堤坝白蚁危害自动监测技术及应用

堤坝白蚁危害自动监测技术及应用

高之远

身份证号码：330411198802224414

摘要：随着社会的发展，白蚁危害是我国特别是南方地区水利设施的重要安全隐患，长期以来，水利工程白蚁防治主要以人工挖巢法、药杀法、光诱法等方法开展，这些方法虽然能有效控制白蚁，但也存在土方回填质量不高、药杀对土壤和水体的污染、光诱使用的局限性等问题。因此，亟需研发一套集“诱集监测-灭杀控制-再诱集监测”为一体的堤坝白蚁监测控制系统，实现数据自动采集、传输及处理、预警、控制和灭杀，达到白蚁危害控制长效管理。

关键词：堤坝；白蚁危害；自动监测技术；应用

引言

白蚁危害是堤坝防洪安全的重大隐患之一。很多水利工程修建在山体林间，与白蚁巢穴紧密相连，每年白蚁分飞季节有翅成虫都会飞临堤坝，在堤坝内部营巢造穴，从而对其内部组织结构造成破坏。我国水利行业十分重视白蚁防治问题，不断就防治体系和相关措施进行优化革新，但是部分地区的白蚁防治成效不是很理想。

1白蚁的生物分析

在整个白蚁生态系统中，处于最高地位的是蚁后，紧跟其后的分别是蚁王、兵蚁、工蚁。蚁后和蚁王承担着繁衍后代的重要职责，其数量较少，繁衍速度比较快。兵蚁主要承担着保卫蚁后和蚁王安全的工作。工蚁的主要任务是承担起蚁群内部繁杂的各项工作，具体包括修建蚁冢、探索道路、寻觅食物、保卫幼蚁、照顾兵蚁、清洁卫生等。由于在白蚁群体中社会分工较为明显，使得白蚁的防治工作难以达到期望的效果。

2技术原理

2.1监测原理

将白蚁喜食且对白蚁具有极强引诱力的饵料和触发器固定在监测控制装置内，每一个装置预设具有唯一性的身份识别码，监测控制装置按一定的要求安装在需保护的堤坝内、外坡及坡顶周围土壤中，安装完成后根据全球定位系统形成和身份识别码相对应的位置地图，通过手机端APP可以上传装置安装图片、表格等安装信息，运行期间可实现巡检、维护情况的图表、日志上传和呈现功能。

监测控制装置安装完成后，进入工作状态，在白蚁外出觅食的工蚁到达监测控制装置周围一定距离处的土壤中后，由于受装置内饵料释放在土壤中的引诱物质的强烈吸引，迅速将蚁路修筑至监测控制装置，并通过饵料仓预设的通道纷纷进入装置内取食，根据白蚁的喜食特性触发器青稞纸石墨烯纸片或涂层是白蚁更为喜食的食物，白蚁取食过程中优先啃断报警触发器青稞纸石墨烯片或涂层，造成电路系统断路而触发报警。

2.2数据采集、传输、处理原理

电路系统断路而触发报警后，报警信号自行采集，通过无线网络传输到互联网，通过互联网将信号传输到数据中心，数据中心经数据处理后，将白蚁入侵啃食的装置位置、时间等通过管理软件在电脑端和手机端呈现给客户。数据库采用可扩展数据处理中心，基于云平台搭建运营商级别的通信链路和可靠的云端数据中心，支持前端数据高并发上传，沉淀白蚁监测数据库；基于机器学习的数据分析系统，采用PCA主成分分析、逻辑回归、异常监测等算法对原始数据进行处理，形成白蚁入侵分析算法。

2.3灭杀原理

客户端接到监测装置报警后，及时安排白蚁防治专业人员进行定点定量精准灭杀控制。灭杀控制有饵剂灭杀控制和喷粉灭杀控制等方法。其原理分别简述如下：饵剂灭杀控制原理。灭杀控制原理是利用白蚁相互舔舐、交哺的生物习性，把白蚁喜食的饵料与药物混合制成对白蚁有毒的饵剂，是一种慢性胃毒剂，饵剂对白蚁具有强烈的引诱性，投放到报警的监测控制装置内或其附近的泥被泥线、蚁道、分飞孔内或投放到诱杀堆、诱杀坑内诱使白蚁自由取食，白蚁取食并不察觉，工蚁取食回巢后将带毒的消化或半消化的食物通过交哺等行为传染给蚁王、蚁后、兵蚁和巢内其它工蚁及幼蚁，通过多次药物交互传递作用整巢白蚁慢慢中毒死亡，从而达到灭治整巢白蚁的目的。

喷粉灭杀控制原理。喷粉灭杀控制原理是利用白蚁相互舔舐、交哺的生物习性，配制好灭杀白蚁粉剂，是一种慢性胃毒剂，采用专用工具把配置好的灭杀白蚁粉剂强制喷洒在报警的监测控制装置内或其附近泥被泥线下、蚁道内活动的白蚁身体表面，白蚁带药回巢后通过相互舔舐、交哺等行为将毒性传递给蚁王、蚁后、兵蚁和巢内其它工蚁及幼蚁，通过多次药物交互传递作用整巢白蚁慢慢中毒死亡，从而达到灭治整巢白蚁的目的。

3堤坝白蚁防治技术

3.1物理防治

常规的物理防治法是目前较环保的方式，但不能完全消灭大坝内白蚁整个巢群，具有一定的局限性，可与其他防治方法一起配合使用。人工挖巢法。人工挖巢法是一种原始的堤坝白蚁治理方法，无环境污染、无农药残留，技术性强，需要行业内找巢挖巢技术能手实施，对坝体破坏大。同时，由于白蚁传递信息速度很快，一开始挖巢，白蚁会纷纷出逃，蚁王和蚁后被工蚁簇拥到安全地方，找到蚁巢却找不到蚁王和蚁后，巢外残留大量白蚁，大量的蚁道及周围的副巢、空腔等难以全部填堵，开挖坝体的回填质量难以保证，大坝内白蚁未能彻底消灭，给大坝留下安全隐患。

物理隔离法。在坝肩林区可采用简单且易于推广实施的不锈钢网或清水砂物理封隔法，防止该区白蚁入侵坝体。该方法对控制坝肩林区的白蚁入侵坝体非常有效。水库除险加固时，可采用一定规格的煤渣或小砂石子铺盖在水库大坝草皮层下面，有效阻隔白蚁有翅繁殖蚁建立新的群体，控制白蚁群体扩散。

3.2生物防治

生物防治法是利用捕食者、植物和菌类生物提取物，根据堤坝上白蚁种类、生态环境、土壤构造和pH等情况，因地制宜采用不同方式进行灭治白蚁。在坝区白蚁繁殖季节，蚁巢周边蝙蝠、蜈蚣、蛇类等动物都是白蚁的偶食性捕食者。可利用坝体内部穿透能力较弱的蚂蚁物种，从坝体表层中将白蚁驱逐出去；可利用坝肩林区中的喜食白蚁的家禽，自然控制白蚁种群；可利用无环境污染、效果好的中草药诱饵剂诱杀白蚁。

3.3化学防治

毒杀法。包括灌浆毒杀法、熏烟毒杀法、毒土阻隔法和喷粉灭治法。20世纪80年代至21世纪初，灌浆毒杀法、熏烟毒杀法、毒土阻隔法被广泛运用，对治理堤坝白蚁具有一定的效果，但缺点是污染环境、工程量大、费人力。灌浆毒杀法和熏烟毒杀法是在蚁道内浇灌毒杀剂浸润的泥浆或毒烟，从而达到既杀灭又填穴的目的，但盲目性大，治蚁不彻底；毒土阻隔法是在堤坝施工前，在其周围土壤中浸润吡虫啉、氟铃脲、联苯菊酯类药剂形成阻隔带。用喷粉器将灭白蚁粉剂喷在白蚁身上，让白蚁带回巢内，通过白蚁彼此间的清洁行为将药物传递到巢群的其他个体，最终导致整个巢群个体全部中毒死亡。

监测控制系统。目前国内外应用较多的是白蚁饵剂监测控制系统。该技术是饵剂诱杀法的升级，根据白蚁活动特点，定期开舱检查白蚁活动，更换饵剂，利用饵剂诱杀白蚁，达到监测目的，在堤坝上可以广泛应用，达到长期防治效果。远程实时白蚁监测系统是近年兴起的一项新技术，目前主要应用在重点工程和古建园林中，可有效减少人力和化学药剂的使用，具有绿色环保的优势，尤其适合在堤坝白蚁综合治理中推广应用。

结语

白蚁在水利工程中破坏了工程结构，对工程的稳定性构成极大破坏，成为危及工程安全运行的重要隐患。为白蚁防治工作提供了信息支持，能够减少无效出勤次数；并且白蚁智能监测控制装置的投入应用，极大的减少了化学用药的投放，为环境保护工作做出了积极的贡献，产生的经济、社会效益显著；同时有效提升堤坝白蚁防治的专业化、信息化、智能化水平，具有广泛的推广应用前景。

参考文献

[1]曾海英，钱明辉，于献文，等.水库山塘大坝白蚁监测控制技术剖析及长效管理机制探究[C]//浙江省水利学会2018年学术年会.2018.

[2]陈亮，刘超华，周鹏.浅析水库堤坝白蚁危害及防治措施［J］.湖北植保，2018（5）：30-32.

[3]全国白蚁防治中心.中国白蚁防治专业培训教程［M］.杭州：浙江大学出版社，2019：252，257，306，332.