◎ 文 |田宗伟 编辑 | 谢泽

上海青草沙水库航拍图 供图/三峡集团上海设计院

青草沙水库的建成改变了上海市主要依靠黄浦江取水的历史，成为上海市的主要原水水源地，其供水规模占全市原水供应总规模的50%以上，受益人口超过1000万人，有效提升了上海地区的供水水质和供水安全。

上海有长江、黄浦江两个大水系以及星罗棋布的水域网络，本身并不缺水，但却是全国36个水质型缺水城市之一，更是联合国预测21世纪饮用水缺乏的世界六大城市之一。很多河流和水域的水质很差，污染严重，不能作为生活用水。在青草沙水源地建成之前，上海的生活用水主要依赖黄浦江，占比达到80%以上。

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。从那时到现在，上海的经济发展迅速，人口增幅也很明显，亟需开发稳定可靠的新水源，以确保城市供水安全。

干净水源何处寻？能够给上海中心城区供水的水源不外乎以下三个来源：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，不能过度开采；黄浦江由于上游的污染，水质为Ⅲ类到V类水；长江口的水质为II类水，可采水量是黄浦江的300倍，这自然就成了新的水源地的首选目标，位于南北港分流口的长兴岛进入了人们的视线。

长江从上游挟带来的大量泥沙在河口附近形成沙洲和河坝，长兴岛就是其中一个。它在清朝咸丰年间成岛，周围还有几个小沙岛：中央沙、青草沙、瑞丰沙等。长江水量充沛，占上海过境水资源总量的98.8%，水质在I类至II类，如果能够在这里建立起水源地，对上海的供水面貌的改变将是决定性的。

经过长时间的论证，最终决定在长兴岛的西北侧以青草沙为中心，在长兴岛的边上筑堤围水，建设青草沙水源地水库。包括青草沙垦区、旁边的已圈围的中央沙库区，环库大堤总长约48.4公里,圈围了70平方公里的水面，相当于10个杭州西湖，形成我国目前最大的江心水库。水库总面积与长兴岛的面积相当，等于是人工再造了一座长兴岛。从长江中心流入水库的江水，通过青草沙水库的自净系统功能，成为优质的水源，源源不断地送到市区水厂，经进一步的净化处理之后，供市民生活之用。

由于水源地地处长江入海口，必然会受到海洋潮汐的影响。涨潮的时候，外海洋的高盐水团随潮汐向上向内陆推进，造成长江入海口河道水体变咸，形成咸潮。咸潮期间长江口水体含氯度（盐度）超标的水是不能作为自来水的原水，自然是不能喝的，因此咸潮持续的天数，以及能否避咸取淡，是决定青草沙水域能否建水库的关键问题之一。而整个长江河口三级分汊，四口入海的格局，又使咸潮入侵来去变化非常复杂，难以琢磨。青草沙的巨大库容，可以保证在咸潮期间，不用取用长江水，也可以连续供水68天。

取水口的设计也很重要，在没有咸潮时，要保证长江水能持续不断地为进入水库供水，咸潮来临时及时关闭闸门取水口，保证水库里的水质不受影响。现在采用的是水闸和泵站并行的方式，水闸引水，电能消耗少；泵站提水入库，能耗量大。若水库水位不高,可以利用潮汐动力，乘高潮位打开闸门让长江水自流进入水库；水库水位较高时，如果不能开闸取水，就会启动泵站从长江抽水，从而保证水库有足够的存水。

在下游还设计有出水口，夏季长江口一般没有咸潮，但水体容易发生富营养化，因此，会通过出水口释放掉部分库内水体，促进水体在水库内有序流动，降低水体发生富营养的风险。

由于该工程规模巨大，自然条件复杂，施工难度大、风险多，可借鉴的经验和资料少，技术含量高、难点多。如江心成库、深水筑堤、水库防渗、地基处理、新建大堤实施顺序、龙口布置及超大龙口截流、施工期的动态跟踪、泵型的选择、泵站深基坑维护以及水库的调度运行、自动化控制等等都是难题。该水库的牵头设计单位中国三峡上海勘测设计研究院在工程设计中积极开展科技创新，以石小强院长、陆忠民总工程师、青草沙项目组经理吴彩娥为首的设计团队，首先根据工程特点全面规划了科技创新内容和相应的技术路线，尤其在深水筑堤、新建围堤实施顺序、龙口布置及超大龙口截流、施工期的动态跟踪等方面，采用原型观测、河演分析、定床数物模、动床物模等多种技术手段对工程建设的核心问题作全面深入论证，创造出了型钢框笼抛石平堵截流、新建围堤分阶段实施、高强土工合成材料软体排护底保护等众多新技术、新工艺、新材料。

青草沙水库于2011年6月全面建成通水，设计总库容5.27亿立方米，有效库容4.35亿立方米，供水规模每日719万立方米。青草沙水库的建成改变了上海市主要依靠黄浦江取水的历史，成为上海市的主要原水水源地，其供水规模占全市原水供应总规模的50%以上，受益人口超过1000万人，有效提升了上海地区的供水水质和供水安全。