上海青草沙水源地原水工程

5號(hào)溝泵站

下游水閘

上游取水泵閘全景

一、工程概況

上海青草沙水源地原水工程是解決上海市飲用水水源的重大市政民生工程，包括青草沙水庫(kù)、長(zhǎng)興島域輸水管線、長(zhǎng)江原水過(guò)江管、五號(hào)溝泵站、嚴(yán)橋支線工程等，供水規(guī)模719萬(wàn)m3/d，是目前國(guó)內(nèi)供水規(guī)模最大的城市供水工程。

青草沙水庫(kù)位于上海長(zhǎng)江口南北港分流口水域的長(zhǎng)興島西北側(cè)，水庫(kù)總面積66.26km2，環(huán)庫(kù)大堤總長(zhǎng)48.41km，有效庫(kù)容為4.38億m3，為目前國(guó)內(nèi)外最大的河口江心蓄淡避咸水庫(kù)。長(zhǎng)興島域輸水管線、長(zhǎng)江原水過(guò)江管采用雙管并行敷設(shè)，穿越長(zhǎng)江南港，單管長(zhǎng)13.8km，DN5500，盾構(gòu)法施工。五號(hào)溝泵站輸水規(guī)模708萬(wàn)m3/d，總裝機(jī)83900kW，為國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的市政給水泵站。嚴(yán)橋支線采用2根DN3600鋼管，單管長(zhǎng)27km，全線頂管施工。

工程先后開(kāi)展40余項(xiàng)專題研究，并進(jìn)行多項(xiàng)設(shè)計(jì)、施工成套關(guān)鍵技術(shù)研究和體系集成。

工程運(yùn)營(yíng)至今，已向上海市安全供水53億m3，占上海市原水供應(yīng)總量的50%以上，覆蓋上海市中心城區(qū)，受益人口超過(guò)1300萬(wàn)。本工程建立了上海原水供應(yīng)“兩江并舉，多源互補(bǔ)”的新格局，大幅提升了上海供水的水質(zhì)和安全保障。

工程于2007年6月開(kāi)工建設(shè)，2012年8月竣工，總投資125.7億元。

二、科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用

1．國(guó)內(nèi)首創(chuàng)潮汐河口大型水庫(kù)江心建庫(kù)成套技術(shù)，建成國(guó)內(nèi)外最大的潮汐河口江心蓄淡避咸水庫(kù)（水域面積66km2，總庫(kù)容為5.27億m3）；創(chuàng)新采用深埋雙向受壓?jiǎn)螌虞斔淼澜Y(jié)構(gòu)與防水設(shè)計(jì)方法，成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)首個(gè)長(zhǎng)距離（全長(zhǎng)13.8km）、大埋深（40m）、高內(nèi)水壓（0.42MPa）單層襯砌輸水隧道；首次在城市供水泵房中采用整體CFD三維數(shù)值模擬與物理模型試驗(yàn)交互驗(yàn)證，優(yōu)化創(chuàng)新了超大型多系統(tǒng)泵房的工藝布置形式；首創(chuàng)利用頂管工作井作為單向穩(wěn)壓塔的方法，解決了平原地區(qū)單向塔無(wú)地形可利用的難題。

2．水庫(kù)龍口寬達(dá)800m，一潮過(guò)水量1.5億m3，最大流速達(dá)5.15m/s。采用創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的淤泥質(zhì)河床上高流速龍口復(fù)合保護(hù)新技術(shù)和大型鋼框籠拋石平堵截流新工藝，一次性截流成功，創(chuàng)造了在潮汐河口地區(qū)單倉(cāng)圈圍面積50km2的紀(jì)錄。

3．長(zhǎng)江原水過(guò)江管采用盾構(gòu)掘進(jìn)，解決了中等直徑、超長(zhǎng)距離隧道的通風(fēng)、運(yùn)輸、測(cè)量控制難題，連續(xù)掘進(jìn)7.2km，軸向偏差小于3cm。

4.首次建立了大口徑、小曲率半徑鋼管曲線頂進(jìn)技術(shù)體系，創(chuàng)造了目前國(guó)際上最大直徑DN3600鋼頂管一次連續(xù)頂進(jìn)1960m以及一次復(fù)合曲線頂進(jìn)1070m的紀(jì)錄。

5.工程采用泵閘聯(lián)動(dòng)、高潮位取水、重力流輸水、風(fēng)光互補(bǔ)照明、變頻調(diào)度、水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)等節(jié)能措施，每年可節(jié)省電耗1億kW·h以上，效果顯著。

工程總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中長(zhǎng)江口江心大型蓄淡避咸水庫(kù)建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用、大口徑鋼頂管小曲率半徑曲線頂進(jìn)等技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

（推薦單位：上海市土木工程學(xué)會(huì)）