作为世博会的重大保障工程,青草沙水库的建设这几天也进入了最后冲刺阶段。
站在新建的长江大桥上眺望,紧贴长兴岛的整个青草沙水库如同长江口的一颗 “江中明珠”。与外面的波涛滚滚相比,青草沙水库内安详平静,沙洲上绿草如茵,白鹭栖息。
专家曾预测,到2010年上海将每天缺水470万立方米,时值世博盛会召开,这个缺口如何弥补?
作为除了黄浦江上游和陈行水库之外,上海第三个水源地,青草沙由此被寄予厚望:水库建成后,每天可供水719万立方米,超过现在黄浦江的日供应量,将一举弥补用水缺口。
第三水源地是如何找到的?青草沙经历了怎样的故事?这要追溯到20年前……
1990年那场高温
著名河口海岸学家、中科院院士陈吉余至今记得,1991年,任职华东师范大学水资源研究组的他,最早提出了取水长江河口的论证报告。
促成陈教授这一提议的,是一场高温。1990年7月,上海刚入夏便遭遇连续高温,全市自来水日供水突破470万吨,创历史最高纪录。而且,黄浦江上游来水日趋枯竭,导致中下游污水上涌,自来水水质下降,部分地区居民反映自来水带有臭味。上海不得不求助苏浙两省,从太湖开闸放水,但因下泄流量有限,对各水厂取水口水质的改善并不明显,成为上海水源紧缺的一个警告。
干净水源何处寻?上海中心城区供水系统水源不外乎有三:黄浦江、地下水、长江。地下深井水水质较好,但取水过多将影响城市地表沉降,目前已超过应控量。与另外两大水源相比:长江的可采水量是黄浦江的100倍。而且,黄浦江水质为Ⅲ类到V类水,长江为II类水。
1991年,在市科协高级专家顾问委员会召开的“引长江水缓解上海供水的多种构想预可行性评议会”,包括陈吉余在内的数位专家都提出,到长江河口取水,这引起了当时主管市领导的注意。会后,河口江心筑水库的预可行性研究正式立题。
取水口瞄准江心
引长江水,岸边也可以,为何要跑到江心呢?
当时,宝钢已在长江岸边引水,陈行水库也已获批准,正在建设,但库容只能供应40万吨。如果另觅新址建库,就需要一段江岸和一个较宽的滩地。但从宝山区大陆岸线而言,已无可建的岸线。在浦东江岸,岸线也所剩无几。即使见缝插针建库,很有可能遭遇上游污水排放的问题。
于是,专家们提出到江心滩去筑库蓄水,既可取得优质水源,又有大片潮滩和潮汐通道可用。再考虑路程、管线和工程便利,长江三岛中距市区最近的长兴岛进入人们的视线。它在清朝咸丰年间成岛,古称鸭窝沙,周围还有几个小沙岛:中央沙、青草沙、瑞丰沙等。仔细勘察此地地形,青草沙滩面较高,和长兴岛西端伸出沙嘴形成的高滩遥相对峙。两者之间另有一马蹄形心滩,与青草沙、长兴岛三者围成一半封闭式水域,形势天成,易于施工,是建造水库的理想地点。
青草沙这个名字是怎么来的?青草沙原水工程有限公司总工程师顾玉亮回忆,“这个名字,大概是当年进行围垦研究的工程人员取的。”他介绍,现在的青草沙成形于上世纪60年代,在进行水源地研究之前,相关部门曾考虑过把青草沙围涂造田,没想到有心栽花花不开,无意插柳柳成荫,围涂造田变成了筑坝建水库。
摸清咸潮规律
2002年,在上海院士中心举办的相关会议上,一份青草沙水库的建设方案让所有在场专家眼前一亮:在长江口南支北港江心,通过建设标高8.5米、总长43公里的大堤,圈围60平方公里的水面,形成我国目前最大的江心水库。
2005年12月,市水务局组织国内9个相关学科的26位资深专家对青草沙水源地方案进行了评估论证。2006年1月20日,“扩大长江水资源开发,利用青草沙水源地……”被正式列入《上海市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》。
从江心筑水库的设想提出到列入规划,青草沙水域的实测观察和基础性研究,进行了十多年。
“最关键的突破,是我们把这一带水域的咸潮规律摸清楚了。”顾玉亮告诉记者。咸潮期间的水自然是不能喝的,因此咸潮持续的天数,以及能否避咸取淡,是决定青草沙能否建水库的关键。而整个长江河口三级分汊,四口入海的格局,又使江水的咸潮来去非常复杂,难以琢磨。
“之前我们研究咸潮,用的都是人工观测法,一条船在江里呆半个月,拿到一批数据,但怎么说明1年、10年甚至更长时期的情况?”顾玉亮说。1994年,上海在青草沙设立了第一座氯化物自动观测站——青草沙咸度站,到2005年,在长江口关键水域共布设了15座观测站。先后积累了上百万个盐度和水文水质原始数据。
研究表明,在咸潮入侵期,青草沙水域处于相对低盐度区,水库取水口选址北港上游,可供水量巨大,这保证了在咸潮来临之前,水库能有充足的时间储够足够的淡水。另外,青草沙以南的长江口中泓主流还是一个天然屏障,能够阻隔上海城市污水向北扩散,这客观上减轻了水库在枯水期或咸潮来临时蓄水的负担。
百项创新建绿洲
这个江心水库究竟有多大?上海青草沙原水工程有限公司总经理陆晓如形象地说:“应该不会小于10个杭州西湖。”青草沙水库体积庞大,本身就具有建设难点;位置又处于长江入海口,这是陈吉余感慨“研究了一辈子仍未完全摸清楚脾气”的地方。专家认为,在如此复杂的河势下建水库,难度堪比三峡水库。
不过,在上海工程与技术人员的努力下,再大的“不可能”最终都会攻克。日前青草沙工程主要参建单位之一——上海勘测设计研究院透露,青草沙工程已在江心成库、深水筑堤、水库防渗、地基处理、取输水建筑等环节,应用科技创新逾百项。
青草沙水库是国内最大的边滩水库,70平方公里的水库总面积相当于再造一座长兴岛,水库库容量为5.3亿立方米,建成后每天的供水量将达到719万吨。依靠自身“蓄淡避咸”的功能,蓄满水后的青草沙水库可持续向市中心的10个区不间断供水68天,解决多年来长江咸潮对城市供水安全带来的困扰,今年可实现部分通水。届时,上海供水将真正实现“两江并举、三足鼎立”的战略格局。(章迪思)
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