廊坊市蓄滯洪區(qū)農業(yè)種植條件分析

劉伯華 耿雪瑩 高宇俊 高清泉 宮進忠

（1廊坊市氣象局，河北廊坊 065000；2河北省地球物理勘查院，河北廊坊 065000）

蓄滯洪區(qū)是指包括分洪口在內的河堤以外臨時儲存洪水的低洼地區(qū)及湖泊等，包括分洪區(qū)、行洪區(qū)、蓄洪區(qū)、滯洪區(qū)與洪泛區(qū)等，在江河流域防洪歷史中發(fā)揮了重要作用。在經濟社會快速發(fā)展的進程中，蓄滯洪區(qū)的建設出現了一些不適應的問題：有的地方忽視其本源功能，工業(yè)化建設強度加大和人口密度加大，造成蓄滯洪區(qū)啟用時困難與阻力增大；有的管理粗放，大田農業(yè)及林業(yè)種植規(guī)劃不當，造成行洪時障礙物較多；有的地方僅停留在原始功能階段，單一目標的防洪理念已不能完全適應新的發(fā)展要求，影響了區(qū)內居民生活水平的提高和地方經濟的發(fā)展。改革開放以來，各級政府已將可持續(xù)發(fā)展理念融入洪水管理全過程，將探索流域內經濟社會健康發(fā)展新途徑納入新時期洪水管理的重要內容。水資源的合理配置對國民經濟可持續(xù)發(fā)展起到非常重要的作用[1]。實踐證明，濕地可以充分利用洪水資源，提高水利用率，增加可供水量，擴大灌溉面積，改善生態(tài)環(huán)境。據統(tǒng)計，在蓄滯洪區(qū)建成35年內，中國70%的蓄滯洪區(qū)最優(yōu)發(fā)展途徑為部分濕地化[2]，在嚴重干旱地區(qū)形成了較大范圍的濕潤小氣候，為增加糧食產量發(fā)揮了作用?？茖W發(fā)展農業(yè)生產也是蓄滯洪區(qū)土地和水資源高效利用的一種途徑。我國有98處蓄滯洪區(qū)，居住人口逾1 600萬人，耕地面積約172.67萬hm2。據估算，每年的糧食產量可解決約2 380萬人的吃飯問題。這部分耕地對于我國這樣擁有14億人口的大國來說是非常重要的[3]。

20世紀70年代，廊坊市東淀按照海河流域規(guī)劃為“一水一麥”制，隨著上游水利工程的不斷完備，加之華北地區(qū)多年干旱少雨的氣候條件，東淀的生產方式已改為“保麥爭秋”制[4]。海河流域蓄滯洪區(qū)大部分位于河北省境內，耕地面積大、土質條件較好，在當地發(fā)展農業(yè)生產對促進區(qū)域經濟可持續(xù)發(fā)展、增加土地收益和提高農民生活水平具有重要意義。2020年河北省政府出臺了《河北省蓄滯洪區(qū)管理辦法》，提出蓄滯洪區(qū)的建設與管理既要滿足防洪要求，又要發(fā)展好區(qū)內經濟。這為當地人民更好地發(fā)展工農業(yè)生產、提高生活水平提供了政策支持和法律保障。因此，加強對農業(yè)生產的管理與指導對蓄滯洪區(qū)的建設與全面發(fā)展意義重大。

1 廊坊市蓄滯洪區(qū)概況

根據1993年《海河流域蓄滯洪區(qū)安全建設規(guī)劃》審查紀要，海河流域26處滯洪區(qū)中，河北省有13處，其中廊坊就有4處，分別為北部永定河水系的永定河泛區(qū)和南部大清河水系的東淀、文安洼、賈口洼[5]。這4處蓄滯洪區(qū)均位于廊坊市中南部的廣陽和安次兩區(qū)及中南部5個縣（市）境內，占地面積近2 000 km2，占所在行政區(qū)域面積的1/3，地勢低洼，防洪建設標準有3～20年和5～50年。蓄滯洪區(qū)內分布著400多個村莊、近500 km2的大田農業(yè)和經濟林區(qū)，還擁有設施農業(yè)及十幾類工礦企業(yè)，區(qū)內人口80萬人左右。清朝時期，永定河大約每4年發(fā)生一次水災。中華人民共和國成立初期，永定河分別在1950年、1952年、1953年、1954年、1956年發(fā)生不同程度的水災及次生災害[6]。在根治海河之前，1963年8月海河流域發(fā)生特大洪水，廊坊4個蓄滯洪區(qū)一片汪洋，水位高達8.5～8.9 m，損失慘重。隨著官廳水庫及其上下游攔河閘等工程的逐步完善，以及本區(qū)域內千里堤、中亭堤、隔淀堤等的加固，減少了決口、漫溢的發(fā)生。這些水利工程為防汛發(fā)揮了重要作用。在根治海河工程實施后，1996年8月大清河水系發(fā)生洪水。為了保護其他蓄滯洪區(qū)的人民生命財產安全，根據洪水的預測預報，遵循著“犧牲局部、保護全局”的防洪策略，僅啟用東淀以1 100 m3/s的流量分洪24 h。相當于設計分洪量（20年一遇）5 000 m3/s的22%，洪水的規(guī)模和淹沒范圍都遠小于1963年8月的洪水，但水位全面高出0.18～0.75 m，特別是下段水位高出0.5 m以上；經濟損失高于1963年8月的洪水，霸州和文安經濟損失達64.85億元[7]。這是1963年8月洪水發(fā)生后時隔33年出現的最嚴重的一次洪災。海河流域洪水主要是因暴雨造成的，具有年內集中、年際變化大、暴雨強度大等特點，加之水利工程日趨完備，蓄滯洪區(qū)并非每年行洪滯洪，隔年行洪滯洪的概率也比較低。自1996年8月至今，由于連年干旱少雨，大部分河段常年干涸，這些蓄滯洪區(qū)一直沒有啟用過，為長期穩(wěn)定地發(fā)展淀區(qū)經濟提供了條件。當前，蓄滯洪區(qū)內的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、副業(yè)生產得到迅速發(fā)展，如東淀的加工業(yè)、文安洼的制板業(yè)等，主要位于文安洼、東淀、永定河泛區(qū)內的華北油田，固定資產投入已達數百億元。這些工廠、企業(yè)已成為當地群眾的經濟命脈，對蓄滯洪區(qū)人民群眾脫貧致富起到了十分重要的作用。因此，一旦啟用蓄滯洪區(qū)，如何把損失降到最低是當今蓄滯洪區(qū)管理和建設需要探索的重要內容之一。1996年8月洪水造成的經濟損失較大，一方面，說明隨著防洪工程體系的完善，區(qū)域經濟產值越來越高，經濟越發(fā)達，損失數額也就越大；另一方面，由于行洪道內高稈作物、樹木等障礙物多，提高了糙率[8]，造成行洪不暢、水位過高，加大了經濟損失。因此，加強農業(yè)生產管理與指導意義重大，在不影響行洪功能的前提下做好“保麥爭秋”，在適應當地光照、地形、土壤、風、水等[9]自然條件的基礎上，指導農民科學利用好地質、氣候因素，科學合理選擇種植品種，降低行洪糙率，樹立洪災風險意識[10]，不僅可以保障農民自身利益，也可以對減少區(qū)內其他行業(yè)的經濟損失發(fā)揮重要作用。

2 廊坊市蓄滯洪區(qū)農業(yè)地球化學特征及種植區(qū)劃

2.1 土壤層和耕層的主要地球化學特征

廊坊市的中南部為平原和洼淀區(qū)，土壤由沖積、洪積、風積及沼澤積黏土、亞黏土、亞砂土、砂、淤泥及泥炭等組成，水平層狀結構發(fā)育，垂直方向物質成分變化較大。農業(yè)地球化學調查中的土壤是指不受或很少受人類活動和現代工業(yè)污染與破壞的影響、保持原來固有的化學組成或物理結構特征的土壤。調查發(fā)現，地表下0.10～0.13 m元素含量的背景值與華北平原及全國土壤背景值相比：N、Cr、Mo、Se、Hg元素含量偏低，尤以 Mo、Se、Hg 最明顯；Mg、Ca、Cl含量略高；其余元素含量接近土壤背景值。其原始沉積特點是 Ca、Mg、B、Cl含量較高，Hg 含量較低。植物的營養(yǎng)元素 Mo、Se、N、Cr、I等含量也較低，說明土地不夠肥沃，潛在資源不豐富。永定河流域沉積物主要由長英質組成，元素含量較其他流域低，尤以N、Cu、Pb、Zn、Hg最明顯；大清河與子牙河流域以較細質地的黏土礦物質沉積為主，大部分元素含量較其他河流高，各元素均以高背景或異常出現，且從北到南、由高到低，多數元素表現出線性或旋回性增高趨勢。耕層土壤是植物生長發(fā)育的基礎，土壤元素含量狀況直接影響著土壤養(yǎng)分的供給能力，廊坊市耕層土壤元素含量均值大部分與深層土壤元素含量特征一致，N、P、Hg、Se、Ca 等元素含量均值高于深層土壤均值，Hg和Cl在耕層土壤中變化系數較深層高，說明該層土壤受人類活動影響明顯，局部環(huán)境污染風險[11]可能升高。

2.2 區(qū)域地球化學特征、氣候特點

由于區(qū)域內洪水上游河流分為南、北兩支水系，故將蓄滯洪區(qū)劃分為以永定河流域為主的永定河泛區(qū)和以大清河流域為主的沖積、洪積、湖積平原區(qū)。

永定河泛區(qū)包括固安縣的東北部、廣陽區(qū)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)、永清縣及安次區(qū)大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，海拔一般為8～31 m，分布有永定河故道緩崗、泛流沙灘和沖積扇緣洼地等。土壤類型以砂質和砂壤質潮土為主、黏質潮土為輔。從區(qū)內的禪房和路營的巖土剖面觀察分析得出，從地表向下，土質分別有灰褐色粉質黏土質耕植土、腐殖質、灰黃色粉土粉砂（包括石英、鉀長石、金云母）、團塊狀灰褐色粉質黏土、灰黃色長英質粉砂、灰黃色粉砂質粉土、棕灰褐色泥質團塊狀黏土（栗鈣土）等，2 m以下為常年積水面。土壤顏色多呈黃、褐色，說明區(qū)域內長期溫暖干旱[12]。土壤全量Ca、I較高，其余被測元素含量均較低，有效鐵和銅元素含量中等適量，水解氮、速效磷和鉀、有效錳、硼、鉬及其他有機質等均較缺乏。pH值大部分在8.4～8.6之間，為偏堿性。統(tǒng)計1991—2020年間的氣象資料得出，年平均降水量515.7 mm，年平均氣溫12.6℃，年平均無霜期294.1 d，年平均日照時數2 332.2 h，年最大凍土深度平均42.2 cm，穩(wěn)定通過0℃天數平均為275.7 d，在此期間≥0℃平均積溫4 884.1℃，區(qū)域內負積溫平均為-248.2℃。建議種植結構以油料作物為發(fā)展方向，如大豆、花生、向日葵、油菜等。

沖積、洪積、湖積平原包括固安縣、永清縣的西南部、霸州市大部和南部的文安縣、大城縣的全部鄉(xiāng)鎮(zhèn)。海拔2～22 m，由坡地、洼地、洼淀3種地貌構成。土壤類型以輕壤質、中壤質潮土為主，以黏質潮土和沼澤土為輔。土層深厚、土地資源豐富，地下水以咸水為主。對霸州、文安各地的巖土剖面進行觀察分析得出，0～4 m以淺灰、黃、褐色粉質黏土為主，耕層土壤全量 P、Ca、Fe、Mn、B、Se、Cu、Zn、Mo 等元素含量較高。水解氮、速效磷和鉀含量不均，有豐富區(qū)和缺乏區(qū)，有效銅含量較永定河泛區(qū)豐富，有效鐵大部地域含量為中等適宜，有效錳、硼、鉬及有機質缺乏。pH值在8.1～8.6之間變化，呈堿性。統(tǒng)計1991—2020年間的氣象資料得出，區(qū)域內年平均降水量493.1mm，年平均氣溫13.0℃，年平均無霜期305.5 d，年平均日照時數2 472.4 h，年最大凍土深度平均34.3 cm，穩(wěn)定通過0℃的天數為280.8 d，在此期間≥0℃的積溫平均為5 006.4℃，區(qū)域內冬季負積溫平均為-240.0℃。本區(qū)域較永定河泛區(qū)更溫暖干燥，適宜在該區(qū)北部發(fā)展綠色無公害蔬菜種植，在中部建設大豆基地，南部發(fā)展以棉花、牧草及根塊莖類作物為主的特色種植小區(qū)。

2.3 種植區(qū)劃

2個區(qū)域土質差異較小，種植結構無明顯界線，本著服從洪水管理調度的原則，以保障行洪順暢和安全為首要前提條件，限制河灘地種植高稈作物，發(fā)展高效節(jié)水農業(yè)、旱作農業(yè)和生態(tài)農業(yè)，在林業(yè)建設方面與園區(qū)景觀建設相結合，加強植物多樣化栽植，栽種植物以灌木、草木花卉、地被植物、水生及濕生植物為主。

3 廊坊市蓄滯洪區(qū)工業(yè)企業(yè)環(huán)境污染風險及氣候影響分析

有研究指出，永定河泛區(qū)部分河道出現斷流現象，河流納污能力降低，河道沿線點源、面源污染仍然存在[13]，廊坊市鄉(xiāng)村的土地污染形勢最為嚴峻[14]。在對廊坊中南部重點企業(yè)調查中還發(fā)現，Cr、Zn、Pb、S、Sr、Cl、Cu、Sn、Co、Ce、Ba、Ni、As、Mn、Y、Cd 等 16 種元素的企業(yè)環(huán)境粉塵檢出率較高，粉塵中含有Cr、Zn、Pb的企業(yè)數量占比分別為97.3%、91.6%和91.8%。Cd、Pb等元素的潛在污染風險和對生態(tài)的危害風險較高。據氣象資料統(tǒng)計得出，廊坊市中南部存在常年風向輻合的氣候特點。這種氣候特點與燕山南部和太行山圍成的平原腹地的簸箕狀地形、蓄滯洪區(qū)的低洼地勢等影響作用相疊加，不利于污染物向更遠、更高的空間擴散。當企業(yè)環(huán)境內有毒粉塵產生擴散、在空氣中飄浮或沉降時，隨著富集量的增加，會給局地空氣、土壤、水等帶來污染風險，給農業(yè)生產造成不可估量的影響。如果啟用蓄滯洪區(qū)，則污染物會隨水流污染更大的范圍。建議當前生產企業(yè)加強生產資料密閉性管理，防止有毒粉塵的形成與擴散，遵照“碳達峰”“碳中和”的目標和技術要求加快企業(yè)轉型升級，降低對蓄滯洪區(qū)生態(tài)環(huán)境的污染風險，保障工農業(yè)用地安全。

4 結語

土壤是人類生存的最基本環(huán)境要素之一，地質地球化學環(huán)境及氣候因素深刻地制約著農林生產，是決定農林產量和品質的重要基礎[15]。特別是在長期干旱、資源性缺水的地區(qū)，應充分利用雨、洪資源，在保障足夠的防洪工程與安全設施建設用地的同時，依據國土地球化學特征及其與重要名優(yōu)土特產品的相關性，合理引導農業(yè)種植結構調整；要根據啟用頻率、土質條件、氣候特征及地形地貌、現有土地利用狀況、環(huán)境污染情況、經濟發(fā)展等特點，對蓄滯洪區(qū)土地進行風險分區(qū)，明確不同洪水風險區(qū)域的土地利用方向和功能；加強濕地生態(tài)景觀、大田作物“保麥爭秋”、設施農業(yè)、牧草區(qū)及環(huán)保型小微企業(yè)建設與管理，在主河槽兩側實施生態(tài)護岸工程，關停和疏解密集型、潛在污染風險較高的企業(yè)，確保區(qū)域內工農業(yè)生產環(huán)境及人居環(huán)境安全與優(yōu)美；加強氣候變化影響下水資源及土地資源變化的主動適應性研究[16]；做好洪水的預測預報工作，為暢通行洪河道、最大限度降低人民群眾生命財產損失贏得時間。