安徽滁州市堤坝白蚁防治现状与技术探讨

2023-09-14刘向阳郎金慧肖承宏

中国水利 2023年15期

刘向阳，郎金慧，杜浩，肖承宏

（1.安徽省滁州市白蚁防治所，239000，滁州；2.安徽省滁州市水利局，239000，滁州；3.安徽省机电排灌总站，230000，合肥；4.安徽省水利厅，230000，合肥）

千里之堤，溃于蚁穴。堤坝白蚁危害具有隐蔽性、反复性和长期性等特点，极易诱发堤坝散浸、渗漏、跌窝，甚至垮坝、崩堤等多种险情。为消除工程隐患，保障堤坝安全，安徽省滁州市积极探索堤坝白蚁防治对策，经过多年实践，形成一套行之有效的白蚁防治方法。目前，堤坝白蚁危害总体可控，在历次抗御洪水过程中无一水库垮坝，无一重要堤防决口。

一、滁州市堤坝白蚁危害现状

1.气候环境适合白蚁生存繁殖

安徽省滁州市地处长江中下游平原及江淮平原之间的丘陵地带，为北亚热带湿润季风气候，四季分明，温暖湿润的气候条件非常适宜土栖白蚁滋生、繁殖，是堤坝白蚁危害严重地区之一。滁州市危害堤坝的白蚁种类为黑翅土白蚁，其地表活动温度一般在12℃左右，白蚁活动数量与月份的关系见图1。

图1 滁州市堤坝白蚁活动数量与月份关系示意

2.堤坝白蚁危害分布

滁州市水利工程白蚁危害南重北轻。长江支流滁河流域白蚁危害严重， 2015年和2020年洪水期间，滁河支流堤防发生管漏、渗漏、塌方、滑坡等险情131处（全椒县襄河、跃进河、如意河、汪郢河等81处，南谯区清流河、双连圩、蒿子圩等28 处，来安县皂河、施河、来河、清流河等22 处），80%的险情与白蚁危害有关。滁州市淮河流域白蚁危害相对较轻，但随着气候变暖，淮河流域堤坝白蚁危害也逐渐加重。

3.堤坝白蚁危害情况

目前滁州市共建有在册大中小型水库1247 座，其中大型水库5 座、中型水库45 座、小型水库1197 座，土质大坝占99%，大坝主要集中分布在山区和丘陵区。5 级以上堤防总长度约1004.46 km，大部分为土质堤防。根据2021—2022 年普查结果，全市受白蚁危害的水库占68%，受白蚁危害的堤防占70%，其中小型水库和4 级、5 级堤防占比高，危害程度Ⅱ级（中等危害）～Ⅲ级（严重危害）、Ⅲ级居多。

二、白蚁治理措施

1.新建、改建和除险加固堤坝白蚁防治措施

滁州市新建、改建和除险加固堤坝把白蚁防治纳入工程规划设计和建设内容，合理安排白蚁防治资金，做到白蚁防治与堤坝建设同步进行。新建、改建和除险加固堤坝当前主要采取化学防蚁措施，药剂常选用吡虫啉悬浮剂。

（1）化学防蚁阻隔沟

在坝体与山体接合部位开挖一条深1 m、宽0.8 m的防蚁阻隔沟，选用15%吡虫啉悬浮剂以1%浓度配比，沿沟壁、沟底喷洒，每隔40 cm 回填土喷洒一次，施用量为60 g/m2，可有效阻止大坝两端山体中白蚁通过取食蔓延到大坝内。

（2）化学防蚁阻隔层

在堤坝背水坡种植草皮前，在土壤表层喷洒15%吡虫啉悬浮剂，按1%浓度配比，施用量为70 g/m2，并在其表面覆盖草坪或土壤，使背水坡坡面形成一道化学防蚁屏障，阻止白蚁在堤坝着巢生存。堤坝化学防蚁阻隔层示意见图2。

图2 大坝白蚁预防断面示意

自2000年开始，滁州市有白蚁危害的堤坝在工程除险加固过程中往往采取先灭蚁再做白蚁预防的方式，白蚁防治效果显著。部分案例见表1。近年，随着各级水行政主管部门对水源地环保要求进一步提升，在堤坝除险加固过程中仅对非饮用水水源地采取化学措施预防白蚁。

表1 滁州市4座中型水库除险加固中采取的白蚁防治措施及效果

（3）化学防蚁心墙

在堤坝除险加固过程中，仔细检查防渗井中是否有白蚁巢穴，有蚁穴立即清除，每个防渗井回填至上口4 m处时，向防渗井内四壁及每隔0.5 m厚回填土喷洒15%吡虫啉悬浮剂，按1%浓度配比，施用量为70 g/m2。在堤坝中轴线形成一道深4 m、宽约1.2 m的化学防蚁心墙，有效截断白蚁原蚁道，并防止新生白蚁穿透大坝。如定远县杨湾水库在冲抓套井施工过程中，在桩号0+28、0+34、0+59、0+139、0+348、0+536等处发现6巢白蚁，巢穴最大深度3.4 m，清除白蚁主巢和部分副巢，并在防渗井4 m以上喷洒白蚁防治药剂后，有效阻止了白蚁穿坝。

2.已建成堤坝白蚁防治措施

对已建成堤坝，定期对蚁患区和蚁源区进行白蚁危害检查，及时发现白蚁，开展白蚁危害等级评定，采取诱杀、喷粉、挖巢、打孔注药、劈裂灌浆、白蚁远程实时自动化监测预警技术等进行防治。

（1）喷粉法

在堤坝白蚁地表活动季节，选择适宜白蚁外出活动天气，仔细检查白蚁在大坝地表活动迹象，轻轻拨开泥被、泥线、分飞孔等，直接喷白蚁防治专用粉剂诱杀白蚁，每年检查不少于4次。

（2）引诱法

堤坝白蚁地表活动季节，在发现白蚁外露迹象四周投放诱饵包或诱饵条等，诱饵条投放在白蚁的泥被、泥线、分飞孔内，诱饵包投放后采用油毡覆盖，并用泥土或石块压住油毡。

（3）设置诱杀坑

在堤坝背水坡挖30 cm×25 cm×20 cm 诱杀坑，坑距为10 m左右，也可以根据白蚁危害等级适度增减坑距，坑内放置白蚁喜食松木块，上口用油毡覆盖并培土，坑顶应比地面稍高，定期检查诱杀坑，发现白蚁直接喷粉剂灭杀，或投放诱饵剂灭杀。

（4）打孔注药法

在小水库和小断面堤防背水坡坡面采用打孔注药法，孔深2 m，孔径3~5 cm，孔间距1 m，行间距1 m，呈梅花状排列。每孔注入15%吡虫啉悬浮剂70 g，按0.5%浓度配比。

（5）劈裂灌浆

在堤坝出现渗漏、管漏、跌窝等现象时应采取劈裂灌浆，孔深根据堤坝高度而定，孔距3 m，在堤坝的顶部排两排，即从堤坝中轴线两边（迎水坡方向1.5 m、背水坡方向0.5 m）进行，呈梅花状排列。用浆为黄黏土和标号为425的水泥，按15%～20%配比，劈裂灌浆压力一般在0.2 MPa左右。部分小型水库和小断面的堤防白蚁防治案例见表2。

表2 部分小水库和小断面的堤防白蚁防治措施及效果

（6）白蚁远程实时自动化监测预警技术

白蚁远程实时自动化监测预警架构由白蚁远程监测装置、信号采集监测站、后台数据库、终端平台PC端管理软件及手机App等组成（图3）。采用遥感GPS定位，每个监测站有固定的编号。当白蚁侵入监测装置后，手机小程序、电脑管理平台同时收到白蚁报警信息，及时灭治，达到区域性灭杀白蚁的效果。目前安徽省滁州市沙河集水库和黄栗树水库两座大型水库均采用实时自动化白蚁监测预警技术。

图3 沙河集水库白蚁远程自动化监测预警系统向电脑、手机发送预警

三、成效与经验

1.开展白蚁普查、白蚁诱杀等应选择适宜时期

根据多年实践，开展白蚁普查、白蚁诱杀时机应选择在堤坝白蚁地表活动时期，一般白蚁在地表土温12℃左右时到地表取食，安徽省堤坝白蚁到地表活动最频繁时期在4—5月和9—11月。

2.化学防蚁应结合堤坝施工建设

新建、改建和除险加固的堤坝先采取喷粉法、诱杀法等灭治白蚁，再采取化学屏障技术预防白蚁。堤坝迎水坡和坝顶可采用混凝土硬化，使白蚁繁殖蚁无法在其上着巢生存，背水坡坡面或坝体内采用化学屏障技术或物理屏障技术进行白蚁预防，防止白蚁繁殖蚁在坝面着巢生存，或阻止白蚁穿坝。

3.打孔注药防蚁应在小型水库和4级、5级小断面堤防进行

小型水库和4级、5级小断面堤防宜采用打孔注药方法，药液通过追孔直接进入白蚁巢体或通过蚁道进入白蚁巢体，同时通过追孔壁向土壤扩散，灭杀堤坝体内白蚁，在堤坝的背水坡形成2 m多深防蚁化学屏障，阻止环境中白蚁分飞或迁移到坝体上另立新巢，实践证明该方法可使堤坝6～7年内无白蚁危害。

4.白蚁远程自动化监测预警技术优先选择在大中型水库和大断面堤防开展

滁州市沙河集水库是一座以防洪、城市供水、灌溉为主兼有发电、水产养殖等综合功能的大（2）型水库，水库主坝为均质土坝，白蚁危害严重。水库大坝于2018年11月安装实时自动化白蚁监测预警装置，较早开展实时自动化白蚁监测预警系统应用。2019年—2020年4月为系统实验阶段，设备不断完善。经过近几年的应用（图4、图5），该系统具有实时监控、无导线、遥感技术、非开舱、零误报、白蚁诱杀效果好等优点，实现白蚁防治方式向智能高效转变。

图4 白蚁防治效果分析

图5 沙河集水库PC端、移动端显示点位图

5.出现散浸、管漏等现象堤坝应采取劈裂灌浆防渗处理

采取喷粉、诱杀、打孔注药等防治措施，虽然堤坝上白蚁被灭杀，但堤坝体内巢穴和蚁道仍然存在，高水位时若出现散浸、管漏等现象时，应立即采取劈裂灌浆防渗处理。劈裂灌浆能有效将堤坝体内裂缝、空洞、空隙、蚁道、巢穴等用含水泥的泥浆充填密实，浆压将筑坝土压密，在堤坝内顺堤坝轴线方向形成密实、垂直、连续、有一定厚度的浆液防渗固结体，达到防渗加固效果。