人类从未停止过“上天、入地、下海”的想象与努力。在众多的科幻小说中，人类发挥想象描摹出的一个个奇妙世界，也在一点点变成现实。建设地下城，居住在地下，在众多优秀的科幻作品中，是一个普遍的畅想。
科幻小说三巨头之一的阿西莫夫，早在二十世纪五十年代写下的《钢穴》中，就提出了地下生活的构想。在他的笔下，两千多年后的地球，科技高度发达，但人满为患。因此，一部分人类向太空进发，开辟地外的星球，成为“太空族”；而居住在地球的人类，则进入地下，实现“低碳”生活，留下地面的广阔土地，用于农业生产。
图1科幻小说三巨头之一的阿西莫夫，其作品《银河帝国》被誉为“科幻圣经”，畅想了人类未来万年的发展。
在电影《流浪地球》中，太阳将吞噬地球。人类制定了“流浪地球”计划，建造了一万台行星发动机，推动地球离开太阳系，寻找新的家园。随着自转停止、太阳远离，地表环境恶化，人类只得居住在行星发动机下建造的地下城中。每座地下城，都位于地下五千米的深处。
图2《流浪地球》中的地下城（图片来源：电影《流浪地球》）
《三体》中的地下城同样令人印象深刻。虽在地下，但城市的高度可达数百米至近千米，仿佛一座巨型森林，粗壮的地下城支撑结构上，向四处伸出枝叶。高高的穹顶上，遍布着全息投影，映射着蓝天白云。人们虽然身处地下，但与地上感觉无异。
图3《三体》中描绘的地下城（图片来源：三体艺术插画集）
科幻小说的畅想，并非没有依据。地下空间具有封闭、恒温隔热、抗干扰的优势，且空间广阔。随着城市化的不断发展，城市人口密度增大，地面建设已无法满足人们的日常需求。截至2021年末，我国常住人口城镇化率达到64.72%，城市交通拥堵、停车难等“城市病”不断涌现。通过开发地下空间，可以有效提高城市的建设水平，改善人民的生活环境。
那么，科幻小说中描述的地下生活，对于今天的我们而言，又有多少是真实的呢？在未来，又有多少将成为现实？
地下生活设施及娱乐场所
01
地下生活设施和娱乐场所，相信是大家最熟悉的。将一些商业和娱乐场所以及生活设施建在地下，可以缓解地面的用地紧张。同时，这些场所并不会因为其位于地下，而降低人们的体验。如地下商场、停车场、健身房、体育馆等。它们是地下空间开发利用的“先行军”，是现代人类开启地下生活的“初探”。
图4地下停车场，有效缓解了“停车难”的问题。
图5位于广州天河的地下商场，是人们休闲的好去处。
此外，也有一些生活设施，早已布局在地下，如管道线路、排水设施等。它们埋设在地面以下，成为城市的“血管”，传输着能源和水源，支撑着万家灯火、合家欢乐。
图6、7日本东京圈的地下排水系统，是世界上最先进的排水系统之一，被誉为“排水宫殿”。
图8新疆的坎儿井。古人利用水在地下蒸发慢的特性，修建隧洞传输水源，减少水的损失。
但是，现在的地下管线建设仍存在诸多不足：一经检修，就需要开挖道路，不仅影响出行，还会导致坍塌等事故，造成损失。通过建设地下综合管廊（又称地下共同沟），将管道线路、排水设施等放置在一个隧道中，将解决这个问题。目前，我国已在多个城市进行了地下综合管廊的推广，并在大力推进其建设中。
地下交通运输设施
02
修建地下隧道用于交通，是人类文明发展的一项壮举。据说四千多年前的古巴比伦人就已经掌握了修建隧道的技术，在幼发拉底河下修筑了一条人行通道。而我国最早的隧道，也可以追溯到秦汉时期，以汉中的石门隧道为代表。
图9陕西汉中石门隧道，长16米。据说是古人利用岩石热胀冷缩的特性，“火烧水激”使其胀缩破坏而建成，体现了古人的智慧和勇气。
地下隧道与运输工程发展到今天，早已今非昔比。如今的隧道，不仅可以穿过高山，还可以穿越大海，且仍在不断向深地、深海进发。
图10位于瑞士阿尔卑斯山下的圣哥达基线隧道，长57千米，最深处超过2300米，是世界上最长、最深的隧道。
图11港珠澳大桥海底隧道全长5.6千米，由两个人工岛和中间的沉管隧道组成，是世界上埋深最大、综合技术难度最高的沉管隧道。
得益于隧道工程的发展，自1863年世界第一条地铁——伦敦大都会地铁开通以来，地铁作为一种城市快速轨道交通系统，已在世界各地广泛推行，成为很多人出行的首选交通方式。
图12伦敦大都会地铁建于1863年，是世界上最早的地铁。
在中国，根据中国城市轨道交通协会发布的《2021年中国内地城轨交通线路概况》，截至2021年12月31日，中国内地累计有50个城市投运城轨交通线路9192.62km，其中地铁7253.73km，是城市交通不可或缺的一部分。
图13在城市轨道交通中，地铁占据了绝对的主导地位。
在未来，地下交通运输设施的建设，还有许多令人期待的地方。在雄安，地下运输通道正在如火如荼地建设中。通过车辆无人驾驶与5G技术，一条全自动的地下物流系统将在这里运行。智慧城市构想的实现，指日可待。
地下战略设施
03
除了地下的民用设施，地下军用设施的建设，也是地下空间开发的重要部分，其中尤以地下防护设施为最。如果把导弹、舰艇、战机等武器比作军事之“矛”，那么地下防护工程，就是军事之“盾”。发展军事，我们需要更锐利的“矛”，也需要更坚实的“盾”。
“地道战”的故事，想必大家一定耳熟能详。抗日战士们在地下开挖隧道，神出鬼没，阻击敌人，取得了抗日战争的一个个胜利。而在核武器、钻地导弹不断发展的今天，构建地下钢铁长城，保卫国家和人民的安全，更为至关重要。
图14钱七虎，中国工程院院士（首批），国家最高科学技术奖（2018）获得者。他建立了我国现代防护工程理论体系，带领团队解决了一系列关键技术难题，使我国防护工程领域达到世界领先水平。
图15、16和平年代的地下防护工程，成为旅游的“打卡点”。
止戈为武。发展军事，并非为了战争和侵略，而是为了防止战争的发生。只有实现了军事上的强大，使他国有所畏惧，才能真正的实现和平。
地下储库
04
地下的环境比地上更加稳定，恒温恒湿，且不占用地面空间，隐蔽美观，特别适合东西的贮藏。因此，地下储库的建设，是地下空间利用的重要部分。
我国的地下储库建设历史悠久。北魏时期贾思勰的《齐民要术》中就已经记载：“地窖着酒，令酒土气；唯连檐草屋中居之为佳。”描述了用地窖藏酒的妙用。在乡村，直到今天，仍保留着用地窖储藏蔬菜的习惯。在城市，地下室也是居民们用于物品收纳、储藏的普遍场所。
图17、18地窖，恒温恒湿，环境温和，有利于食物的保存。
对于国家的发展而言，地下储库也是基础设施中不可缺少的一部分。地下空间的密闭性、隐蔽性和安全稳定性，赋予了地下储库重要使命。通过建设油气储库来储存能源，通过建设地下核废料库封闭放射性物质，是国家战略发展的需要。此外，双碳目标的提出，将二氧化碳的地质封存储库的建设也提上了日程。
图19地下环境稳定，空间广阔。在密闭的岩石地层中进行油气能源的储存，是实现国家能源安全的必要手段。
地下城市
05
前文所描述的，大多是独立的地下工程单元，各自发挥着特定的功能，与科幻小说中的“地下城”相去甚远。但是，只要将这些独立的地下工程进行系统的组合，“地下城”就诞生了。目前，许多国家已经在地下城市建设方面进行了长远的规划，并取得了一定成绩，证明了未来地下城市建设的广阔前景。
加拿大蒙特利尔地下城是目前全世界开发最完善的城市地下空间，是一个繁华的“大都会”。蒙特利尔的冬季气候严寒，最低气温可达-30℃以下，降雪量在2米以上，夏季又极其闷热。地下城的建设，使这里变得温和而宜居。它在1962年作为地铁站建立，此后几十年中，以车站为中心不断扩张，发展成了一个全面的地下生活区，并仍在持续建设中。
图20加拿大蒙特利尔地下城平面图。在四百万平米的面积上，分布着学校、银行、商店、电影院、车站、美术馆、体育馆、博物馆、企业等，可以满足居民的所有日常需求。
（图片来源：montrealundergroundcity.com）
如果说蒙特利尔的地下城建设是对自然环境的适应之举，那么新加坡地下城的规划和建设，则是为了解决人口不断增长的城市问题。新加坡的人口密度是8357.6人/平方千米，是北京市的6倍以上，人均国土面积只有不到120平米。除了填海造陆等扩大地表面积的手段，进行地下空间的开发利用，是新加坡解决人口稠密问题的绝佳选择。
因此，自20世纪80年代起，新加坡开始大力推动地下空间开发与利用，先后建设了地铁、商业街、管廊、储库等一系列地下工程。2019年，新加坡市区重建局（Urban Redevelopment Authority, URA）发布了新加坡地下空间建设规划草案，对城市地下空间的建设进行了初步的规划。这一规划，较为系统地提出了地下城市的建设模式，为未来地下城的建设奠定了基础。
图21新加坡地下空间开发规划（图片改编自URA STRAITS TIMES GRAPHICS）
图22新加坡城市地下空间开发效果图（图片来源：nextcity.org）
奇幻电影《指环王》中，聪明而勤劳的矮人族，在地下建设了宏大的宫殿，令人叹为观止。最终却因内心的贪婪，过度采集地球内部的资源，释放出了地球深处的怪兽，文明付之一炬。人类在自然面前也是渺小的，但通过勤劳的双手，不懈地努力，可以把一个个浩瀚的工程设想变为现实。同时，人类也应遵循自然规律，爱护自然。建设工程，不仅是为了人类自身更好地生存，也是为了和自然和谐相处。相信在未来，人类将不断取得突破，把地球建设成更加宜居、和谐、美好的家园。
注：未经标注的图片，均来自于图虫创意。
参考资料
[1]刘慈欣等,三体艺术插画集[M],浙江人民美术出版社,2019
[2]张彬等，国际城市地下空间开发利用现状、趋势与启示[J].地学前缘,2019年第26卷第3期:48-55
[3]David Symons. Designing For Future Ready Cities:https://citi.io/2019/09/10/designing-for-future-ready-cities/
[4] Curator.Masterplan Of Singapore’s Underground Spaces Ready By 2019:https://citi.io/2018/02/06/masterplan-of-singapores-underground-spaces-ready-by-2019/
[5]中国城市轨道交通协会.2021年中国内地城轨交通线路概况
美编：朱文潇
校对：张腾飞 姜雪蛟