第四节 国内外研究情况综述
1960年中国科学院地理科学与资源研究所将“丘陵”定义为海拔高度在500米以下,相对高度不超过200米,坡度较缓、连绵不断的低矮山区,将“山地”定义为海拔高度大于500米,相对高度为200米以上的地形。低丘缓坡区域主要由丘陵、山地构成。本书针对主要研究内容,综观丘陵、山地建设开发方面的研究,主要对相关理论研究内容从丘陵、山地建设开发的基础设施研究,已有的规范对丘陵、山地建设开发的要求等几个方面进行总结。
一 国外相关研究进展
“二战”后,随着大规模的城市重建和新城建设以及全球环境变化的加剧,山地城市建设问题引起了国内外学术界的广泛关注。国际组织自20世纪70年代以来就开始关注和研究山地城市的问题。1971年,联合国教科文组织发起的“人与生物圈计划”(MAB)把“热带、干旱、山地、城市”列为该计划的重点研究课题。1974年国际发展基金会和国际地理学会发表的《慕尼黑宣言》主张要重视山地开发所带来的一系列环境问题。1980年,在联合国教科文组织和联合国大学共同赞助下,国际山地学会(IMS)成立了,1981年国际山地学会主办了《山地研究与发展》刊物,这一刊物专门刊载山地开发所涉及的各类问题及其解决思路。1983年,在“人与生物圈计划”的推动下,国际山地综合发展中心(ICIMOD)成立了。1990年,第一个关于山脉的跨国协议——《高山公约》形成,1991年确定了《阿尔卑斯山保护公约》, 1992年联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》中的第13章对山区的可持续发展进行了专门的论述。随后,《喀尔巴阡山公约》《欧洲山区公约(草案)》《罗马尼亚山区法》等相关规范性文件相继制定和出台,进一步指导和规范了山地开发利用。目前,保加利亚、法国、格鲁吉亚、意大利、乌克兰和瑞士等十几个国家已经通过详尽、具体的独特山地法律[1]。2002年,本着增进认识和了解山区生态系统与其动态情况及功能的宗旨,由联合国倡导,召开了“国际山地年”大会,100多位代表出席了大会,极大地推动了国际有关山地问题的研究进展。2012年联合国可持续发展大会阐述了关于山地的三个主要问题,即山区资源合理开发利用问题、山区的贫困问题和山区生态保护问题,推动了全球关于山区可持续发展的进一步研究。同时,国外学者还十分重视山地开发影响因素以及山地开发对环境的影响,苏联学者克罗基乌斯在《城市与地形》一书中详细介绍了在山地上建造城镇的众多考虑因素,并强调了影响建设开发的因素是地形条件,以及在复杂的地形条件下如何合理地规划城镇,提出了相应的解决方案[2]。Ellingson等(2011)、Broadbent等(2012)、Tyrvainen等(2014)围绕山地旅游与土地利用关系,研究山地旅游对土地利用变化的影响、山地旅游区土地利用对旅游发展的影响以及山地旅游区土地利用政策等一系列问题[3~5]。Clara Ariza、Daniel Maselli和Thomas Kohler(2013)立足于山区可持续发展,系统地论述了全球主要山区可持续发展面临的挑战和机遇,提出了规划和贯彻可持续发展目标以代替或补充目前的发展目标[6]。
在山地城镇建设方面,德国戈斯拉尔靠山环水,按照“人文生态法则”开展城市建设,在德国宜居城市中名列前茅。阿根廷中西部小城巴里洛切,充分利用安第斯山脉的自然景观,建设宜居生态城市,每年旅游收入十分可观。而瑞士、荷兰、日本等一些山地居多的国家,利用城镇坡地建筑很好地保护了自然生态,充分利用了环境优势,并且申请了坡地城镇建设中的一些专利。日本在山地开发中为了防止开发带来的环境破坏,制定了《国土综合开发法》和《山村振兴法》,法律规定一般山地坡度在8°以下可开垦为水田,8°~15°可作为旱地,15°~25°为经济林用地,25°以上营造用材林或防护林,严禁开垦。这样分层次的开发,既充分利用了土地资源,又保护了环境,减少了灾害,收到了较好的效果。日本还将三维技术结合遥感和地理信息系统(GIS)技术运用到山地开发中,以呈现立体的三维山地图像。同时,欧洲的那不勒斯、斯图加特、海德堡、第比利斯、雅典、爱丁堡,美洲的旧金山、西雅图、墨西哥城,亚洲的清迈、吴哥、京都、大阪、广岛等都有值得借鉴的山地城镇建设成果。
综上,国际上对山地的研究,早期多关注山地的形成及演化、山地地形构造、山地地壳运动与地形特征、山地垂直地带性的特点和地区差异规律、山地类型的划分及其有关因素等。随着山区的发展,目前,山区垂直自然带、山区开发利用、山区扶贫、山区开发对生态环境的影响和山区可持续发展是学者较为关注的研究领域。
二 国内相关研究进展
我国早期对山地的研究多集中在山区农业资源开发利用及评价上,随后,逐步扩展到山地建设适宜性评价、山地交通、山地旅游、山地工业和城镇建设等各方面。1966年,中国科学院地理研究所西南分所(1989年更名为“中国科学院·水利部成都山地灾害与环境研究所”)成立,主要研究山地灾害与地表过程以及山地环境与发展,1983年创办了《山地研究》刊物,1985年成立了专门的山地研究委员会。1992年,中国山地城镇与区域环境研究中心在重庆大学成立,一大批专业研究、设计人员投入到山地城市研究中,同年,全国首届“山地城镇规划与建设”学术研讨会召开,参会人员对山地城镇规划设计、山地建筑设计、生态环境、灾害防治等进行了广泛的学术交流,推动了山地城镇建设研究的发展。1997年,云南省、贵州省等地也相继成立了山地城镇与区域环境研究中心的分支机构,以西南地区为代表的山地研究工作不断深入发展。2002年11月,由中国科学院(简称“中科院”)、德国农业发展基金会(DSE)、国际山地综合发展中心(ICIMOD)、意大利农业发展基金会(FIAD)及成都山地灾害与环境研究所(简称“成都山地所”)共同举办的“中国国际山区扶贫研讨会”在成都召开,此次研讨会围绕贫困山区脱贫技术方法与管理政策如何协调、山区经济发展战略和政策模式这一主题,提出了可行的山区脱贫方案。
围绕山地建设开发,国内学者取得了丰富的研究成果。丁锡祉和郑远昌(1986)在《初论山地学》中,阐述了山地学的研究对象、内容和研究方法[7], 1996年二人在《再论山地学》中进一步明确要处理人与山地之间的关系,寻找“人山关系”的优化、平衡和调控机理[8]。唐璞先生(1994)的《山地住宅建筑》、卢济威等(2001)的《山地建筑设计》和黄光宇先生(2006)的《山地城市学原理》,皆对山地开发建设的特点及其复杂性进行了研究,为进一步深入开展山地建设研究奠定了坚实的基础[9~11]。徐坚(2008)、王中德(2011)、徐思淑等(2012)、左进(2012)、宗轩(2013)等都从山地建设开发角度出发,系统阐述了山地规划与山地建筑的设计问题,丰富了山地建设理论和技术方法[12~16]。王学海(2012)在《云南山地城镇规划探索》一书中阐述了云南省山地城镇规划的思路与山地城镇规划的实例[17]。张斌在《坡地建筑设计要点解析》中,主要研究了山地中三种组织交通模式,分别为主干道加尽端路、以大台阶为轴线组织步行系统和以电梯廊桥组织公共垂直交通系统[18]。郑丽、李泽新(2006)从景观角度探讨了山地城市中道路的主要形式,并归纳了各种道路形状的景观特征,根据不同道路特征阐述了山地城市道路布线的主要形式,主要有弯道布线、蛇形布线、环形道路、尽端道路的规划[19]。谢正鼎(1998)先从山地城市的布局对城市交通的影响和对外交通运输对城市的影响入手,总结在合理布置用地的基础上建立完整的城市道路系统的重要性,并认为在城市规划时应发挥城市道路“通”和“达”的作用,充分利用地形,尽量减少工程造价,全面系统安排城市广场和道路交通设施[20]。李英民等(2010)从地下空间角度,对山地城市空间节地技术进行了研究,研究以南坪坝商业中心为例,提出了将轻轨轨道由地面改为地下,这一方案节约了地面的土地,减少了轻轨轨道的支撑体系,美化了环境[21]。吕文捷、杨进、李娟(2009)则是通过重庆市蔡家组团的控制性详细规划的编制,探索出一种新的编制模式,即引入专业的道路设计单位,采用道路工程设计的手段和方法,完成道路交通专项规划编制。采用新模式提高了道路交通规划编制的深度,确保了城市规划的可实施性和经济性,提升了控制性详细规划编制的质量,明显减少了城市建设阶段对控制性详细规划的调整工作[22]。潘小多、刘勇、邓天阳(2002)在假定已知数字高程模型以及预建道路及其边坡的有关特征参数的情况下,计算出填挖方以后的数字高程模型相应的填挖方量,结果表明在现有地理信息系统软件的基础上这一算法是可行的[23]。刘芸(1997)在《山地城市坡地开发强度研究》一文中研究了合理的坡地开发强度以及各影响因素对容积率的修正数。在确定坡地开发强度的基础上,分析因坡地而增加的开发建设影响因素及其影响强度,进而对容积率和建筑密度进行修正[24]。蒋翌帆(2009)、周潮和南晓娜(2011)、孙晓莉(2013)、李萍(2013)、杨宁(2014)、庞悦(2014)和吴强等(2014)基于GIS对低丘缓坡山地建设开发的适宜性进行了评价研究[25~31]。张雅杰等(2014)对山地建设与生态保护及人居环境等方面进行了一定程度的研究[32]。中海地产有限公司(2008)在《山地建筑项目工程总结》中强调,山地建筑项目的主要特点是场地不平整、高低落差大。因此,不同于一般平地项目,山地建筑项目的特点主要表现在边坡挡墙支护工程、场地土方及平整工程、土方回填工程、材料运输组织、道路交通组织、临时排水组织六个方面,需针对不同方面的难点进行总体的综合考虑,不然就会造成工程材料的浪费,增加成本或总体工期[33]。2012年和2013年中国科学技术协会编辑出版的《山地城镇可持续发展》和《第三届山地人居环境可持续发展国际学术研讨会论文集》收录了大量关于山地城镇建设的研究成果。还有学者对山地建设用地的扩张模式及其与耕地的关系、山地可持续利用的模式、低丘缓坡土地资源开发利用战略、山地可持续开发的用地评价、山地工业园区的布局等开展了不同程度的研究。此外,《城市用地竖向规划规范》《城市居住区规划设计规范》《城市道路设计规范》《公路路线设计规范》等也对坡地的建设开发做了相应的规定[34~38]。在用地效率方面,施秧秧(2009)、吴尘等(2013)、郭贯成和熊强(2014)、王贺封等(2014)、陈伟等(2015)、谢花楼等(2015)从工业用地、开发区用地、产业用地、城市经济发展水平等不同角度对用地效率进行了研究,并提出了提高用地效率的策略[39~44]。
围绕山地建设开发成本问题,庞蕾(2010)对黄土沟壑地区城市山地开发进行了经济技术分析,初步提出了山地开发项目成本控制要点[45]。颜廷生(2011)对山地开发建设中成本造价的降低提出了相应的建议[46]。贾明(2011)在研究延安黄土粱峁地区山地住宅开发问题时,对山地住宅开发的成本构成进行了研究[47]。此外,李兆滋(2003)、周文国(2005)、刘明皓和邱道持(2007)、刘保奎和冯长春(2007)、王继东(2009)、左娜(2010)、邹秀清和管莹(2011)、黄海英(2012)、叶婷婷和谢丽萍(2013)、赵世臣(2014)、吴红梅(2014)、岳井峰(2015)从土地一级开发和房地产开发等角度,对土地成本问题进行了研究[48~59]。
综上,目前关于低丘缓坡山地建设的研究多集中在山地城镇规划、山地建筑设计、山地建设适宜性评价、山地建设与生态保护、山地灾害防治等方面,土地建设开发成本和用地效率的研究多以坝区为主,而山地建设开发与坝区有着显著的差异性。我国山地建设开发的规模不断扩大,尽快开展此方面的研究将有助于山地建设开发的科学化、合理化,能够有效提高山地建设开发土地利用水平,缓解山地开发建设成本过高等困局。