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Termite hazard in water conservancy projects and its control countermeasures

  • ZHAO Lin ,
  • DONG Wenxia
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  • Huaian Termite Control Center, Huaian 223001, China

Received date: 2025-02-13

  Online published: 2025-04-14

Abstract

The termite species infestation in water conservancy projects and their harmfulness were analyzed, the causes of termite infestation in water conservancy projects were explored, and the prevention and control strategies were proposed. In water conservancy projects, termite species are mainly distributed in Odontotermers and Macrotermers. The main species are Odontotermes formosanus, Macrotermes barneyi and Odontotermers hainanensis. Damage by termites may lead to leakage, piping and other dangerous situations, affecting the normal operation of facilities. The main reasons for termite infestation in water conservancy projects include suitable environmental conditions, construction-related residual issues, migration of adjacent termite source areas and inadequate daily management. Based on this, termite control strategies for water conservancy projects were proposed, including strengthen the maintenance of the surrounding environment, reduce the waterlogging area, trim and clear weeds on the embankment to destroy the living environment of termites, and plant termite-repellent plants. Enhance the engineering design and construction standards, and carry out comprehensive inspection and control of termites in the surrounding areas during the early stages of construction; in the process of dam filling, ensure that the compaction level of soil reaches the standard, reduce the porosity and weak parts; set up physical or chemical barriers during construction to prevent termite invasion. Improve the understanding of the harm of termites and strengthen the awareness of prevention; conduct comprehensive general surveys and regular inspections; increase the investment in termite control, through research and development, introduction and promotion of advanced control technology and equipment, strengthen control technology innovation and technical training, establish a long-term termite control mechanism, and ensure the stable operation of water conservancy facilities.

Cite this article

ZHAO Lin , DONG Wenxia . Termite hazard in water conservancy projects and its control countermeasures[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(7) : 69 -72 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.07.017

水利工程作为基础设施的重要组成部分,在确保水资源合理利用、防洪抗旱以及农业灌溉等方面发挥着至关重要的作用。白蚁的侵害是威胁水库大坝和河道堤防防洪安全以及影响水利工程效能正常发挥的重要因素之一。目前,水库大坝多为土石坝结构,5级及以上堤防多为土质结构,这一工程特征为白蚁等害堤动物提供了适宜的栖息环境[1-2]。白蚁的侵袭活动可能导致堤坝出现渗漏、管涌、跌窝等问题,为害严重时甚至可能引发溃决,造成重大的安全隐患[3]。关于水库大坝和河道堤防蚁害成因的研究,已取得重要进展。汪李平[4]对枞阳江堤白蚁危害调查发现,蚁患来源于“爬、留、带、飞”;尹立志[5]调查认为,小型水库及4、5级堤防白蚁为害主要源于历史遗留的“旧患”和后期的繁殖蚁分飞活动。在防治技术方面,也取得了显著成果。毛炯炳[6]总结提出,挖巢、诱杀和灌浆等综合措施,在堤坝白蚁防治中应用效果良好;张岗等[7]研究表明,特定光源对白蚁有翅成虫具有显著的诱捕效果;郝晓东等[8]在27座小山塘坝体的白蚁危害治理实践中,通过设置毒土层、监测控制装置等措施,实现了对白蚁侵入坝体的全方位隔离,有效降低了山塘白蚁为害发生率。此外,刘安明等[9]从全时智能监测系统的角度,谭磊等[10]从堤坝蚁巢综合物探测技术的角度,分别对堤坝白蚁防治进行了探讨,有效提高了白蚁防治的精准性和有效性。
系统研究白蚁对水利设施的破坏机理及其综合防治策略具有重要的理论价值和实践意义。这不仅有助于深入理解水利工程白蚁为害特点,而且可为水利工程蚁害防治体系的科学构建提供基础。本文旨在分析白蚁对水利工程的危害,探讨水利工程白蚁滋生的原因,并提出防治策略,为水利工程白蚁防治提供参考。

1 水利工程中白蚁侵害种类及其危害性

1.1 侵害种类

侵害堤坝的白蚁种类近30种,主要分属于土白蚁属(Odontotermers)和大白蚁属(Macrotermers)。长江流域及以北地区主要为害种类为黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus),广东、广西、福建、江西等地区主要为害种类是黑翅土白蚁,其次是黄翅大白蚁(Macrotermes barneyi);广东南部及海南地区主要为害种类是海南土白蚁(Odontotermers hainanensis)和黄翅大白蚁[2]

1.2 危害性

白蚁侵害具有很强的隐蔽性,其常在土质大坝内部修筑复杂的蚁巢系统,形成复杂的蚁道、巢腔及菌圃腔, 易造成水库大坝空心、坝坡穿透等问题[11],是威胁水利工程安全运行的隐患之一。胡伟[12]对堤坝白蚁危害情况的调查表明,白蚁侵害是导致水库溃坝等险情的重要因素之一,占主要险情数的比例较高。
白蚁还能高效分解木质纤维素[13]。其通过修筑蚁巢、蚁路对堤坝造成损害的基础上,还会蛀蚀水利设施的木质结构部件,如闸室的门窗、支撑梁等,从而削弱结构的承载力,影响设施的正常运行。此外,部分白蚁能分泌蚁酸,这种酸性物质能够腐蚀钢筋和混凝土[14],可能破坏水利设施中混凝土结构的密封性,引起渗漏问题,进而影响水闸对水位和流量的精准控制。

2 水利工程中白蚁滋生原因

2.1 环境条件适宜

白蚁偏好温暖湿润的生态环境,水利工程周边通常有丰富的水源,为白蚁生存与繁衍提供了适宜的环境条件。此外,堤坝上的植被覆盖不仅起到了遮阳和保湿双重作用,还为白蚁提供了充足的食物资源。一旦有白蚁开始滋生,其会迅速扩散,对水库堤坝安全性构成威胁[15]

2.2 工程建设遗留问题

多数小型水库建设时间较早,加之对白蚁危害性的认知不足,以及受限于资金、设计标准、施工技术等因素,使得后期维护工作面临较大挑战[16],导致蚁害问题频发。廖婷[17]分析了水库堤坝白蚁的成因,主要包括几个方面:一是在水利工程建设初期,未对水利工程周边的白蚁进行充分检查和灭治,导致坝体本身带有蚁患;二是在堤坝填筑过程中压实度不足,导致土体中存在较多的孔隙和薄弱部位,这些部位易成为白蚁入侵和筑巢的通道;三是在后期扩建或施工过程中未对场地内的白蚁巢穴进行彻底清除,导致蚁害反复发生。

2.3 外来蚁源

李栋等[18]针对蚁患导致垮坝的因素进行研究,发现有翅白蚁成虫具备飞行能力,能够穿越山体、森林等自然障碍,从邻近的蚁源区迁飞至水利设施附近。此外,水面的镜面反射效应对白蚁具有显著的吸引作用,使其最终落在堤坝上进行繁衍。在每年的白蚁分飞季节,堤坝上常有邻近蚁源区有翅成虫迁入,并在此形成新的群体。

2.4 日常管理

王平等[19]对水利工程中白蚁侵害现状进行了调查分析,认为部分地方对白蚁的防范意识较薄弱,对堤坝和堤防的日常巡查不到位,导致了蚁害的发生。此外,防治经费不足,防治手段相对落后,技术装备陈旧以及人员培训不到位等,是导致水利工程白蚁为害频发的重要因素。

3 水利工程白蚁防治策略

按照水利部《水利工程白蚁防治工作指导意见》,坚持“以防为主、防治结合,综合治理、持续管控,科技赋能、绿色安全”的基本原则[20],确保堤坝白蚁防治工作的及时性、有效性、科学性和规范性。

3.1 加强周边环境维护

加强水利工程周边排水系统建设和维护工作,确保排水畅通,以减少积水区域的形成,降低土壤湿度,进而破坏白蚁的生存环境。定期对堤坝上的植被进行修剪,清理堤坝上堆放的杂物,以破坏白蚁的生存环境。刘广宇等[21]研究表明,闹羊花、除虫菊、博落回3种中草药对白蚁均有一定的驱避性。因此,可选择一些对白蚁具有驱避作用的植物进行种植,以减少白蚁的滋生。此外,可以种植一些抗白蚁蛀蚀的树种,如刺槐、铁力木、红椿等[4]

3.2 强化工程设计与施工规范

在水利工程建设前期,组织专业的白蚁防治人员对工程周边区域进行全面的白蚁检查和灭治。通常采用化学防治方法进行灭治,见效快、效果好[22]。结合堤坝结构,赵群群等[23]设计了一种用于水利工程堤坝白蚁防治的装置,其结构简单、效果好,且能有效防止药剂对周围水体及环境的污染。
在堤坝填筑过程中,严格遵循施工规范和设计要求,以确保土体的压实度达到标准,从而减少孔隙和薄弱部位。可采用分层填筑和分层压实的方法,每层填土压实后进行质量检测,确保满足标准后方可进行下一层施工。在水利工程后期扩建或维修施工过程中,需对施工场地进行全面、彻底清理,特别是对潜在的蚁巢进行细致检查和清除,以预防蚁害复发。在施工过程中,可设置物理屏障以阻隔白蚁的侵入。莫建初等[24]综合了众多研究指出,构筑物理屏障的材料通常包括直径在1~3 mm的砂粒、不锈钢网、金属、塑料挡板及防水薄膜。此外,也可采用化学屏障,即在堤坝基础和边坡涂刷或灌注防蚁药剂,形成防护层,以防止白蚁侵害。薛子龙等[25]利用二重管高压旋喷桩施工方法,对长江堤坝白蚁进行了综合治理,有效截断了蚁道,确保了水利设施的安全运行。

3.3 完善管理体系,建立长效机制

针对水库堤坝外来蚁源和工程日常管理,需构建和完善管理体系,建立长效机制。首先,提高思想认知。廖婷[17]调查发现水库堤坝管理问题的首要因素是认知不足,因此,需提高对白蚁为害的认知,增强防范意识。通过举办培训讲座、发放宣传资料、张贴宣传海报等方式,加强对水利工程管理人员和周边居民的白蚁防治知识科普宣传,提升其对白蚁为害的认知和防范意识。
其次,实施全面普查和定期巡查。按照相关堤坝白蚁防治办法及堤坝白蚁防治操作技术规程,开展堤坝白蚁普查工作,全面掌握区域水利工程白蚁为害情况[1]。构建并完善水利工程白蚁巡查制度,提高巡查频率,特别是在白蚁活动频繁的季节,需进行细致巡查。巡查人员应仔细观察并记录白蚁活动迹象,如泥被、泥线、分飞孔以及遭白蚁取食的树木、枯枝、树桩等,如发现白蚁,采集标本,同时做好标记和定位[26]。此外,需加大对水利工程白蚁防治资金的投入力度,确保有足够的经费用于白蚁防治。
最后,在防治技术创新方面,需研发、引进、推广先进的防治技术和装备,定期组织水利工程管理人员参加白蚁防治技术培训,提高其专业技能和防治水平;同时,建立健全技术推广机制,促进先进防治技术的标准化应用与规模化推广,从而全面提升水利工程蚁害防治的整体效能。当前,白蚁监测控制系统与计算机辅助防治技术已成为提升防治效率的重要手段。如利用高密度电阻率[27]、探地雷达[28]、地震勘探[29]法等现代科技对蚁巢进行定位取得了一定进展,但其应用还需进一步优化与完善。目前,较为成熟的白蚁监测饵剂控制系统,具有较好的灭杀效果,且对水源和环境无污染,可实现对白蚁种群的持续有效控制[30-31]。随着人工智能技术的快速发展,智能算法在蚁害预警领域的应用取得了一定进展。王一非等[32]开发了基于深度学习的ACP-YOLOv5s目标检测算法,该模型在土栖白蚁活动迹象检测中表现出色,精确率和平均精度均值分别达91.2%和93.0%,为土栖白蚁为害的早期预警提供了可靠的技术支撑。查荣瑞等[33]通过将计算机视觉技术和气象数据智能分析结合,对白蚁监控装置进行智能化升级,显著提升了系统的防治效能。这些技术的创新不仅提高了蚁害防治的精准性和时效性,也为构建智能化、可持续的防治体系奠定了技术基础。

4 结论

本文分析了白蚁对水利工程的危害,探讨了水利工程白蚁滋生原因,并提出相应防治策略,为水利工程白蚁防治提供参考。白蚁对水利工程造成的损害具有长期性和严重性,其隐蔽性特点增加了早期识别与防治的复杂性。通过加强日常检查与监测,及时发现蚁患;强化工程设计与施工规范;综合运用物理、化学、生物和生态等多种措施,从多个维度进行控制,以有效减少白蚁对水利设施的破坏。同时,加大白蚁防治资金投入,加强技术创新和技术培训,构建长效的白蚁防治机制,确保水利设施稳定运行。
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