□陈晓兰(河南省水利宣传中心)
“水万物之本源也”,“水,至清、至美,从一勺,至千里,利人利物,时行时止。”历朝历代的国君都非常重视对水的治理与维护。修建了大大小小的各种水库或提岸等随处可见,而宋家场水库也是其中之一。
宋家场水库位于河南省驻马店市泌阳县城以东20千米的宋家场附近,处于东经113°29′~113°36′,北纬32°44′~32°47′,是一座民建公助,兼有灌溉、防洪、养殖、发电、旅游综合利用的大型工程。
泌阳县地处亚热带和暖温带气候的过渡带,兼有南北之长,四季分明,雨热同期。多年平均降水量900毫米。平均日照时数2110小时,光热水资源较为丰富,但受季风进退影响,年内他布不均,年际变幅较大,洪旱灾害频繁发生,大体上为五年三旱,五年一洪。
泌阳河发源于白云山东麓,石称比水及沘水,新中国成立后改称泌阳河,自东向西流,故有泌水倒流之说,属于长江流域唐白河水系,河道全长123千米,平均比降1/282,泌阳境内河道长74.3千米。而宋家场水库控制泌阳河上游流域面积186平方千米。流域内地貌复杂多姿、重峦苍翠,大体上是八山一水一分田,中共鄂豫边省委曾选择邓庄铺、焦竹园村为驻地;区内四季分明,气候温和,适宜农、林、牧、副、渔的全面发展,盛产柞蚕,素有“柞蚕之乡”之称。畜牧业为支柱产业,香菇为富民之源。
宋家场水库所在位置的大地结构单元,为秦岭褶系北秦岭褶皱带的横涧一迥龙地背斜褶皱束。出露的地层主要为中、下元古界变质岩系。岩石有石英片岩、角闪片岩、片麻岩等,并夹有大理岩。在水库的东南部,有燕山晚期侵入的花岗岩体,规模较大的铜山花岩体面积达87平方千米。库区第四系冲积、坡积、残积层分布广泛。
水库蓄水区内无区域性大断层。坝址出露的基岩,为中元古界银洞沟组变质岩,以细粒花岗片麻岩,二云岩片为主,并有绿帘黑云片岩、钠长角闪片岩及大理岩等。拦河坝坝基冲积层最大厚度在10米左右,以粗砂砾石为主,中夹有壤土层,土层厚度在3米以内,属于软土。左岸输水洞地基为弱风化花岗片麻岩;右岸输水洞位于片岩、片麻岩互层中,隧洞的下段有大理岩夹层,洞身围岩属于弱风化带,小断层较多,节理发育。溢洪道闸基及陡坡段层以花岗片麻岩为主,建基面以下属弱风化带,断层及节理多为陡倾角,充填密实。
宋家场水库上游山系,属于桐柏山余脉,浅山丘陵占流域面积的80%以上。周边群山环绕,山势由环围向中部递降,中部高程为400~250米,中部山丘受侵蚀剥蚀作用的影响,显得间缓和散乱,多呈起伏的陵状和突起的岛状形态。沿河冲积有羊进冲、邓庄铺、大路庄和坝前四小块小平地,其余多属浅山缓坡地和薄土层陵坡地,间有河谷地。流域内有小型水库8座,蓄水300万立方米左右,塘堰坝119处,小流域综合治理面积1.2万公顷。
1958年7月,南阳专署水利局在坝址进行了地形测量,沿轴线进行了钻探,在坝头、溢洪道、输水洞、副坝等部位作了坑探,并对地下水及建筑材料贮量进行了调查和估算,但未整理出系统的资料。1966年11-12月,河南省水利勘测设计院第一勘测队会同驻马店地区水利局钻探队,就坝基渗流、溢洪道选线、坝体和上游防渗铺盖质量方面,进行局限性的钻探。1968年6月编制出《东风水库上游铺盖补充说明》。1973年9月,续建溢洪道工程前,驻马店地革委水利局委托地区钻探队并邀请河南省地质局第八勘探队配合,对溢洪道进行了勘探,历时4个多月,1974年3月,编制出《宋家场水库溢洪道工程地质勘探报告》。1976年4月,地质局钻探队对溢洪道又作了补充勘探。1977年12月,提交了《宋家场水库隧洞地质情况说明》及《宋家场水库输水道工程地质条件及其评论》。为满足设计需要,1981~1982年又2次进行了补充钻探。
1959年11月,南阳专署水利局规划宋家场为中型水库。防洪标准采用50年一遇洪水标准设计,200年一遇洪水标准校核。设计洪水位187.02米,兴利库容3351万立方米,相应水位181.10米。校核洪水位188.25米,相应库容9900万立方米,设计灌溉面积0.67万公顷。
1966年续建工程前期,驻马店地区水利局和泌阳县水利局成立了联合规划设计组,对1959年的规划作了调理,按50年一遇洪标准设计,500年一遇洪水标准校核。又经过几次的复查以及对规划的调整,1985年,河南省水利勘测设计院对防洪规划重新复查后,于1986年4月作出《泌阳县宋家场水库水文复核报告》,其成果是:防洪标准仍按百年一遇洪水标准设计,万年一遇洪水标准校核,最高库水位190.04米,总库容1.32亿立方米,24小时雨量721毫米,3天雨量863毫米,洪峰流量6560立方米/秒,最大泄量2055立方米/秒,24小时洪量1.27亿立方米,3天洪量1.45亿立方米。1995年水库管理局作出《泌阳县宋家场水库水文复核报告》,并报送省水利厅总工办审查。1996年2月,省水利厅正式批复;最后两次复核成果,没有大的差异,采用1986年省水利勘测设计院计算成果。
30多年来,水库工程经受着了“75?8”特大洪水以及1982年、1987年、1988年较大洪水的考验,工程设计是合理的,施工质量是合格的。
宋家场水库工程建设历时30年,分阶段进行施工的。初建和续建阶段,是以民办公助的形式而修建的工程。最高上工人数达18000人,既轰轰烈烈又扎扎实实。战斗在工地上的各级领导工程技术人员,严格控制着工程质量,困难情况下的施工没有留下后遗症。度汛和除险加固工程,是按程序和规范施工的。
1959年冬至1960年夏,为宋家场水库工程的初建阶段。1959年10月,全面开始大坝清基工程,11月26日,截水槽开挖,原设计钻探剖面截水槽挖深3米达到不透水层(粘土层),计划挖深4米,嵌入不透水层1米。实际挖深6米时,发现一层0.1~0.5米厚的黄粘土淤层,层下有承压水,已有二三处向上翻水,其状如沸。用人工锥探,2米以下仍是沙层,鉴于当时工地抽水设备落后,如一旦揭破淤土层,将会给施工带来不可克服的困难。于是决定截水槽不再开挖,立即用粘土回填。坝基防渗改做坝前铺盖,铺盖长129米,接心墙处厚2米,向上渐变至末端厚1米。
1959年11月,开始对输水道工程清基,浇筑输水道进口底板,为防冻搭盖了暖棚,温度保持在0度以上。1960年3月,浇筑了廊道底板和侧墙。
1966年11~1967年1月,开始浇筑压力洞。在洞身浇筑期间,下游各工段也先后进行了浇筑,于1966年12月完成了整个输水道工程。输水道施工开挖石方1555立方米,土方12010立方米,浇筑混凝土1039立方米,钢筋混凝土543立方米,浆砌块石230立方米,干砌块石200立方米,完成工日54000个。
1966年12月,开始主坝施工,1967年春,主要任务是开挖溢洪道,1969年4月河槽段高程达到187.65米,11日,坝顶高程达到190.65米,14日副坝达到设计高程。
1967年2月开始对临时溢洪道开挖,6月基本竣工。底宽达到90米,底部高程185.65米,续建工程累计完成土沙石方523912立方米,砌体52813立方米。1970年3月开始动工兴修左岸水电站,1971年8月投入运用。
1975年12月开始度汛工程,1976年11月全部工程竣工。主坝坝顶高程191.10米,防浪墙顶部高程192.10米,溢洪道底宽60米,底部高程181.10米,子埝顶部高程185.0米,完成石方开挖121510立方米,土沙石方57840立方米,浆砌块石2139立方米。
1978年9月开始对溢洪道闸基进行开挖,然后进行土石方开挖及砌石工程,接着安装闸门、启闭机,最后修建启闭机房、闸室右岸洼地段副坝的修建。1982年9月底完工,共完成混凝土10024立方米,浆砌块石8371立方米,干砌块石1427立方米,石方开挖74992立方米,土方开挖29720立方米,土方回填42620立方米,石渣回填6360立方米。
1983年8月至1984年12月,开始修建右岸输水洞工程。1985年11月至1987年12月开始修建右岸水电站,完成土方挖填11253立方米,混凝土及钢筋混凝土897.9立方米,浆砌块石859立方米,50号浆砌砖110立方米。
1972年宋家场水库处于基建军阶段,就已经开始了灌区的管理工作,经历过70年代的发展期、80年代的萧条期和90年代的逐步恢复期。
宋家场水库自投入运用以来,防洪效益比较显著,特别是“75?8”特大洪水,保住了大坝,保住了泌阳县城,减少经济损失1亿多元。对农作物灌溉起到了非常重要的作用。渔业取得了明显的经济和社会效益。小水电累计发电量1018.5万千瓦时,供电区涉及高邑、王店两个乡9个村委,覆盖39平方千米。管理区的绿化环境宜人,旅游业蒸蒸日上。