漳卫南运河獾害防治技术研究与实践

2023-09-14荆茂涛李志林张浩然

中国水利 2023年15期

荆茂涛，李志林，张浩然，康健

（水利部海河水利委员会漳卫南运河管理局，253009，德州）

近年来，随着经济社会发展，土地利用率逐年升高，野生动物的生存活动空间减少。獾是北方河道堤防的主要危害动物，河道堤防远离村庄，林木较多，成为獾等害堤动物的重要活动区域。獾洞是獾睡眠、栖息、繁殖和逃避天敌的场所，洞道数量多，彼此连通且内部构造复杂，形成“串洞”，严重破坏了堤身的完整性，削弱了河道堤防抗洪强度。当河道水位较高时，洪水直接从迎水面洞口涌入或渗入洞道，造成漏水、塌陷，甚至溃堤，成为影响堤防工程安全的重大风险隐患。

一、漳卫南运河獾害概况

獾害在漳卫南运河流域堤防由来已久。2023年4月，水利部海河水利委员会漳卫南运河管理局（以下简称“漳卫南局”）成立联合检查组，全面排查所辖水利工程，共发现獾洞群63 处，大小獾洞1314 个，分布于卫运河、漳卫新河、卫河堤防背水坡、戗台、弃土处，其中涉及堤防长度大于200 m 的獾洞群6 处（见表1、图1）。这些獾洞洞口密集、面积大，且洞道相连，最大洞径达30 cm，部分可探测深度超过2 m。

图1 卫运河排查发现的獾洞

表1 漳卫南局直管堤防主要獾洞群（200 m及以上）

二、獾害查、治、防环节防治技术与措施

獾存在“故土难离”的习性，对獾洞实施开挖、回填等处理2~3年后，獾可能回到原地重新挖洞，所以獾洞问题具有敏感性和反复性。獾害防治指利用獾的生物特征，通过物理、化学、生物等方式对其进行驱赶及合法捕捉，以降低獾对堤防工程结构的危害。漳卫南局堤防獾洞隐患防治主要分为“查”“治”“防”三个重要环节。

1.獾和獾洞的查找

（1）人工巡查

分布在漳卫南运河流域的獾以猪獾为主。据观察，猪獾昼伏夜出，一般在夜间8至9点出洞，归洞时间一般介于凌晨3点至早7点，通过查看洞口是否有新土、脚印及粪便，是否有呼出气体形成的白霜可以确定獾是否归洞。獾活动范围小而固定，往返往往沿固定路径，因此可以在夜间蹲点进行观测。每年3—4月，猪獾冬眠结束，活动逐渐频繁，此时植被不茂盛，洞口容易被发现。11—12月，堤上植被枯萎，堤坡裸露，猪獾开始进入冬眠，洞口会被猪獾用枯草树枝堵塞。因此，专项排查时间宜在3—4月、11—12月，日常排查按照堤防工程巡查方案，时间宜在4—11月、12月—次年3月。专项排查采用人工徒步拉网式排查，排查人员对疑似獾洞的坑洼处应进行简单挖掘，对找到的獾洞进行标记、编号并登记。

（2）信息化技术手段

①地质雷达法。利用高频电磁脉冲波的反射原理来实现探测目的，采用人工拖曳+手机接收实时成像，完成隐患区域快速排查，探测时间约20～30 min，所需人员2~3 名（图2）。地质雷达法对獾洞异常区信号反射明显，但是土体的含水率、密实度，地表的平整度以及设备的行进速度等均会对探测结果产生影响，在实际应用中应充分考虑这些影响因素。

图2 地质雷达法查找獾洞

②高密度电阻率法。该方法是集电剖面和电测深为一体，采用高密度布点，进行二维地电断面测量的电阻率法勘查技术。采用剖面测量方式，探测时间约10 h，所需人员2~3名（图3）。该方法一次布极可完成对整个剖面的测量，探测深度与极距和电极数量有关，极距小，精度较高。因该方法为接地直流电测量方式，对接地条件有一定要求，在硬化的路面或沥青路面无法探测。

图3 高密度电阻率法查找獾洞

③声波散射法。利用声波穿透工程介质，通过声波走时和能量衰减的观测对工程结构成像。采用剖面测量方式，拖曳式检波器间距10 cm，炮间距25 cm，探测精度与锤击产生的弹性波频率有关，探测时间约6 h，所需人员3名。声波散射方法的分辨率与震源频率和检波器极距有关，频率越高，分辨率越高。锤击产生的震源以低频为主，在浅部高分辨率探测要求下无法达到要求。

④瞬变电磁法。属于时间域电磁感应方法，其探测原理为在地面布设一个回线，并给发射回线供以脉冲方波，通过观测过渡过程衰变速率，发现地下电性异常体的存在。采用点测方式，适用于深度大于3 m的不密实区或空洞的探测，探测深度最大可达10 m，探测时间约5 h，所需人员2名。由于瞬变电磁表层存在盲区，线框尺寸越大，盲区越大，故表层（3 m以内）的獾洞探测不建议采用此种方法。

2.獾害预防

堤防工程要达到预防獾害的目的，最重要的是改变獾的生存环境，将獾驱离堤防。獾害预防的措施主要包括物理、化学和生物三种方式。物理预防是指利用人工或天然物理障碍阻止獾的繁殖和活动，常用方法包括植树建篱、修建围栏等。化学防治是指利用农药控制獾的繁殖和活动，常用的方法包括药剂喷雾、药物散布等。生物预防是指利用其他生物来控制獾的繁殖和活动，常用方法包括放养天敌、减少食物来源等，獾虽然为杂食性动物，但其主要食物来源于田鼠等啮齿类动物，因此可以通过开展灭鼠活动减少和切断獾的食物来源，迫使其迁移出堤防。

3.獾害治理

（1）传统治獾方式

传统獾害治理多采取烟剂（主要释放CO 烟气）灭杀的方式将其熏杀，由于猪獾、狗獾等被列入《有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物名录》，禁止非法猎捕，因此堤防管理部门对獾的治理改为灌水或烟熏驱赶。灌水法指在找到獾洞主洞口后向洞穴内部灌水，当洞口出现反流时停止输灌，以此对洞中的獾进行驱赶。烟熏法以燃烧湿辣椒秧为主，向獾洞内灌熏烟剂。根据治獾经验，在獾洞群中选择上风口灌烟，以出烟量的大小判断洞口属性，若烟量较小则可能为獾洞通风口，若烟量较大则需派人驻守，观察是否有獾逃窜。

（2）工程治理方式

①开挖回填

开挖回填重筑具体工艺流程为：施工准备→堤基清理→土方开挖→土方回填碾压→面层铺设三七灰土→面层整修→检查验收。施工准备主要分为机械准备、材料准备、作业条件三部分。

堤基清理应清除开挖工程区域内全部树木、树桩、树根、杂草杂物及其他障碍物，清理边界应在设计基面边线外30～50 cm，清基深度一般为15～30 cm，清除的表土不得用于堤身回填。

土方开挖用挖掘机开挖獾洞，将坑壁削成阶梯状缓坡，挖至獾洞末端后，一般再超挖0.5 m，松土、弹簧土需挖除清理干净，并做好保护，及时回填。土方回填以堤身开挖出的土方为主，如达不到原设计断面，宜选用黏性较大的黏土或壤土。土方分层将土层表面的硬层进行刨毛处理，刨毛厚度不少于5 cm，以保证新覆土体与原土体紧密接合。分层回填作业应从最低处开始，按水平层进行。采用机械时，每层回填土厚度应控制在20～30 cm；采用人工夯实时，铺土厚度需小于20 cm，但不能少于10 cm。分段作业面最少长度为人工作业不小于30 m，机械作业不小于50 m。人工铺土宜超出设计边线10 cm，机械铺土宜超出设计边线30 cm。土方分层碾压压实度不小于0.93，机械压实防止漏压、欠压、过压。碾压机械行走平行于堤轴线，相邻作业面碾迹搭接宽度为平行堤轴线方向不小于3 m，垂直堤轴线方向不小于0.5 m，搭接无界沟，机械压不到的地方采用打夯机或人工夯实。面层铺设三七灰土，分层摊铺碾压，恢复至堤防设计断面，形成石灰稳定土面层，防止獾挖洞掏穴。

面层整修采用人工清理，挂线顺直边线，保证与接触面平顺交汇。獾洞处理全部完工后，及时进行断面测量和检查验收。回填治理后的效果见图4。

图4 漳卫新河左堤开挖回填治理

②充填灌浆

堤防充填灌浆工序有布孔、锥孔，同时拌浆、输浆、注浆、封孔等过程，具体工艺流程如图5。

图5 堤防充填灌浆工艺流程图

布孔及锥孔前要了解工程地质情况、堤防隐患情况，根据堤段是平工段还是险工段等设计孔距、行距。一般情况采用密锥布孔，锥孔呈梅花形布置，行、孔距可为1～2 m，重点堤段可加密，行数可根据堤防隐患宽度而定。锥孔分为人工锥孔和机械锥孔两种。堤防隐患充填灌浆主要材料是土料。对土料的一般要求是：黏粒不能太少，防渗性能好；土料水化性好，容易制成泥浆；泥浆流动性好，具有一定稳定性；泥浆收缩性小，要有很好的充填性，宜选用粉质黏土或重粉质壤土。根据漳卫南运河沿河土质现状及堤防灌浆经验，土料黏粒含量为10%～20%，砂粒为5%～20%，其余为粉粒时灌浆效果比较理想。拌浆选好的土料过筛后，加入计算出的水量进行搅拌。注浆是整个工序中的关键环节，一般采用长、短管结合的灌浆工艺。短注浆管一般长1～1.5 m，插拔容易，1人即可操作，实践认为效果不太好，下部易形成空眼。长注浆管一般长2.5～3.5 m，多采用变截面，易于深灌、封孔，灌浆效果较好，缺点是管较长，插拔较困难，一般需2人操作。注浆时注意排气，灌满孔眼后需要封口。一般情况下，拔出注浆管后，孔眼上部仍留有30～50 cm空隙，需补灌后填土捣实封住孔口。

由于獾洞较复杂，呈立体、交叉的多层结构，规模十分庞大，堤防内部空洞较多、洞穴较大，压力灌浆很难保证獾洞处理填充密实，一般不再采用压力灌浆处理。

（3）新技术新工艺

根据獾的生物特性、治獾的各个环节及多年的工作经验，总结形成以下新技术新工艺。首先，根据獾昼伏夜出的特点，在獾经常出没的堤段安装远红外热成像设施便于在夜间对獾进行定位，以更好地确定獾洞的主洞口位置和主要活动场所。其次，在确定主獾洞的确切位置后，考虑采取制造超声波噪声的方式开展獾的驱赶捕捉工作。最后，在对獾洞进行回填土方时，考虑在土料中掺拌有刺激性气味、无毒无害的物质，以驱离獾并避免其再次返回筑巢。也可以结合獾的生活习性，采用生态混凝土护坡技术治理獾洞，对治理段堤防进行坡面清理，铺筑50 cm厚黏土，顺堤碾压后按200 cm×200 cm的规格浇筑混凝土框格，框格内再浇筑生态混凝土，治理范围覆盖整个獾洞区域，规避适宜獾生存的环境。

三、典型案例概述

1.漳卫新河乐陵段

2023 年5 月23 日，漳卫新河乐陵段（堤防桩号：Y121+500~121+545）背河戗台处獾洞群经开挖回填处理完成后，巡查人员第二天发现此处又有新的獾洞，经丈量洞口直径0.2 m，深约1.5 m。漳卫南局组织技术人员结合工程现场情况确定了处理方案，对新的獾洞进行重新开挖，同时扩大开挖范围，对原处理完成的45 m坡面整体向下挖深0.3 m，回填土按照灰土3∶7的比例添加石灰，拌和均匀后采用人工和机械相结合的方式进行分层填筑碾压夯实。同时为防止獾再返回此处筑洞，在周边用高1 m 的挂网进行围挡。该堤段獾洞治理后，经汛期重点巡查未发现獾洞。

2.漳卫新河盐山段

2020 年汛前，漳卫南局工程管理人员在工程巡查中发现漳卫新河盐山段（堤防桩号：Z106+795~106+900）存在獾洞，经现场测量獾洞顺堤方向长度105 m，洞口分布于背河戗台和戗台坡上。漳卫南局组织技术人员现场调查洞口在戗台的分布情况，经计算需要开挖回填处理部分断面面积25.5 m2。由于该段堤防顺直，上下游断面一致，算得开挖工程量为2677.5 m3，考虑填筑后沉降，回填工程量按照开挖工程量1.05 倍计，为2811.38 m3，并进行土方回填碾压和面层整修。该堤段獾洞治理后，“21·7”夏秋连汛漳卫新河行洪期间未出现渗漏，2023 年獾害应急整治专项巡查也未发现獾洞。

四、獾害防治经验总结

1.强化科技赋能，推进系统研究

采用二维地质雷达法、三维地质雷达法、瞬变电磁法、高密度电阻率法、相控阵声波雷达法、声波散射法等多种技术手段，开展典型獾害探测试验，通过研究视电阻率、介电常数、振幅、频率、速度等参数的变化，有效统合不同探测方法的有效深度、精度和实际误差。同时采用热成像技术，建立追踪獾的生活习性和活动轨迹的獾害防治监控系统，开展在发现、驱离、开挖、回填等整体管理措施方面的科技应用试点研究，为系统精准地做好堤防獾害防治工作提供科技支撑。

2.制订办法指南，建立联动机制

坚持预防为主、防治结合原则，建立完善獾害防治长效机制，制订漳卫南局獾害防治管理办法、獾害防治指南，做到獾害防治工作制度化、规范化。在獾害防治过程中充分发挥群众联防联控作用，建立各种有效机制，调动沿河群众积极性，在獾洞查找、獾的驱离等方面动员群众力量。獾害防治涉及多方，防治过程中积极联系农、林、野生动物保护部门以及相关科研院所联合开展工作，达到系统治理的功效。