第八节　沙河集水库

沙河集水库位于安徽省滁州市沙河集西侧1公里，大坝横跨滁河支流清流河上游大沙河，下距津浦铁路1公里，是以灌溉为主兼有防洪、水产养殖等综合效益的大型水库。水库以上流域面积300平方公里，占清流河面积的四分之一。沙河集水库多年平均降水量为976毫米，多年平均来水量0.78亿立方米。水库防洪标准按千年洪水设计，可能最大降水校核，大坝设计抗震烈度为7度。水库死水位31.6米，相应库容0.21亿立方米；兴利水位40.5米，相应库容1.03亿立方米；校核洪水位44.12米，总库容2.11亿立方米。坝顶高程44.4米，最大坝高27.4米，为均质土坝，防浪墙顶高程45.6米。水库有灌溉放水涵洞3座，溢洪道和非常溢洪道各1座。溢洪道进口处建闸控制，最大泄洪流量1680立方米每秒，非常溢洪道最大泄洪流量3085立方米每秒。水库于1958年9月开工兴建，1962年9月基本建成，1973年续建加固，至1979年底完成加固工程。至1988年底止，水库工程共完成投资811.8万元，土、石方挖填(包括混凝土)337.9万立方米。
一、勘测规划
〔规划设计〕
1958年4～7月，治淮委员会勘测设计院、安徽省水利厅、全椒县水利科等单位，先后编制了巢滁皖流域规划报告初稿、沙河集技术设计书草稿、沙河集水库简易规划设计。由于采用的水文数据不一，死水位和兴利水位定的不一，致使坝顶高程也有出入。简易规划设计中水库防洪标准按50年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核；年迳流深采用315毫米，集水面积为300平方公里，死水位30.0米，库容0.10亿立方米，兴利水位43.1米，库容1.6亿立方米，校核洪水位44.43米，总库容2.03亿立方米；大坝坝顶高程45米，顶宽5米，防浪墙顶高程46米，溢洪道进口底高程43.1米，底宽80米，最大泄洪流量包括放水涵洞共233立方米每秒。
1962年1月，安徽省水电厅勘测设计院编制了《沙河集水库修正规划设计书》，水库集水面积采用300平方公里。考虑水库下游为津浦铁路，水库标准按500年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核，万年一遇洪水不漫坝，年平均径流深260毫米；死水位31.0米，库容0.13亿立方米，兴利水位39.0米，库容0.78亿立方米；用500年、2000年、万年三种频率的7天暴雨量620、730、875毫米进行调洪演算，得出设计洪水位39.9米，库容0.92亿立方米，校核洪水位40.4米，总库容1.07亿立方米，万年一遇保坝洪水位41.0米，坝顶高程41.5米，防浪墙顶高程42.5米。在保证率90%，年平均每亩需水300立方米时，设计灌溉面积20万亩。溢洪道进口处建闸控制，闸底高35米，计11孔净宽55米。
1965年10月，滁县专区水电局编制了《滁县沙河集水库灌区工程扩大初步设计》。根据省水利厅对土坝设计标准的建议，考虑1963年海河流域大暴雨的影响，水库按千年洪水设计，万年洪水校核。死水位为32.0米，兴利水位39.5米，演算得出坝顶高42.5米，防浪墙顶高程43.5米。
1966年滁县专区水利局作了修正设计，在泄洪闸位置建滚水坝，坝顶高程37.0米，长74.7米，中间偏左有两个深孔，净宽3米，底高程32.8米，设插板门控制。
1973年滁县专区水利局会同滁县水利局，根据全省水利大检查的检查意见，制定了具体加固实施方案，经省水电局同意后实施。主要内容：标准按千年洪水设计，万年洪水校核；死水位定为31.6米，兴利水位40.5米；加高培厚大坝，坝顶高程44.4米，防浪墙顶高程45.6米；在溢洪道进口处拆除滚水坝，建泄洪闸4孔净宽40米，闸顶高程34.5米，在右坝端新增放水涵洞，填平坝后渠道。
1976年6月省水利局同意沙河集水库当年渡汛先按“75·8”林庄暴雨作为复核标准，今后按可能最大暴雨复核；同意开挖200米宽非常溢洪道，不做子埝。
1977年12月，滁县地区水利局编制的《滁县沙河集水库加固工程扩大初步设计》，水库按千年洪水设计，按24小时雨量1050毫米和抗震烈度7度对水库进行复核。死水位及兴利水位同前，得出设计洪水位42.82米，库容1.50亿立方米，校核洪水位44.12米，总库容1.70亿立方米，坝顶高程44.4米，防浪墙顶高程45.6米，泄洪闸底高34.5米，4孔净宽40米，万年一遇泄洪流量1680立方米每秒。非常溢洪道宽200米，深浅槽各半，深槽底高37.5米，浅槽底高39.5米；自溃坝顶高42.9～43.0米，最大泄量3085立方米每秒，放水南涵泄水流量14.3立方米每秒。1985年复测了水库地形图，重新量算库容曲线，相应水位的库容修正为：死库容0.21亿立方米，兴利水位库容1.24亿立方米，设计洪水位库容1.76亿立方米，总库容2.11亿立方米，于1989年起使用。
二、施工
〔拦河大坝〕
大坝是按1958年简易规划设计所定断面施工的。坝顶高程45米，顶宽5米。上游坡37.5米高程以上为1∶2.5，以下为1∶3；37.5米和29.5米高程处设1.5米宽平台。下游坡在37.5米高程以上为1∶2，以下为1∶2.5，坝后渠底高程30.0～29.5米；河槽段坝基设粘土截水槽以防渗，上游设100米长、1～1.5米厚的粘土铺盖。大坝于1958年9月开工，在工地成立工程指挥部。土方挖填由民工承担，先由常备民工填筑施工围堰，开挖导流沟截水槽和清理坝基。粘土铺盖未按设计要求施工，从坝脚开始渐向上游推进长50～60米，厚1米以上，未加碾压。截水槽按设计断面开挖到基岩面后，清扫干净，取选定料区的粘性壤土回填，分层夯实，填筑至高出原地面为止。10月份，组织近百名民工开始在河槽及滩地段按设计断面填筑坝体。人工运土，分层夯实，能达到设计要求，于1959年春节前填筑到24～25米高程。春节后，指挥部为求大坝及早合龙蓄水，全坝按小断面填筑到34～34.5米高程，顶宽1米；上游坝坡按设计标准做足，下游坝后期求快，采用的土料含砂很重，增加分层厚度，碾压不认真，质量很差。导流沟合龙时适遇大雨，就近取夹有风化石的土料上坝，填筑厚度1～2.5米，未加碾压，为大坝留下隐患。是年5月填筑至规定高程后，民工回乡春耕，工程暂停。10月继续施工，仍是小断面加高至38～39米高程，顶宽1米。上游坝坡按设计坡度上升，下游坝坡28～29米高程以下河槽段用砂砾填筑，坡度1∶5，在29米高程留10米宽平台；平台以上用壤土填筑，坡度1∶1.5～1∶2。初期施工质量尚可，后期差，河槽段筑坝土料土质极不均匀，部分壤土含砂性很重，并掺有草根等杂物，碾压不实，各施工队间形成界沟。至1960年5月大坝填筑到38米高程工程暂停。
1961年3月至6月，由省水利工程总队管教六支队施工，按渡汛设计将大坝加高至高程40米，顶宽3米。1962年春，管教六支队按修正设计继续施工，至9月坝顶填筑到设计高程41.5米，并用浆砌块石砌筑防浪墙，顶高42.5米，顶宽0.3～0.4米。是年按修正设计筑排水体2处，一在坝后渠内侧设贴坡反滤，一在下游坝坡上设排水体。
1973年，为加固大坝成立沙河集水库工程领导小组。是年9月开工，大坝顶高程加到44.4米，顶宽4.6米，1974年5月完成。工程质量除各民工营之间的结合部不够密实外，其他部分基本符合设计要求。在土坝加高培厚时，原有反滤不拆除，在原坝后渠底及抗震平台下每隔10米设横向砂沟，将排水体的水排出坝体。在32.5米及37.0米高程下游坝坡平台上，各设一道纵向排水明沟，再由横向明沟排到坝下。
1978～1979年，填筑了10米宽的抗震平台。1978年4月至1979年，完成了粘土井柱防渗心墙。1980年下半年，按加固设计完成第二道防浪墙，墙顶高程45.4米，断面与1962年建成的第一道防浪墙相同，墙体每隔15米留一沉陷缝。
〔放水涵洞〕
放水涵洞共有3个，即老涵、南涵和小北涵。老涵在坝的北端，经坝后渠输水。原设计中放水涵洞设在南坝头与小孤山结合处岩基上，因河道深槽紧靠山脚，山坡较陡，石方开挖量大，工期较长，经研究改建在坝的北端。该涵为浆砌块石结构，总长59米，进口涵底高程30米，洞身为马蹄形，孔宽2米，拱座高1.423米；设计引水流量12立方米每秒。竖井设在上游坝肩处，设主、副钢筋混凝土平板门，各用2台10吨螺杆启闭机联动启闭。1958年开工，1959年建成。在续建加固时，老涵不再输水灌溉，留作在特殊情况时辅助泄洪和放空库水及建小型水力发电站用。南涵位于大坝南端，为钢筋混凝土底板和盖板、浆砌块石夹混凝土边墙的混合结构。洞身为矩形断面，宽2.5米，高3.3米，底板进口高程29.1米；设计引水流量14.3立方米每秒，闸门和启闭机情况同老涵。1973年9月开工兴建南涵，先筑上游围堰，再切开大坝。时值严冬，施工条件差，挖到底部时渗水严重，边坡常坍塌，用杉木条、毛竹支撑。待挖至设计高程时，立即浇筑混凝土底板。在施工进口挡土墙时，渗水难以排尽，研究采取人工挖孔浇筑混凝土井柱，高出水面后在上面浇筑钢筋混凝土盖板，再用浆砌块石砌筑至设计高程，从而保证了工程进度。1974年4月工程建成。由于涵洞位于坝体填筑夹石土层部位，结合不好，两侧边墙砌筑不密实，夹层混凝土有蜂窝，洞身渗漏严重，在加固工程中进行灌浆堵漏。加固工程于1978年施工，共钻孔150孔，灌注水泥浆和粘土掺水泥混合浆，共用去水泥60吨，干土32吨。北涵位于大坝北端，系钢筋混凝土圆涵，直径0.6米，洞身埋设在溢洪道泄洪闸的翼墙内；进口处设钢筋混凝土圆筒门，系单孔，与泄洪闸同时兴建，1977年建成。
〔泄洪工程〕
溢洪道：1958年设计文件中，溢洪道位于大坝北端与山许河相距较近的山洼处。挖开山岗通山许河，因土石方量大，未采用。1961年3月，为保水库安全，在大坝北端不远处开挖了临时溢洪道。进口底高程34.5米，底宽69米，中间有5米宽、2米深的深槽，下接老河道；至8月上旬开通，10月挖通引河，工程由省管教六支队施工。1966年，为蓄水在溢洪道泄洪闸位置处建滚水坝，坝顶高程37米，长74.7米，中间偏左有两个深孔，净宽3米，底高程32.8米，设插板门控制，于1967年汛前完成。1974年在溢洪道进口处拆除滚水坝，建4孔40米宽的泄洪闸1座，闸底板高34.5米，1977年7月完工。
非常溢洪道：紧靠泄洪闸左岸，总宽200米，两边浅槽高程39.5米，中间100米深槽底高程37.5米。1977年年底开挖，1978年底完成。表层土方由民工挖运，石方由指挥部组织专业队爆破，民工负责清渣。自溃坝因坝体设计未定而未填筑。
三、管理运用
1962年成立沙河集水库管理所，1981年升格为管理处。
1980年以前，管理工作着重在工程管理方面，以做好调度运用和工程的养护维修为主，并抽出人员兼管施工。1981年后，按照水利部提出的“确保工程安全，充分发挥效益，积极开展多种经营”开展了经营管理工作。
〔枢纽管理〕
1963～1972年，大坝虽已按设计标准建成，但尚有零星尾工。由于施工质量较差，坝后渗水严重，忙于进行补救处理，管理工作较粗。1973年开始进行加高培厚，至1982年，粘土井柱心墙的事故井处理完毕，才有条件加强管理工作。嗣后，大坝建立了专管小组，划段负责，责任到人，建立每月检查评比制度，坚持执行年终总评，奖优罚劣。1986年用浆砌块石护砌下游坝肩。1987年7月，因雨水较多，大坝背水坡出现浅层滑坡3处，经开挖检查，裂缝深20～30厘米并无发展，即回填夯实。1982年经滁州市白蚁防治研究所检查，大坝右端小弧山坡和坝脚下竹园发现有白蚁活动迹象，在坝下防洪堤发现有土楼白蚁。是年5月采用灯光、毒饵诱杀，1983年设置诱蚁桩等进行综合防治，效果较好。
泄洪闸、放水涵洞均指定专人管理，每年汛期前后各进行一次检查，并维修养护以确保设备完好，运转灵活，并做好运行记录。除正常工作外，1986年小北涵的圆筒式闸门因漏水改造为铸铁闸门，并更换启闭机。1987年装置了泄洪闸检修插板门。是年冬，在非常溢洪道处建一座小土堰，堰顶高程39.8米，顶宽2米；又对泄洪闸下游泄洪渠道的防洪导流堤进行护砌。
〔水工观测〕
1962年曾在大坝处埋设测压管28根，用于河槽段及坝身浸润观测，因管理不善，到1968年能进行观测的仅存10根。由于观测资料不全，也未进行整编，随着大坝续建加高，所有测压管均被埋没。1982年、1983年先后安装测压管49根。其中内坝基扬压力管4根，绕渗管5根，坝身浸润线管40根。在49根测压管中，淤积的有15根，死水管或灵敏度很差的4根，受降雨影响的16根。测压管观测工作由专人负责，按规范要求进行，汛期5天、平时10天观测一次，年终进行整编。根据已有观测资料分析，证明粘土井桩心墙达到防渗设计要求，起到心墙的防渗作用。坝基扬压力比较稳定，绕坝渗漏和坝基渗漏经粘土灌浆、涵洞水泥灌浆、粘土井柱心墙加固后，上游抗渗能力加强，下游排渗条件改善，绕坝渗漏和坝基渗漏有明显改善。
〔水文测报〕
水文测报工作由水库水文站负责进行，属滁县地区水文分站领导，自1962年起有观测资料。库址处用人工观测水位、雨量，用流速仪施测南涵灌溉流量和泄洪闸泄洪流量。在库区内有曲亭等5处雨量站，均为委托站，汛期向省防汛指挥部、国家防汛总指挥部及有关省、县(市)，报送水库水位、流量及雨量资料。
〔控制运用〕
自1970～1985年，各年的汛期限制水位定为36.0米。1986年为37.0米，1987年起汛后蓄水位为37.5米，汛期仍为37.0米。当水位超过汛期限制水位时，泄洪闸等根据预定计划控制泄洪。自1970～1988年，实际的年最高水位仅有两年低于36米，其他各年均在36米以上。以1987年为最高，达38.4米。是年入库最大流量为1040立方米每秒，下泄流量为263立方米每秒。
〔迁移赔偿〕
1958年水库工程开工以前，没有进行过库区淹没情况的调查；但在编制水库技术设计草稿中，曾提到20年一遇洪水位41.15米时，受淹面积16平方公里。50年一遇洪水位41.65米时，受淹面积20.3平方公里，淹没农田1.7万亩，估算迁赔经费2万元。自1963～1988年止，共作过4～5次淹没区情况的调查。1958年秋至1967年底止，库区共迁出群众800户，人口5000余人。1961～1967年共赔偿了4次。据不完全统计，共赔偿经费7万余元；但38米高程以上至42米高程的淹没区尚未进行安置赔偿。
四、工程效益
自水库建成蓄水以来，最大进库流量大于500立方米每秒以上的计有6个丰水年，以1987年1040立方米每秒为最大，水库拦蓄削减洪峰达75%。自1963年开始至1988年，除1966至1968年无统计数字外，23年水库共提供灌溉用水量8.5亿立方米，累计实灌面积206万亩。近10年来平均每年实灌面积达11万亩。据统计，1971年平均亩产稻谷163公斤，1985年提高到425公斤。水库可养殖水面有1.3万亩。1959年成立渔场，属水产局领导，自主经营，每年只向水库管理处交纳水费，年约0.3万元。建场以来渔场进行人工繁殖放养，共捕捞成鱼172万公斤。水库管理处1979年开始整修9口养鱼池，面积计57亩，由职工家属饲养，改善职工生活后略有盈余。1987年2月，水库建成一座装机容量40千瓦的发电站，投资2.5万元，利用废水发电。至1988年底，共发电15万千瓦时，已收回全部投资。