沙河水库是北京市昌平区沙河镇温榆河源头的人工水库，水域面积201平方公里，总库容2045万立方米，承担调洪、灌溉和回补地下水等功能。该水库由东沙河、北沙河和南沙河汇水形成，流域面积1125平方公里，主要补水来源为降雨和再生水厂退水。监测显示，温榆河上段（沙河水库-沙子营）水质类别已达Ⅲ类 。
沙河闸始建于1959年，1983-1985年完成首次改扩建，将20孔翻板闸门改建为10孔平板钢闸门。1999年实施加固工程，新增3孔泄洪闸并完成坝体防渗处理。2024年启动的除险加固工程进展过半，计划2026年2月底完工，将重建水闸、修复防浪墙并新增安全监测设施，恢复防洪调蓄功能 。
库区东侧建有自然公园，设有垂钓、烧烤等休闲设施 。生态修复工程采用"溢流污染防控、面源污染削减、库区生态修复"技术路线，通过清淤扩容、湿地建设及污水处理等措施，建成南北两岸总净化规模达22万立方米/天的近自然湿地，使2021年水质稳定达到地表水V类标准 。该区域现栖息鸬鹚、东方白鹳等鸟类超30种，其中2019年观测到国家一级保护动物东方白鹳，2023年记录到十余只白天鹅种群 ，被列为北京三大观鸟区域之一 。
监测显示水库仍存在违规垂钓及贩售污染鱼类现象，组织者在西岸搭建浮桥按每12小时100元标准收费，鱼贩将收购的鲤鱼、鲫鱼（可能存在重金属富集风险）转售早市 。2025年启动的湿地公园养护项目预算292.546万元，涵盖487577平方米区域的绿化管护及防汛工作 。
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