青草沙水库:守护地球水生态的秘密武器
青草沙水库:守护地球水生态的秘密武器
青草沙水库,这座位于长江口的江心水库,以其独特的设计和卓越的供水能力,成为了上海市民的重要水源地。作为世界最大的河口江心水源水库,它不仅解决了上海的供水难题,更在水生态保护方面开创了先河。
独特设计:丁坝群固沙保滩
青草沙水库的北堤外侧,一组精心设计的丁坝群正在发挥着重要作用。这些丁坝群通过改变水流方向和流速,有效地保护了滩地免受侵蚀。
研究显示,在2014年至2021年的监测期间,坝田滩地出现了最大厚度近10米的淤积。滩地高程淤积至0米附近后保持稳定,形成的岸坡比降在1:3至1:5之间。值得注意的是,丁坝群头部并未形成冲刷坑,这与外侧新桥通道底高程在丁坝群实施前已达到-15米有关。
随着坝田滩地的整体淤高,近主槽侧滩面的涨落潮流速均呈现增大的趋势。模拟结果显示,高低潮位和有效波高的变幅小于0.03米,基本未受到坝田淤高的影响。这一发现表明,丁坝群工程即使在低含沙条件下,仍能有效保持固沙保滩的效果,为长江口水流冲蚀堤岸的护滩带建设提供了宝贵经验。
生态保护:科技助力水质提升
为了进一步提升供水安全,青草沙水库于2024年启动了库区疏浚工程。该工程主要对库区进水渠和北汊疏浚区进行疏浚作业,旨在保障库内主要引流通道的畅通,提高水库的有效库容和抢水能力。
工程采用环保绞吸式挖泥船进行施工,通过排泥管道将疏浚物输送至库外泥舶船上,再运送至指定的外海抛泥点或横沙浅滩吹泥点进行处置。整个施工过程严格遵守水源地保护相关规定,确保生态环境不受影响。
此次疏浚工程预计疏浚土方约99万立方米,将恢复有效库容约73万立方米。建成后,青草沙水库的抢补水能力将进一步提升,有助于完善上海市原水系统的“互连互通、一网调度”供水格局,增强城市运行安全韧性保障能级。
在水质处理方面,青草沙水库引入了先进的二氧化碳气体碳酸投加系统。该系统通过特殊设计的管道控制过饱和碳酸的压力和时间,实现高达95%以上的二氧化碳利用率。这一创新技术不仅有效调节了原水的pH值,还提高了钙还原和碳酸钙沉淀的溶解度,确保了供水的安全性和稳定性。
运行成效:供水安全的坚实保障
青草沙水库的供水规模达到731万立方米/日,设计库容为5.27亿立方米。自2011年全面建成通水以来,它为上海市民提供了优质的原水供应。
在2024年的长江流域水旱灾害防御工作中,青草沙水库发挥了重要作用。面对长江干流3次编号洪水和汉江等支流44次编号洪水的挑战,水库通过科学调度,有效保障了供水安全。特别是在8月至11月期间,流域降水量偏少近三成的情况下,水库仍能保持接近满蓄状态,为上海的供水安全提供了坚实保障。
未来展望:持续守护水生态安全
展望未来,青草沙水库将在长江流域水旱灾害防御中继续发挥关键作用。根据最新研究,2025年初可能发生拉尼娜现象,预计冬春季节来水偏枯,汛期丰枯趋势尚不明朗。为此,水库管理部门将加强监测预报预警能力,优化水工程统一联合调度,确保防洪和供水安全。
同时,青草沙水库还将继续推进生态调度工作,通过科学调度维持黄金水道的适宜航运水深和流量,保障三峡过闸货运量。在来水不利的情况下,水库将充分利用洪水资源,优化调度方案,为长江流域的可持续发展提供有力支撑。
青草沙水库作为人类利用海洋资源解决淡水危机的重要创新,不仅解决了沿海地区的淡水短缺问题,还在一定程度上推动了经济发展和社会进步。其独特的设计和创新技术为全球生态保护提供了重要典范。