青草沙水库工程总体布局主要涉及水库坝线布置和取(排)水口位置选择。
2.6.1.1 水库坝线布置
推荐的水库坝线布置见图2-23。
2.6.1.2 取(排)水口位置选择
1)取水口选址
水库取水口位置选择以能取到优质原水并保证取水口安全为主要原则。在确定取水口位置时,须综合分析工程水域河势、地形、水文、咸潮入侵与水质等多种因素,同时结合水库库型、输水口选址、库区流态等条件,考虑库内水质自净和水质保持的效果最佳。
(1)取水口水域水质。青草沙水域水质优良,在水库库址确定的条件下,取水口应选址在水质更优的水域。长江口主流是一个天然屏障,阻隔了长江南岸的污水向北扩散,因此处于江心的青草沙水域水质明显优于长江口南岸边滩。根据20世纪90年代长江口有关水域和青草沙水域长期全面系统的水质监测及其评价结果,并通过2004年对青草沙水域主要水质指标验证,青草沙水域水质总体上属Ⅱ类,符合《地表水环境质量标准》(GB3838)标准中城镇集中式饮用水水源地一级保护区的水质要求。依据Ames检验结果,致突变性在北港基本上均为阴性,南港阳性率为87.5%。从其他水质指标来看,北港的水质一般也优于南港。因此就水质而言,水库取水口以布置在北港为优。(www.xing528.com)
(2)取水口咸潮入侵。根据长江口咸潮入侵规律研究成果,长江口南支水域氯化物浓度峰值纵向分布呈现两头高、中间低的马鞍形,石洞口至青草沙水域氯度最低。取水口位置一般选在咸潮入侵影响小的区域。研究表明,总体上南北港氯化物浓度相差不大,但工程水域氯化物浓度沿纵向分布变化较大,工程江段上游区域最长连续不宜取水天数明显要比下游区域小,因此取水口位置在工程许可条件下尽可能上移。
(3)取水口河势稳定性。稳定的河势是取水口建筑物安全和可靠取水的基本条件。河床演变分析表明,在落潮水流作用下,南支下段各分流沙嘴和中央沙嘴的下移速度有准同步的关系,即中央沙嘴下移速度快,其他各分流沙嘴下移速度亦快;中央沙嘴下移速度慢,其他各分流沙嘴的下移速度亦慢。因此,稳定中央沙嘴,就可能遏制或减缓各沙嘴的下移速度。中央沙和青草沙水库实施后,中央沙头部得以固定。中央沙嘴稳定后,新桥通道也将稳定,新南沙头的下移同时受到限制。特别是实施新浏河沙护滩工程和南沙头通道限流工程后,南北港各分流通道及沙体的稳定将得到有效保证,新桥通道稳定的优良河势将得到进一步巩固。
(4)取水口选择意见。鉴于北港上游进口江段新桥通道水质相对较优,且受咸潮入侵影响相对较小,同时根据河床演变分析,在实施青草沙水库工程后,可保障目前新桥通道河势的稳定,进一步实施新浏河沙护滩工程和南沙头通道限流工程后,南沙头通道—新桥通道良好轴线走向可得到根本保证,从而可确保取水口位置的河势稳定,取水口工程安全是有保证的。综合河势、水质和咸潮入侵等因素对取水口位置影响的分析,取水口位置设在青草沙水库西北端的新桥通道中部南侧(图2-39)。
图2-39 青草沙水库泵闸工程位置图
2)排水口选址
由于青草沙水库库容大,库型呈长条状,顺长江口方向长约20km,如何维持入库水体不发生富营养化,是水库建设必须重点研究的关键课题。根据有关防治水库藻类过度繁殖库内水体合理停留时间的研究成果,同时考虑青草沙水库输水闸井位置选择等因素,拟定在水库的下游端设置另一个口门,与上游口门联合调度,一引一排,保证库内水体合理停留时间满足防治水库藻类过度繁殖的要求。由于水库下游段滩地低,为保证口门建筑物安全,节约工程投资,下游口门实际选址在水库坝线最下端以上约5km处,见图2-39。数学模拟计算表明,取(排)水口位置及规模可以满足防治水库藻类过度繁殖库内水体合理停留时间的要求。
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