(河南省白龜山水庫管理局，河南 平頂山 467031)

1 概 況

白龜山水庫位于淮河流域沙潁河水系沙河干流上，水庫于1966年8月竣工，水庫工程按百年一遇洪水設(shè)計，千年一遇洪水校核，1998—2006年進(jìn)行了除險加固，總庫容達(dá)到9.22億m3，控制流域面積2740km2，是一座集防洪、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和城市用水綜合利用的大(2)型年調(diào)節(jié)半平原水庫。

水庫樞紐主要建筑物有：攔河壩、順河壩、泄洪閘和南、北干渠渠首閘及導(dǎo)滲降壓工程。其中，攔河壩(主壩)長1545.40m，均質(zhì)土壩，最大壩高24.00m,壩頂寬7.00m，迎水坡為混凝土塊護(hù)坡，背水坡為塊石護(hù)坡；順河壩長18016.50m,為均質(zhì)土壩，以8+000魚陵山為界分為東西兩段，東段最大壩高16.26m,壩頂寬6.00m，西段最大壩高11.90m，壩頂寬6.00～4.00m，迎水坡為干砌塊石護(hù)坡，背水坡為草皮護(hù)坡。

白龜山水庫流域?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，多年平均氣溫14.00℃，多年平均降雨量900mm，很適宜白蟻繁衍。2000年汛期白龜山水庫遭遇了近20年來罕見大暴雨，這次降雨強度大，歷時長，2000年7月4日在順河壩10+000背水坡發(fā)現(xiàn)面積約40.00m2塌坑，在塌坑內(nèi)發(fā)現(xiàn)白蟻，后經(jīng)相關(guān)專家鑒定，確定為黑翅土白蟻。隨后請白蟻防治專家對水庫攔、順壩及管理范圍進(jìn)行普查和治理，成立了“白龜山水庫白蟻治理工作研究小組”，并根據(jù)堤壩蟻患存在的具體情況，采取了以人工挖巢為主，結(jié)合藥物誘殺、熏蒸滅殺、鉆孔灌藥等方法進(jìn)行蟻害控制。2000年—2017年在順河壩背水坡及壩區(qū)管理范圍內(nèi)人工開挖出蟻王蟻后共1390對。面對白蟻危害的嚴(yán)峻性，以及防治工作的長期性和艱巨性，傳統(tǒng)防治措施已不能滿足白蟻防治工作的需要，如何利用高科技手段進(jìn)行白蟻防治是迫切需要解決的問題，水庫于2004年開始開展堤壩白蟻隱患無損探測與防治技術(shù)研究工作。

2 無損探測在白蟻防治中的應(yīng)用

現(xiàn)在的電測方法，即地球物理學(xué)的方法，統(tǒng)稱無損探測。目前用于堤壩隱患探測的方法有很多，如探地雷達(dá)、高密度電阻率法、地震波法、瞬變電磁法等都在堤壩隱患探測中得到廣泛應(yīng)用。在蟻患探測時，考慮到堤壩土體的物性參數(shù)受密實度、含水率、土體類別等多種因素影響，主要采用探地雷達(dá)對堤壩進(jìn)行蟻患探測研究工作。

2.1 探地雷達(dá)探測原理

探地雷達(dá)是利用空中雷達(dá)原理來探測地下目標(biāo)的一種高頻電磁波勘探系統(tǒng)，由主機、收發(fā)天線、圖像處理顯示系統(tǒng)組成，具有探測效率高、速度快、分辨率高、抗干擾能力強等特點。探地雷達(dá)通過發(fā)射天線向地下發(fā)射高頻電磁波的短脈沖(一般在10～2500MHz),當(dāng)電磁脈沖波遇到地下不同界面或目標(biāo)體，一部分脈沖波能量反射回地表被天線接收，儀器根據(jù)接收到的電磁波波形、振幅和時間等資料的變化特征，推斷地下目標(biāo)體的空間位置、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和埋藏深度。運用探地雷達(dá)進(jìn)行蟻巢探測定位，是利用蟻巢與周圍土壤介電常數(shù)存在較大差異，依據(jù)電磁波發(fā)射原理，分界面會對發(fā)射的電磁波產(chǎn)生反射，凡是蟻巢存在的異常都能夠直觀地顯示在微機上，從而推斷出蟻巢在堤壩內(nèi)的位置、深度和大小。

2.2 白龜山水庫堤壩蟻巢分布規(guī)律

根據(jù)近年來，白龜山水庫白蟻治理的經(jīng)驗，水庫堤壩上的蟻巢多筑在背水坡壩肩和中部附近，主巢距壩面2.00m左右，常水位浸潤線以上。一般黏性土壩段多，含沙粒在10%以上的砂土壩段少。順河壩多，攔河壩少。背水坡多，迎水坡少?；囊岸味?，居民集中壩段少。

2.3 蟻巢主要結(jié)構(gòu)類型

黑翅土白蟻有獨特的生活習(xí)性和活動規(guī)律，善于在堤壩內(nèi)營造精巧龐大的巢居結(jié)構(gòu)，蟻巢結(jié)構(gòu)隨著白蟻隊伍的發(fā)展而變化，是從簡單到復(fù)雜的過程，具有階段性差別，按蟻巢結(jié)構(gòu)有無衛(wèi)星巢、侯飛室和羽化孔，可分為單腔巢、少腔巢和多腔巢(見下表)。

白龜山水庫堤壩黑翅土白蟻蟻巢結(jié)構(gòu)特征表

2.4 無損探測應(yīng)用方法

在白蟻探測中采用LTD—2100探地雷達(dá),配置兩套不同頻率天線，中心頻率分別為270MHz和400MHz，結(jié)合探測現(xiàn)場實際情況，使用270MHz天線掃描時，測線間距1.00m，400MHz天線掃描時，測線間距0.50m。探測時，先根據(jù)人工普查出的蟻患可疑區(qū)域，粗定探測壩段和范圍，并結(jié)合黑翅土白蟻蟻巢分布規(guī)律和蟻巢結(jié)構(gòu)特征，排除干擾信號，設(shè)定探測參數(shù)，雷達(dá)天線底面緊貼堤壩表面，人工拖動天線在堤壩可疑區(qū)域上垂直進(jìn)行探測。蟻巢在探地雷達(dá)剖面圖上的特征為雷達(dá)波的繞射，波形為向上凸起的弧形，弧形為暗—亮—暗組合，在探測時當(dāng)顯示頻上出現(xiàn)走線頻亂的異常現(xiàn)象，依據(jù)探地雷達(dá)圖像特征對比分析得出蟻巢的位置和大小。在白龜山水庫堤壩上利用探測雷達(dá)分別對均質(zhì)土壩段3+500、6+000和8+000沙質(zhì)土壩段進(jìn)行探測，定位14處異常點，經(jīng)現(xiàn)場人工開挖驗證，開挖出活體主巢和空腔死巢，并成功捕捉到蟻王蟻后10對，經(jīng)驗證,實際開挖出的蟻巢深度與雷達(dá)圖像中顯示的異常位置基本一致。

3 堤壩白蟻無損修復(fù)技術(shù)

無損修復(fù)技術(shù)是在不開挖處理堤壩白蟻隱患情況下的一種綜合有效治理措施。根據(jù)探測蟻巢的準(zhǔn)確定位結(jié)果，有針對性地進(jìn)行灌漿處理，既可充填堤壩內(nèi)的蟻巢及蟻路，提高堤壩的抗?jié)B透能力和穩(wěn)定性，又可殺滅堤壩內(nèi)白蟻，在堤壩內(nèi)形成有效的藥土屏障，防止白蟻貫穿堤身，確保堤壩安全。

3.1 漿料的配制

漿料的配制，不能太稠，也不能太稀，用篩后的黏土和水按1∶2重量比，均勻攪拌制成漿料。漿料用的黏土應(yīng)與壩體土料相同，黏土要求遇水后吸水膨脹，能迅速崩解分散，具有一定的穩(wěn)定性、可塑性和黏結(jié)力，黏粒含量在20%～40%，粉粒含量30%～70%，沙粒小于10%，泥液容重在1.29～1.40t/m3，相對密度1.25～3.00g/cm3，黏度在30～100s。施灌時，按選擇的藥劑使用說明書中規(guī)定的劑量與泥漿充分?jǐn)嚢杈鶆蚝筮M(jìn)行灌漿。

3.2 灌漿藥劑的選擇

防治白蟻的藥劑經(jīng)歷了從無機殺蟲劑到有機殺蟲劑的過渡，目前開發(fā)研究和應(yīng)用的白蟻化學(xué)防治藥劑主要有氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯、昆蟲生長調(diào)節(jié)劑和微生物殺蟲劑等。盡管防治白蟻藥劑很多，但運用到堤壩白蟻防治中的藥劑種類并不多，在灌漿藥劑選擇上應(yīng)當(dāng)選用經(jīng)國家有關(guān)部門批準(zhǔn)生產(chǎn)的高效低毒、持效長、環(huán)保，對人、畜無害，不影響植物生長的藥劑。經(jīng)篩選常用于堤壩灌漿的新型藥劑有聯(lián)苯菊酯、溴氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、吡蟲啉等化學(xué)藥劑。

3.3 灌漿工藝及方法

堤壩灌漿工藝流程如下圖所示。

堤壩灌漿工藝流程圖

無損修復(fù)技術(shù)是通過壓力灌漿機用調(diào)好的毒漿來修復(fù)堤壩內(nèi)部蟻巢。灌漿時，為使蟻巢及蟻道都能良好地充填密實，漿料濃度要先稀后稠，灌漿壓力要均勻，壓力控制在0.10～0.20MPa,開始灌漿時要慢，壓力逐步由小到大，防止壓力過強導(dǎo)致壩體變形。在灌漿時為避免漿管受壓脫落，影響灌漿效果，在注漿管插入蟻巢后，用棉絮或黏土堵塞孔壁，防止?jié){液沿孔壁向上冒出。灌漿中途不能停，要一氣呵成。在整個灌漿過程中要密切注意壩坡的穩(wěn)定性及異?，F(xiàn)象，安排專人對灌漿孔附近的堤坡、堤腳及鄰近孔做好檢查工作，施工時壩坡易出現(xiàn)冒漿、牛皮脹等現(xiàn)象，可采取間歇灌漿、堵塞復(fù)灌等方法處理。第一次灌漿結(jié)束后，對吃漿量較大的孔需進(jìn)行復(fù)灌，以彌補漿液凝固過程中的缺陷，一般復(fù)灌1～3次，直至漿液凝固后無明顯下降后進(jìn)行封孔。對重要的壩段部位，灌漿處理后需進(jìn)行灌漿質(zhì)量檢驗，檢驗時要求蟻巢洞內(nèi)泥漿凝固飽滿，與巢壁土層膠凝形式整體，無空隙。根據(jù)應(yīng)用效果分析，對于較小的蟻巢和生活在堤壩淺層的蟻巢灌漿效果不是很理想，對此類蟻巢不主張灌漿，直接挖出回填即可。

4 結(jié) 語

無損探測修復(fù)技術(shù)是一項比較先進(jìn)的堤壩白蟻防治技術(shù)，在蟻巢查找上不受死巢和活巢的限制，修復(fù)上既不破壞堤壩的整體結(jié)構(gòu)和壩坡植被，又能滅殺和預(yù)防白蟻，打破了傳統(tǒng)挖巢法順著蟻道追挖主巢的方法，實現(xiàn)了高效、準(zhǔn)確和環(huán)保，是當(dāng)前堤壩白蟻滅治、填充蟻巢空洞、加固堤壩的最佳優(yōu)選方法。