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白洋淀,是如何形成的?

 我思故我在hyp 2023-09-24

一、概述

雄安新区白洋淀位于河北省中部,是保定市、沧州市交界143个相互联系的大小淀泊的总称,东西长39km,南北28km,总面积366 km2(38°43′~39°02′N,115°38′~116°07′E)。白洋淀的记载最早见于左思的《三都赋》里面有一句“掘鲤之淀”就是指的白洋淀。

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华北平原北部-太行山区的主要水系分布简图(据互联网资料)

白洋淀是华北平原上最大的淡水湖泊,由143个淀泊、3700多条沟壕组成,白洋淀湿地在缓洪滞沥、调节气候、降解污染、保持生物多样性上发挥着重要作用。

白洋淀位于太行山前冲积扇前缘或南北两大冲积扇,即永定河冲积扇和滹沱河冲积扇之间的低湿洼地。主要接受各河流洪水期的泛滥相泥沙沉积。雨季时地面零星分布较深的洼地成小型季节性洼淀,具有迁徙性。

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雄安新区白洋淀地理位置图(李江海等,2021

雄安新区白洋淀位于太行山前的永定河和滹沱河冲积扇交汇处的扇缘洼地上,从北、西、南三面接纳瀑河、唐河、漕河、潴龙河等九条较大的河流入湖,通过湖东北的泄洪闸及溢流堰经赵王新河,汇入大清河。2017年以前,白洋淀为河北省保定市及沧州市共辖,2017年 4月1日,中共中央、国务院决定在雄县、安新县、容城县设立河北雄安新区。至此,白洋淀为雄安新区所辖,成为雄安新区发展的重要生态水体。

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河北雄安新区规划纲要示意图(据媒体公开资料,2017)

二、地质构造背景

雄安新区处于渤海湾盆地冀中坳陷的中部,其周围分别与保定、徐水、廊固、霸县、饶阳等凹陷相接,整体上位于冀中坳陷北部与中部的构造过渡与转换部位。

渤海湾盆地是一个典型的陆内裂陷盆地,冀中坳陷则位于渤海湾盆地的西部,西接太行山隆起,北与燕山板内造山带相邻,东与沧县隆起过渡,南接邢衡隆起,面积为3.2×104km2(何登发等,2018)。冀中坳陷可进一步划分为21个二级构造单元,包括饶阳、保定、霸县、廊固、武清、大厂等12个凹陷和大兴、牛驼镇、高阳等9个凸起,凹陷总面积为24280km2

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雄安新区大地构造位置图(据何登发,2017 修改)

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渤海湾盆地西部的北西西向构造解释的地震剖面图(据前人研究成果资料)

雄安新区位于冀中坳陷三级构造单元内,是古、新近纪沉积坳陷。冀中拗陷的新生界最大沉降中心,位于武清霸县断凹上, 白洋淀位于容城凸起和牛坨镇断凸交接处上,并不在沉降中心。雄安新区的地震反射资料表明,现今白洋淀的位置与新生界基本相似,即位于断凸交界地带(何登发等,2018)。

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雄安新区盆地构造单元划分图(据于长春,2017修改)

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雄安新区北东向地震反射剖面的综合解释图(据于长春,2017修改)

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河北省沧州市青县附近的古河道分布图(吴忱等,1982)

三、古河流作用

公元前17世纪-公元前770年间,史书记载了古黄河曾横穿白洋淀中部,向东流经天津汇入渤海,淀区南部与东部又有滹沱河等流经此地,古河道以及纵横交错,形成古河道间的低洼地区积水,形成大大小小淀泊。 

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上图历代黄河北流变迁略图(据前人研究成果资料)

下图先秦时期黄河下游九河分流区分布图(张淑萍等1989)

吴忱(1998)认为,白洋淀成因应属于扇间与河间洼地,晚全新世河流决口改道频繁,在冲积扇与古河道高低之间,洼地零散分布,随着河道频繁摆动,洼地逐渐集中,形成大扇间洼地群。河流是塑造平原地貌的主要动力,在冲积平原上,许多湖泊的形成与河流作用。它们或是由于河流泛滥,泥沙堆积不均,造成天然堤间形成一些洼地,后来积水成湖;或是支流河口受泥沙阻塞而雍水成湖;或是因河流改道以及河流裁弯取直,在废弃的河道上储水成湖。

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华北山地上新世晚期-早更新世水系图(吴忱等,1996)

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华北山地晚更新世以来水系图(吴忱等,1996)

四、古气候的影响:早、中全新世白洋淀的兴起与扩张

气候变化的确是影响白洋淀水位变化的主要因素。晚更新世后期,世界性冰期来临,白洋淀曾于距今4-2万年前白洋淀基本干涸。

全新世之初,气温升高,雨量增大,河流地质作用加强,一度干涸的湖淀在地势最洼处再度兴起。王会昌(1983)根据本区地质钻孔全新统下段地层内湖沼相沉积物分布的状况,绘制出早全新世再度兴起的湖淀轮廓,此期间湖淀范围比今日白洋淀略大。

中全新世期间,河北平原东部发生海侵,海面上升,使低洼处积水成湖,再加上气候上温热多雨,早全新世后期再度兴起的白洋淀,其水域面积扩张到了全新世以来的最大范围。晚全新世以来河北平原气候向着温凉干旱方向转化,雨量不足,湖水变浅乃至解体(王会昌,1983)。

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早全新世再度兴起的白洋淀(据王会昌,1983)

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中全新世扩张的白洋淀、晚全新世解体收缩的白洋淀(据王会昌,1983)

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华北平原北部末次冰盛期和全新世暖期古地理复原图(李曼玥等,2018)

五、人类活动的改造

河流作用下所形成的终究不是具有统一大水面的湖泊,淀泊之间彼此孤立,不能串通为一体。洋淀的形成与人类生产和社会活动密切相关,即修渠筑堤,引水蓄塘对白洋淀的形成具有重要作用(朱宣清,1986)。

白洋淀堤坝最早的原型是战国时修筑的燕长城,时白洋淀地处燕南赵北之界。清康熙《安州志》载,“古长城堤修筑于燕长城之上”,古长城堤,即今天白洋淀北界的新安北堤。

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燕长城与白洋淀的关系位置图(李江海等,2021)

至公元十世纪末(北宋初期)期间,白洋淀并无大型稳定而常年积水的湖淀(朱宣清,1986)。宋代出于建设塘泺防线需要,重修新安北堤、四门堤、千里堤等大小堤防,构成白洋淀的东、北边界。公元十世纪末、十一世纪初,本区为北宋与辽国的交界,为抵御辽兵南下,何承矩利用本区的低洼地形在北于顺安碧(今安新县)西开易河蒲口,导水东注,在南又引滹沱河水等河水入边吴淀,至此,自边吴淀至渤海口,绵亘七州军,屈曲九百里,深不可以舟行,浅不可徒涉,虽有劲兵,不能度也的防线,在人为的作用下宣告完成。

这一举动,使原来零星分布,季节性小洼淀连成常年积水的大洼淀。位于关城以南的淀最大,水面浩淼连天,阵风吹来,水面泛起层层白浪,形似成群奔跑的白羊,因此起初古称白羊淀。从此,白羊淀地区自然地理景观发生根本性改变,进入湖淀新的历史发展时期。

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北宋塘泺防线位置示意图(据朱宣清,1986)

金、元至明弘治年间,白洋淀地区不再是边疆必争之地,塘泺防线早已被废弃。

为了贡纳朝廷用粮,抵御洪涝灾害、固定耕地。明正德年间(公元十六世纪初)大力修筑堤捻,提高垒实,并连成一体,从而使众多洼淀连成一体。这样遇到干旱之际,白洋淀有水灌溉;遇到洪涝之际,白洋淀可以排水;淀内深浅不一有发展渔鳖、藉菱、莞蒲和魔蛤之利。“澜平波浅,蒲绿荷红,渔歌菱唱,差可拟西湖、洞庭”的北国江南、秀丽迷人的景色才开始出现。文人墨客在吟颂时将“羊”译为“洋”,称之为白洋淀。

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白洋淀堤捻形成年代与聚落景观格局(李江海等,2021)

现在的白洋淀堤埝工程主要以明代堤埝为主体。清代康雍乾三代,皇家对白洋淀水工给予特别重视,皇帝在白洋淀修筑行宫并多次驻跸,对白洋淀堤埝防洪工程进行系统性修复和梳理,并责成各村分段管理,永久为业,使得村庄与堤坝形成正式的共生关系(贺鼎,2019)。经清朝康熙、雍正和乾隆几代的相继治理,本区低洼易涝的自然条件才得到较好的开发利用,渔、苇、粮、航四业兴旺,可称白洋淀的鼎盛时期。

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白洋淀秋季芦苇荡景观绘画(据互联网资料)

十六世纪初至二十世纪五十年代末,社会对粮食的需求量增加,为了扩大耕地,进行了大量的围淀造田,白洋淀进入了萎缩期,大王淀的消亡就是例证,同时,河流大面积的淤积也是白洋淀消亡的主要原因。

中华人民共和国成立后,形成东有千里堤、南有淀南新堤、西有障水埝、北有新安北堤、西南有四门堤、唐河新道南北堤,围绕白洋淀总长436km的堤防系统(图3.2.9)。上世纪六十年代以来,上游修建众多水库,白洋淀进入了干涸的时期。1965-1982年间淀水平均高水位与1950-1964年间淀水平均低水位相差无几,同期淀水位低于6.6米(海拔)出现过十一年次,其中干淀六次,近几年更甚,白洋淀连年干涸。

 

本文据(李江海,2021,《亚洲大地构造》<讲义>)修改补充

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