土石坝白蚁绿色综合防控技术体系在小浪底工程的探索与应用

赵东晓，王忠强，张树田

（黄河水利水电开发集团有限公司，459017，济源）

土石坝是水利工程建设中应用最广泛的一种坝型，截至目前，我国已建成的近10 万座水库大坝中有九成都是土石坝。国内土石坝分布位置与白蚁分布位置高度重合，白蚁分布地区土石坝受蚁害影响较大。随着环境改善、气候变暖，我国白蚁分布范围扩大，给水利工程白蚁防治和防灾减灾工作带来巨大挑战。

长期以来，水利工程白蚁防治主要依赖人工挖巢、毒土灌浆、药土屏障等措施，虽有成效，但弊端也很突出，如挖巢会影响坝体结构稳定，高毒药剂会污染环境影响健康等。随着土石坝管理单位对白蚁防治工作重视程度日益加强，各类防治技术不断被尝试应用。目前，水利行业白蚁防治技术规程和相关标准还在不断完善，多数水利工程在白蚁防治时为加强防治效果，多种防治技术叠加使用，但从土石坝全生命周期研究白蚁绿色综合防控的成果较少。本文基于已有研究成果，总结分析小浪底水利枢纽工程（以下简称小浪底工程）土石坝白蚁绿色综合防控技术探索与应用实践。

一、小浪底工程蚁害及防治情况

小浪底工程位于黄河中游、河南省西北部，水库总库容126.5亿m3，拦河大坝为黏土斜心墙堆石坝，是一座以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电的大型综合水利枢纽工程，是根治黄河水患、开发黄河水利的关键性控制工程。

自2005年小浪底工程首次开展白蚁危害普查并发现白蚁活动迹象至今，区域内共发现两种白蚁，经中国科学院动物所鉴定后确认为黑翅土白蚁和圆唇散白蚁，其中黑翅土白蚁作为重要的害堤动物，是主要防治对象，圆唇散白蚁因不在土中营巢，对堤坝安全不构成威胁。工程管理单位针对黑翅土白蚁开展了系列防治工作，在蚁害治理方面取得一定成效，但受制于当时落后的防治理念和技术措施，整体防治效果仍有不足。2018年白蚁危害调查结果显示，小浪底及其配套工程防控区域内发现黑翅土白蚁活动点3306个、分飞孔10 个。为解决蚁害带来的工程安全问题，小浪底协同有关单位于2018年开始了新一轮白蚁防治工作，借鉴有害生物综合治理和区域控制理念，探索物理、化学及信息技术协作增效的防治模式，不断健全土石坝白蚁绿色综合防控技术体系。

二、绿色综合防控技术体系构建

1.绿色综合防控技术体系

通过产学研深度融合，研究掌握本地白蚁生态习性，根据白蚁入侵途径择优选择防治技术，建立起以构建工程安全全生命周期白蚁防控长效机制为目标，集“查、诱、杀、控”为一体的土石坝白蚁绿色综合防控技术体系，确定“以工程安全为中心，绿色环保、分区管理、分级控制、综合治理、持续控制”的总体策略，综合运用普查巡查、灯光诱杀、监测控制、科学用药和信息技术等主流防治技术有效控制蚁害。

（1）分区管理

结合区域控制理论，根据工程蚁害情况，将保护范围划分为禁止区、严控区和控制区，如图1、图2 所示。禁止区内布置监测装置，用于定期检查掌握白蚁动态，做到早发现、早治理，消灭蚁害于萌芽；严控区和控制区内综合运用灯光诱杀、监测控制、饵剂诱杀和见蚁喷粉等绿色防治技术，建立“对内防扩散、对外防入侵”的立体防控网络，控制蚁害蔓延。

图1 小浪底白蚁防控区域划分

图2 西霞院白蚁防控区域划分

（2）分级控制

科学引入白蚁防治效果评价量化指标——入站率，即以每个白蚁监测装置为一个监测站（点），有白蚁进入的监测站（点）占该区域监测站（点）总数的百分比。小浪底及其配套工程实际防治工作中，在不同防治区域设置了差异化防控目标，即禁止区入站率设为0，严控区入站率≤0.5%，控制区入站率≤1%。

2.关键技术及原理

（1）基于有翅成虫趋光特征的控制技术

在白蚁分飞期前，参照《水利工程白蚁灯光诱杀技术导则》（TCHES 76—2022）结合工程地形在特定部位安装诱捕灯，安装位置详见图3，以便在空中形成连续光屏障，利用有翅成虫对光源的趋向行为，通过螺旋吸入式风机将其捕获，并协同使用监测装置处理散落于诱捕灯周边的有翅成虫，防止其侵入工程保护范围。

图3 水利工程白蚁诱捕灯布置

在小浪底工程实际应用中，通过现场试验后选择LED 灯作为诱捕灯光源，调整到黑翅土白蚁的敏感波长385～390 nm，精准引诱白蚁的同时还可减少对其他有益昆虫的误杀。该技术具有延缓白蚁抗药性、不污染环境、节能低碳、针对性强的优势，在推动白蚁绿色防控中发挥重要作用。

（2）以白蚁取食选择为基础的监测技术

白蚁以纤维素为食，在自然环境众多植被中筛选出白蚁喜食的木材是引诱白蚁的关键。但白蚁作为巢居昆虫，活动范围限于蚁巢附近，黑翅土白蚁的平均取食距离约为13.4 m，取食范围约为77.9 m2，其取食选择受限于蚁巢周边分布的食物资源，因此同一种白蚁在不同区域的取食喜好不能一概而论，否则将影响引诱水平。

在小浪底工程白蚁防治过程中，通过强迫取食法筛选出该地黑翅土白蚁喜食构树，将构树置于特制的监测装置内，有规律地布置在防治区域内有白蚁活动附近的土壤中，待诱集到大量工蚁时再采取其他防治措施，以整个蚁巢所有白蚁为靶标，通过诱集—灭杀—诱集的循环方式，实现对目标区域的持续保护。

（3）基于白蚁群体生物特性的防治技术

根据白蚁个体间清洁和交哺的特有生物行为衍生出饵剂诱杀和见蚁喷粉技术，原理是通过巡查发现白蚁活体或通过监测装置诱集到大量工蚁取食时，投放有毒饵剂供白蚁取食或将适量药粉喷在白蚁身上，使白蚁带药回巢，通过清洁和交哺行为使毒性在巢内传递，导致整巢白蚁中毒死亡。

需要注意的是所用药物要缓慢发挥作用，尽量使更多的工蚁取食毒饵或被喷上药粉，以保证毒性在蚁巢的传递效果。小浪底工程见蚁喷粉选择的是0.5%氟虫腈粉剂，配制饵剂选用的药物是氯虫苯甲酰胺。

（4）基于提升白蚁防治效率的信息技术

在常规监测装置设计基础上融入地理信息和物联网等信息技术，当白蚁进入自动监测装置啃食特制的饵料至一定程度时触发报警信号，基站接收后再将数据及时传送到终端管理平台，在系统显示白蚁危害位置，相关人员及时前去灭杀，准确掌握白蚁危害情况，不仅能极大程度降低人工检查成本、提升防治效率，还实现了实时准确、科学环保、信息化管理，有效减少化学药物使用量，经济效益、生态效益和社会效益显著提高。

三、应用实施效果

小浪底工程新一轮白蚁防治工作于2018年开始，在小浪底及其配套工程西霞院反调节水库管理范围内设置了338万m2的白蚁防控区域，平均防控半径约400 m，所有检查和防治工作均在此范围内进行。

1.实施步骤

①灯光诱杀。结合工程地形，在小浪底及其配套工程禁止区外围共设置388台诱捕灯，间距50 m，结合实际情况可设1~2 排，在每年白蚁分飞前做好设备维护调试，分飞结束后及时检查并统计诱捕到的有翅成虫数量、记录入灯率（有白蚁进入的诱捕灯占该区域诱捕灯总数的百分比），结合分飞时的气象数据分析白蚁分飞条件，推测有翅成虫的来源，判断蚁害发展趋势。

②监测装置。结合小浪底及其配套工程的白蚁危害程度，在防控区域间隔5~10 m 埋设2422 套常规监测装置和397套自动监测装置。白蚁活动活跃期间（每年4—10月），常规监测装置每月检查不应少于1次；自动监测装置每天监测不应少于1 次，发现报警信号后应及时到现场进行检查处理，检查过程中及时更换霉变或被啃食影响使用的饵木，保证监测数据准确性。

③普查巡查。白蚁活跃期开展日常巡查，可结合实际选择人工踏勘、引诱、仪器探测、追踪调查等方法，重点检查历史有蚁害部位；每半年对整个防控区域进行一次全面人工普查，在检查过程中协同使用其他防治技术，控制蚁害蔓延。

2.防控效果

经过2018—2020年3年治理，从监测装置统计数据看，2020年小浪底工程禁止区白蚁入站率为0，严控区入站率为0，控制区入站率从2018年的9.92%降至2020年的0.07%，2020年西霞院禁止区、严控区和控制区入站率均为0；从诱蚁灯监测数据看，诱捕有翅成虫合计数量2018年约9万只，2020年约6000只，下降93.03%；从见蚁喷粉点数量看，2018年喷粉点7608处，2020年喷粉点76处，下降比例达99%，达到了预期防控指标，基本实现了工程核心区土栖白蚁清零的目标，同时满足《土石坝养护修理规程》（SL 210—2015）白蚁防治相关要求。防控效果详见表1。

表1 防控效果数据分析

3.绿色环保评价

若采用传统药物屏障技术，参考《房屋白蚁预防技术规程》（JGJ/T 245—2011）规定的水平屏障5 L/m2的药剂用量要求，药液按1∶40配比，密度设为1 kg/L，防治面积为338万m2，项目一年需向自然环境投入化学药剂422 812.5 kg。而小浪底及其配套工程应用绿色综合防控技术体系，3年防治实际用药量为药剂198 kg和粉剂24.5 kg，比传统药物屏障技术减少99%的用药量，最大限度减少了化学农药的使用，生态效益显著。

4.经济性评价

根据水利部《水利工程维修养护定额标准（试点）》（2010年修订稿），白蚁防治定额标准为2.19元/m2，小浪底及配套工程白蚁防控总面积以338万m2测算，以3年为一个防控周期，项目需要投入治理成本2220万元。而采用绿色综合防控技术体系实际投入资金为420万元，包含治理和维护费用，其中3年治理费用为352万元，节约84%的防治经费。

该项目于2020 年治理完成，目前处在包治维护阶段，每年维护成本为23万元，2021—2022年白蚁防控效果与2020 年基本一致，根据2022年小浪底及其配套工程白蚁普查结果，蚁源区虽有白蚁活动迹象，但按照《建设工程白蚁危害评定标准》（GB/T 51253—2017）中水利工程白蚁危害等级评定标准规定，小浪底和西霞院工程白蚁危害等级为Ⅰ级，属于较轻危害水平。

土石坝白蚁绿色综合防控技术体系的应用在兼顾防治效果的基础上节省防治成本，经济效益显著，对于其他同类型水利工程特别是防治预算有限的水利工程可参考性较强。

四、结 语