及它對保障糧食安全、促進生物産業發展的重要意義。 3. 地下文化、旅遊與健康空間: 地下空間可以承載豐富的文化、曆史和休閑功能。本書將介紹如何將地下遺址、洞穴、礦井等改造為具有獨特魅力的文化旅遊目的地,例如地下博物館、地下藝術展覽館、地下錶演場所等。同時,我們將探討地下空間在健康領域的應用,如地下療養院、地下康復中心、以及利用地下恒溫恒濕環境進行特殊醫學治療等。 4. 地下數據中心與通信樞紐: 地下空間獨特的環境優勢(恒溫恒濕、屏蔽電磁乾擾)使其成為建設高密度、高安全性的數據中心和通信樞紐的理想場所。本書將分析地下數據中心的設計、建設和運維要點,以及它在應對極端天氣、保障信息安全方麵的優勢,探討其在推動數字經濟發展中的潛力。 第四部分:地下空間開發的挑戰、風險與可持續發展 任何技術的進步都伴隨著挑戰和風險。本部分將對地下空間開發利用過程中可能遇到的問題進行深入分析,並提齣相應的應對策略。 1. 地質災害與安全風險評估: 地下空間的開發必然會改變原有的地質應力平衡,存在誘發地質災害的風險。本書將深入探討地震、滑坡、地麵沉降、地下水枯竭等潛在風險,並介紹先進的風險評估模型和監測預警技術,以及如何通過科學的設計和施工來規避和控製這些風險。 2. 環境影響與生態保護: 地下空間的開發利用可能會對地下水文係統、土壤環境、以及地下生物多樣性産生負麵影響。本書將係統分析這些環境影響,並重點介紹如何采取生態友好的開發模式,例如“零排放”原則、地下生態廊道的建設、以及廢棄地下空間的生態修復等,力求實現開發與保護的平衡。 3. 法律法規、政策與倫理考量: 地下空間的開發涉及復雜的法律、政策和倫理問題,包括所有權、使用權、環境監管、社會公平等。本書將對當前地下空間開發相關的法律法規進行梳理和評估,並探討如何建立更完善的政策體係,以促進地下空間的有序、公平和可持續開發。同時,我們還將觸及一些前沿的倫理議題,例如地下空間開發對未來社會結構、文化認同的影響,以及如何確保所有社會群體都能從中受益。 4. 跨學科閤作與人纔培養: 地下空間的開發利用是一項係統工程,需要地質學、土木工程、環境科學、能源科學、信息技術、城市規劃、經濟學、社會學等多個學科的緊密閤作。本書將強調跨學科閤作的重要性,並對未來地下空間領域所需人纔的知識結構和能力要求進行展望,為相關教育和人纔培養提供參考。 結語: 本書力求以一種開放、包容、創新的姿態,展現地下空間開發利用的無限可能。我們相信,通過對理論的深化、技術的革新以及模式的創新,地下空間必將成為人類未來發展的重要支撐,為構建更安全、更綠色、更宜居的地球貢獻力量。本書不僅是一部學術專著,更是一份對未來的展望與探索。

用戶評價

評分

本書在實際案例分析方麵做得相當齣色,為理論知識提供瞭有力的支撐。書中選取瞭國內外多個具有代錶性的特殊地下空間開發利用項目進行深入剖析。這些案例涵蓋瞭城市地下交通樞紐、地下儲能設施、地下倉儲物流中心、甚至還有一些特殊地質條件下的地下工程。作者通過對這些項目的詳細介紹,包括其選址背景、設計理念、關鍵技術應用、遇到的挑戰以及最終的成果,為讀者提供瞭一個非常直觀的學習平颱。我尤其被書中對一個大型地下水庫項目的介紹所吸引,它不僅展示瞭高超的工程技術,更體現瞭對水資源高效利用的智慧。通過這些真實的案例,我能夠更清晰地理解書中所介紹的各種理論知識是如何在實踐中得到應用的,也讓我對地下空間開發的復雜性和創造性有瞭更深的認識。

評分

這本書在環境保護與可持續發展方麵的論述,讓我看到瞭作者對未來社會責任的擔當。在探討地下空間開發利用的經濟效益和社會效益的同時,作者也高度重視其對環境可能産生的影響。書中詳細分析瞭地下工程施工可能造成的地麵沉降、地下水汙染、噪音振動等問題,並提齣瞭一係列減緩和治理措施。我特彆欣賞書中關於“地下生態係統保護”的章節,作者並沒有將地下空間視為純粹的工程載體,而是將其與地下的生物多樣性、水文循環等自然過程聯係起來。例如,書中提到瞭如何利用廢棄礦井作為野生動物棲息地,或者如何設計地下汙水處理係統以最小化對周邊水體的汙染。這種生態友好的開發理念,讓我覺得這本書不僅僅是關於技術,更是關於如何與自然和諧共處,實現人與環境的共贏。

評分

書中關於地下空間開發利用的技術層麵探討,可以說是乾貨滿滿,讓我大開眼界。作者在詳細介紹不同類型特殊地下空間(例如岩石洞穴、地下含水層、廢棄礦井等)的特點和適用性之後,便開始深入剖析相關的工程技術。我被書中關於“掘進與支護”技術的多樣性所吸引,從傳統的爆破法到現代的隧道掘進機(TBM),各種技術的原理、優缺點以及適用場景都介紹得非常詳盡。尤其是在介紹“地下結構設計與穩定性分析”部分,書中運用瞭大量的力學公式和模擬計算方法,雖然有些內容對我來說略顯艱深,但作者的講解還是力求通俗易懂,並配以大量的示意圖和工程實例,使得我這個非專業讀者也能大緻理解其中的復雜性。我還注意到書中對於“地下水文地質條件”的分析非常重視,這直接關係到地下空間開發的成敗,作者詳細介紹瞭如何進行勘察、評價和監測,以及如何應對地下水湧水、滲漏等問題,這體現瞭科學嚴謹的研究態度。

評分

總的來說,這本書是一部內容翔實、論述全麵、兼具理論深度和實踐指導意義的學術專著。它以嚴謹的科學態度,深入淺齣地剖析瞭特殊地下空間的開發利用這一復雜議題。從概念界定、意義闡述,到技術細節、安全環保,再到法律政策、經濟效益,直至未來趨勢展望,幾乎涵蓋瞭該領域的方方麵麵。書中豐富的案例分析、精美的圖錶插圖,以及作者清晰的邏輯和流暢的語言,都極大地提升瞭閱讀體驗。作為一名對城市發展和工程技術感興趣的普通讀者,我從這本書中獲益匪淺,不僅對地下空間有瞭全新的認識,也對未來城市發展和社會進步有瞭更深的思考。這本書不僅適閤相關領域的專業人士閱讀,也強烈推薦給任何對“看不見的第三維度”充滿好奇的讀者,它將為你打開一個全新的視角,讓你重新審視我們所生存的世界。

評分

本書在展望未來發展趨勢方麵,充滿瞭前瞻性和啓發性。在對現有技術和實踐進行梳理之後,作者並沒有停下腳步,而是積極地展望瞭特殊地下空間未來發展的新方嚮。書中討論瞭人工智能、大數據、物聯網等新興技術在地下空間規劃、設計、施工和運營中的應用潛力,例如利用AI進行智能化的地質勘察和風險預測,或者通過物聯網實現對地下設施的實時監控和維護。此外,作者還探討瞭地下空間在應對氣候變化、保障能源安全、甚至太空探索等領域的潛在作用。這些前沿性的思考,讓我對接下來的地下空間發展充滿瞭好奇和期待,也讓我覺得這本書不僅僅是一本迴顧過去、總結現在的著作,更是一本指引未來方嚮的燈塔,為相關領域的學術研究和産業發展提供瞭寶貴的啓示。

評分

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的第一印象,簡約而不失專業感,深邃的藍色背景搭配燙金的書名,仿佛預示著即將探索的未知領域。拿到手中,紙張的質感也相當不錯,厚實而富有彈性,翻閱時能感受到一種紮實的學術氣息。我本來對“特殊地下空間”這個概念有些模糊,但這本書的引入部分就成功地勾起瞭我的好奇心,它並沒有直接給齣定義,而是通過一係列引人入勝的案例,比如曆史悠久的地下工事、現代化的城市地下交通網絡,甚至是科幻作品中描繪的地下城市,讓我開始思考地下空間的多樣性和潛在價值。作者在開篇就點明瞭技術發展、資源短缺以及城市擴張等社會背景,巧妙地將地下空間開發利用的議題置於時代浪潮之中,讓我覺得這本書不僅僅是一本純粹的技術書籍,更蘊含著對未來城市發展和社會變革的深刻洞察。我特彆喜歡作者在引言中提齣的“人地關係”視角,認為地下空間的開發利用是人類與地球互動方式的演進,這種宏觀的理論框架為後續的具體內容奠定瞭堅實的基礎,也讓我對接下來的章節充滿瞭期待,希望能夠深入瞭解那些“隱藏”在地下的無限可能。

評分

本書在法律法規與政策導嚮方麵的探討,也充分展現瞭其研究的全麵性。開發利用特殊地下空間並非僅僅是技術問題,更涉及到復雜的法律、政策和社會管理層麵。書中專門探討瞭相關的法律框架、審批流程以及土地使用權等問題,這對於任何想要進行地下空間開發的實踐者來說都至關重要。作者分析瞭不同國傢和地區在地下空間管理方麵的差異,並對一些成功的政策經驗進行瞭總結。此外,書中還討論瞭公眾參與、利益協調等社會議題,強調瞭在開發過程中需要兼顧各方利益,建立公平公正的評估和決策機製。這讓我意識到,一項成功的地下空間項目,不僅需要頂尖的技術,更需要完善的法律保障和良好的社會環境,纔能確保其長遠發展和為社會帶來真正的福祉。

評分

閱讀過程中,我發現這本書在安全與風險管理方麵也給予瞭極高的關注度,這對於任何一項工程開發來說都是至關重要的。書中專門闢有章節詳細探討瞭特殊地下空間開發利用過程中可能麵臨的各種風險,包括但不限於地質災害(如塌方、滑坡)、水文地質風險(如突水、湧泥)、以及工程安全風險(如支護失效、火災爆炸)。作者並沒有迴避這些潛在的問題,而是提齣瞭一係列係統性的風險評估和控製策略。例如,在風險評估方麵,書中介紹瞭多種定量和定性的分析方法,並強調瞭多學科交叉評估的重要性。在風險控製方麵,則詳細闡述瞭從設計、施工到運營維護的全過程安全保障措施,包括瞭先進的監測技術、應急預案的製定以及人員培訓等。書中引用的不少事故案例分析,更是令人警醒,也讓我更加深刻地理解瞭安全的重要性,以及防患於未然的必要性。

評分

在經濟性與效益評估方麵,本書提供瞭令人信服的分析框架。任何一項工程開發,最終都要迴歸到其經濟可行性上來。書中詳細介紹瞭如何對特殊地下空間開發的成本進行估算,包括瞭前期勘察、設計、施工、後期運營維護等各個環節的費用。同時,作者也分析瞭地下空間開發可能帶來的經濟效益,例如提高土地利用效率、降低運輸成本、創造新的商業機會等。書中還探討瞭多種投融資模式,以及如何進行投資迴報分析。我印象深刻的是書中對“全生命周期成本”的概念的強調,認為不能僅僅關注短期的建設成本,而要考慮長期的運營和維護費用,這是一種非常務實的態度。通過這些分析,我能夠更好地理解地下空間開發在經濟層麵的考量,以及如何實現其經濟效益和社會效益的最大化。

評分

這本書的論述邏輯嚴謹,結構清晰,仿佛一位經驗豐富的嚮導,帶領我一步步深入探索地下空間的奧秘。在對特殊地下空間進行分類和界定之後,作者並沒有急於進入技術細節,而是先詳細闡述瞭其開發利用的必要性和重要意義。這部分內容非常具有說服力,它詳細分析瞭當前地麵空間資源日趨緊張的現狀,以及城市人口不斷增長所帶來的挑戰,並將地下空間視作解決這些問題的“第三維”解決方案。我尤其對書中關於“立體城市”和“地下城”的構想印象深刻,作者通過詳實的圖錶和數據,勾勒齣瞭未來城市發展的藍圖,讓人對地下空間在交通、商業、居住、甚至文化娛樂等方麵的巨大潛力有瞭更直觀的認識。此外,書中還探討瞭地下空間開發利用對緩解地麵交通擁堵、降低能源消耗、優化生態環境等方麵的積極作用,這些論述都緊密結閤實際,具有很強的現實意義。閱讀這部分時,我仿佛看到瞭一幅幅生動的畫麵,地下交通樞紐的繁忙,地下商業街的繁華,甚至未來地下生態公園的寜靜,這些都讓我對這本書的專業性和前瞻性贊嘆不已。

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