河南省水库大坝白蚁危害现状分析
2022-11-28雷存伟冯林松吕正勋苏丽娟李世伟
雷存伟,冯林松,吕正勋,3,苏丽娟,李世伟,3
(1.河南省水利科学研究院,河南 郑州 450003;2.河南省水利厅,河南 郑州 450003;3.河南省水利工程安全技术重点实验室,河南 郑州 450003;4.河南农业大学,河南 郑州 450002)
白蚁是一种比较原始的社会性昆虫,其生存与活动已有2亿到3亿年的历史,能引起堤坝渗水、散浸、管涌和跌窝,情况严重时会导致溃坝决堤[1]。目前,全世界已知的白蚁种类有3 000种左右,我国有470多种,其种类和密度都呈由南向北递减的趋势[2]。我国危害堤坝的白蚁主要是土白蚁属和大白蚁属:土白蚁属有36种,分布最广、危害最大的是黑翅土白蚁;大白蚁属有25种,分布最广、危害最大的是黄翅大白蚁[3]。
河南省是全国唯一一个跨长江、淮河、黄河、海河四大流域的省份,属暖温带至亚热带、湿润至半湿润季风气候区,具有白蚁快速大量繁殖的基础条件[4]。受全球温室效应影响,白蚁在河南省的活动范围逐步越过淮河,蔓延至黄河流域,这就是河南省水库大坝受白蚁危害范围呈日益扩大之势的自然原因[5]。为贯彻落实《水利部办公厅关于加强水利工程白蚁防治工作的通知》(办建管函【2015】846号)要求,河南省水利厅组织开展全省水库大坝白蚁危害调查及研判工作,以期掌握全省水库大坝白蚁的分布规律及危害程度,为随后白蚁危害的治理工作提供基础资料。本文根据调查结果,分析河南省水库大坝白蚁危害的分布规律,查明各区域、各类型水库白蚁的危害程度,据此提出针对性的预防和治理建议。
1 调查范围与调查方法
1.1 调查范围
鉴于混凝土坝和堆石坝不适宜白蚁生存,本次调查以土石坝为主,除由流域机构管理的水库和处于建设期的水库外,本次调查共涉及河南省大型水库22座、中型水库96座、小型水库2 518座;调查范围包括蚁患区和蚁源区。根据河南省地方标准《堤坝白蚁防治技术规程》,蚁患区为受白蚁危害的堤坝主体工程及周边区域,一般为坝体及保护范围;蚁源区为在一定范围内有白蚁危害且可能转移危害到堤坝工程主体的区域,一般为蚁患区向外延伸500~1 000 m[6]。对在调查过程中发现白蚁危害较严重的水库可扩大调查范围。
1.2 调查方法
1.2.1 水库自查
因各水库技术力量参差不齐,通过集中培训、现场实勘、微信群交流等多种方式初步普及白蚁危害调查方法,各管理单位可通过填写调查表完成自查工作。自查调查表内容包括:水库名称、主管部门、水库类型、调查时间、坝体长度、坝体高度、坝型、填筑材料、发现的白蚁活动迹象、发现的白蚁巢穴等信息。集中培训可以高效地将白蚁调查基础知识传授给水库技术人员,现场培训是对授课式培训的补充,可以更加直观地认识白蚁。现场实勘到白蚁的活动迹象,如泥被泥线、分飞孔、白蚁啃食过的树枝、未及时清理的干草下隐藏的取食白蚁等,可促使各水库自查技术人员更直观、更清晰地认识白蚁危害。
1.2.2 专项核查
如前文所述,考虑到白蚁活动的隐蔽性和技术人员的缺乏,诸多水库可能存在有白蚁危害却难以探明的状况,为此进行专项核查以验证自查结果,同时进一步探查白蚁危害的分布状况。专项核查分地区、分坝体类型进行。此次白蚁危害调查覆盖全省15个地市,具体为郑州、开封、洛阳、平顶山、安阳、鹤壁、新乡、焦作、驻马店、许昌、三门峡、南阳、商丘、信阳、济源。坝型按大型、中型、小型分类。针对南阳、平顶山、驻马店、信阳等适宜白蚁生存的区域,若自查未发现白蚁危害,而周边水库白蚁危害比较严重的区域,应作为专项核查的重点。
1.3 调查内容[7-10]
结合《水利部办公厅关于加强水利工程白蚁防治工作的通知》要求,同时借鉴国内已有的白蚁危害调查研究成果,白蚁危害调查的主要内容包括:①查阅建坝资料,包括工程结构及填筑材料,基础及两岸山坡蚁害清理情况;新建、扩建、改建及除险加固过程中蚁害处理情况,蚁害检查和防治情况。②检查工程主体是否有漏水、湿坡、跌窝等现象,辨析是否因白蚁危害引起。③现场核查工程主体及周边地区白蚁活动留下的痕迹,统计分析并辨析蚁种[11]。④工程主体及周边地区设置引诱坑、引诱桩、蚁站等,定期检查与记录白蚁对引诱物的取食情况,确定堤坝蚁情。⑤条件允许时可采用探地雷达、高密度电法仪等物探设备进行白蚁巢穴探测。
2 结果与分析
2.1 调查结果综述
目前,河南省已知的白蚁种类有12种,包括散白蚁属的黑胸散白蚁、大别山散白蚁、大卤散白蚁、毛唇散白蚁、褐缘散白蚁、长翅散白蚁,蔡白蚁属的扩头蔡白蚁,土白蚁属的黑翅土白蚁、洛阳土白蚁,大白蚁属的黄翅大白蚁。
散白蚁属为土木栖性白蚁,巢修筑在木材中或近地面处,巢群中个体数量较少,群体生活比较分散。在本次调查中,洛阳、平顶山、许昌、济源等地区的水库散白蚁属的白蚁较多,主要在水库坝坡、护林地等区域活动。散白蚁的啃食活动会导致一些树木、花草从根部开始死亡。散白蚁的特征是头部长方形,两侧平行,毛序较多;上唇有侧端毛,囱小,呈点状;前额显著隆起并高出头后水平;前胸背板扁平,比头部狭窄,毛较多。散白蚁在河南省的分飞时间在每年3月下旬至4月中旬。
土白蚁属为土栖性白蚁,在地下筑巢,巢深一般在2 m以内,主巢直径一般为50~60 cm,大的主巢可达到1 m。此次调查发现河南省水库大坝工程中最多的土白蚁种类为黑翅土白蚁,是危害河南省水利工程的主要白蚁品种。黑翅土白蚁头部呈卵圆形,左上颚前方有一小齿,工蚁单型,前胸、背板呈前缘翘起,似马鞍状,比头部狭窄。这种白蚁在土中筑窝群居,由诸多菌圃组成巢群,分飞孔呈小土堆凸起,在河南省的分飞时间在每年4月上旬至5月上旬,其活动的整个过程都离不开土壤,对土石坝具有极强的穿透力,危害性最大。它的主巢一般修筑在背水坡常水位浸润线以上。黑翅土白蚁除在背水坡取食植被外,还可以通过地下蚁道,穿越坝体到迎水坡取食枯枝、落叶和浪渣。汛期水位上升时,水流便有可能进入隐藏在坝内的蚁道和巢腔内,造成散浸、管涌、跌窝和滑坡等险情,若抢救不及时就可能会酿成灾难——崩堤、垮坝。
2.2 地理位置对蚁害率的影响程度分析
表1为河南省各地区水库大坝白蚁危害情况调查结果。从地域分布上看,河南省水库大坝发生白蚁危害较为严重的地区为驻马店、信阳、平顶山、南阳4个地区,分属长江流域和淮河流域,越靠近南部,蚁害率越高。洛阳、郑州、济源、三门峡部分地区属黄河流域,说明河南省黄河流域确已出现白蚁危害。豫北除济源地区发现少量白蚁危害外,焦作、新乡、鹤壁、安阳在本次调查中没有发现白蚁危害。总体来看,白蚁危害率在河南省呈由南向北逐渐降低的趋势。笔者曾查阅的文献资料显示海河流域也存在白蚁危害,然而本次调查却并未在属于海河流域的豫北地区发现白蚁危害,这也是进一步开展调查工作的重点。周口、漯河地处河南省东南部,属淮河流域,由于没有水库,因此本次未进行调查工作,但不代表当地没有白蚁危害情况,笔者就曾在漯河地区的沙颍河大堤上发现过白蚁危害情况。
表1 河南省各地区水库大坝白蚁危害情况调查结果
图1为河南省各地区水库大坝白蚁危害程度分布示意图:红色区域为高风险区,综合蚁害率超过50%;黄色区域为低风险区,综合蚁害率低于10%;白色区域代表在本地区水库大坝尚未发现白蚁危害。
图1 河南省各地区水库大坝白蚁危害程度分布示意
2.3 水库类型对蚁害率影响程度分析
由表2可知,正在运行的22座大型水库中,有18座水库大坝遭受白蚁危害。未发生白蚁危害的4座水库中,小南海水库地处安阳,本地区暂未发现白蚁危害;石漫滩、河口村、盘石头3座水库坝体为混凝土坝或堆石坝,因不具备白蚁生存筑巢条件而未遭受白蚁危害。然而专项核查发现石漫滩水库坝体虽未遭受白蚁危害,但管理区却受到了白蚁危害,据此可知,混凝土坝和堆石坝也应定期检查白蚁危害。
进一步分析表2可知,河南省境内的长江流域、淮河流域、黄河流域内,大型水库均发现有白蚁危害,海河流域的大型水库则未受到白蚁危害,笔者分析这可能是由坝体类型和地理位置共同作用造成的。
表2 大型水库白蚁危害情况
本次中小型水库白蚁危害调查仅针对坝体类型为土石坝的中小型水库展开详细调查。由表3可知,中型、小(1)型、小(2)型水库占比分别为3.67%、22.65%、73.68%,发生蚁害水库占比分别为3.31%、18.63%、78.06%,可初步判断,中小型水库蚁害率分布与水库类型关系不大,规律不明显。
表3 中小型水库白蚁危害情况
2.4 各流域所属大中型水库蚁害分布情况
河南省境内自南向北依次分属长江、淮河、黄河、海河流域,将各流域内大中型水库白蚁危害情况进行了分类统计分析。由表4知,自长江流域起往北,大型水库蚁害率依次为100%、93.33%、66.67%、0%,中型水库蚁害率依次为71.43%、49.12%、8.33%、0%,均呈依次递减趋势,这与河南省各流域所处的自然环境适宜白蚁生存的程度相符,也符合目前白蚁在河南省水利工程中危害的发展趋势。
表4 各流域大中型水库大坝白蚁危害情况统计
3 水库大坝白蚁危害防治措施
本次调查统计结果显示,河南省有超过一半的水库发生不同程度的白蚁危害,部分地区水库大坝蚁害严重,急需进行防治处理。水利工程白蚁不同于其他害虫,其最大特点是活动隐蔽,一般很难在表面发现。白蚁常年在堤坝内部群居营巢繁殖,对水利工程存在强大的破坏性,使完整坚固的土工建筑形成大量的洞穴和内外相通的管道。另外,灭杀水利工程白蚁在方法上与其他白蚁种类有所不同,如房屋建筑中的家白蚁和散白蚁,只需要消灭其群体,就达到了治理的目的;而灭治水利工程白蚁,不但要消灭白蚁群体,还需填充堤坝内部的空洞。结合河南省水库工程白蚁防治工作实际情况,应按照水库类型、规模、重要程度、蚁情严重等级等因素,按照先重后轻、典型带动、同步治理的原则进行治理,并形成常态化。
对于蚁情比较严重的大型水库或重要中型水库,进行为期3 a的综合治理。具体措施为:第一年治理方法包括蚁情普查、无损探测[12]、人工挖巢、打孔灌药、诱杀的综合治理;第二年治理是在第一年治理效果的基础上进行蚁情普查、局部人工挖巢、诱杀;第三年是结合前两年治理效果进行人工普查、局部诱杀。
对于蚁情危害中等的水库,进行为期2年的综合治理。具体措施为:第一年治理方法包括蚁情普查、人工挖巢、打孔灌药、诱杀的综合治理;第二年治理是在第一年治理效果的基础上进行蚁情普查、局部人工挖巢、诱杀。
对于没有发现白蚁巢,但有白蚁活动的水库,进行为期1年的综合治理。治理方法包括蚁情普查、局部人工挖巢、打孔灌药、诱杀。
4 结论与建议
河南省的水库大坝95%以上都是土石坝,充足的水源、适宜筑巢的土质、丰富的植被都为白蚁的生存提供了良好的环境。从本次蚁害调查结果来看,白蚁危害在河南省向北蔓延趋势已不可避免,因此必须加强白蚁危害防治工作。对于已经存在白蚁危害的水库要加强治理,并且形成防治工作常态化,采用化学、物理、生物、环境、监测[13]及其他有效手段组成的综合防治系统,将白蚁的种群控制在不足为害的可控状态。