我自1955年大学毕业后，到1991年退休，在水利战线上工作近三十七个年头，其中有五分之一的时间是在慈溪县(今为慈溪市)杜湖水库度过的。这段生活经历对我来说，可谓是辣酸交加，苦甜俱有。
一
慈溪县地处杭州湾的滨海平原，水利条件相对较差。全县942．2平方公里陆域面积，常年降水量为5.12亿立方米，人均水资源占有量为宁波市平均水平的40％；而陆域内山丘面积只有166．8平方公里。由于山区面积少，给建造水库带来诸多不便；造成了时空分布不匀、水资源利用系数不高、地下径流不丰的局面。而外杜湖早在东汉光武帝建中二年(公元57年)时就有了，虽然历代几经修建，但湖塘矮小，漏水严重，蓄水量少。外杜湖堤高平均2．2米，全长4．4公里；集水面积27平方公里(其中里湖20平方公里)；湖面积4．2平方公里(其中里湖0．5平方公里)；蓄水量800万立方米(其中里湖100万立方米)。但遇到大旱季节，水就供不应求，放3—4次水，湖就干了。根据1961—1971年资料统计表明，10年中就有7年湖水放干，有时连群众的生活用水都无法保证。所以，当地政府和群众对兴建杜湖水库的呼声一直十分强烈。
1962年下半年，为了提高外杜湖泄洪和放水能力，县里决定依靠自己的力量，派我到杜湖水库，负责该库2孔3米宽的中门闸扩建的设计和施工任务。目的是通过此闸来调节水库的水量，起到涝时泄洪，旱时放水，确保灌溉农田的作用。这一工程经过各方努力，次年春顺利地完成了。这是我首次接触杜湖水库，由此，我与杜湖水库结下了缘。
兴建杜湖水库可以解决观城区16万亩稻棉地的灌溉，其意义和作用十分重大。到了1963年，在省、地没有立项的情况下，为掌握杜湖水库坝址的地区情况，慈溪水利局决定土法上马，自己先搞起来，并要我来负责这项工作。我不是学地质专业的，但为了使杜湖水库能早日建设，我也只好赶鸭子上架，勉为其难。在工作中，边学边干。到了1964年，上级批准要加高外杜湖大坝，这样县里又调来一批干部，于是我也把铺盖行李搬到工地，负责现场设计。当时条件极其简陋，我们采取边设计边施工的方法。到1965年夏天，已经抛下石块3万立方米，储存黄泥5万立方米，共用去工程经费10万元。正当工程全面铺开、加紧施工时，在师桥蹲点搞“四清”运动的省委领导干预下，突然宣布工程停工下马。兴建杜湖水库的美梦就像肥皂泡沫一样，被一阵风吹破了。
1967年大旱，杜湖灌区5．5万亩晚稻几乎颗粒无收，10．5万亩棉花严重减产，群众生活用水也发生困难。当地政府和群众对兴建杜湖水库的呼声愈加强烈，于是，兴建杜湖水库的方案又一次提上了工作日程。1968年地、县二级决定兴建杜湖水库。同年7月，县里请来了省水电设计院地质钻探队，由华唯松、张年生两位地质人员负责钻探；又请来了浙江大学土木系地基教研室的潘秋元、卞守中、邱彩兰三位教师与地区水利局孔凡生、蔡伯元两位同志和我共6人组成现场设计小组。浙大教师承担大坝的地基处理，因为沙井方案是他们提出来的；我和孔凡生、蔡伯元三人承担水文、水工结构的设计工作。当时，我们都是一些缺乏实际经验的“牛犊”，但热情很高，干劲十足。经过大家二三个月的紧张工作，水工部分的初步设计和地质钻探基本上告一段落。沙、井坝基设计因地质和土工指标尚未确定，只做些资料搜集等前期准备工作。说实在的，当时对沙井处理软土坝基这一新工艺，在国内尚属首次应用，既缺乏现成的操作经验，也没有可以借鉴的实例。
1968年10月，省水电设计院地质队和省水利科学研究所(今为省水利科学研究院)，分别提出了地质报告和土工试验资料。11月由浙大徐少曼、卞守中、徐国强三位教师和石湖淼、王瑞春组成设计小组，第二次进行土坝沙井地基设计等工作。用了一个多月的时间，终于完成了杜湖水库的初步设计文件，呈报地区和省水利局审批。
二
杜湖水库的总形势为，坝上是水库，坝下是外湖，大坝就在水中央，这样的大坝设计在全国是罕见的。当时设计的具体方案是这样的：坝址选在原有里湖堤附近，设计土坝高17．5米，坝长440米，总库容量为2030万立方米；沙井范围长320米，宽70米，直径42厘米，井距3米，井深12—14米，整个大坝共需打沙井2997根；沙垫层需0.8—1.2米；共需土石方48万立方米，投工82万工。泄洪洞长157米，洞高4．5米，宽4米，最大泄洪流量达100立方米/秒，共计需开挖土石方1.7万立方米，浇制混泥土900立方米。溢洪道进口堰顶宽40米，深槽宽12米，最大泄洪流量达181立方米/秒，需挖土石方1．8万立方米。水电站装机2台125千瓦发电机。库区内需淹没土地853亩，房屋682间。改建公路6公里，兴建桥、涵洞4座。工程总投资165万元。水库建成后，可基本保证下游16万亩稻棉地的灌溉，此外每年还可发电23万度，养鱼30—50万尾。这个设计方案经地区批准后，于1969年10月8日成立了慈溪县杜湖水库工程筹备处，同年11月5日杜湖水库工程指挥部正式成立，由原慈溪县委副书记兼县长李金溪同志任指挥，当时他刚从干校解放出来，为县革委会常委。尔后从全县调来四十多名干部。从此建设杜湖水库的工程打响了。
工程一开始就遭到打沙井需用500吨煤的难题。慈溪县革委会主任张招福表态；“即使把工厂停下来，也要保证杜湖打沙井需要的煤！”可见当时领导修建水库的决心之大。开工后主要有三项任务：一是在里湖塘填高2米、长400米和宽80米的坝，这是打沙井的施工场地，又是大坝的一部分，这项工程须在1970年春节前完成。二是为了保证沙井法的顺利进行，首先要找到足够的沙源，为实施沙井新工艺提供有力的物质基础。经过努力我们在里杜湖上游找着了一个蕴藏量十分丰富的沙源，组织民工挖好10万立方米黄沙。三是及时处理好移民问题和施工中涉及群众利益的政策。在指挥部统一领导下，各职能部门积极工作密切配合，使三方面工作开展得很顺利。
三
宁波是我国典型的软土地区，它具有含水量大、压缩性高、渗透性小和强度低的特性。沙井是处理软土地基的一种相当成功的方法，特别对深厚的软土地基，效果尤为显著。
沙井的作用是增加排水途径，缩短排水距离，在逐渐加荷的情况下，加速软土的固结，从而提高软土的强度，增加地基的稳定性。不妨拿豆腐作个比喻，豆腐既软又嫩，一碰就破。但如果把豆腐用布包起来，加以适当的压力，挤出水份，制成豆腐干，那就结实得多了。沙井的原理就是受豆腐干启发而发明的。沙井法的优点有以下几点：
一、地基强度增加快。杜湖水库经过2年零8个月施工，即当大坝高度达到14米时，沙井地基的抗剪强度平均提高3．2倍；施工4年，坝高达16米时，地基强度提高到3．6倍。而采用传统的镇压层方法的英雄水库(在江北区慈城镇)历时5年坝高达12米时，地基强度增长最多只有1.5倍，而且仅限于地基浅层。二、工程量少、经费省。杜湖坝高17.5米，每延米断面土石方为1070立方米，而余姚四明湖水库采用镇压层法坝高16米，每延米断面土石方则为1420立方米。按杜湖坝长440米计，沙井法可比镇压层节省土石方17万立方米，节省经费30万元。杜湖水库总投资165万元，其中沙井处理仅10万元，仅占工程经费的6%。杜湖水库每立方米的造价只花8分钱。这样低廉的水库工程确是十分罕见。三、施工期短又安全。采用传统的镇压层法，施工期在10年以上，稍不小心，往往会发生大坝滑动事故。采用沙井法的杜湖水库三年受益，五年顺利建成。实践表明：设计是先进的，质量是好的，工程造价也是省的，可谓多快好省。由此，获1985年省水利厅优秀设计奖。
不仅如此，它的建成在学术上也有重大意义。1978年，省水利局和省科技局联合召开现场鉴定会，邀请水电部规划院、上海基础公司、铁道部第四设计院、华东水利学院、同济大学、华侨大学、浙江大学、省水电设计院、省水科所及地区水利局和慈溪县等13个单位36位领导和专家，对《沙井在杜湖水库的应用》的科研成果进行了技术鉴定。结论是：该成果发展了一套比较完整的沙井设计理论和实用计算方法，具有较高的学术价值和实用意义，达到了国内先进水平，为在软土地基上筑坝闯出了一条路子。由省呈报中央作为1978年全国科学大会的献礼。1981年8月浙江大学土木系曾国熙、王铁懦介绍了杜湖水库的软基处理技术，顾尧章撰写的论文《沙井地基的若干问题》，并由曾国熙教授在意大利召开的第十届国际土力学及基础工程学术会议上进行交流。东南大学、浙江大学、湖南大学及华南工学院合作编著的高校教材《地基与基础》一节，也编入了杜湖水库土坝设计断面及有关资料，作为沙井坝基的典型代表。
1970年6月沙井已经完成，指挥部提出要扩大规模，大坝由原设计的15．5米加高到17．5米，增加蓄水量400万立方米，水库功能由原来以一年调节为主变成多年调节。这样一来，所有设计几乎又要重新开始。由于边施工边设计，再加上人手少，只好先应付施工图纸，设计书和计算书只好留待以后再补上。从1972年8月至1973年6月一年时间内，王铁儒、蔡法林和我集中精力完成了《慈溪杜湖水库技术设计书》、《慈溪杜湖水库技术设计计算书》及《慈溪县杜湖水库施工总结》三本资料。
此外大坝埋设了位移、沉降、孔隙水压力仪、浸润线管、承压水管及消压井等观测设备，从施工开始就开始定时进行观测，积累了大量观测资料。到1977年12月统计(以后仍在观测)已进行了3392次的观测，积累了206900多个数据。为施工、设计、科研及管理提供了可靠的依据。
四
由于沙井处理软土坝基是一项新技术，在国内应用尚属首次，所以许多单位都很感兴趣，并予以极大的关注与支持。我们曾在设计和开工前，先后在1968年和1969年下半年召开了两次技术协作会议。参加会议的有浙江大学、南科所、上海基础公司、省水电设计院、省水科所、宁波地区水利局、余姚和宁波市水利局等单位，同时分别承担了设计、科研、施工、钻探和土试任务。而且有的单位参加人员之多也是在其它工程中所少见的。例如浙江大学土木系来过杜湖工地现场设计的教师有潘秋元、卞守中，邱彩兰、徐少曼、徐国强、顾尧章、王铁儒、陈旺根、蔡法林、杨戌令、乐子炎、程庸礼、盛进源等14位之多。其中顾尧章是小分队队长，长驻代表是蔡法林，工作做得最多的是王铁儒。陈旺根在水工设计方面也做了不少工作。南科所有赵令炜、沙金煊、盛崇文、李祥雨、郭家禄、王仁钟和汪兆京等同志，其中盛崇文来的次数最多，住的时间也较长。可以说，杜湖水库的建成是水利科学界和水利工程部门大协作的结晶，是众人浇开的科技之花。
杜湖水库的建设成功又是广大农民、工人、工程技术人员齐心协力、苦干实干的结果。当时虽然“左”倾色彩较为浓厚，但是广大建设者们以主人翁的姿态，严把工程质量关，以苦干实干加巧干精神，谱写了一曲社会主义的颂歌。
技术过硬的上海基础公司在杜湖水库工程中负责打沙井。当时工作环境艰苦，又值“文革”中期，到处可以看到极“左”的政治口号和“革命第一”的标语，但在杜湖水库的工地上，他们树起了“百年大计，质量第一”的大幅标语牌，该公司技术员苗华农和机长非常重视工程质量。对检查后不符合标准的沙井，主动负责地向公司领导提出，公司采纳他们的建议后，就带领工人加班加点，先后补打了9根沙井，为保证大坝的质量奠定了基础。该公司工作效率也很高，整座大坝共需打沙井2997根，总长度达40779米。2台机组每天两班倒，工人们抢时间争速度，平均每台班打17根沙井，最高的创造了每台班打36根的新纪录。这一成绩已大大超过了英国的水平(英国有一个工程项目，共需打2000多根沙井，打了7个月时间才完成，平均每台班只打10根。而上海基础公司的工人们只花了44个工作日—1970年3月13日至5月15日—就完成了近3千根沙井的任务)。
由于杜湖水库建设中采用的是新工艺，当然免不了会遇到许多工程技术上的难题。为此，总指挥李金溪总是及时召集科技人员和群众—起开“诸葛亮会”，攻克了一个又一个的技术难关，使工程得以顺利进行。在导流上打直径达80厘米大沙井时，采用人工挖井法，工艺要求边挖井边用砖拱扶壁，挖好井为防止塌方，要立即回填沙料。因此，每口沙井开挖后，必须一气呵成。当时，在没有任何机械化设备的条件下，工人们的劳动强度是可想而知的。而整个大坝需打这样的沙井达40多口。当指挥部把打大沙井的任务下达后，广大民工和科技人员齐心合力，只用了72小时就完成了任务。在处理沙垫层碾压密实等有关突击工程时，也采用领导、民工、科技人员“三结合”的办法，群策群力，在实践中不断地完善新的施工工艺，从而保证了工程的进度和质量。
五
杜湖水库建成之后，宁波地区采用沙井、沙垫层处理软土地基筑坝的方法，又先后建成了宁海胡陈港堵坝、镇海十字路水库和北仑电厂千亩岙水库。其中胡陈港堵坝工程获1995年浙江省水利厅优秀设计奖，十字路水库坝高超出杜湖水库大坝9米，在设计和施工上都有了新的改进和提高，取得了很好的效果，该项工程获得1988年浙江省优质工程奖和1989年度水利部优质工程奖。沙井、沙垫层的新技术已在宁波地区推广、应用、开花、结果。
作者：石湘淼、新昌县人。大连工学院毕业。曾任宁波市水利局技术员、工程师、副总工程师等职。并获宁波市有突出贡献的科技人员称号。已退休。