邬泥坑水库除险加固之白蚁防治工程分析
2023-09-05张宇
张 宇
(龙门县水利水电勘测设计室,广东 龙门 516800)
1 工程概况
邬泥坑水库位于广东省龙门县龙华镇沙迳社区双东村,离龙华镇人民政府约11 km,隶属增江水系。该工程于1957 年11 月动工兴建,1958 年11 月竣工,同年发挥工程效益。该水库坝址以上集雨面积为1.48 km2,干流河长L=2.65 km,河床比降J=0.089,是以灌溉为主结合防洪功能的小型水库,主要任务是担负双东村20 hm2农田灌溉和保护大坝下游600 多口人的生命财产安全。
邬泥坑水库总库容17.00万m3,校核洪水位101.76 m,设计洪水位101.33 m,相应库容为16.00 万m3,正常水位99.80 m,正常库容12.10 万m3,死水位91.80 m,死库容1.00 万m3。邬泥坑水库属于小(2)型水库,工程等别为Ⅴ等,其主要建筑物为5 级,次要建筑物为5 级。大坝的防洪标准为20 年一遇设计(P=5%),200 年一遇校核(P=0.5%)。
2 工程布置与加固措施
2.1 工程布置
水库工程枢纽主要由大坝、溢洪道和输水涵管等建筑物组成。
水库加固前,大坝坝体结构为均质土坝,坝长109.00 m,最大坝高13.00 m,坝顶宽度5.00 m;溢洪道位于离坝体右岸约50 m 的山体垭口处,为开敞式溢洪道,无闸门控制,过水面净宽8.0 m,溢洪道控制段长50.0 m,溢洪道控制段出口为天然山坑,没有泄槽段和消能防冲设施,消能防冲段为自然消能;输水涵管布置在大坝左侧,涵管材质为钢管,管内径0.3 m,管长70.0 m,纵坡2%,出口采用闸阀控制放水。
2.2 加固措施
邬泥坑水库始建于1957 年,由于当年修建时资金不足等原因,许多遗留问题未能得到完善解决。本次除险加固工程,主要对坝体加宽培厚;迎水坡采用预制混凝土六角块护坡;背水坡修坡整顺、植草皮护坡;背水坡完善表面式排水体(含顶部与坝脚排水沟);完善排水沟及步级;溢洪道引水渠段及控制段修顺整平并搞好混凝土护底;扩宽溢洪道控制段过流断面,底板面浇C20 混凝土,修建浆砌石导水墙;改造输水涵管;维修进库公路;建管养所楼房。
库区属白蚁危害多发区,为使此次加固的水库迎水面护坡板面和坝体培厚起到实效,提高大坝的防渗能力,确保输水涵管、进库道路等设施的安全运行,急需进行白蚁防治工程。
3 白蚁防治
3.1 白蚁防治技术要求
根据广东省水利厅有关文件要求以及广东省水利厅编制的《水利工程白蚁防治技术规范》(DB44/T 2282-2021)规定,结合邬泥坑水库属于亚热带海洋性气候区,库区周围山地树木茂盛,杂草丛生,阴暗潮湿,特别利于白蚁滋生繁衍,白蚁活动相当频繁的情况,开展白蚁防治工程。
邬泥坑水库白蚁防治面积为8 011.50 m2。水库白蚁防治区分为三部分:一是顺大坝坝顶坝肩至大坝坝脚沟台地;二是顺大坝背水坡;三是顺大坝迎水坡。根据大坝白蚁防治内容和特点,白蚁生活习性和活动规律,结合水利工程特点,采用“杀”、“灌”、“防”三个环节,“找(引)、标、杀”,“找、标、灌”,“找、杀(防)”八道程序的系统治理方法。
3.2 “找(引)、标、杀”环节
为彻底消灭堤坝内白蚁蚁群,根除堤坝穿孔隐患,采取“找(引)、标、杀”投饵(埋片)的灭蚁措施,主要是应用DB 型等系列灭蚁诱饵和APS 型诱杀片进行诱杀。
3.2.1 “找(引)”
“找(引)”是找到白蚁的蚁巢,主要途径:一是找通道,对于白蚁较多,蚁巢较密的区域,要找到白蚁分群孔;找白蚁通道的泥被泥线;找蚁后候飞室等。二是找蚁食处,埋设引诱片(堆),找白蚁喜食掩盖物、找鸡枞菌等。
3.2.2 “标”
为有利于工程管理,以坝顶坝轴线为横坐标,坝中线为纵坐标,建立坐标系,对所有堤坝设立桩号。蚁害外露特征主要是泥被、泥线和外漏蚁巢等,据此标记白蚁活动轨迹,为下一步投饵和找菌灌浆的作业做好准备。
白蚁蚁群密集中心O点,应根据白蚁分群孔标定,标上木桩和竹签,用坐标法量出O点与堤坝轴(肩)距离,紧贴坡面测量、计算出纵坐标y值,并记录对应桩号与坐标值。
每50 m2坐标内,或者5~10 m 长堤坝内,出现的泥被、泥线规定为一个蚁巢,其中白蚁较密集处作为投饵点O,测量O点对应坐标并做好标记,其他各种方法找到白蚁之处,也要作好记录。
3.2.3 “杀”
根据上述标记投饵诱杀。1 包(40 条24 g)诱饵,可投饵10 个巢,用割灰刀找到白蚁后投饵。若用ASP型诱杀片,则每巢投喂一片。主要投饵场所分群孔、泥被泥线、喜食物、引诱片(堆)、鸡枞菌等。
3.3 “找、标、灌”环节
3.3.1 “找、标、灌”清除蚁巢
灌浆设备采用S-WSN0.6/4 型手动系列轻便灌浆机,根据白蚁生物学特性分析巢位,对蚁巢进行灌浆,以彻底消除蚁患。
(1)“找”巢
找巢技术的核心思路,是依据中心投饵点O,顺藤摸瓜找寻死巢指示物。
(2)“标”记
根据死巢出菌点,标记死巢位置,供对巢造孔和灌浆。
(3)“灌”浆
对白蚁巢穴和白蚁通道进行水泥浆灌浆充填。衡量治蚁质量的主要标准,是准确判断白蚁通道,彻底灌注白蚁巢穴,切勿漏检任何可能场所。
3.3.2 蚁巢灌浆技术
(1)对菌施灌法
根据死巢指示物炭棒菌中心点或鸡枞菌点M首造1 孔,有中巢吊锥感时,可使水泥浆自动流入,自流停止后用S-WSN0.6/4 型手动灌浆机加压,再以M点为圆心2.5 m 为半径的上半圆周上、左、右三个方向再造3 孔灌注水泥浆,彻底充填主巢外围菌圃和蚁道。
(2)对分群孔投饵未找到菌的几种施灌法
①蚁道法:从分群孔主道流进,蚁道挖大道1.5 cm大,末端以50 cm 长1 cm 大渐变宽的钢管连接,以便插进蚁道口,然后周围用粘土封闭严,实施灌浆。
②巢区方位法:按分群孔密集中心点O为圆心造1 孔后,以5 m 为半径划弧与坐标构成的上半圆内造4~7 孔。
③分群孔上方法:在O点的上方2.5 m 左右处造孔试灌,若不理想,则稍移动再试,直至能灌进0.5 m3左右浆量,符合终灌标准为度,凭经验分析锥探蚁巢的灌浆办法。
(3)非分群孔投饵或埋片,有蚁取食又未找到菌,灌浆孔位无法确定,可在一定范围内较普遍地采用孔深孔距均为1.5~2 m 之间浅灌蜜灌法。
(4)对巢灌浆技术,除了要十分重视孔位外,还要认真注意调节施灌浆液和压力,做出灌浆设计,经现场验证修改。每巢施灌初始可先灌清水或稀浆,以利试机,冲通巢道,尤其孔位偏离巢体时软化造孔挤压密实的孔壁,令泥浆较快输入巢体。原则上是先稀后浓,先求灌成后灌好,灌中巢体时浆浓些,反之则稀些,一般水土比为3∶1~0.8∶1 粘土30 s 左右,比重大致在1.3~1.6 之间,施灌时要派人自下而上巡视,认真堵塞蚁道等漏浆孔隙,以便起压灌满,并记录入浆量。
3.4 诱杀蚁源环节“找、杀(防)”程序
诱杀蚁源环节以防为主,目的是对附近400 m 范围内蚁源区进行由近及远的灭杀,防止堤坝再遭蚁害,营造无蚁害堤坝的优良环境。本环节做法与“找(引)、标、杀”环节相同,灭蚁后不用对巢灌浆,也不标记蚁患处,仅投饵或埋片灭杀。
根据投入的可能,目前方法有三种:
一是及时制止白蚁当年分飞成虫飞上工程体筑巢。在堤坝“找(引)、标、杀”环节的同时,对50 m 范围内蚁源区成年巢分群孔,对蚁投饵或针对性埋片。
二是持久灭蚁,由近及远每年有计划地扩大100 m见蚁投饵,或按一定规格埋设ASP 型诱杀片。
三是开设防蚁隔离通道。秋末冬初食物贫乏时期,沿水平方向每5~8 m,开设80 cm 小道若干条,两边梅花形埋设两行ASP 型诱杀片,间距5~7 m,每10 d左右向外移动复用,集中长期杀灭、彻底根治蚁害。
大坝灭蚁实行先灭蚁后灌浆,从以治为主,到防治并重,完全杀灭后,进入以防为主阶段,全程符合科学逻辑,可操作性强。
4 经济效益评价
根据加固工程投资、水库年运行费用、水库年均效益进行国民经济评价。效益、费用现金流量见表1。
表1 效益、费用现金流量表
本项目经济内部收益率9.49%,大于社会折现率8%,当社会折现率为8%时,经济净现值为71.45 万元,经济效益费用比为1.12,>1,说明本工程经济效益较好,加固后防蚁工程在经济上是合理的、措施上是可行的,可以尽早安排实施。