青草沙

青草沙，是中國長江河口的一個沖積沙洲，位於長興島的西北方，屬上海崇明縣管轄，原名 固定沙，1986年定為現名。青草沙擁有大量優質淡水，2006年9月1日，在中國工程院的倡議下，上海市政府決定將青草沙建設成為上海的水源地。青草沙總面積約70平方公里，位於長江口長興島以北，年均徑流總量為4896億立方米，是黃浦江的49倍。青草沙水源地位於長江口江心部位，不受陸域排污的干擾，水體水質屬於一類至二類。水量豐富、水質優良，使青草沙成為上海市難得的優良水源地和城市供水的戰略儲備。

10個西湖

青草沙水源地工程將在長江口南支北港江心，通過建設標高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。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理陸曉如形象地說：“應該不會小於10個杭州西湖。”青草沙水庫龐大的體積，其本身就具有建設難點，其位於的長江入海口，陳吉余曾感慨“研究了一輩子仍未完全摸清楚脾氣”。專家認為，在如此複雜的河勢下建水庫，難度堪比三峽水庫。

719萬立方米

青草沙水庫建成后，最大有效庫容達5.53億立方米，設計有效庫容為4.35億立方米。2010年供水規模達719萬立方米/天，而黃浦江總的設計供水能力為500萬立方米/天。供水範圍為楊浦、虹口等上海10個行政區全部區域及寶山、普陀等5個行政區部分地區，受益人口超過1000萬人，其規模佔全市原水供應總規模的50%以上。

68天

根據觀測，1994年以來，青草沙水域因乾旱或咸潮入侵等自然災害，連續不能取水天數一般一年不超過15天，最多時為38天。水庫建成后，正常運行期間，水位一般在3米左右，有效蓄水量不少於3.87億立方米，按2010年預計達到的供水規模719萬立方米/天算，可保證連續50天不取水情況下的正常供水，足以抵禦發生在長江口的自然災害或突發性污染事故。如果按水庫最大有效庫容5.53億立方米算，即使每天供水950萬立方米，也能確保至少連續68天供應合格淡水。

9米/秒

2009年，青草沙水庫實現了龍口合龍。國內多名權威專家經數十次討論。河海大學模型試驗數據表明，當龍口合龍時，在最不利的水文、風力等施工條件下，龍口水流的瞬時流速可達9米/秒，常規的水利工程，在流速3米/秒的水流中施工是較為常規的，三峽水庫大壩合龍時的瞬時流速也才7米/秒。

無意插柳“青草沙”

1990年那場高溫

“乾淨水源何處尋，長江河口江中求。”86歲的著名河口海岸學家、中科院院士陳吉余至今記得，1991年，任職華東師範大學水資源研究組的他，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，上海剛入夏便遭遇連續高溫，全市自來水日供水突破470萬噸，創歷史最高紀錄。而且，黃浦江上游來水日趨枯竭，導致中下游污水上涌，自來水水質下降，部分地區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的改善並不明顯，成為上海水源緊缺的一個警告。

青草沙原水工程有限公司總工程師顧玉亮告訴記者，其時，上海自來水取水口已歷經變遷，從最初的蘇州河，到黃浦江中下游段，再到黃浦江上游臨江段。但隨著經濟快速發展，黃浦江已不堪重負，每年的“黑臭期”呈增長趨勢。同時，上游太湖水質也開始出現富營養化，上海飲用水的源頭同樣受到被污染的威脅。根據當時的報道，為了保證自來水的質量，水廠不得不採用重氯消毒殺菌，比過去的投放量要多4倍。

乾淨水源何處尋？顧玉亮介紹，上海中心城區供水系統水源不外乎有三：黃浦江、地下水、長江。地下深井水水質較好，但取水過多將影響城市地表沉降，而且，黃浦江水質為Ⅲ類到V類水，長江為II類水。

1991年，在市科協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想預可行性評議會”，包括陳吉余在內的數位專家都提出，到長江河口取水，這引起了當時主管城市建設和管理的副市長倪天增的注意。會後，在高顧委及各方面有識之士的呼籲下，河口江心築水庫的預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？

當時，寶鋼已在長江岸邊引水，陳行水庫也已獲批准，正在建設，但庫容只能供應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。

上海邊灘幾無可用之地。怎麼辦？專家們提出到江心灘去築庫蓄水。既可取得優質水源，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，長江三島中距市區最近的長興島進入人們的視線。

兩千年前，長江口從鎮江、揚州入海，歷經變遷，，在長江口外伸過程中，潮漲潮落間，長江從上游挾帶來的大量泥沙在河口附近形成沙洲和河壩，長興島是其中一個，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，易於施工，是建造水庫的理想地點。

“青草沙這個名字是怎麼來的？”記者問當年參與青草沙水源地論證的顧玉亮。“這個名字，大概是當年進行圍墾研究的工程人員取的。”顧玉亮告訴記者，，相關部門曾考慮過把青草沙圍塗造田，沒想到有心栽花花不開，無意插柳柳成蔭，圍塗造田變成了築壩建水庫。

摸清咸潮規律

2005年12月，市水務局組織國內9個相關學科的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，利用青草沙水源地……”被正式列入《上海市國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》。

從江心築水庫的設想提出到列入規劃，青草沙水域的實測觀察和基礎性研究，進行了十多年。

“最關鍵的突破，是我們把這一帶水域的咸潮規律摸清楚了。”顧玉亮告訴記者。所謂咸潮，是指海洋的高鹽水團隨潮汐向上推進，造成上遊河道水體變咸。咸潮期間的水自然是不能喝的，因此咸潮持續的天數，以及能否避咸取淡，是決定青草沙能否建水庫的關鍵。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複雜，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，拿到一批數據，但怎麼說明一年、十年甚至更長時期的情況？”顧玉亮說。1994年，上海在青草沙設立了第一座氯化物自動觀測站———青草沙鹹度站，到2005年，在長江口關鍵水域共布設了15座觀測站。先後積累了上百萬個鹽度和水文水質原始數據。

研究表明，在咸潮入侵期，青草沙水域處於相對低鹽度區，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。陳吉余院士認為，就算萬一出現連續不能取用合格水的天數超過預期，也能以黃浦江淡水解不時之需，兩手準備，當無匱乏之慮。

青草沙的開發適逢城市“水危機”：按現有供水規模，到2010年上海將每天缺水470萬立方米。而且，上海被列為全國36個水質型缺水城市之一，更是聯合國預測21世紀飲用水缺乏的世界六大城市之一。

青草沙由此被寄予厚望：其所處的長江水量充沛，占上海過境水資源總量的98.8%，水質在I類至II類，，每天可供水719萬立方米，擁有第三個水源地，一舉彌補用水缺口。

建設必要性

隨著城市發展和生活水平提高，現有的原水取水規模仍遠遠不能滿足上海市的用水需求，據預測， 2020年上海市供水總規模為1418m3/d，原水供應量存在較大缺口。

其中黃浦江約佔81%。由於黃浦江上游可供水量有限，且受到上游和沿岸污染的影響，水質相對較差且具有不穩定性，黃浦江上游水源已部分不符合飲用水取水標準；而陳行水庫避咸蓄淡水庫庫容偏小，抗咸能力低下，供水規模已不能滿足城市社會經濟需要。上世紀九十年代初本市有關專家提出“關於青草沙作為水庫開發的建議”后，經過十幾年來的論證和研究。

因此，從改善原水供水水質、提高上海市民的生活質量的需求，儘快扭轉上海市合格飲用水水源嚴重短缺的局面來看，青草沙水源原水工程建設十分必要而迫切。

項目概況

青草沙水源地位於長江口南北港分流口下方，長興島北側和西側的中央 沙、青草沙以及北小泓、東北小泓等水域範圍。

青草沙水源地原水工程由青草沙水庫及取輸水泵閘工程、長江過江管工程、輸水管線及增壓泵站工程三部分組成，供水總規模為719萬m/d。

青草沙水源地原水工程計劃於2006年9月開工建設，2010年4月世博會召開以前投入運行。

（1）青草沙水庫及取輸水泵閘工程

青草沙水庫及取輸水泵閘工程主要由青草沙水庫、取水泵閘（包括上游泵閘和下游水閘）以及輸水泵站等工程組成，水庫總面積約67.2km，有效庫容5.46億m，取水泵站規模為170m/s。

（2）長江過江管工程

長江過江管擬建於上海長江隧道 下游約80m處，平行於長江隧道，穿越長江南港，至上海陸域五號溝登陸點。浦東側越江點在五號溝，長興島越江點在新開河附近。過江管採用2根φ5500圓形隧道，單根長度約7.77km，輸水規模為708萬m/d。

（3）輸水管線及增壓泵站工程

輸水管線方案包括島域輸水管線和陸域輸水管線兩部分。

增壓泵站工程包括新建“五號溝泵站、龍東大道泵站和南匯泵站”以及黃浦江上游引水工程設施利用和改造（嚴橋泵站改造、臨江泵站改造、曹行分支點閘門井、長橋提升泵房改造等）等部分。