1.新县水利局 河南新县 411523;2.大坝卫士(北京)网络科技股份有限公司 北京 100070;3.堤坝安全(北京)科技有限公司 102600
摘要:“千里之堤,以蝼蚁之穴溃。”白蚁对水利工程的危害由来已久,本文对白蚁的危害及特点、水利工程白蚁的来源进行概括性描述,进而对白蚁危害水利堤防大坝的原理和蚁害造成堤坝出险进行了分析,旨在阐述白蚁危害水利工程隐患难查,且水利工程一旦失事,后果非常严重,应引起水利工程管理部门的高度重视。
关键词:白蚁 ;水利工程;产生;危害性;浅析
一、白蚁的危害
2200多年前,韩非子在《喻老篇》(公元前234年)上记载:“千里之堤,以蝼蚁之穴溃。”
白蚁对水利堤坝、房屋建筑、通讯、交通、园林、工农业生产等领域均可造成危害,我国每年仅房屋建筑白蚁造成经济损失约20亿~25亿元人民币[1]。除黑龙江、内蒙古、宁夏、青海和新疆5省(区)外的26省(区)均发现不同程度的白蚁危害[2]。白蚁肆虐江河水库堤坝造成的危害和损失十分严重,决堤垮坝的事例屡见不鲜。
1983年广东梅州蕉岭福矮堤段塌堤溃坝造成重大损失;1985年云南巴马水库主坝倒塌,1986年梅县溃堤成灾,造成经济上损失上亿元,发生人员伤亡事故;1987年高州崩堤经济损失近2亿元;1993年广西大洋河大坝发生晴天溃坝;1996年湖北周家嘴长江干堤重大险情,白蚁隐患即是罪魁祸首。
二、白蚁危害的特点
白蚁的危害具有隐蔽性、广泛性、严重性、传播蔓延性及长期性[3]等特点,概括起来白蚁的危害具有隐蔽性、广泛性、严重性、传播性四大特点,具体如下:
(一)白蚁危害隐蔽性
白蚁生物学习性,不喜阳光下活动,喜欢黑暗的环境,筑巢在土中、木头里或在高大的土垅内,修筑隧道活动隐蔽,如离巢穴到地表或外表活动,都是在用泥土等构筑成的“泥线”、“泥被”通道的遮掩下,造成白蚁危害具有很强的隐蔽性,危害不易使人察觉。一旦发现,要么已构成严重的安全隐患,要么已造成了严重损失,已无法挽回。所以白蚁危害具有极强的隐蔽性,要高度重视。
(二)白蚁危害的严重性
白蚁危害的严重性是指危害率高,破坏性大,造成的损失和后果严重。白蚁可以使房屋建筑倒塌,珍贵文物失去价值;白蚁在江河堤围和水库土坝内密集营巢,迅速繁殖,菌圃星罗棋布,蚁道四通八达,有些蚁道甚至穿通堤坝的内外坡。一旦汛期水位升高、超越蚁路时,水流便渗入隐藏在堤内的空洞和通道,常常出现险情,情况严重甚至会出现滑坡和垮堤垮坝,造成洪水泛滥,带来人民生命财产的严重损失。
(三)白蚁危害具有传播性
白蚁危害传播可以通过3个途径:
1、分飞。每年春末夏初,长翅繁殖蚁便会成群飞出蚁巢,寻找新的环境建立新巢,进行繁殖只需几年就可以拥有几十万以上不同品级的的蚁群。
2、蔓延。主要是以巢穴为中心向四周蔓延扩散取食活动,扩大危害面积。
3、携带。可以通过以被危害的物品,如木材、移栽树木、仓库货物等把白蚁携带到其他地方进行危害。
三、水利工程白蚁来源
水库多选择在山谷峡口兴建,两边山坡白蚁隐患历史悠久。堤防一般依山或临近岗地修筑,采用的多为粘土,适宜土栖白蚁生存繁衍。堤坝产生白蚁隐患主要有以下几个途径:
(一)分飞侵入,即“飞”
白蚁有翅成虫分飞时,因灯光和水面反光吸引,由附近山坡和田野飞人大坝上,继而寻找适宜的地方建立新的群体。对大坝而言,这是白蚁入侵的最重要途径。无论是在大坝建造过程中,还是在大坝建成后,白蚁的有翅成虫均会通过这种方式侵入大坝,潜伏在坝体内,进而对坝体造成危害。
(二)蔓延侵入,即“爬”
蔓延侵入是指分布在堤坝附近山体上的白蚁,以蚁巢为中心筑路向四面八方寻找食物。坝两端山坡上有大量的枯死树木、伐桩、 枯枝落叶和牲畜粪便,这些材料为白蚁提供了丰富的食物,白蚁易在这样的环境中大量滋生;背水坡滋生的杂草和种植的绿地,迎水坡聚集的各种各样漂浮物以及护石层裂缝内贮藏的飘落下来的枯枝落叶,都是土栖白蚁喜食的食物。
(三)人为招致白蚁侵入危害,即“带”
随土料、苗木等带入。随土料带入是指在土料场取料时,由于机械作业,生活在土料场土壤中的白蚁,特别是幼龄巢内的繁殖蚁,极易伴随土料而被带入坝体内。或从异地通过苗木等途径带入。
四、白蚁危害堤防大坝的原理分析
(一)管漏
1、先漏清水
若土质堤坝的质量较好,采用坚实的黄黏土等筑成,白蚁修筑的蚁道就坚固结实,蚁道内壁光滑。当水流从迎水坡进入蚁道时,不管水如何混浊,开始漏水时,出水口流出的水都是清水。这是因为浊水从蚁道入水口进入蚁道,可能中间要经过无数个菌圃的过滤,穿过主巢底后又要经过无数个菌圃过滤才由蚁道出水口流出,故流出的水总是清水,并伴随有白蚁在清水中冲出。
2、漏出水中带有蚁巢碎片
漏清水一段时间后,由于蚁道被水流冲刷而遭破坏,随之水流中带有泥沙流出,水位不断升高,水压加大,菌圃也被冲碎而随浊水一起流出,这时险情加剧。尤其是主巢巢腔被洪水冲刷,越冲越大,很有可能造成塌窝、滑坡等重大事故。
(二)堤坝外坡湿润片
白蚁造成的湿润片与堤坝的质量有关。一般匀质堤坝的堤坝由黄黏土筑成,而非匀质堤坝除墙心是黄黏土外,其余由代替料修筑,如风化土、半风化土、沙石料等。白蚁修筑的蚁道,在黄黏土中为典型的管漏发生,
而在代替料中,就难以形成既规则又直通的典型蚁道。白蚁修筑蚁道,在代替料中会遇到障碍物,较大颗粒用口器就搬不动,就必须绕过这些障碍物,绕来绕去,再加上这些出口在地面上的取食蚁道口径细小,在代替料中不像黄黏土那样密实,所以,通过代替料中时,蚁道中的水就散开来,形成白蚁湿润片。
(三)塌窝
当管漏严重发生时,将主巢腔内的大量泥土冲刷出堤坝外,由于泥土重力作用,瞬间就会造成主巢顶的土方塌下来。若是堤坝矮小,断面不大时,白蚁主巢往往修筑在堤坝顶或内外坡的肩部下面约2m的深度,而水位这时已超越主巢腔底的水平高度,故塌窝一旦发生,就有决堤垮坝的灾难发生。凡是堤坝矮小、断面不大时,从管漏到塌窝至崩堤垮坝的历时皆很短;而断面大、堤坝高大时,蚁患酿成的管漏险情,则历时较长。
五、蚁害造成堤坝出险的分析
堤坝内蚁巢周围的蚁道纵横交错,栖居在土质堤坝内的蚁巢,成年蚁巢很可能修筑蚁道横穿堤坝断面。如果蚁道在洪水位以上,洪水来临时一般也不会漏水;如果蚁道的深度接近或低于洪水位高度,不论蚁道大小,都是安全隐患。由于蚁患而出现渗漏,具体分析如下:
1、低于常水位管漏漏水,除了岩基断层沥析水外,也可能是坝基残留废蚁路未清除而出现的后遗症。如堤脚渗漏,山坡绕渗等。
2、堤坝在洪水期出现成片散浸,除了土质差或有砂砾层的因素外,可能是植被层的蚁路、取食孔漏水的反映。只要从渗水点略加开挖就能见到明显的蚁道冒水。出现这种情况时,表土开始滑动。如不及时采取措施进行抢险,可能产生管涌、塌窝、塌方、滑坡直至决堤垮坝的灾害性事故。
3、施工质量不标准,白蚁活动多,背坡砾石漏水。这种情况可能是施工质量与蚁害问题同时存在,白蚁活动助长了渗透范围,出现漏水比其他部位时间早且严重,但从漏水点看不到蚁道,只见反滤层坡面流水,往往否定了蚁害原因。如果要澄清原因,可采用大面积开挖进行证实。
参考文献
[1]张翼翾. 化学合成防白蚁剂和具杀蚁活性的生物源物质及其衍生物[J]. 世界农药, 2012, 034(003):12-15.
[2]全国白蚁防治中心. 《全国白蚁防治事业发展状况报告》摘要[J]. 浙江房地产, 2018, 000(003):P.32-35.