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第一节 黄浦江

2002/12/30 10:36:33

一、水文地理

上海市地处长江三角洲东缘,北界为长江,东濒东海,南临杭州湾,西接太湖,与江苏、浙江交界,水网密布,水量丰富,黄浦江是上海城市供水的第一地面水水源。

黄浦江源于太湖,是太湖流域的主要泄水河道,从上海吴淞口入长江。上游水来自淀山湖、浙江天目山的园泄泾和嘉兴平湖地区的大泖港三条水系,汇集于松江米市渡。从淀山湖淀峰至吴淞口长113公里,从米市渡至吴淞口长84公里,下游经市区江段长约39公里。江宽一般为500米,吴淞口约800米,闵行约320米,水深一般为5~15米,最深可达20米。

黄浦江为半日型强感潮河道,河口每天有两次潮汐,涨潮5小时,退潮7小时,平潮0.5小时,潮差平均在2.3米左右。每月有两次大潮汐和两次小潮汐。大潮汐长江水涌入黄浦江上推18~22公里,小潮汐上推5~9公里。黄浦江上游下泄水量各年度有所不同,丰水年如1954年平均径流为755立方米/秒,枯水年如1979年平均径流为153立方米/秒,1954~1984年平均径流为315立方米/秒。

每年11月至次年4月为长江枯水期,东海海水倒灌长江口,并进入黄浦江下游地带,水中盐度大为增加,氯化物的最高含量曾达3970毫克/升以上,对生活和工业用水都有不利的影响。

排入黄浦江中的大量污水随潮涨落在江中回荡,短时间不易下泄入海。当长江大潮汛时江水上推,江中污水可上溯至上游临江甚至闵行江段。

黄浦江污染负荷重,如得不到上游清水补充稀释,江水就恶化。每年夏季上游来水少时,市区段江水就发生黑臭。

二、水质

清同治九年(1870年)英租界工部局卫生官爱德华·亨德生(A.Henderson)组织进行上海第一次较广泛的水质调查。在黄浦江及其邻近的河、湖上,选择有代表性的12个取样点,采集江水、河水、湖水的水样送伦敦英国皇家化学学院进行水质检验。由该院费兰特博士(Dr. Frankland)出具化验报告。

 

1870年春黄浦江部分水质项目化验结果表

单位:毫克/升

取样点

有机氮

氨氮

氯化物

总硬度

龙华塔上游

0.23

0.01

13.8

58.1

虹口港口西

0.33

0.01

21.2

59.4

苏州河米勒平屋处

0.30

0.01

16.5

59.4

外滩

0.20

0.01

21.3

59.4

苏州河江西路对面

0.69

0

19.5

59.4

淀山湖

0.25

0

10.3

71.1

上游平常潮位影响不到处

0.44

0

9.0

53.0

凤凰山与佘山之间3条河流汇合处

0.56

0

27.0

100.0

民国4年(1915年)上海人口已增至200多万人,排入水体的污水量大增,市区内黄浦江的支流苏州河和杨树浦港等中、小河道开始受到污染。嗣后,污染逐年加重。民国17年苏州河原水水质恶化,游离氨含量年平均超过2毫克/升,已不宜作为饮用水原水,建在苏州河畔的闸北老水厂被迫迁移。50年代初黄浦江受到污染虽逐渐加重,但江中还有鱼虾等水生物。

1958年,上海市区边缘辟建吴淞、高桥、吴泾和闵行等10个工业区,远郊建桃浦、嘉定和松江等7个卫星工业区。全市工业发展,排放废水量大增,而且废水成分复杂,其中钢铁、炼焦和煤气等废水含高浓度酚和氨等物,原水水质变坏。60年代以后,市区江段水出现季节性黑臭,江中鱼虾绝迹。

1990年全市人口达1334余万人,还有200万以上流动人口。排入水体的污染物剧增,全市共有排污点9000多个,其中大部分未经处理直接排入江河,日排水量达500余万立方米。黄浦江干流总长83公里,已有42公里被严重污染。市区江段水质严重恶化,每年黑臭天数长达100天以上。

1991~1995年黄浦江水质监测点定期取样检验结果中的溶解氧、氨氮、五日生化需氧量、挥发性酚油类和汞等6项指标。按GB3838—88《国家地面环境质量标准》综合评价,淀峰和松浦大桥段为Ⅱ类,污染最轻;临江为Ⅲ类;南市、杨浦和吴淞口为Ⅳ类,其中杨浦江段污染最为严重,甚至溶解氧、五日生化需氧量、石油类都劣于Ⅴ类。

 

1991~1995年黄浦江6项指标监测结果5年平均汇总表

单位:毫克/升

 

溶解氧

五日生化需氧量

氨氮

挥发性酚

总汞

石油类

淀峰

9.16

2.00

0.47

0.0010

0.00005

0.064

松浦大桥

6.28

2.99

1.30

0.0038

0.00007

0.136

临江

4.94

2.18

1.87

0.0026

0.00006

0.150

南市

3.86

4.95

2.40

0.0066

0.00010

0.268

杨树浦

1.80

9.50

3.38

0.0110

0.00063

0.850

吴淞口

4.94

3.41

2.20

0.0070

0.00023

0.408

三、勘察

同治九年上海公共租界工部局为筹建自来水厂,由亨德生组织进行水源水质调查。在黄浦江的中、上游,苏州河的上、中、下游,淀山湖、黄渡、凤凰山与佘山之间以及泗泾等处,选择12个取样点。水样送伦敦英国皇家化学学院化验,水质检测结果表明各取样点水样都优于同期英国泰晤士河水,属可利用的淡水。同治十一年工部局提出自来水厂设在黄浦江上游龙华、凤凰山及杨树浦港附近的3个方案。光绪六年决定取水口建在黄浦江下游,水厂设在杨树浦原有水厂处。黄浦江开始成为上海城市供水的地面水水源。

宣统元年三月(1909年5月)闸北水电公司请德国工程师恩格尔(Engel)同往苏州河勘察水质,找到在潭子湾广肇山庄北首河水源,建设闸北水厂。

解放后,市自来水公司于1956~1957年,对淀山湖和港口镇黄浦江水进行一年的水源水质化验。1958年曾对嘉定、安亭和松江等地进行水源水质勘察。1961年建桃浦水厂、1963年建周家渡水厂、1965年建浦东8号桥水厂前都对水源进行勘察、化验和调查。1975年长桥水厂扩建前为水源选址进行水质勘察,对淀浦河有关地带进行环境调查和水质化验,最后证明淀浦河水体小、污染重而仍取黄浦江水。

80年代起,黄浦江中、下游段原水的污染日益严重。1982~1984年,上水公司以及有关单位对黄浦江上游江段进行持续三年的水质勘察。在吴泾、闸港、闵行、松浦大桥和米市渡等5处设取样点,每月取样1次,每次在涨足、落歇、平潮时5个取样点同步取黄浦江水样1次。取样点及黄浦江中、下游江段水样检测结果表明,黄浦江中、下游水污染重,闸港以上水质较好,再上游水质更好,闵行至松浦大桥江段水属国家地面水环境质量2~3级之间,松浦大桥附近可作为上游引水的取水地点。

1983年上水公司会同市水利局和中国船舶总公司第九设计院等单位组成了《黄浦江上游引水工程可行性研究》课题小组。该课题主要内容有:水源选择;引水工程的规模;通过多项水质、水文同步检测及潮汐河流回荡规律的研究,确定合理的取水地点;进行影响选址区的污染源调查,以确定必要的控制污染要求;以及探索合理的工程方案。经3年水质调查和4年多可行性研究以及组织专家反复论证,确定了上游引水工程方案,分两期实施。

四、上游引水工程

黄浦江上游引水工程通水前,市区12座净水厂中的10座厂全部从黄浦江中、下游江段取水,由于中、下游江段水质受污染日趋严重,1984年12月上海市人民政府正式批准《上游引水工程初步设计任务书》,以改善用水水质。1985年4月批准初步设计,并列为市的市政工程重点项目。工程分二期进行。一期工程于1985年2月开工,1987年7月建成通水。二期工程于1994年7月动工,1997年12月19日竣工通水。

1.一期工程

一期工程取水口设在黄浦江临江段,设计引水量为230万立方米/日,投资近5亿元。临江取水后经输水管渠道和增压泵站送至杨树浦等5个水厂。工程由100个单项工程组成,其中主要有建设临江、严桥2座特大型泵站、浇筑17.9公里钢筋混凝土渠道和敷设4根钢管支线、2根过江管等。

临江泵站占地5.33公顷,是上游引水一期工程的取水口,二期完成后则成为全线的中途增压泵站。由进水室、滤网室、前池、泵房和调压池组成。原水由一根直径3500毫米,长150米的自流钢管从黄浦江引水,装有电动格网的滤网室流入前池,再由取水泵房提升至调压池,最后通过输水管渠送至杨思水厂和严桥增压站。取水泵房内装置6台1800HLWB—12涡壳混流泵,单泵出水23,000~35,000立方米/时,安装电机总容量10800千瓦,配备10千伏变电器2台,35千伏变电所1座。调压池为43.1米×49.4米,顶高12.8米,有效容量为2万立方米。

严桥泵站是全线最后一个增压泵站。设计总流量为210立方米/日。主要包括闸门井、前池,调节泵房和调压池。临江来水先送至调节池,再由6条断面为3.0米×2.5米渠道出水至泵房前池,经泵房增压后通过调压池分送下游4个净水厂。但闸门井至调节池另设有超越渠道,在运行水量降至最大流量的60%时,可不经泵房增压,直接由超越渠道进入调压池向下游输出。调节池尺寸为64米×114米,顶高5.2米。调压池尺寸为49.6米×36.6米,顶高16米。两池有效容量均为2万立方米。

输水管渠包括钢筋混凝土渠道、5根钢管支线和2根过江管,沿途建有倒虹渠31条,溢流井1座、透气井53座和检查井41座以及用于顶管的工作井和接收井8座。

输水渠道的断面为3米×2.5米和2.8米×2.5米三孔钢筋混凝土渠道,全长17.9公里,最大工作压力135千帕。

输水钢管为5根直径1400~3000毫米的输水支线分别送到下游5个厂,总长18.57公里。

黄浦江过江管有2根,一根送杨树浦水厂,直径3000毫米,全长690米;另一根送南市水厂,直径3000毫米,全长1211米。

一期工程建成通水后,定名为黄浦江原水厂。1987年7月1日起向设在黄浦江中下江段的杨树浦、南市、浦东以及新建的杨思、居家桥水厂输送水质较好的原水,改善了饮用水水质,所供原水量约占市区总供水量的60%。1992年2月一期工程通过国家验收。1995年临江泵站最高日供水量曾达257.4万立方米,超过设计水量。

2.二期工程

1990年4月上海市计划委员会委托上海投资咨询公司对续建工程实施方案进行评估,评估结果认为松浦大桥水域的水量能够满足要求,水质明显优于临江取水口。在总结一期工程实际运行经验的基础上,1992年编制二期工程初步设计,并由市计委同意列为利用世界银行贷款的上海环境项目内的子项目。1992年10月经世界银行同意,由英国海外开发署任命的设计评审咨询委员会同上海环境项目办公室、上海市自来水公司、上海市政设计院以及有关设计、研究单位共同工作的基础上提出预可行性和可行性报告。1993年3月和7月世界银行代表团相继通过对这二份报告的评估。1993年8月上海市政工程设计院编制《上海市黄浦江上游引水二期工程初步设计的修正版》。

二期工程取水口设在松浦大桥下游1.8公里的女儿泾边,建设规模为550万立方米/日的取水泵站,通过钢筋混凝土暗渠和钢管分二路输水:一路送长桥水厂和规划中的陇西水厂;另一路过江与临江泵站接通,临江泵站成为中途增压泵站,经增压后按原系统运行向下游输水。

大桥泵站取水口采用4只直径为8米的钢筋混凝土圆形进水箱,箱顶和侧面均开进水窗,窗上装有20厘米间距的格栅,4根直径3500毫米自流进水管引水进入泵房的前池。前池设一道机械格栅和一道回转滤网。取水泵房分二层,上层为电机房,下层为水泵。泵房设计安装12台水泵,其中4台为调速泵,每台泵的设计流量23400立方米/时,扬程15米。

输水管渠主干渠(大桥至曹行乡顾家塘结合点)为每孔断面3.75米×3.25米的4孔钢筋混凝土渠道,全长16.63公里。干渠(顾家塘至临江浦西端)为每孔断面3.60米×3.25米的4孔钢筋混凝土渠道。全长4.2公里。支渠(顾家塘至外环线分支点)为每孔断面3.90米×3.25米的2孔钢筋混凝土渠道,全长2.99公里。2根钢管支线,1根外环线分支点至长桥水厂为直径3500毫米钢管,全长3.55公里;另1根外环分支点至规划中的陇西水厂为直径2200毫米钢管,全长2.35公里。

二期工程修订后初步设计的总预算费用为23.245亿元。1994年7月动工。

[黄浦江上游引水工程示意图]

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