作為世博會的重大保障工程,青草沙水庫的建設(shè)這幾天也進入了最后沖刺階段。
站在新建的長江大橋上眺望,緊貼長興島的整個青草沙水庫如同長江口的一顆 “江中明珠”。與外面的波濤滾滾相比,青草沙水庫內(nèi)安詳平靜,沙洲上綠草如茵,白鷺棲息。
專家曾預(yù)測,到2010年上海將每天缺水470萬立方米,時值世博盛會召開,這個缺口如何彌補?
作為除了黃浦江上游和陳行水庫之外,上海第三個水源地,青草沙由此被寄予厚望:水庫建成后,每天可供水719萬立方米,超過現(xiàn)在黃浦江的日供應(yīng)量,將一舉彌補用水缺口。
第三水源地是如何找到的?青草沙經(jīng)歷了怎樣的故事?這要追溯到20年前……
1990年那場高溫
著名河口海岸學(xué)家、中科院院士陳吉余至今記得,1991年,任職華東師范大學(xué)水資源研究組的他,最早提出了取水長江河口的論證報告。
促成陳教授這一提議的,是一場高溫。1990年7月,上海剛?cè)胂谋阍庥鲞B續(xù)高溫,全市自來水日供水突破470萬噸,創(chuàng)歷史最高紀錄。而且,黃浦江上游來水日趨枯竭,導(dǎo)致中下游污水上涌,自來水水質(zhì)下降,部分地區(qū)居民反映自來水帶有臭味。上海不得不求助蘇浙兩省,從太湖開閘放水,但因下泄流量有限,對各水廠取水口水質(zhì)的改善并不明顯,成為上海水源緊缺的一個警告。
干凈水源何處尋?上海中心城區(qū)供水系統(tǒng)水源不外乎有三:黃浦江、地下水、長江。地下深井水水質(zhì)較好,但取水過多將影響城市地表沉降,目前已超過應(yīng)控量。與另外兩大水源相比:長江的可采水量是黃浦江的100倍。而且,黃浦江水質(zhì)為Ⅲ類到V類水,長江為II類水。
1991年,在市科協(xié)高級專家顧問委員會召開的“引長江水緩解上海供水的多種構(gòu)想預(yù)可行性評議會”,包括陳吉余在內(nèi)的數(shù)位專家都提出,到長江河口取水,這引起了當(dāng)時主管市領(lǐng)導(dǎo)的注意。會后,河口江心筑水庫的預(yù)可行性研究正式立題。
取水口瞄準江心
引長江水,岸邊也可以,為何要跑到江心呢?
當(dāng)時,寶鋼已在長江岸邊引水,陳行水庫也已獲批準,正在建設(shè),但庫容只能供應(yīng)40萬噸。如果另覓新址建庫,就需要一段江岸和一個較寬的灘地。但從寶山區(qū)大陸岸線而言,已無可建的岸線。在浦東江岸,岸線也所剩無幾。即使見縫插針建庫,很有可能遭遇上游污水排放的問題。
于是,專家們提出到江心灘去筑庫蓄水,既可取得優(yōu)質(zhì)水源,又有大片潮灘和潮汐通道可用。再考慮路程、管線和工程便利,長江三島中距市區(qū)最近的長興島進入人們的視線。它在清朝咸豐年間成島,古稱鴨窩沙,周圍還有幾個小沙島:中央沙、青草沙、瑞豐沙等。仔細勘察此地地形,青草沙灘面較高,和長興島西端伸出沙嘴形成的高灘遙相對峙。兩者之間另有一馬蹄形心灘,與青草沙、長興島三者圍成一半封閉式水域,形勢天成,易于施工,是建造水庫的理想地點。
青草沙這個名字是怎么來的?青草沙原水工程有限公司總工程師顧玉亮回憶,“這個名字,大概是當(dāng)年進行圍墾研究的工程人員取的。”他介紹,現(xiàn)在的青草沙成形于上世紀60年代,在進行水源地研究之前,相關(guān)部門曾考慮過把青草沙圍涂造田,沒想到有心栽花花不開,無意插柳柳成蔭,圍涂造田變成了筑壩建水庫。
摸清咸潮規(guī)律
2002年,在上海院士中心舉辦的相關(guān)會議上,一份青草沙水庫的建設(shè)方案讓所有在場專家眼前一亮:在長江口南支北港江心,通過建設(shè)標高8.5米、總長43公里的大堤,圈圍60平方公里的水面,形成我國目前最大的江心水庫。
2005年12月,市水務(wù)局組織國內(nèi)9個相關(guān)學(xué)科的26位資深專家對青草沙水源地方案進行了評估論證。2006年1月20日,“擴大長江水資源開發(fā),利用青草沙水源地……”被正式列入《上海市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》。
從江心筑水庫的設(shè)想提出到列入規(guī)劃,青草沙水域的實測觀察和基礎(chǔ)性研究,進行了十多年。
“最關(guān)鍵的突破,是我們把這一帶水域的咸潮規(guī)律摸清楚了。”顧玉亮告訴記者。咸潮期間的水自然是不能喝的,因此咸潮持續(xù)的天數(shù),以及能否避咸取淡,是決定青草沙能否建水庫的關(guān)鍵。而整個長江河口三級分汊,四口入海的格局,又使江水的咸潮來去非常復(fù)雜,難以琢磨。
“之前我們研究咸潮,用的都是人工觀測法,一條船在江里呆半個月,拿到一批數(shù)據(jù),但怎么說明1年、10年甚至更長時期的情況?”顧玉亮說。1994年,上海在青草沙設(shè)立了第一座氯化物自動觀測站——青草沙咸度站,到2005年,在長江口關(guān)鍵水域共布設(shè)了15座觀測站。先后積累了上百萬個鹽度和水文水質(zhì)原始數(shù)據(jù)。
研究表明,在咸潮入侵期,青草沙水域處于相對低鹽度區(qū),水庫取水口選址北港上游,可供水量巨大,這保證了在咸潮來臨之前,水庫能有充足的時間儲夠足夠的淡水。另外,青草沙以南的長江口中泓主流還是一個天然屏障,能夠阻隔上海城市污水向北擴散,這客觀上減輕了水庫在枯水期或咸潮來臨時蓄水的負擔(dān)。
百項創(chuàng)新建綠洲
這個江心水庫究竟有多大?上海青草沙原水工程有限公司總經(jīng)理陸曉如形象地說:“應(yīng)該不會小于10個杭州西湖!鼻嗖萆乘畮祗w積龐大,本身就具有建設(shè)難點;位置又處于長江入海口,這是陳吉余感慨“研究了一輩子仍未完全摸清楚脾氣”的地方。專家認為,在如此復(fù)雜的河勢下建水庫,難度堪比三峽水庫。
不過,在上海工程與技術(shù)人員的努力下,再大的“不可能”最終都會攻克。日前青草沙工程主要參建單位之一——上?睖y設(shè)計研究院透露,青草沙工程已在江心成庫、深水筑堤、水庫防滲、地基處理、取輸水建筑等環(huán)節(jié),應(yīng)用科技創(chuàng)新逾百項。
青草沙水庫是國內(nèi)最大的邊灘水庫,70平方公里的水庫總面積相當(dāng)于再造一座長興島,水庫庫容量為5.3億立方米,建成后每天的供水量將達到719萬噸。依靠自身“蓄淡避咸”的功能,蓄滿水后的青草沙水庫可持續(xù)向市中心的10個區(qū)不間斷供水68天,解決多年來長江咸潮對城市供水安全帶來的困擾,今年可實現(xiàn)部分通水。屆時,上海供水將真正實現(xiàn)“兩江并舉、三足鼎立”的戰(zhàn)略格局。(章迪思)
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