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长江口青草沙水源地研究成果综述

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:10.1.3.2 咸潮入侵规律咸潮入侵是长江口水源地开发的最大制约因素,青草沙水域处于北港上段,可能受北港、南港咸潮入侵,以及北支咸潮倒灌的影响。

长江口青草沙水源地研究成果综述

10.1.3.1 水源水质评价

结合20世纪90年代长江口有关水域和青草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,主要结论为:

(1)青草沙水域水质总体上属Ⅱ类,与20世纪90年代的研究结果基本一致。十多年来,青草沙水域水质未发生质的变化,水质优良稳定,符合《地表环境质量标准》(GB3838—2002)中城镇集中式饮用水水源地一级保护区的水质要求。根据现有长期实测资料,青草沙水域可成为上海境内水质最为优良的地表水源地。

(2)根据青草沙水域氮磷形态分析,原水入库后,导致水体富营养化的关键限制因子磷将大部分随泥沙沉降从水体中去除,有利于降低水库富营养化的风险,并有望使水库水质进一步得到提高。

(3)水库富营养化问题

湖泊和水库水体富营养化的根源在于氮磷含量超标。青草沙水库位于长江口江心部位,两侧陆域废水排放形成的沿岸污染带对其基本没有影响,氮磷含量较低抑制了富营养藻类萌生繁育的条件。

②水库的自净作用主要是通过泥沙沉降实现的。由于水体中导致水库富营养化的主要营养因子磷主要以颗粒态形式附着于泥沙中,青草沙水域原水引入水库后,大部分磷将随泥沙沉降从水体中去除,这将有利于进一步提高水体中的N/P比,降低水库富营养化的风险。

③水库富营养化易发期与咸潮入侵期基本不重叠。为进一步提高水库抵御富营养化的能力,根据青草沙水库东西长、中间宽的纺锤形库形特征,设计时可考虑采用上下游水闸联动、泵闸联动的运行方式,提高水库水体换水率,缩短停留时间。

④水库富营养化与防治是个较复杂的问题,我国南方地区的实践经验表明,采用生态净化工程、立体生态系统、人工浮床技术和湖库控藻等工程技术,可有效防止水库富营养化。鉴于不同的水库有其特殊的个性,因此在青草沙水库建设与运行中还需要处理好水质标准与富营养化的关系,建立长期的包括总磷、总氮、叶绿素a、透明度、COD、DO等水质指标的水质监测数据库,开展防治水库富营养化的专题研究。

(4)长江口突发性水污染问题 青草沙水库取水口远离长江口主航道,并设置航标灯和“水源重地,禁止抛锚”等警示标志。青草沙水库具有“避咸蓄淡”功能,同时具有“好中选优”和“避污蓄清”功能。水库正常运行期,蓄水量不少于3.87×108m3,可保证连续50d不取水情况下的正常供水,足以抵御发生在长江口的航运等突发性水污染事故。

(5)水源地生态问题 青草沙水源地建成后,青草沙水域由自然湿地转化为人工湿地,库区生态有所调整。

2004年编制完成的《长江口北支咸潮倒灌控制工程及南支水源地建设专题研究(总报告)》,对青草沙围堤建库后的生态影响进行了评价。结论如下:

①青草沙水库工程建成后,因库区水质变淡,库中水生生物的组成和数量发生改变。但淡水水库给长江口增加了新的生态环境,会出现新的生物群落,因此不会造成生物多样性有大的下降。水库工程对生态环境的影响不大,但输水会造成附近江水中鱼类、虾类和其他水生种类卵的损失,在这些水生动物产卵期间应采取相应的对策减少这种影响。

②工程后科学地管理和采用人工辅助的手段实施生态恢复工程。工程将不会对长江口的生态环境和生物多样性产生大的不可逆的影响。如措施得当,通过恢复工程还可以提高长江口湿地的经济价值和生态功能。

(6)进一步研究表明:

①库区本底生态环境良好。

A.长兴岛是上海市人口密度最低的地区(434人/km2),人口密度仅为上海市平均人口密度2681人/km2的1/6。

B.青草沙水库位于长江口北港南侧长兴岛北翼,受陆源污染影响很小。

C.鉴于崇明水系结构为南引北排,长兴岛引排口集中在南岸创建港、潘石港、马家港、新开港、前卫港、跃进港、园沙港七个水闸,这给水源地保护区建设带来极为有利的条件。

②建库生态功能定位有所调整。

A.建库后库区原有滩涂浅水湿地消失,水生植物及底栖动物相应减少,但北港主槽水深增加有利于浮游动物、经济鱼类、洄游通道的畅通。

B.建库后北港由复式河槽变为顺直微弯的单一河槽,河槽加深,河宽束狭,部分影响该河段原有捕捞生产的作业面。

10.1.3.2 咸潮入侵规律

咸潮入侵是长江口水源地开发的最大制约因素,青草沙水域处于北港上段,可能受北港、南港咸潮入侵,以及北支咸潮倒灌的影响。分析和判断青草沙水域咸潮入侵主要来源,掌握咸潮入侵规律,评价长江入海流量变化对咸潮入侵的影响,是确定青草沙水域最长连续不宜取水天数的关键。

2002年,《北支盐水倒灌对长江口水源地影响的研究》在总结分析沿江取水口和吴淞口近30年长系列氯化物实测资料的基础上,结合长江口大规模水沙盐专项观测成果、长江口相关潮位站以及大通水文站近60年实测资料,全面系统地研究了长江口咸潮入侵规律。

(1)主要研究内容

①长江口南北支水域大规模水文同步观测。为了定性和定量掌握长江口南北支水域氯化物时空分布及其规律,在长江口陈行(宝钢)水库取水口近20年长系列连续观测的基础上,原水公司自1995年起,自主开发并逐步建立了长江口氯度遥测系统,并以此为基础,又先后开展了大型同步水文观测。

1999年枯季,原水公司在长江水利委员会长江口水文水资源勘测局的配合下,抓住了当年大通流量相对较小、北支水沙盐倒灌最严重的关键时段,在南北支分流口的北支青龙港断面、南支海太汽渡断面、南支白茆沙断面实施了九昼夜全潮同步观测,具体布置如图10-3所示。

图10-3 1999年南北支分流口测验断面位置示意图

2002年3月1日—10日,原水公司在长江水利委员会长江口水文水资源勘测局和上海市水文总站的配合下,再次抓住了当年大通流量相对较小、北支水沙盐倒灌最严重的关键时段,开展了长江口南北支水域水沙盐原型同步观测(图10-4)。

图10-4 2002年春长江口南北支水域水沙盐原型观测布置图

②长江口南北支水域氯度时空分布及其迁移规律。

A.长江口北支表层氯度分布特点。2002年3月1日—10日,青龙港氯度、潮位变化相关曲线(图10-5)显示,大、中潮期,北支青龙港氯度维持在12000mg/L以上。小潮期,青龙港氯度随潮位高低而变化,即高潮位高氯度,低潮位低氯度,变幅在2400~14000mg/L。

图10-5 2002年3月1日—10日青龙港盐度、潮位变化相关曲线

近年来北支水道完全受外海海水控制,北支已从河口分流支汊转化为涨潮流为主的潮汐水道。

B.长江口南支水域表层氯度分布特点。

a.枯季大潮期长江口南支水域表层氯度分布特点。2002年3月2日15时(农历正月十九),长江口南支的氯度分布柱状图(图10-6)显示如下特点:

图10-6 长江口南支水域大潮期氯度分布柱状图

第一,北支海水倒灌是南支崇头高盐水的唯一来源。涨潮时段,北支进入南支的盐水团先随涨潮流上溯侵入海太汽渡以上水域;落潮时段,盐水随南支落潮流逐步下移,分别进入白茆沙北水道和白茆沙南水道。

第二,由于白茆沙的阻隔作用,白茆沙北水道盐水团经白茆沙沙尾进入南支主槽水域后,直接侵入太仓石化、陈行(宝钢)水库前沿,致使陈行水库前沿受到南水道和北水道两股高盐水的双重影响。

第三,从纵向分布看,长江口南支水域表层氯度呈现两头高中间低的马鞍形形态,青草沙水域氯度相对较低。南支崇头至南港凌桥和北港堡镇,氯度呈逐步递减趋势,南北港盐水直接侵入六滧和马家港以上的动力有限,对青草沙水域影响较小。

b.枯季中潮期长江口南支水域表层氯度分布特点。2002年3月5日17时(农历廿一),长江口南支氯度分布柱状图(图10-7)显示:南支崇头氯度大幅衰减,南槽中浚维持高氯度不变,陈行(宝钢)水库—浦东外高桥、南门—六滧断面,氯度明显上升,且接近峰值,此时青草沙水域氯度也接近峰值,说明南支崇头的盐水团已逐步下移至该水域。

图10-7 长江口南支水域中潮期氯度分布柱状图

c.长江口南支水域全潮期表层氯度峰值迁移规律。2002年3月1日(农历十八)—10日(农历廿七),全潮期氯度峰值分布柱状图(图10-8、图3-8)显示如下特点:

图10-8 长江口南支水域全潮期氯度峰值分布柱状图

第一,南支崇头氯度峰值为10138mg/L,高于南槽中浚峰值9929mg/L。

第二,南支水域氯度峰值的时空分布(迁移)特征为:大潮期,南支崇头氯度达到峰值(10138mg/L);中潮期,南门和陈行水库前沿氯度达到峰值(2696mg/L、2132mg/L);小潮期,北港六滧和南港马家港氯度达到峰值(1500mg/L、1287mg/L)。

南支水域氯度的迁移规律揭示了北支咸潮倒灌是南支水域盐水入侵的主要来源。

③北支咸潮倒灌对长江口水源地的影响。在长江枯水季节,上海市陈行水库取水口,受北支咸潮倒灌影响严重。根据1982—2002年20年间每年12月至次年4月陈行(宝钢)水库取水口超标资料统计, 1999年陈行(宝钢)水库取水口氯度超过250mg/L的最长连续不宜取水天数达25d,2002年陈行(宝钢)取水口氯度峰值最高达2132mg/L。因此,从连续不宜取水天数来看,1999年为20年来北支咸潮倒灌最为严重的一年;从超标周期数来看,2002年为20年来北支咸潮倒灌最为严重的一年,如图10-9、图10-10所示。

图10-9 陈行(宝钢)水库取水口最长连续不宜取水天数统计曲线

图10-10 陈行(宝钢)水库取水口氯化物超标周期数统计曲线

从实测资料看,1999年青草沙水域氯度超过250mg/L的最长连续不宜取水天数为38d,氯度峰值达2998mg/L,如图1011所示。

图10-11 1999年枯季青草沙水域氯化物过程线

因此,北支咸潮倒灌,特别是长江枯水季节的北支咸潮倒灌,对长江口南支造成的氯度超标是目前乃至未来上海、江苏长江口饮用水水源地面临的一个十分严峻的问题。

(2)主要分析研究结论

①北支咸潮倒灌是青草沙等南支水源地咸潮入侵的主要来源。

②由于北支咸潮倒灌和外海咸潮入侵,在中小潮期,南支纵向盐度呈马鞍形分布规律,青草沙水域处于“马鞍”中部,盐度的最大值出现在中潮期。大潮期基本为淡水期。

③1980年以来,长江口最严重的咸潮入侵发生在1999年,青草沙水域的实测最长连续不宜取水天数为38d。一般年份枯季,青草沙水域的连续不宜取水天数不超过15d。

10.1.3.3 重大工程对入海流量的影响分析

(1)2001年编制完成的《上海市第三水源地论证》,对长江流域重大工程(三峡工程、南水北调工程)、大通以下沿江抽引水以及海平面上升对长江河口的咸潮入侵影响进行了研究。

①三峡工程建成后,1—4月水库水位从正常蓄水位下降到防洪水位,大通下泄流量增加1000~2000m3/s。三峡工程对盐水入侵的影响多表现为有利的作用。1—4月流量增加后,能减轻水源地的盐水入侵强度,使氯化物含量峰值有所削减。10月流量减少后,在丰、平水年对盐水入侵几无影响,但在枯水年将产生明显不利影响,使盐水入侵日期提前。

②南水北调工程和大通以下沿江抽引水工程。东线工程邻近河口区调水,它将直接导致长江河口来水量的下降。特别在枯水年的枯季,东线调水的流量占入海总流量的比重较大。如遇1978年冬至1979年春的特枯情况,将会造成严重的危害。中线调水工程对河口盐水入侵的影响与东线相比较小。大通以下沿江抽引水的潜在增长量仍然很大,如再加上南水北调,长江口的盐水入侵将更为严重。

③长江口深水航道的建设,航道增深后对长江口盐水入侵的影响,初步估计入侵距离将增加,但对太仓和青草沙水源地的影响不致过大。

④长江口1920年以来的验潮数据表明,海平面的长期变化呈上升趋势,但速率很小,每年1~2mm。在这种上升速率下,近20~30年内海平面上升对河口盐水入侵不会有明显的影响。

(2)2004年编制完成的《上海开发利用长江口供水水源战略对策研究》和《上海水源地环境分析与战略选择研究》,以及《长江口北支咸潮倒灌控制工程和南支水源地建设专题研究》第八分课题《三峡水库运行南水北调和长江口咸潮入侵影响研究》,在过去研究成果的基础上,又进一步研究分析了长江流域重大工程对长江口咸潮入侵的影响。

①三峡工程建成后,对于长江口的入海流量将起到削峰填谷的作用。1—3月大通站月平均流量相应增加840~1310m3/s。但在每年10—11月的三峡蓄水期,如遇枯水年,则河口段咸潮入侵时间将提前。

②南水北调东线工程和大通以下沿江抽引水工程,是在原有引水量的基础上再进一步扩大,其增加的引水量将会减少长江枯水期的入海流量。

(3)长江口深水航道的建设,对北港盐水入侵影响不大,但会导致南港中上段咸潮入侵加剧。

总之,长江入海流量充沛,但年内变幅悬殊。枯季入海流量变化对长江口咸潮入侵较为敏感。长江上游重大工程有可能减少长江的枯季入海流量,从而加剧青草沙水域的咸潮入侵,需要在水库设计时留有余地,同时需要加强流域的调度管理,确保长江入海基本流量。鉴于青草沙水域主要受北支咸潮倒灌的影响,结合长江口北支整治工程,可以遏制北支咸潮倒灌。(www.xing528.com)

10.1.3.4 河势演变

青草沙水源地位于长江口南北港分流口的中央沙和青草沙等水域,其滩地和泓沟的演变与南支河段和南北港河段的河势变化密切相关。因此,需对该河段的河势演变进行重点分析和研究,为水库工程方案布置提供依据。

2005年6月,《青草沙水源地建设重大问题专题研究》第二专题《青草沙水库建设与长江口整治工程关系专题研究》在原有河势演变分析的基础上,较为系统地分析研究了1998年长江大洪水后的河势变化情况和趋势。

研究采用1958—2004年长江口实测水下地形资料,尤其是1998年长江大洪水后的实测地形资料,通过历史资料比较分析,在总结长江口南北港分流口河势演变规律的基础上,着重对近年来的河势变化进行了研究,以考察大洪水后河势变化的趋势,评价河势演变对建设青草沙水库的影响,研究主要包括南北港分流口河势演变规律及近年演变情况,以及北港、横沙通道、青草沙水域、长兴岛涨潮沟河势演变等。图10-12为长江口南支河势图。

图10-12 长江口南支河势图

主要研究结论为:

(1)在弯道环流的作用下,北港主槽呈现上段主流偏北、下段偏南,北港微弯河势格局趋于形成。北港总体河势有利于青草沙水域筑库。筑库工程可加速北港微弯形稳定河势的实现。

(2)南支下段的新浏河沙头和中央沙沙头在水流的作用下,仍将呈持续冲刷后退趋势,新新桥通道有可能继续发育并将替代老新桥通道。鉴于中央沙和新桥通道尚未稳定,在青草沙水域筑库需充分考虑河势演变对工程建设的影响。

(3)预计位于南港的长兴岛涨潮沟上段今后仍将延续近年来的冲刷态势,在青草沙筑库时,对于其可能的冲刷影响应予以重视。

10.1.3.5 与长江口整治工程关系

长江口整治是一项长期的系统工程,涉及面广,工程内容主要包括:北支、徐六泾节点和白茆沙河段、南北港分流口以及南北港河段等整治工程。鉴于青草沙处于北港河段,中央沙处于南北港分流口,需要研究青草沙水源地建设与南北港分流口整治工程关系,以及先行实施青草沙水库工程可行性。

1998年编制完成的《上海市长江口青草沙水源地预可行性研究报告》根据当时长江口综合开发整治研究的有关成果,分析了青草沙水库建设与长江口整治工程关系,主要结论为:

(1)青草沙水库建设可遏制南北港分流通道的下移、偏转、扭曲和分流口下移,可稳定下游河势和固定分流口,对南北港分流口整治工程有利。南北港分流口治理工程的实施将为水库工程提供安全屏障。

(2)在遭遇长江大洪水的特殊水文条件下,南支河段河势将发生变化,可能对水库工程产生不利影响。

1997年《长江口综合开发整治规划要点报告》(1997年)通过水利部组织的审查,并上报国家计委。1998年,长江口南港北槽深水航道治理工程正式开工建设。

2004年9月,《长江口综合整治开发规划要点报告》(2004年修订)通过了水利部组织的审查。审查意见同意报告中提出的在近期实施南、北港分流口整治工程规划方案的建议。

2005年6月,《青草沙水源地建设重大问题专题研究》第二专题《青草沙水库建设与长江口整治工程关系专题研究》在前阶段研究的基础上,利用最新的水下地形资料,结合最近的青草沙水库工程布置方案,着重研究了青草沙水源地工程与长江口南北港分流口整治工程规划的关系,以及先行实施青草沙水源地工程的可行性。

2004年编制完成的《青草沙水库围堤工程预可行性研究》,结合最新河势及水下地形资料,在《长江口综合整治开发规划要点报告》(2004年修订)和《长江口北支咸潮倒灌控制工程和南支水源地建设专题研究》推荐的小水库方案基础上,经过进一步分析论证,认为原水库堤线方案是合适的,并从水资源战略储备和水源地保护角度出发,中央沙区域宜纳入水库范围。因此,青草沙水库应由中央沙库区和青草沙库区两部分组成。

南北港分流口整治工程规划方案如图10-13所示。

青草沙水库围堤方案如图10-14所示。

青草沙水库的建设对周围地区的防洪、排涝、河势、长江口深水航道、上海长江大桥均无不利影响。同时,由于新浏河沙头、中央沙和新桥通道具有不稳定性,可能对中央沙库区的建设产生不利影响。相对中央沙库区,青草沙库区河势稳定,具有先行实施的可行性。

图10-13 南北港分流口整治工程规划方案示意图

图10-14 青草沙水库围堤方案示意图

研究的主要结论为:

(1)经过对青草沙水域长期河势演变的分析,青草沙水库工程建设符合长江口综合治理、稳定河势的总目标。青草沙水库工程方案的布置与长江口综合整治开发规划中的河势控制线一致。为了加速北港微弯型优良河势格局的实现,青草沙水库的建设可以在青草沙库区先行实施围堤建库。

(2)通过二维流场数学模型分析,工程实施后北港的工程缩窄段流速增加,有利于北港河床形态的调整;横沙通道的落潮流量有所减少,从而可以减少横沙通道冲刷的底沙对北槽深水航道的影响。

(3)工程实施后,长兴岛涨潮沟上段落潮流速增加9.4%,有可能导致中央沙南侧岸滩的局部冲刷。为了确保长兴岛涨潮沟的长期稳定,可在长兴岛涨潮沟的上口采取适当的护底工程措施。

(4)根据河势演变和二维流场数值模拟成果分析,实施青草沙水库工程在河势上是可行的。鉴于中央沙头部及新桥通道尚未稳定,中央沙库区可待南北港分流口的整体整治工程实施时同步进行。

10.1.3.6 水库库容及可供水量

2004年编制完成的《长江口北支咸潮倒灌控制工程和南支水源地建设专题研究报告》推荐的青草沙水库有效库容为4.20亿m3,按最长连续不宜取水天数68d考虑,相应最大可供水量约为750万m3/d。青草沙水库堤线布置如图10-15所示。

图10-15 青草沙水库堤线布置示意图(2004年)

2005年6月,《青草沙水源地建设重大问题专题研究》第一专题《青草沙水库库容及与供水量关系专题研究》根据第二专题《青草沙水库建设与长江口整治工程关系专题研究》的研究成果,考虑水资源战略储备和有利于水源地保护,将中央沙水域纳入水库范围,青草沙水库总有效库容5.53亿m3,可供水量950万m3/d。

主要结论为:

(1)青草沙水源地由青草沙库区和中央沙库区组成,青草沙库区面积54.7km2,有效库容为4.28亿m3;中央沙库区面积15.6km2,有效库容为1.25亿m3;青草沙水源地库区总面积70.3km2,总有效库容为5.53亿m3

(2)咸潮最严重入侵期,按氯化物大于250mg/L,最长连续不宜取水天数68d考虑,青草沙库区的可供水量为588万m3/d,中央沙库区的可供水量为172万m3/d,青草沙水源地可供水总量为760万m3/d;非咸潮期,青草沙库区的可供水量为735万m3/d,中央沙库区的可供水量为215万m3/d,青草沙水源地可供水总量950万m3/d。

(3)根据供需平衡分析,全市2000万人口的原水需水总量为1418万m3/d,原水供应缺口至少为700万m3/d。先行实施的青草沙库区有效库容及可供水规模能满足供水需求,青草沙水源地全面建成后,还能满足上海城市进一步发展的需求。

10.1.3.7 过江管技术

长江过江管承担长兴岛青草沙水库向上海陆域的原水输水任务。

2005年编制完成的《青草沙水源地建设重大问题专题研究》第三专题《青草沙水库原水工程原水过江管规划选址及关键技术专题研究》结合青草沙水库的研究成果和供水区域的重点,对过江管管位规划选址进行研究,同时在借鉴国内外施工技术发展的基础上,结合工程条件,对过江管顶管方案和过江管盾构方案进行了论证分析。主要结论如下:

(1)青草沙水库原水工程南港过江管,规划选线位于沪崇苏隧道保护带内侧,与地区规划无重大冲突。为此,过江管选线和过江点的选址方案均是可行的。

(2)国内外在超长距离顶管与盾构工法方面已积累了丰富的经验。近年来,在关键技术和重要设备上有了重大突破和发展,并得以实际应用。通过针对具体工程分析研究认为:在建设长江南港过江管工程中采用顶管和盾构工法均是可行的。

(3)根据对过江管工程建设工期的初步估计,采用顶管工法约需36个月,采用盾构工法约需40个月。

长江南港过江管平面线位布置如图10-16所示。

图10-16 过江管线路平面图

10.1.3.8 规划选线选址

1998年编制完成的《上海市长江口青草沙水源地预可行性研究》,依据青草沙水库的供水范围,供水水厂主要包括浦西闸北水厂、江湾水厂、浦东凌桥水厂、金海水厂(远东水厂)、川沙水厂和长兴水厂,以及南汇地区水厂等,结合当时青草沙水库原水工程所在地区的现状和规划情况,提出了青草沙水库原水工程水库过江管和输水管线走向方案。其中,输水管根据过江管布置有北方案和南北结合方案。

2001年编制的《上海市供水专业规划》根据原水工程系统规划,青草沙水库原水工程推荐方案的供水水厂主要包括凌桥水厂、金海水厂、张江水厂、川沙水厂、航头水厂,以及惠南水厂。并据此进行了系统规划方案的布置,见供水专业规划方案三(图10-17)。

图10-17 上海市供水专业规划方案三

2005年6月编制完成的《青草沙水源地建设重大问题专题研究》第四专题《青草沙水库原水工程原水输水管线、泵站布局及服务范围专题研究》根据最近的工程所涉地区的现状和规划情况,提出了青草沙水库原水工程的输水管线和泵站的选线选址方案。

(1)青草沙水库取水泵站选址 水库取水泵房宜位于水库西端,结合水库北围堤建设,其选址与岛域规划相关性不大。取水泵站的具体选址应综合考虑水库围堤、河势稳定、水下地形等条件加以确定。

(2)青草沙水库输水泵站选址 为利于从水库取水,输水泵站应临近水库南堤,初步考虑选址于南堤外侧陆域,目前为农田,未纳入规划用地。其具体位置应结合水库内堤布置以及库内水下地形加以确定。

(3)陆域输水管线及泵站选线选址规划 根据陆域输水管的特征,可分为输水干线和输水支线。输水干线原则为增压泵站间的输水管线,具有转输特征。输水支线为具体水厂的输水管线,具有专输特征。在《上海市城市总体规划》(1999—2020年)指导下,结合地区规划和建设动态,开展原水输水管线及泵站的选线选址研究,提出了规划主导方案:在陆域输水系统中,形成以申江路为输水干线的“丰”字形管网格局,大型转输泵站沿申江路输水主干线分布,有利于经济运行。输水管线和泵站规划用地经多方协调后,均可予以落实。为适应支线输水和干线转输的需要,根据系统布置,除在五号沟地区设置起始泵站外,拟在申江路沿线的云间路、华夏路、大治河以北临近地区设置增压泵站。具体规划选线见青草沙水库原水工程系统图(图10-18)。

图10-18 青草沙水库原水工程系统图

(4)根据青草沙水库狭长库型和上游进水下游出水的运行特征,同时考虑到青草沙水源供水重点位于中心城区、浦东新区以及南汇区,为减少输水干管的长度,体现工程系统的经济性和合理性,长江南港过江管邻近沪崇苏越江隧道,并于五号沟地区登陆,是适宜的,也是可行的。

10.1.3.9 青草沙水源地供水服务范围

随着新一轮城市规划的调整,全市规划供水总规模较原规划有较大幅度的增加,规划供水水厂布局也进行了调整。1998年完成的《上海市长江口青草沙水源地预可行性研究》以及2001年编制的《上海市供水专业规划》对青草沙水源地的供水服务范围进行的界定条件发生了变化。

2005年6月编制完成的《青草沙水源地建设重大问题专题研究》第四专题《青草沙水库原水工程原水输水管线、泵站布局及服务范围专题研究》根据最新规划的城市供水量需求,在对现有上海市城市供水水源地水质和可供水量进行分析的基础上,结合全市2020年规划水厂分布,提出了青草沙水库原水工程的工程服务范围。

《上海市长江口青草沙水源地预可行性研究》(1998年)和《上海市供水专业规划》确定的青草沙水源地供水范围为闸北水厂、凌桥水厂、金海(远东)水厂、川沙水厂以及南汇地区水厂。

鉴于上海城市总体规划调整,按2000万人口预测,2020年上海市原水总需求规模为1418万m3/d。按黄浦江上游水源规划供水规模421万m3/d和长江陈行水库规划供水规模220万m3/d考虑,青草沙水源地规划供水规模为777万m3/d,供水范围包括凌桥、闸北、杨树浦、居家桥、金海、川沙、南市、临江、长桥、惠南、航头水厂以及崇明三岛。图10-19为上海市水源地供水格局示意图。

图10-19 上海市水源地供水格局示意图

青草沙水源地及其原水工程的建设将对上海市城市供水格局产生重大影响,主要表现为:

(1)青草沙大型水库建成后,其规模占全市原水供应总规模的50%以上,与现有上海长江陈行水源地和黄浦江上游水源地形成以青草沙水源地为主导水源的“两江并举、三足鼎立”的原水供应基本格局。上海城市供水水厂的原水供应将全部纳入上海市水环境功能区划划定的饮用水水源地一级保护区,实现集约化供应。水源地原水供应服务范围的界定,体现了城乡统筹、就近供水的规划原则。

(2)至2020年,青草沙水库原水供应规模为777万m3/d,结合现有长江陈行水库引水工程,优质长江原水供应总规模可达997万m3/d,占全市规划原水供应总规模的70%,彻底改变上海市目前供水水厂原水主要依赖黄浦江上游水源的局面,为扭转上海水质型缺水城市局面,起到了决定性的作用。

(3)青草沙水库原水工程建成后,其服务范围为浦东、黄浦、徐汇、南汇等15个区和三岛地区,长江优质水的受益人口超过1000万人。城市供水水质的大幅度改善,将进一步提高人民生活质量。

(4)青草沙水库建成后,可适度减少黄浦江上游水源的取水量,符合黄浦江上游水源水质的实际情况,并有利于黄浦江上游江段的水质改善。

(5)水厂取用经过大型调节水库预沉和自净的长江优质原水,可大大简化水厂深度处理工艺。同时,可减少水厂污泥总量,具有显著的经济效益和环境效益,符合建设节约型社会可持续发展的原则。

(6)鉴于陈行水源地具备在长江边滩进一步形成水库链的可能,同时鉴于黄浦江上游水源地和青草沙水源地已留有适当的原水供应余量,因此上海市的三大水源地还可以满足2020年以后的上海市城乡供水水量的进一步发展需求,为支撑上海市可持续发展打下基础。

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