青草沙水源地原水工程以青草沙水源水库的建设为基本条件，形成原水供应工程体系。根据《上海市供水专业规划》（2002年12月），青草沙水源地原水工程建成后，现有中心城区原黄浦江上游原水供水区域的水厂将置换为由青草沙水源地供水，并向浦东新区（包括原南汇区）供水；现有黄浦江上游水源则向青浦、松江、金山、奉贤、闵行等地水厂提供原水；长江陈行水库向宝山区和嘉定区的规划水厂供应原水。就此将形成“两江并举，三足鼎立”的水源地供水格局。
根据《上海市供水专业规划》，青草沙水源地原水工程的供水范围包括长兴岛的长兴水厂，以及陆域的凌桥水厂、居家桥水厂、杨树浦水厂、南市水厂、临江水厂、长桥水厂、徐泾水厂（规划）、金海水厂、川沙水厂、南汇北新水厂（规划）、航头水厂、惠南水厂、惠南新水厂（规划）。此外，由于陈行水库咸潮期供水能力限制，陈行水源地供水的闸北水厂在咸潮期也由青草沙供给。青草沙原水受水水厂及规模见表8-1。
表8-1 青草沙原水受水水厂及规模一览表 （万m3／d）
（续表）
根据长江过江管的线路选择，其陆域结束点位于浦东五号沟附近，位置处于浦东新区和上海市区的东北端。从青草沙水源地原水工程所服务的水厂与五号沟的相对位置来分析，除凌桥、闸北水厂略处五号沟上游外（其受水水量仅占陆域水厂总受水量的12％），其余水厂均处于五号沟下游位置。此外，水库至五号沟之间的管道长度已超过10km（已属长距离输水范畴），其中过江管长达7.8km，因此，从经济合理地向各水厂配水、节约水库至陆域起始泵站的管道投资和运行能耗，以及尽可能降低过江管工作压力和提高其运行安全性等方面综合考虑，陆域输水系统的起始泵站设在五号沟附近应该是一个最合理的选择。
在拟定陆域起始泵站位于五号沟附近的前提下，陆域输水系统将综合陆域水厂的位置及规模、现有已建原水输水系统（包括黄浦江上游原水系统及长江陈行水库原水系统），以及浦东地区道路布局条件等因素考虑布置。
由于凌桥水厂受水水量仅占陆域水厂受水总量的9％（咸潮期包括闸北水厂为12％），且其位置略处五号沟泵站上游，因此该两水厂的输水系统宜独立考虑，即在五号沟泵站内单独设一组输水泵和专管向凌桥、闸北水厂输水。其余水厂均位于五号沟泵站下游以南和西南方向，则可通过另设输水系统实现配水。
根据五号沟泵站下游受水厂的位置及规模来分析，其下游水厂包括位于五号沟泵站西南方向，由黄浦江上游原水系统供水的杨树浦水厂、居家桥水厂、南市水厂、临江水厂、长桥水厂，以及规划中的徐泾水厂，受水量约占陆域水厂总受水量的62％；位于五号沟泵站以南方向，自行取水的水厂，包括金海水厂、川沙水厂、规划南汇北新水厂、航头水厂、惠南水厂及规划惠南新水厂，受水量约占总受水量的29％。(www.xing528.com)
因此，除北部凌桥水厂单独供水外，五号沟泵站出站后输水干管总方向应自北向南布置最为合理。在此原则下，南部各水厂的供水布局又分为了单主线方案（图8-1）及双主线方案（图8-2）。
单主线方案考虑五号沟泵站出站后设置单一主输水线路向下游各水厂依次供水。考虑到五号沟下游西南方向水厂受水比重最大，且当时均由黄浦江上游原水系统供水，青草沙原水接入这些水厂时将会不可避免地利用部分黄浦江上游原水系统的设施，即先行接入黄浦江原水系统后再进入水厂。因此，单主线方案的输水干管的位置宜尽可能偏西布置。
图8-1 输水系统单主线布置方案
单主线布置方案占用规划道路较少，较易布置，但供水量集中，供水风险大，且沿线分支较多，为平衡各分支供水量及供水压力，需设置较多的大型增压泵站，工程征地面积大，且供水效率较低。
双主线方案根据下游各水厂的分布及现有原水情况，分为现有黄浦江上游供水水厂及非黄浦江上游供水水厂。黄浦江上游各水厂采用专管集中输水至现有严桥泵站，并利用黄浦江上游输水系统现有设施输送青草沙原水。而南部各水厂另设专管，沿途依次供水。
图8-2 输水系统双主线布置方案
双主线方案采用两条输水干线，比单主线方案多占用了规划道路，但两条主线分散了供水风险，且各分支节点的增压泵站规模大为降低，其征地面积、电耗也显著下降。因此，青草沙原水陆域系统最终采用了双主线供水的系统方案。
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