苗尾水電站白蟻潛在危害分析及防治方案研究

鄢 鏡，孫 來，王棟良

（中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江杭州，311122）

苗尾水電站白蟻潛在危害分析及防治方案研究

鄢 鏡，孫 來，王棟良

（中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江杭州，311122）

苗尾水電站地處云南省大理州，大壩壩型為礫質(zhì)土心墻堆石壩，大壩心墻設(shè)計需用土料約180萬m3?，F(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大壩壩址及各土料場均分布有大量白蟻，如不采取措施對其進行滅殺處理，大壩建造過程中和建成后，它們會通過大壩兩端與山體連接處侵入大壩，進而危害大壩安全。苗尾水電站大壩在填筑前、填筑中和填筑后分別采用滅蟻藥、誘蟲燈等設(shè)備對白蟻進行監(jiān)控和滅殺，為大壩的長久安全運行提供了有力保障。

苗尾水電站；礫質(zhì)土心墻堆石壩；白蟻；潛在危害；防治

1 工程概況

苗尾水電站位于云南省大理州云龍縣苗尾鄉(xiāng)境內(nèi)的瀾滄江河段上，是瀾滄江上游河段一庫七級開發(fā)方案中的最下游一級電站，上接大華橋水電站，下臨瀾滄江中下游河段最上游一級電站——功果橋水電站。

苗尾水電站為一等工程，電站開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧灌溉供水，促進地方經(jīng)濟發(fā)展與移民脫貧致富。電站正常蓄水位1 408.00 m，相應(yīng)庫容6.60億m3，電站裝機容量1 400 MW（4×350 MW），多年平均發(fā)電量65.56億kW·h，保證出力424.2 MW。電站樞紐建筑物主要由礫質(zhì)土心墻堆石壩、溢洪道、沖沙兼放空洞、引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房等組成。

壩址區(qū)域?qū)俅箨懶愿睙釒夂?，年平均氣?5.9℃，年平均降水量729.5 mm，日照2 114.9 h，屬典型的山體立體氣候。

大壩心墻設(shè)計需用土料約180萬m3，主要來自壩址左岸料場、苗尾寨土料和丹梯村土料場。上水井料場涉及居民較多，作為儲備料場。

2 白蟻分布情況

現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，苗尾水電站壩址及各土料場均分布有大量白蟻。經(jīng)對采集到的白蟻標(biāo)本進行鑒定，調(diào)查區(qū)域共有6種白蟻分布。它們分別是黑翅土白蟻、黃翅大白蟻、土垅大白蟻、黃胸散白蟻和楊子江近扭白蟻，另外一種土白蟻有待進一步鑒定。這些白蟻中，對電站大壩能造成嚴(yán)重危害的主要是黑翅土白蟻、黃翅大白蟻、土垅大白蟻和待查定的土白蟻這四種白蟻。

現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果顯示，壩址左岸土料場白蟻的分布密度最高，無論是林地內(nèi)的活立樹木基部、枯樹樁、伐倒木，還是耕地上的枯玉米桿和牛糞堆，均存在大量白蟻活動跡象和白蟻活體，地表也分布有大量的泥被、泥線。白蟻分布范圍廣、密度高，在調(diào)查到的五種白蟻中，黃翅大白蟻和黑翅土白蟻的分布密度最高，土垅大白蟻也有較高的分布密度。大壩左壩頭的白蟻分布密度僅次于壩址左岸土料場，該地也有眾多黑翅土白蟻、黃翅大白蟻和土垅大白蟻分布，但黃胸散白蟻和楊子江近扭白蟻的分布較少。苗尾寨土料場和丹梯村土料場的白蟻分布雖不如壩址左岸土料場和左壩址，但料場所在的玉米地及其土坎上有大量的泥被、泥線分布，料場內(nèi)及其周圍的樹木基部、伐樁和墳?zāi)古砸舶l(fā)現(xiàn)有許多泥被、泥線。在一些樹木基部和伐樁內(nèi)，可見到大量白蟻在取食和活動。對采集到的白蟻標(biāo)本進行鑒定后發(fā)現(xiàn)，在這兩個土料場具有廣泛分布的也主要是黑翅土白蟻、黃翅大白蟻和土垅大白蟻。相比而言，大壩右壩頭的白蟻分布密度最小，僅在少量的櫟樹和松樹基部及探洞口附近有白蟻活動跡象，從采集到的白蟻來看，主要為黑翅土白蟻和黃翅大白蟻。

3 白蟻對礫質(zhì)土心墻堆石壩的潛在危害性分析

3.1 大壩結(jié)構(gòu)

礫質(zhì)土心墻堆石壩壩頂高程1 414.80 m，壩頂長576.68 m，最大壩高131.30 m，壩頂寬12 m，大壩上、下游壩坡均為1∶2.0，下游壩坡“之”字形上壩公路寬10 m。結(jié)合工程棄渣，在壩體上、下游各設(shè)一棄渣場，上游側(cè)棄渣平臺高程為1 355.00 m，下游側(cè)棄渣平臺高程為1 323.40 m，同時為提高大壩上游右岸壩前邊坡穩(wěn)定性，設(shè)壩前堆渣壓坡，壓坡平臺頂高程為1 409.00 m。

大壩心墻頂高程為1 412.80 m，心墻底高程1 285.00m，心墻最大高度127.80m。心墻頂寬4.0m，上、下游坡比1∶0.25。在心墻礫質(zhì)土料、反濾Ⅰ、反濾Ⅱ與基巖接觸帶設(shè)置1.5 m厚混凝土墊層，心墻與混凝土墊層接觸部位采用接觸粘土過渡。

為保證心墻不發(fā)生滲透變形，心墻上游設(shè)兩層反濾層，水平寬度均為3 m，下游設(shè)兩層反濾層，水平寬度均為4 m，反濾層上、下游坡為1∶0.25。由于近壩區(qū)無合適的砂礫石料場，反濾料全部采用丹塢塹石料場片麻巖人工破碎制成的軋制料。反濾料設(shè)兩檔，即反濾Ⅰ和反濾Ⅱ料，靠近心墻側(cè)為反濾Ⅰ層。

為協(xié)調(diào)心墻料與壩殼料間的應(yīng)力和變形，在上、下游壩殼料和反濾料間設(shè)過渡層。過渡層上、下游邊坡為1∶0.3，頂部水平寬度均為6 m。

3.2 大壩所在區(qū)域白蟻潛在危害分析

現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，苗尾水電站大壩所在區(qū)域是嚴(yán)重危害大壩安全的土白蟻和大白蟻高發(fā)生區(qū)。無論是土料場還是壩址左右壩頭兩側(cè)的山坡，均有大量的白蟻分布。同時在大壩周圍山坡上還發(fā)現(xiàn)了大量土白蟻和大白蟻分飛繁殖蟻（有翅成蟲）。由此可見，當(dāng)?shù)赝涟紫伜痛蟀紫伔植細v史久遠，種群數(shù)量繁多，白蟻的危害情況已十分嚴(yán)重。

大壩建造過程中，土白蟻和大白蟻的繁殖蟻無論是隨土料帶入還是分飛侵入，均較易在大壩上建巢定居?；煸谕亮现谢蛲Ｂ湓谕亮现械幕畹姆敝诚仯捎谮叞当灸艿尿?qū)使，會從表面尚未壓實的土料層向下層已壓實的土料層轉(zhuǎn)移，并在半個小時至一個小時內(nèi)，在緊土層下10 cm處挖一小洞棲息。由于鉆入緊土層的孔口很?。s2～3 mm），一旦繁殖蟻在緊土層內(nèi)筑窩成功，即使用碾壓機反復(fù)碾壓，它們也有存活的機會。同時，由于不可能完全清除土料中的樹木和植物的微小根系，一旦繁殖蟻存活下來，就會以這些微小根系為食，進而繁殖后代。在大壩低處礫質(zhì)土心墻內(nèi)建巢的白蟻，隨著大壩蓄水后水位上升，會逐漸將巢遷至常水位以上的地方，在原來的巢穴處留下空腔，給大壩安全帶來較大隱患。

同時，生活在大壩周圍山坡上的白蟻，如不采取措施對其進行滅殺處理，大壩建造過程中和建成后，它們會通過大壩兩端與山體連接處侵入大壩，進而危害大壩安全。

另外，大壩兩端及上、下游山坡山高坡陡，白蟻巢群密布，即使在大壩建造前采取有效措施將土料場及壩址兩端山坡上一定區(qū)域范圍內(nèi)的所有白蟻全部消滅，但隨著時間的推移，生活在相鄰區(qū)域的白蟻通過有翅成蟲分飛和工蟻蔓延，會逐漸侵入壩址附近山坡，進而對電站大壩安全造成威脅。因此，苗尾水電站大壩建成后，仍需采取有效措施，預(yù)防白蟻對大壩可能造成的危害。

圖1 大壩典型剖面圖Fig.1 Typical section of the dam

3.3 白蟻對苗尾電站大壩安全的影響

苗尾水電站大壩為礫質(zhì)土心墻堆石壩，礫質(zhì)土心墻兩側(cè)是反濾層和過渡層，壩體其他部分是很厚的堆石體。

據(jù)研究，當(dāng)砂粒直徑≥3 mm時，乳白蟻和散白蟻能自由地在砂粒間的空隙內(nèi)通行。苗尾電站大壩的反濾層和過渡層由不同粒徑大小的片麻巖顆粒組成。從設(shè)計方案來看，用于反濾層建造的反濾料I的巖石顆粒，直徑小于1.0 mm的占25%～67%，直徑小于3.0 mm的占55%～90%；反濾料II的巖石顆粒，直徑在1.0～3.0 mm之間的占比≤10%。雖然目前尚未明確多大粒徑的砂粒能成功阻止土白蟻和大白蟻工蟻與兵蟻的穿越，但從已有的乳白蟻和散白蟻穿越砂粒屏障的信息來推測，由于構(gòu)筑反濾層II的巖石顆粒中，直徑在1.0～3.0 mm之間的砂粒所占比例最大也僅10%，顯然反濾層II不足以阻止白蟻的入侵。構(gòu)筑反濾層I的巖石顆粒中，直徑小于1.0 mm的約占25%～67%，直徑大于3.0 mm的占10%～45%，說明反濾層中有部分砂粒能被白蟻搬動，有部分砂?？赡芰粝驴晒┌紫佂ㄐ械目障?。顯然，現(xiàn)有設(shè)計建造的反濾層I和反濾層II可能不能阻止土白蟻和大白蟻對礫質(zhì)土心墻的入侵危害。

另外，隨著時間的推移，壩體表面結(jié)構(gòu)會發(fā)生一些變化。一是浪渣會填塞塊石縫隙（水庫的水面常漂有大量的浪渣，這些浪渣被風(fēng)浪推到迎水坡的塊石上后，會卡在塊石縫隙中，并逐漸將縫隙塞滿。浪渣是白蟻非常喜歡的食物，大壩迎水坡塊石縫隙中的浪渣對白蟻具有很大的引誘力，會引誘分飛繁殖蟻飛入定居或吸引壩體內(nèi)的白蟻到迎水坡取食，從而對大壩安全構(gòu)成威脅）；二是塊石中的風(fēng)化石碎末會將塊石間空隙填滿；三是有些野生植物的種子會隨風(fēng)飄落到壩體坡面生根發(fā)芽和生長。這些因素為白蟻在壩體生存創(chuàng)造了一定的條件，加之每年壩體周圍有大量繁殖蟻的分飛入侵和壩頭山坡白蟻的蔓延和遷移，最終白蟻會對壩體產(chǎn)生一定危害或影響。

4 大壩白蟻防治方案

4.1 白蟻防治的主要措施

（1）在大壩填筑前白蟻活動較為活躍時期，采取見蟻噴粉和施放毒餌的措施，對大壩兩端心墻土料覆蓋范圍附近的山坡和土料場的白蟻進行全面滅殺處理；同時利用白蟻監(jiān)測控制裝置對土料堆存場進行實時監(jiān)控，并采用噴粉和施放毒餌的方式對入侵的白蟻及時進行滅殺處理。

（2）在大壩填筑過程中，主要采取如下措施進行防治：

①在大壩兩端適當(dāng)位置設(shè)置誘蟲燈，以最大限度地消滅飛向大壩的白蟻有翅成蟲。

②在大壩心墻填筑時，利用白蟻防治藥物對所用土料進行處理，以減少白蟻在大壩內(nèi)建巢定居的機會。

③采用物理或化學(xué)措施，對大壩兩端與山體連接處進行處理，以防止白蟻從大壩兩端山體侵入壩體內(nèi)。

④在土壩基與堆石體的結(jié)合部鋪設(shè)經(jīng)白蟻預(yù)防藥物處理的土工布以阻止白蟻侵入土心墻。

（3）大壩填筑完成后，主要采取如下措施進行防治：

①對正常蓄水位以上的壩體采用監(jiān)測控制方法進行預(yù)防，以減少白蟻的筑巢定居。

②在離大壩一定距離（100～300 m）的兩端山坡上，設(shè)置白蟻監(jiān)測控制裝置，長期監(jiān)測兩端山坡上白蟻的活動情況，一旦發(fā)現(xiàn)白蟻入侵，即用相應(yīng)藥物進行滅治處理。

③大壩正常蓄水位以上，在大壩迎水面距壩體一定距離處，設(shè)置誘蟲燈，以誘殺飛向大壩的有翅成蟲。

④加強大壩及大壩周圍環(huán)境管理，及時清除水面及迎水坡浪渣、壩面舊木料和其他纖維類材料，以創(chuàng)造不利于白蟻孳生的環(huán)境。

4.2 土料場和壩址白蟻防治

（1）消滅土料場和壩址壩基及周圍100 m范圍內(nèi)山坡上土壤中現(xiàn)有的白蟻，以減小白蟻入侵大壩的風(fēng)險。

（2）土料場和壩址白蟻防治應(yīng)在土料場開采和壩基開挖前1個月完成。防治實施后，應(yīng)每隔約2個月對防治效果進行檢查，且不少于4次。在防治效果檢查過程中，如發(fā)現(xiàn)有白蟻存活，應(yīng)立即用藥物進行滅治處理。

（3）綜合采用噴粉、投餌和噴藥相結(jié)合的方法，對現(xiàn)有白蟻進行處理，要求滅殺效果達到95%以上。

（4）在有白蟻活動地方，應(yīng)進行噴粉處理；在白蟻活動不太明顯的地方，可采取施放毒餌方式處理。所用藥物和用量應(yīng)根據(jù)苗尾電站白蟻的具體情況有針對性地確定。

（5）土料開采中如發(fā)現(xiàn)白蟻巢穴、菌圃，應(yīng)清除連其周圍一定范圍內(nèi)的土料，防止受侵蝕的土料上壩。

4.3 大壩建造過程中的白蟻防治

（1）對土料堆存場地，在堆放土料前，應(yīng)對場地內(nèi)的現(xiàn)有白蟻進行滅殺，實施方法參考土料場和壩址白蟻防治。

（2）在土料堆存場地四周，應(yīng)布設(shè)白蟻監(jiān)測控制裝置，實時監(jiān)測白蟻入侵土料堆存場地情況。監(jiān)測控制裝置每隔10 m布置一套，每兩年更換一次裝置中的餌木。防治期間，每隔5 d檢查白蟻監(jiān)測控制裝置一次，發(fā)現(xiàn)白蟻后立即采用噴粉和施放毒餌措施進行滅治處理。

（3）在大壩填筑過程中，為抵御白蟻有翅成蟲分飛入侵大壩心墻，在大壩兩岸山坡共設(shè)置40盞誘蟲燈，各盞燈下均設(shè)置白蟻監(jiān)測控制裝置3套，以便及時滅殺新入侵白蟻。各盞誘蟲燈間距約50 m，防治期間，在每年4月上旬至7月下旬，每月派人檢查、維修兩次誘蟲燈，以保證誘蟲燈的正常工作；每年3月上旬至11月下旬期間，每月派人檢查白蟻監(jiān)測控制裝置一次，以掌握白蟻入侵監(jiān)測控制裝置情況，一旦發(fā)現(xiàn)白蟻，則采取噴粉或施放毒餌措施進行滅殺。

（4）在土料場取土過程中發(fā)現(xiàn)殘余白蟻，立即采用噴藥滅殺，要求滅殺效果達到100%。

（5）安排專門技術(shù)人員對上壩土料進行檢查，確保上壩的土料中無白蟻攜帶。

4.4 大壩建成后的白蟻防治

（1）為預(yù)防白蟻有翅成蟲分飛入侵，大壩建好后，除繼續(xù)保留在大壩建造過程中設(shè)置在兩岸山坡上的誘蟲燈外，還應(yīng)在壩內(nèi)水面增設(shè)誘蟲燈，以滅殺可能飛向大壩建巢的白蟻有翅成蟲。增設(shè)的誘蟲燈布置在距離大壩50 m遠的水面上，每隔50 m布置一盞，共安裝10盞。

（2）在大壩正常蓄水位以上的上游壩坡和下游壩坡設(shè)置白蟻監(jiān)測控制裝置，以掌握白蟻入侵壩體情況，確保大壩內(nèi)外坡及壩頂綠地內(nèi)無白蟻活動。上游壩坡在距離壩頂1 m處布置一排，間距10 m；下游壩坡布置兩排，距離壩頂分別為3 m和13 m，各排白蟻監(jiān)測控制裝置之間的間距也為10 m。

（3）在大壩兩岸距離大壩50～100 m范圍內(nèi)建立無蟻區(qū)隔離帶。每年對隔離帶采用噴粉法和施放毒餌進行一次白蟻滅治處理，以及時滅殺新出現(xiàn)的白蟻和新建的白蟻巢，防止白蟻向大壩擴散。用藥量參考土料場和壩址的白蟻防治。

（4）上述防治措施應(yīng)在大壩填筑完成后立即實施，且以后每年白蟻防治檢查、處理的次數(shù)不得少于4次。

5 結(jié)語

礫質(zhì)土心墻堆石壩白蟻防治主要包括預(yù)防和滅治兩個方面：預(yù)防是阻止白蟻侵入大壩建巢，保障大壩的長久運行安全；滅治是消滅土料場土壤中和壩址周圍山坡上已有的白蟻，減少白蟻入侵大壩的風(fēng)險。苗尾水電站大壩在填筑前進行土料場和壩址區(qū)的白蟻消滅工作，填筑過程中心墻土料采用白蟻防治藥物進行處理，填筑完成后壩上設(shè)置白蟻監(jiān)控設(shè)備、誘蟲燈等裝置，確保了大壩的長久安全運行。

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Study on termite damage and its prevention measures for Miaowei hydropower station

by YAN Jing,SUN Lai and WANG Dong-liang
PowerChina Huadong Engineering Corporation

Miaowei hydropower station is located in Dali,Yunnan Province.The project features a gravel soil core rock-fill dam and is designed to be built with 1.8 million cubic meter of earth-fill material. However,the site investigation discovered the presence of large amount of termite colonization.The investigation also showed that this infestation is distributed evenly across the planned material field.Without counter measures,it is foreseeable that the infestation would spread further into the dam body during its construction as well as after its completion.Further,it would potentially cause great damage to the dam and project.It is proposed that counter measures such as chemical pesticide,trap lamp should be carried out before the commencement of earth filling,during its construction,and after the completion, to ensure the future safety and soundness of the dam and the project.

Miaowei hydropower station;gravel soil core rock-fill dam;termite;potential damage;prevention

book=28,ebook=34

TV697.2

B

1671-1092（2016）06-0028-05

2016-09-19

鄢 鏡（1982-），男，福建福州人，工程師，研究方向為水工結(jié)構(gòu)工程。

作者郵箱：yan_j2@ecidi.com