工程物探在淠史杭灌區(qū)白蟻防治中的應(yīng)用

【摘要】文章介紹了綜合物探原理和實(shí)地勘測(cè)成果，指出了工程物探在灌區(qū)白蟻防治中的可操作性。

【關(guān)鍵詞】灌區(qū)；白蟻；防治

1、灌區(qū)工程白蟻情況及危害

1.1白蟻情況

淠史杭灌區(qū)是淠河、史河、杭埠河3個(gè)毗鄰灌區(qū)的總稱(chēng)，地處安徽省中西部大別山余脈的丘陵地帶，灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積1198萬(wàn)畝。淠史杭灌區(qū)直管工程范圍內(nèi)白蟻類(lèi)別主要有黑翅土白蟻、黃翅大白蟻、散白蟻，主要危害堤壩安全的是黑翅土白蟻。截止目前，白蟻危害還存在的堤段有淠河總干渠13km、史河總干渠0.63km、舒廬干渠5.62km。淠史杭灌區(qū)地處亞熱帶北緣，光熱豐富，無(wú)霜期長(zhǎng)，土質(zhì)良好。生態(tài)環(huán)境適宜白蟻的滋生敷衍，舒廬干渠舒城段地處江淮之間，氣候濕潤(rùn)，所轄渠堤多數(shù)為土堤，填方段較多，且渠堤不達(dá)標(biāo)，背水坡多林木覆蓋區(qū)，適合白蟻生長(zhǎng)。

1.2危害

白蟻的防治工作一直是渠堤管理的一項(xiàng)重要工作。白蟻對(duì)渠堤的本質(zhì)性威脅是挖掘四通八達(dá)的蟻道、主巢腔及眾多的菌圃腔。蟻巢一般修筑在背水坡距壩面2米以下，常水位浸潤(rùn)線以上。白蟻除在背水坡取食植被外，還可通過(guò)地下蟻道，穿過(guò)堤壩到迎水坡取食枯枝落葉和浪渣，而當(dāng)汛期水位上升時(shí)，水流便有可能進(jìn)入隱藏在堤壩內(nèi)的蟻道和巢腔內(nèi)，造成散浸、管漏、跌窩和滑坡等險(xiǎn)情。有些渠堤填方段加高培土，但未在工程實(shí)施前把原渠堤內(nèi)已存在的白蟻隱患進(jìn)行徹底清除，就把土層覆蓋上去，將白蟻隱患埋藏得更深。白蟻巢穴越深，安全威脅就越大，水位升高后常會(huì)發(fā)生因蟻患發(fā)生險(xiǎn)情。

2、工程物探探測(cè)方法

根據(jù)堤壩內(nèi)蟻巢蟻道的特點(diǎn)以及其與周?chē)鷰r土的電性差異，使用探地雷達(dá)和高密度電阻率法進(jìn)行綜合探測(cè)。

2.1 探地雷達(dá)原理

地質(zhì)雷達(dá)是根據(jù)電磁波在不同介質(zhì)中傳播特性不同的原理進(jìn)行工作的，由地質(zhì)雷達(dá)發(fā)射天線（T）發(fā)出的電磁脈沖向地下傳播，在存在電性差異的界面產(chǎn)生反射，反射波被雷達(dá)接收天線（R）接收并被儀器記錄下來(lái)。反射脈沖總是滯后于發(fā)射脈沖一段時(shí)間，這個(gè)時(shí)間是電磁脈沖通過(guò)穿透介質(zhì)的速度和目標(biāo)體埋藏深度的函數(shù)，即

t = 2z/v

式中：t—電磁波的雙程走時(shí)，ns，1ns=10-9s；

z—為目標(biāo)體的埋藏深度，m；

v—為電磁波在穿透介質(zhì)中的傳播速度，m/ns。

發(fā)射的電磁脈沖信號(hào)以時(shí)間和振幅的函數(shù)記錄下來(lái)，為一次掃描。當(dāng)收發(fā)天線沿地面移動(dòng)時(shí)，記錄地面不同位置上的多次掃描，得到時(shí)間域脈沖信號(hào)的剖面，構(gòu)成地質(zhì)雷達(dá)記錄。地下不同的介質(zhì)一般具有不同的介電常數(shù)，電磁波在不同介電常數(shù)的界面會(huì)產(chǎn)生反射，通過(guò)對(duì)反射波的振幅及相位等波形特征進(jìn)行研究，即可對(duì)地下目標(biāo)體的性狀作出一定程度的判別。

2.2 高密度電阻率法原理

高密度電阻率法測(cè)試原理是根據(jù)被測(cè)體的電流和電位差在目的體長(zhǎng)度、深度方向上的變化差異，進(jìn)行特征體的判讀和解釋。用該法在測(cè)線上相同剖面采集數(shù)據(jù)后傳入計(jì)算機(jī)，用與之配套的處理軟件進(jìn)行處理，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理和濾波后，得到目的體的電性在測(cè)線長(zhǎng)度、深度方向上的變化分布圖。

3、對(duì)舒廬干渠鄧莊左岸填方段（18+480-19+008）實(shí)地勘探

3.1現(xiàn)場(chǎng)查勘

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查地形、地貌、植被、土質(zhì)，發(fā)現(xiàn)此填方段有多處泥線，后沿泥線尋找，確定該堤防段有白蟻群居現(xiàn)象，尋找白蟻活動(dòng)的范圍。確定探測(cè)范圍、具體探測(cè)方法。

3.2擬定探測(cè)方案

探地雷達(dá)法和高密度電法在探測(cè)原理上，前者是根據(jù)電磁波速的差異，后者是根據(jù)電阻率的差異，其各有優(yōu)缺點(diǎn)。探地雷達(dá)法比較適合高精度的探測(cè)2m以內(nèi)的缺陷，探測(cè)時(shí)效率高，一般每天可以探測(cè)10km；高密度電法比較適合適合于探測(cè)深度較大的缺陷，一般探測(cè)深度可以達(dá)到30m，甚至更深，但探測(cè)時(shí)電極距需設(shè)置較大或者需要的電極數(shù)量較多。如需要探測(cè)深度小于2m的缺陷，可以通過(guò)小電極間距以提高測(cè)試精度。高密度電法一般每天能探測(cè)2km測(cè)線。

3.3現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)

3.3.1在擬定的探測(cè)范圍內(nèi)布置探地雷達(dá)測(cè)線，根據(jù)探測(cè)深度選擇雷達(dá)天線中心頻率。天線中心頻率一般為100MHz、200MHz、400MHz。

3.3.2在擬定的探測(cè)范圍布置高密度電法測(cè)線，采用二維探測(cè)，探測(cè)時(shí)電極距一般為0.5m～3m，電極距選擇原則上是普查選擇大間距以提高工作效率，詳查時(shí)選擇小間距以提高探測(cè)精度。

3.3.3根據(jù)探地雷達(dá)、高密度電法測(cè)試成果，發(fā)現(xiàn)蟻巢5處，后采用藥物灌漿充填蟻巢。

4、結(jié)束語(yǔ)

目前對(duì)白蟻蟻巢探測(cè)主要采取人工開(kāi)挖的方法。但人工開(kāi)挖工作效率低、成本高，在汛期及高水位期間不能施工。隨著工程物探技術(shù)的逐漸成熟，利用綜合物探的方法探測(cè)白蟻蟻巢具有很強(qiáng)操作性。

我局直管工程屬丘陵區(qū)，且堤壩多數(shù)為土壩，堤壩沿途居民較多，白蟻危害嚴(yán)重。目前通過(guò)工程物探方法治理后，淠河總干渠、史河總干渠、汲東干渠部分堤段白蟻繁殖量大幅下降，對(duì)堤壩安全運(yùn)行起到了巨大保障作用。但白蟻防治工作的全面落實(shí)，需要進(jìn)一步強(qiáng)化領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)責(zé)任，完善預(yù)案，定期普查，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和資金投入，才能保證白蟻蟻情得到有效控制。