长江口青草沙水源地工程规划研究主要成果

1995年上海市建委根据沪府办秘办（1994）1997号抄告单组织进行《上海市长江口青草沙水源地预可行性研究》，本课题作为上海市重大项目研究课题，历经近4年，在五个分课题研究报告的基础上于1998年12月编制完成课题总报告。1999年1月，上海市建委主持召开大型资深专家咨询会，根据咨询意见对报告进行补充完善，同年6月通过专家鉴定，鉴定意见认为课题成果达到国际先进水平。课题主要成果为：

（1）上海城市供水范围的扩大和需水量的增加，必须开辟供水新水源。随着上海国民经济和城市建设的发展，城市供水范围在扩大，需水量也在不断增长。根据中心城区及宝山、嘉定、闵行、浦东新区共14个区需水量预测，2000年最高日需水量为780万～800万m3／d，供水能力约845万m3／d；2010年最高日需水量为910万m3／d，规划供水能力为1000万m3／d；2020年最高日需水量为1030万m3／d，规划供水能力为1100万m3／d。至1997年底，上海城市原水系统供水能力为697万m3／d，与2020年规划供水能力相比，原水缺口较大，若考虑实施陈行水库三期扩建工程增加能力130万m3／d以及嘉定建设500万m3调节水库，供水能力40万m3／d，考虑预留南汇水量50万m3／d，长兴岛水量6万m3／d，则青草沙水库拟建供水能力283万m3／d。从上海城市供水量的发展，必须开发新水源。

（2）上海城市供水新水源应选长江口水源地。上海市目前供水水源主要有黄浦江和长江，黄浦江水源由于污染等原因，水质较差，另外水体径流量也较小，自净能力差，城市供水新水源不宜再取黄浦江；上海市深层地下水水质较好，但因需控制上海地面沉降，限量开采，不能作城市供水主要水源；长江是上海市最大的过境水源，入海径流量大，自净能力强，水域环境好，因此开发新水源应首先考虑长江水源。

（3）长江口青草沙是上海城市供水的新水源之一。目前，长江南岸（上海段）布置供水水库基本已无岸线，而江苏太仓浪港方案又受地域限制、水源环境保护等多种限制难以实施，经方案比较，利用青草沙、中央沙、瑞丰沙联成的滩地布置供水水库，具有有利的条件和优点。

①水质优良，水环境易于保护。青草沙位于长江口南支南北港分流口附近，根据初步水质调查，江心水域受陆域污染影响较小，水质较好，而且选择北港取水既可避开上游西区排污口和浏河口排污的影响，又可避免下游合流污水一、二期排放的污水上溯影响。目前，青草沙水源地水质不仅常规指标符合地表水环境Ⅱ类水体的要求，而且北港水域包括Ames致突变试验成果在内的特殊指标检测数据都表明该处水质良好，能满足今后上海城市发展对供水的要求。

由于青草沙水库位于长江口江心，受南北港主槽所隔，作为水源地环境保护措施易于实施，但由于青草沙水域污染包括长江上游及上海段陆域污染，因此划定保护区制订青草沙水源保护条例及建立长江流域统一的环境保护权威协调机构尤显重要。

②在中央沙、青草沙水域、滩地具有建设水源水库的条件。

A.通过对长江口南支、南北港分流口及以下河段河势演变分析，数学、物理模型模拟分析研究，目前长江口南支河段河势处于相对稳定时期，近期河势不会有大的变化，是青草沙筑库的最佳时间；青草沙筑库对长江整个河口地区流场影响较小，而且水库建造有利于长江口整治，符合《长江口综合整治开发规划要点报告》（1997年版），在南支南北港分流口整治工程尚未实施前，先期实施青草沙筑库，有利于固定南北港分流口，有利于长江口整治，而长江口整治工程对水库安全也有利。抓住时机实施青草沙水库，可起到事半功倍的作用。

B.青草沙、中央沙滩地水域0m以上滩面面积约60km2，具有足够的面积构筑水源水库，满足上海城市供水增量的要求，可以不占用长江深水岸线，充分利用长江口滩涂资源。

C.水库工程技术论证表明在青草沙水源地筑库技术上是可行的。库址场地地震评价：场地基本烈度刚达到Ⅶ度，罕遇烈度也在Ⅶ度范围；在烈度Ⅶ度的情况下，从整体上说本工程液化不严重。据《地基基础设计规范》（DBJ—08—11—89）和《建筑地基基础设计规范》（GBJ—89）对边坡作计算分析表明，对50年超越概率10％（基本烈度）和3％（罕遇地震）场地计算到的地震动，边坡仍是稳定的。

水库设计标准按Ⅰ等工程，主要建筑场为1级建筑物，防洪（潮）标准按1％频率高潮位设计、0.1％高潮位校核，同时考虑遭遇12级风（风速32.7m／s）袭击。

水库堤坝采用斜坡式土石坝结构形式。

③经对青草沙水域盐水入侵规律的初步分析，盐水入侵来自南支下游入侵和北支盐水倒灌的影响，以上游来自北支倒灌的影响为主。实测数据和数值模拟分析成果表明，按小于250mg／L氯度，保证率95％计算，青草沙水库的最大连续不可取水天数为62～70d。

④青草沙水库按小于250mg／L氯度设计保证率95％计，水库面积为31.2km2，枯季蓄水位7.0m，则水库设计库容1.88×108m3，有效库容1.84×108m3，堤线长25.58km，能够满足上海2020年规划原水增量要求。(www.xing528.com)

青草沙水源地建设将使上海城市供水总量中长江原水（陈行水库、青草沙水库）超过50％，形成原水供应“两江并举、三足鼎立”的格局，大大提高了上海城市供水的安全度。

图10-2 青草沙水库堤线布置示意图（1998年）

（4）水库取水方式，常规条件下采用泵站连续取水运行方式，即泵站自取水头部用管道自深水取水。当长江口咸潮入侵期间，连续不可取水发生之前，除满足陆域输水外，还需维持水库最大蓄水量，咸潮入侵期连续不可取水时泵站停止取水。

根据青草沙水库特点提出在保证水质的前提下，采用水闸自流引水与泵站抽引的联合运行方式，即利用长江口高潮位时段形成的库内外水位差，水闸自流引水入库；长江口咸潮入侵期前采用泵站抽引，蓄高水库水位，咸潮入侵期连续不可取水时泵站停止取水。

专题研究认为：在长江丰、平水年盐水入侵一般很难上溯到高桥以上，水库全年可采用水闸自流引水；枯水年、特枯水年枯季咸潮严重入侵前动用泵站抽蓄到设计高水位。此运行方式可减少水库运行费用，节约能源。同时，利用水闸通航孔进出水库清淤船只，减少建过船设施的投资。利用水闸引排双向功能，减少水库堤坝遭地震破坏的可能性和高水位溃坝对河势的影响，提高水库防水质恶化能力。研究认为：该联合运行方式在技术上是可行的，具有很大的经济效益和社会效益。

取水泵站规模根据咸潮入侵期前提前取水和咸潮入侵期两个连续不可取水期间突击抽引情况，初步确定为120m3／s。

报告建议下阶段进行取水口附近水质观测研究，进一步研究泵闸联合运行的可能性。

（5）根据浦东沿江及长兴岛沿江岸线及沿岸腹地的现状和规划情况，有双管凌桥地区过江，五号沟过江，以及凌桥、五号沟各一根过江管等三种原水过江方案。经方案比较，推荐从浦东凌桥地区双管过江方案。原水经凌桥登陆后，一路至凌桥水厂，利用原闸北水厂至凌桥水厂的浑水管倒送浦西闸北水厂和规划江湾水厂，另一路沿外环线敷管向南送至浦东规划中金海水厂、川沙水厂和南汇地区。

原水输水过江管施工工艺，盾构、顶管两种施工工艺均为较成熟工艺。经研究，盾构采用“泡沫式土压平衡盾构”结合管材防水技术施工工艺；顶管采用“双向对顶、水下对接”并结合采用“组合密封中继环”施工工艺能满足青草沙过江管施工要求。过江输水管约6.9km，属超长距离，国内尚无工程实例，故拟对两种施工工艺在工可阶段做进一步技术经济比较。

（6）青草沙水源原水水量规划分配：闸北水厂和江湾水厂共40万m3／d，浦东凌桥水厂100万m3／d，长兴岛水厂6万m3／d，浦东金海水厂70万m3／d，川沙水厂15万m3／d，预留南汇地区50万m3／d。

（7）青草沙筑库对长兴岛社会经济发展及生态环境影响不大，青草沙水库工程的建设一方面可改善长兴岛的基础设施，带动观光旅游和休闲度假，推动旅游业加速发展，促进长兴岛社会经济的发展，另一方面因青草沙水源保护区的建立，对该岛有污染的乡镇工业提出了制约的要求，水利设施也要做局部的调整；水库建设对青草沙水域的生物生长会造成一定的影响，但长江口滩涂很多，且会不断生长，如采取合适的措施后，上述影响则会缩小，并可逆转。总的来说，水库建设对长兴岛的社会、经济、生态等方面的影响是利大于弊。

（8）工程投资匡算内容包括青草沙水库工程、取水工程、过江管、陆域输水管线及增压泵站工程等，静态投资为57.3亿元，动态投资则随建设期和待建期的不同和物价上涨指数不同而变化，如按建设期2006—2010年和待建期1998—2005年的物价上涨指数2.5％计，则动态投资约94.05亿元。