劉 奔
(黃河小浪底水資源投資有限公司,450000,鄭州)
白蟻是世界性害蟲之一,其種群龐大、繁殖能力超強,在地球上已延續(xù)了2.5 億年。 人類對白蟻的危害有深刻認識,特別是土棲白蟻,其巢穴比一般白蟻埋藏更深、 結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,對水庫大壩及江河堤防危害性更巨大。 小浪底水利樞紐及西霞院反調(diào)節(jié)水庫在十余年的白蟻防治中,結(jié)合地域特點形成了一套針對黑翅土白蟻地下巢穴的高效、環(huán)保、低成本精準(zhǔn)清除防治方法,所采用的白蟻滅殺裝置也獲得國家專利授權(quán)。
小浪底水利樞紐大壩是黏土斜心墻堆石壩,最大壩高160 m,長1 667 m,寬15 m;下游16 km 的西霞院反調(diào)節(jié)水庫攔河大壩為土石壩,最大壩高20.2 m,土石壩段總長2 609 m。2008 年, 小浪底壩肩周邊山體發(fā)現(xiàn)黑翅土白蟻蹤跡,白蟻婚飛季節(jié)也有繁殖蟻飛落到壩體上。原小浪底水利樞紐建設(shè)管理局立即在小浪底水利樞紐189.55 萬m2防控區(qū)域、西霞院反調(diào)節(jié)水庫130.57 萬m2防控區(qū)域上展開白蟻防治工作探索和實踐。
早期白蟻防控采取“查、標(biāo)、殺、挖、防”方法進行。一是通過巡查,全面摸清區(qū)域內(nèi)白蟻分布及危害情況;二是現(xiàn)場標(biāo)記好白蟻活動區(qū)域,為投放滅蟻藥物提供指引; 三是對蟻患區(qū)域噴灑藥物進行滅殺, 并捕殺繁殖期婚飛繁殖蟻; 四是沿白蟻地表活動跡象追蹤,挖開蟻道,尋找蟻巢,捕捉蟻王蟻后,噴灑藥物、填埋巢穴、清理蟻害;五是清除防控區(qū)域內(nèi)枯枝雜草,阻斷白蟻生存環(huán)境。
中期白蟻防治以大壩安全為中心, 采用區(qū)域分控和綜合治理理念,根據(jù)白蟻危害情況將壩體分為禁止區(qū)(工程核心區(qū))、嚴(yán)控區(qū)、控制區(qū),并設(shè)定對應(yīng)的防控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);每年在白蟻活動高峰期進行兩次地毯式普查;在距壩腳線150 m 處每隔50 m 安裝白蟻誘殺燈,其間安裝常規(guī)白蟻誘集監(jiān)測控制裝置, 同時放置誘殺坑(箱), 對蟻患區(qū)域進行藥物噴灑,部分不易誘殺區(qū)域?qū)ο伒溃ǔ玻╅_挖施藥。禁止區(qū)蟻患率控制目標(biāo)為0,嚴(yán)控區(qū)蟻患率控制目標(biāo)為0.5%以內(nèi),控制區(qū)蟻患率控制目標(biāo)為1.0%以內(nèi)。
在隨后的白蟻防治工作中,為了實現(xiàn)網(wǎng)格化、數(shù)字化管理,將小浪底水利樞紐區(qū)大壩、上下游左右岸區(qū)域劃分為14 個區(qū)塊; 將西霞院反調(diào)節(jié)水庫大壩、上下游左右兩岸區(qū)域劃分為7 個區(qū)塊。 在防控區(qū)域內(nèi)增設(shè)白蟻遠程自動誘集監(jiān)測控制終端, 結(jié)合GIS 地理信息和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)白蟻活動情況, 利用大數(shù)據(jù)和云平臺技術(shù)預(yù)測白蟻活動規(guī)律和發(fā)展趨勢, 在小浪底樞紐和西霞院水庫區(qū)域共埋設(shè)常規(guī)誘集監(jiān)測控制裝置2 422 套、白蟻誘殺燈386 臺、自動白蟻誘集監(jiān)測控制裝置終端397 臺。
小浪底及西霞院水庫防治區(qū)白蟻均為黑翅土白蟻和圓唇散白蟻,其中黑翅土白蟻是危害水利工程安全運行的主要土棲白蟻種類。 鄰近的山西垣曲縣土棲蟻患爆發(fā),為小浪底白蟻防治敲響了警鐘。
黑翅土白蟻多在4—6 月天氣悶熱的傍晚或暴雨來臨前進行婚飛繁殖。 由于北岸濟源市和南岸孟津縣兩地氣候各有不同,且黃河河道上時常有吹程6 km、 風(fēng)速15 m/s 的順河風(fēng),將南北兩岸分割成兩個不同的氣候區(qū)。 由于風(fēng)向、溫度、濕度等氣候因素在歷年歷次白蟻婚飛時期都有所不同,白蟻婚飛的時間、數(shù)量、方向和距離都會有較大的差異,也會影響對各區(qū)域內(nèi)白蟻發(fā)展規(guī)律及趨勢的預(yù)判。由于小浪底水利樞紐區(qū)域缺乏獨立的氣象資料,因此借用洛陽孟津及濟源氣象資料加以說明,見表1。
表1 小浪底水利樞紐區(qū)域白蟻婚飛日期孟津、濟源天氣情況
小浪底水利樞紐地處黃土高原東南端,南北兩岸的邙山及王屋山地表覆蓋著幾十到上百米厚的黃土層,由上到下為次生黃土層、 馬蘭黃土層、離石黃土層、午城黃土層,其中夾雜著棕紅色條帶狀的古土壤層和厚度不一的鈣質(zhì)結(jié)核層 (俗稱料姜石層),土層厚度、土壤pH 值、土壤含水量等十分適合黑翅土白蟻建造巢穴,且原生植被側(cè)柏、構(gòu)樹、榆樹、刺槐、泡桐等喬灌木和艾蒿、茅草等雜草也是黑翅土白蟻喜好的食物。
從小浪底水利樞紐區(qū)域黑翅土白蟻巢穴開挖明細表 (表2) 可以看出,白蟻巢穴或依山靠崖,或巢居深壑,或深潛土塬。 從挖開表層疏松的黃土開始,隨著深度的增加,土質(zhì)愈發(fā)密實, 黏聚力和強度也隨之增高,加上土層中分布的料姜石層, 使得隨蟻道向下追蹤挖掘愈發(fā)困難, 開挖一巢白蟻往往需要數(shù)日甚至十?dāng)?shù)日。 在表2 呈現(xiàn)的60 巢白蟻開挖工作中,追蹤過49.1 m 長的蟻道,挖掘過深藏地下9.9 m 的蟻穴, 從長2.4 m、寬2.2 m、高1.8 m體積9.5 m3的主巢體中抓獲過蟻王蟻后,但也因安全原因不得不終止部分蟻穴挖掘工作,有時也因長時間開挖驚擾使得蟻王蟻后從容逃遁。通過表2 可以看出,因安全原因終止開挖或是蟻王蟻后逃遁的比例達到38.3%,造成大量人力物力浪費,使得在每年白蟻外出活動短短幾個月中,無法搗毀更多地下蟻穴、殺滅更多白蟻。
表2 小浪底樞紐管理區(qū)黑翅土白蟻巢穴開挖明細表
小浪底水利樞紐白蟻防治工作經(jīng)歷了多個階段,現(xiàn)今采用以白蟻監(jiān)測-控制為核心的IPM 技術(shù)來防治蟻害。 該項技術(shù)利用光控誘殺控制白蟻種群婚飛, 配合安裝地下監(jiān)測裝置,同時采取噴粉法、餌劑誘殺法控制白蟻蔓延, 從而達到綜合治理效果,起到被動防御作用。 而水利工程白蟻防治的目的是要完全排除威脅水利設(shè)施安全的白蟻隱患,這就需要開拓防治思路、創(chuàng)新方法,高效快速解決蟻患問題。 經(jīng)過多年摸索,結(jié)合小浪底水利樞紐區(qū)域氣候和地質(zhì)特點,在白蟻防治中研發(fā)出一種土石壩及山體白蟻滅殺裝置,通過試驗,在小浪底水利樞紐及西霞院反調(diào)節(jié)水庫的白蟻滅殺中取得良好效果。
白蟻滅殺裝置由藥劑室、壓縮和抽吸兩用氣泵、藥劑發(fā)生器、藥劑濃度計、氣壓指示器、氣體流量計組成,通過灌壓輸氣管路、抽吸氣管路接入蟻道、氣孔、婚飛孔中,進行氣流同步灌壓及抽吸,使藥劑快速在蟻巢內(nèi)部及蟻道路網(wǎng)空間形成循環(huán)壓力氣流,實現(xiàn)一次性快速滅殺地下巢穴內(nèi)白蟻的目的。 見圖1。
圖1 白蟻滅殺裝置示意圖
具體工作過程:先將發(fā)現(xiàn)的任一蟻道、透氣孔、婚飛孔短距離開挖,插入灌壓輸氣管,將裝置內(nèi)的藥劑煙霧通過灌壓、抽吸氣泵快速送入白蟻巢穴內(nèi)部,并在藥劑煙霧溢出孔連接抽吸氣管, 使藥劑煙霧在灌壓輸氣管路、蟻道、蟻巢和抽吸氣管路之間形成快速循環(huán),從而滅殺土棲白蟻。
在西霞院大壩北壩頭山坡進行第一次白蟻滅殺試驗。 滅殺裝置中放入滅殺藥劑4 顆,將灌壓輸氣管插入蟻道口持續(xù)壓入藥劑煙霧,對近處冒出煙霧的蟻道、透氣孔或婚飛孔予以堵塞,對遠端冒煙孔用裝置上的灌壓、抽吸氣管路進行30 分鐘灌壓和抽吸操作, 使藥劑煙霧在裝置和蟻巢各通道內(nèi)流暢地循環(huán), 快速徹底地殲滅整巢白蟻。 試驗后沿第一個煙霧輸入孔開挖21 m 直達主巢穴,沿途挖開數(shù)個副巢穴。 主巢穴直徑80 cm、深入地下3.5 m,兩只蟻王、一只蟻后被滅殺在王臺中。四周蟻道、主副巢穴中所有白蟻死亡殆盡,并滅殺數(shù)千只婚飛蟻。
在小浪底樞紐尾水門油庫區(qū)域進行第二次白蟻滅殺試驗。蟻道只開挖約5m 長、20cm 深, 挖出滿足插入灌壓支氣管的2 cm 孔徑蟻道, 隨后進行滅殺試驗,滅殺程序同第一次試驗。 試驗后在地下2.2 m 處挖出直徑68 cm 的主巢穴和多個副巢穴,殺滅巢中蟻王、蟻后和所有白蟻,同時滅殺數(shù)千只婚飛蟻。
在小浪底樞紐主壩250 平臺邊坡進行第三次白蟻滅殺試驗。小浪底主壩250 平臺白蟻巢穴因安全原因無法完全開挖,用滅殺裝置進行了藥劑煙霧滅殺。 經(jīng)后續(xù)跟蹤巡查,此區(qū)域已無白蟻活動及婚飛跡象,壩體安全得到保障。
在小浪底樞紐主壩北門區(qū)域進行第四次白蟻滅殺試驗。 由于此次試驗中蟻道穿過料姜石區(qū)域,大大增加了白蟻巢穴開挖工程量與開挖難度,開挖7 天后由于安全原因終止。 用滅殺裝置進行了藥劑煙霧滅殺,經(jīng)后續(xù)跟蹤,已無白蟻活動跡象。
此白蟻滅殺裝置在藥劑室、灌壓輸氣管路、蟻道、蟻巢和抽吸氣管路中形成的藥劑煙霧的快速循環(huán),增強了對白蟻的殺滅力,同時快速流動的藥劑藥霧改變蟻巢內(nèi)部的溫度及濕度, 破壞巢穴內(nèi)的白蟻生存環(huán)境,進一步加速了白蟻的死亡。 這種“雙重殺滅”的方法取得良好效果。
對照老的“挖巢法”,滅殺裝置有效縮短了滅殺整巢白蟻的時間, 規(guī)避了白蟻逃遁和無法開挖巢穴等情況,極大地減少土石方開挖量, 避免了破壞地形穩(wěn)定和地表植被帶來的安全隱患和水土流失問題。
滅殺裝置藥劑煙霧循環(huán)利用,減少了藥劑使用量。 煙霧藥劑使用甲醚菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、 殺蟲菊酯、氯菊酯等環(huán)境友好型菊酯類殺蟲劑,不損害人畜安全,殘留時間短,且溶于多種有機溶劑,避免了傳統(tǒng)滅殺方法藥物噴灑面積廣、毒性大、殘留久、見效時間差異大等問題。
使用該裝置滅殺白蟻后,根據(jù)各蟻洞口藥劑藥霧外溢情況或白蟻巢穴炭棒菌生長情況,結(jié)合地探等科技手段, 可精準(zhǔn)定位白蟻主巢副巢位置,進行灌漿、回填治理,確保水利工程及山體的安全。 這也是對現(xiàn)行IPM白蟻防治方法中缺少蟻穴除險加固等隱患治理措施的完善補充。
小浪底水利樞紐及西霞院水庫白蟻防治試驗所采用的“一種土石壩及山體白蟻滅殺裝置”已獲得國家專利授權(quán)(專利號:ZL2020217 19443.3)。通過此白蟻滅殺裝置的使用, 可將現(xiàn)有白蟻防治思路由被動防御轉(zhuǎn)為主動進攻,由季節(jié)性防控轉(zhuǎn)向全年防治,擴展了白蟻防治的有效途徑,在生態(tài)、環(huán)保、低成本、高效率的同時確保土石壩和壩肩山體的安全穩(wěn)定。 ■