上海青草沙水源地原水工程

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、長興島域輸水管線、長江原水過江管、五號(hào)溝泵站、嚴(yán)橋支線工程等，供水規(guī)模719萬m3/d，是目前國內(nèi)供水規(guī)模最大的城市供水工程。

青草沙水庫位于上海長江口南北港分流口水域的長興島西北側(cè)，水庫總面積66.26km2，環(huán)庫大堤總長48.41km，有效庫容為4.38億m3，為目前國內(nèi)外最大的河口江心蓄淡避咸水庫。長興島域輸水管線、長江原水過江管采用雙管并行敷設(shè)，穿越長江南港，單管長13.8km，DN5500，盾構(gòu)法施工。五號(hào)溝泵站輸水規(guī)模708萬m3/d，總裝機(jī)83900kW，為國內(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27km，全線頂管施工。

工程先后開展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1300萬。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．國內(nèi)首創(chuàng)潮汐河口大型水庫江心建庫成套技術(shù)，建成國內(nèi)外最大的潮汐河口江心蓄淡避咸水庫（水域面積66km2，總庫容為5.27億m3）；創(chuàng)新采用深埋雙向受壓單層輸水隧道結(jié)構(gòu)與防水設(shè)計(jì)方法，成功應(yīng)用于國內(nèi)首個(gè)長距離（全長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)單向塔無地形可利用的難題。

2．水庫龍口寬達(dá)800m，一潮過水量1.5億m3，最大流速達(dá)5.15m/s。采用創(chuàng)新開發(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)單倉圈圍面積50km2的紀(jì)錄。

3．長江原水過江管采用盾構(gòu)掘進(jìn)，解決了中等直徑、超長距離隧道的通風(fēng)、運(yùn)輸、測量控制難題，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)到國際先進(jìn)水平，其中長江口江心大型蓄淡避咸水庫建設(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)到國際領(lǐng)先水平。

（推薦單位：上海市土木工程學(xué)會(huì)）