水库大坝白蚁危害及防治探讨
2024-03-19吴尚林
吴尚林
(绥江县水利水电勘测设计队,云南 昭通 657700)
0 引言
白蚁作为河岸生态系统中的重要病害,不仅会导致水库大坝外部环境发生改变,甚至会引发水库大坝破坏,进而导致自身结构失去稳定性,严重影响水库大坝的正常运行。因此,治理水库大坝白蚁是确保水库大坝工程顺利渡过汛期的关键。目前,以白蚁防控理念逐渐从传统的化学药物防治转化“绿色、高效、可持续”白蚁监测与防控技术。对此,文章以水库大坝白蚁危害及防治探讨进行讨论与分析,通过对水库大坝白蚁危害进行概述,提出了水库大坝白蚁防治措施,以期为广大学者提供参考帮助及建议。
1 白蚁危害
据相关数据统计,每年4—5 月,白蚁在大坝背水面(有丰富食物、杂草和枯枝落叶等)上筑巢,并修建蚁路至背水面取水,雨季随着大坝内侧水位逐渐上升,水流沿蚁路从迎水面流至背水面流,最终造成大坝失水,在受白蚁危害的大坝,如发生溃坝,将会对人民生命财产造成极大危害。
1.1 大坝内白蚁来源
大坝上出现白蚁现象原因主要由以下4 点组成。
(1)遗留问题。1958—1966 年作为水库建设的高峰期,我国大坝建设上尚未注意到白蚁的危害。同时,清理水库底部时,只是清理表面泥土,并未深挖蚁巢和毁灭主巢,且在水库存在过程中,因地质变化等原因,导致蚁巢穴潜藏更深,造成潜在威胁[1]。
(2)局部蔓延。大坝周围山坡、森林里的白蚁都会向大坝山坡上飞来,部分枯枝烂叶、竹林、野草则是白蚁生长及活动的主要区域。同时,白蚁四处觅食中,因大堤上的植物都是草地,为白蚁提供食物的同时,又能给白蚁提供温暖和水分。
(3)异地侵入。白蚁种群扩张和领土扩张主要是靠分裂蚁来完成。白蚁迁徙季节中,大坝周围灯光较亮,极易吸引到有翅膀成虫,附近山丘和荒野上筑巢也是白蚁的重要来源。
(4)大坝治理不善。对堤防管理不到位是造成大坝白蚁来源的主要因素。如经常将木柴、木材、树枝等纤维类物质在堤防上晾晒,事后无法及时清除;又如在大坝边修坟地、修猪舍等;又或者在大坝旁种植白蚁喜欢吃的树木和其他植物,种种因素都会引来白蚁巢穴,给大坝带来危险。
1.2 白蚁危害堤坝历程
大坝白蚁主要危害对象为土质堤坝,由于其巢穴体系非常完善,建造时,成年白蚁巢穴大小都在60cm×50cm×60cm(长×宽×高)以上,在其周围还有数十至数百个大小不一的子巢,子巢和子巢之间还有一条通路,其中主巢深度往往超过2m。通常,在水库大坝内外,都存在着一条穿过水库大坝内外蚁通道,但是不会有渗漏危险,但在水位骤然上升或超出水库大坝底端时,水库大坝会产生渗漏危险,如救援不及时或者操作不当,会导致溃堤。依据溢流浑浊程度将蚁灾造成水库大坝溢流大致划分为4 个阶段。漏水初期由于大坝上游水位较低,渗漏并没有穿过蚁道,而是通过渗流在蚁道中聚集,产生清澈水流。当水位超过蚁道时候,河流就会贯穿蚁道,渗出水就会越来越多,然后就会把白蚁、菌类残渣、以及巢穴附近土壤都给冲走,所以渗出水就会变得浑浊。随着蚁道不断泄露,巢穴中土壤也会被掏空,一旦泄露,会堵住洞口,让洞口变得的直径和数量逐渐增长。此外,随着灾害持续发展,将逐渐发生凹陷、崩塌等情况[2]。
2 水库大坝白蚁的防治
凤凰桥水库位于绥江县中城镇田坝村境内赵家坝处,属大汶溪流域,是绥江县小型骨干蓄水工程之一。该水库地理位置:东经103°55′20″,北纬28°34′47″,距绥江县城直线距离3.5km。有乡村公路与绥江县城相接,路况很差,对外交通不便。凤凰桥水库以农业灌溉为主,兼具灌区人畜饮水的小型水库。主要灌溉中城镇田坝、良姜两村委会,总灌溉面积750 亩,其中稻田450 亩,旱地300 亩,此次白蚁防治主要坚持“预防为主,控制结合,综合治理”的方针。从防治历史来看,我国白蚁防治事业最初是从民间“灭蚁业”发展起来,对其早期白蚁防治没有系统性记载,直到20 世纪初,才形成专业化行业。其中,广东、江浙、湖北等地都有专业灭蚁队。从治理白蚁方法来看,主要以挖坑、药剂等,近年来,我国白蚁防治工作得到广泛重视,在白蚁分类、白蚁生物学与生态学、白蚁防治技术、白蚁药剂等方面都有较大进展,也促进白蚁防治行业形成和快速发展。目前,已有17 个省(市、区)建立较为完善白蚁治理机构。在防洪堤上采用表面喷洒药剂、钻孔灌药和喷粉法等措施。
2.1 白蚁危害情况检查
通过对蚁患区/蚁源区监测,对工程主体进行渗漏、边坡湿润、纵裂等异常情况进行监测的同时,重点关注工程表面、水面漂浮物和防护林等区域,确定工程中是否存在白蚁,进而判断其对工程造成威胁,并对有白蚁物种进行识别。检查分为日常检查、定期检查和专项检查。目前,大多数主管部门都会有常规检查,通常是在春、秋两季进行普查。调查方法以手工经验为主,以白蚁喜食性食品为诱饵,辅以仪器进行辅助。根据相关结果,对水利工程中白蚁危害程度进行全面评估,为制定防治措施及应对重大灾害提供依据。
2.2 白蚁危害的预防措施
在从大坝正常蓄水位至背水坡反滤层上,或在大坝全年主洪水渗透线上利用煤渣或粗沙,铺设不低于20cm 厚防虫层。用作白蚁屏障沙子应为硬质岩石,或为破碎岩浆或变质岩,砂粒度为2~4mm,可用5%~10%石灰土,15%~30%盐土等作防蚁层。无论使用哪材料防虫层,都必须具有抗雨水和水性能,以避免由于泥沙作用而失去隔离作用。此外,通过建造防白蚁护墙,在坝顶与边坡接触面,自正常蓄水水位至背水坡反滤坝上方,修筑一道360.5m×0.6m 高围墙,防止周围蚁穴进入坝体内部。
2.3 灭治方法
2.3.1 人工挖巢法
人工掘巢法能有效清除蚁巢穴,并堵塞水库大坝孔洞和蚁通道。但其缺点存在耗时、耗力,并可能对水库大坝造成损害。因此,在挖窝时候应严格做好相关工作,做好相关原则措施:①水灾时不得挖掘。②不开挖砂石砌成大坝。③规避将幼虫窝挖出来。在具体实施中,如想挖到蚁巢,首先得掌握如何找到蚁巢,减少对大坝损害,进而准确挖到蚁巢。值得注意的是,普通蚁窝里,白蚁可与鸡杉等微生物形成共生关系,或在高温高湿季节可能生长在地面。对此,可在挖掘过程中根据有关指示继续挖掘,以此找到母巢。但在蚁穴中,一旦蚁穴中白蚁死去或离开蚁穴,其优势种群就会逐渐消失,取而代之的是鹿角菌,并有大量真菌从蚁穴中生长出来,可对蚁穴控制效果作出精确判断。人工清除蚁巢穴如图1 所示。
图1 人工清除蚁巢穴
2.3.2 药物诱杀法
该方法是根据大坝上白蚁群体特性,即工蚁之间互相舔舐进食习性,使用慢性胃毒药剂,由蚁自己取食或互相转送,将全巢蚁全部清除。用药物引诱,要反复数次,可将所有虫子都杀光。具体实施方法如下:①饵料。将白蚁喜爱草本植物与饵料混合制成饵料,常见有饵料袋、饵条、饵片等,洒在白蚁经常活动泥被、泥线、蚁路、分群洞等地方,引诱白蚁将饵料带入蚁巢,然后用饵料散播,40d 后,蚁巢内的白蚁可全部死亡。②直接喷药。当巡视白蚁危害区域时,发现白蚁,或在白蚁身上撒某种白蚁喜爱食物时,可直接喷药,并根据“多点少施”,使白蚁带着白蚁进入蚁穴,再由蚁穴互相传播,最终将蚁穴彻底摧毁。
2.3.3 药物灌浆法
在蚁危害严重的大坝上,利用水力灌浆技术与方法,将化学药物按照一定比例加入浆液中,达到灌浆目的。通过化学灌浆法,一方面可对蚁穴、蚁道等孔隙进行封堵,加强渗透性,提高渗透性;并对原有白蚁进行灭活处理,对原有白蚁进行灭活处理,并对护坡构成防止白蚁侵入有效屏障。在药剂法注浆时,应科学地选用注浆材料,灌浆泥土应选择与塑性指数10%~25%、粘粒含量20%~45%、粉粒含量40%~70%、砂粒含量小于10%、有机质含量小于2%、可溶盐含量小于8%等条件黄泥。此外,为进一步提高防渗效果,应对防渗网布点间距、成孔深度、水压等参数进行合理设计。例如部分小水库、内江及滁河等河道,常用化学灌浆法除虫、加固,其整体效果较好[3]。
2.3.4 白蚁监测
控制诱杀白蚁法是将引诱剂、取食刺激剂、标记信息素、水等按一定比例调配,将木条经上述溶液处理后装入白蚁监测器内芯,根据技术要求将装置安装在水库大坝上。如被出去寻找食物蚁发现,大量蚁就会涌入。此时,在监控设备中放入少量白蚁药剂,再由工蚁携带药剂进入蚁王、蚁后、兵蚁和其他幼蚁蚁巢,导致整个蚁巢死亡;还有方法就是向工蚁喷白蚁粉剂,再由工蚁将粉剂带入蚁巢,再通过蚁巢触碰进行扩散,最后导致蚁巢内蚁全部死亡。此外,可利用木头将相关鱼饵和药物全部换新。此外,灌注药剂泥浆灭蚁填穴中,泥浆水土地重量比大致为2∶3,黄泥浆地比重以1.25~1.3为适宜。一般采用电动和手摇灌浆机灌浆.灌浆机地压力,在一段时间内应保持在2.9N/cm2,随后逐渐加大,最大灌浆压力不宜超过5.8N/cm2,直至蚁道或堤坝出现冒浆现象,稍息片刻,用泥土填压冒浆的地方,然后重新慢灌,直至饱和为止。
3 水库大坝防治的建议
自1998 年洪水过后,我国开展一系列水利工程,但在工程实施过程中,却发现工程质量问题日益突出,许多工程管理措施已无法满足工程需要。目前,在大坝内,由于缺乏规范管理,许多治理措施效果不佳。同时水利部防治白蚁经费不足、经费来源不稳定,无法保障基础经费,如日常监控、常用药物购买等。在水利工程建设中要实现制度、科技、资金等方面“四个转换”,推进“机制稳固、运行清晰、技术领先、项目安全”的运行方式[4]。具体如下。
3.1 从随机到规范防制机制
加强水利系统中白蚁防治规范化、制度化,用规程、规范等标准来促进形成有效防治系统,特别是要将白蚁防治工作纳入水利建设规划和基建项目,统一规划、统一设计、优先施工、同期复验,以此才能达到有效防治的目的。
3.2 蚁活动监控
由例行调查向动态监控转变,在水利工程中对白蚁监测仍以每年春秋两季普查为主,针对性地进行防治。要加大科技投入,改进监测方法,采用各种方法进行持续监测,对白蚁危害状况进行及时掌握,建立健全白蚁危害预警系统。
3.3 蚁巢穴位置确定从手工判断到机器探测转变
因其活动隐蔽性强,传统人工识别方式准确率不高,在此基础上进行人工挖掘,不但耗费大量人力物力,同时也会对大坝整体结构产生影响。对此,可利用电、磁、声、味等基本原理,开发出基于电、磁、声、味探测设备,实现对蚁穴高效、精确探测,并与注浆等技术相结合,实现对蚁穴无损、高效率治理。
3.4 从传统防病用药到科学环境保护
目前,仅靠物理和化学药物来防治白蚁,已然无法满足人们对绿色、健康、宜居环境的主观追求,对于促进社会可持续发展的客观要求不匹配。为此,要大力发展“网络+绿色+智能化”智能监控技术。推广这种技术,为当前大力推进生态文明建设、智慧城市建设,构建绿色、环保、安全居住环境,提供强有力技术保障。将IPM监控理念结合,开展白蚁区域综合治理,构建出白蚁防治网络,对白蚁危害源进行有效预报并消除,掌握区域性乃至全国性白蚁危害大数据,进而减少在白蚁预防中化学药物的使用量[5]。
4 结语
综上所述,白蚁在水利工程中的危害是一项长期而又困难的基础性工作,如无法对白蚁进行有效防治,危及水库大坝安全的同时,对大坝附近的居民造成较大的生命财产影响。因此,为使水库大坝白蚁治理工作更加规范化,确保水库大坝安全,文章认为应进一步推进水库大坝白蚁治理工作,并要落实好经费,提高白蚁治理技术,并在水库大坝建设与管理各个环节,不断完善白蚁治理工作并采取相应对策,以此为水库大坝白蚁防治提供良好指导。