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如何更好地除掉引水口螺蛳?

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:通常水源区水位变幅不大,且始终能够保证进水口淹没于水下的河道,宜采用固定式进水口。固定式进水口的投资较小,也有利于维护。固定式进水口的顶板高程应低于当地洲滩钉螺分布最低高程线以下2~3m,这是各地实际采用的数据,目的是保证引水时避开水体表层的钉螺、螺卵和血吸虫尾蚴。1987年被证实可通过引长江水灌溉造成钉螺大面积扩散。该市练湖农场7队电灌站以潜于水下0.3~0.5m的水泵口直接从京杭大运河取水。

如何更好地除掉引水口螺蛳?

1.中层取水措施

(1)中层取水理论基础。钉螺的生存与繁殖均与水息息相关,自然水体岸边近水线的土壤湿度最大,钉螺密度最高。调查资料表明,河岸边钉螺沿水线分布,水线上下33cm范围内钉螺密度最高;水深1m以上的河底很少有钉螺生存。

钉螺水力生物学研究表明,钉螺在静水水体中只能分布在水表、水底两层,其在水中垂直下沉。而在动态水体中,当流速小于10cm/s时,其沉降轨迹接近直线形,钉螺沉底后不发生移位;流速大于10cm/s时,其沉降轨迹略呈抛物线形。钉螺沉底后出现移位,呈现向下游滚动现象,滚动距离随流速加快而延长;当有障碍物时,即可阻止钉螺向下游滚动。钉螵在水底的落点距中心线偏离不大,约5cm左右。因此,如能在水体断面的中层或深层汲取水源,且利用合适的措施控制水流速度,就可以防止钉螺随水流向灌渠扩散。

(2)中层取水防螺建筑物的布置。对位于岸线较稳定、水源区的水深较大、进水口距主河槽较近且滩地较窄河段的涵闸(泵站),可采用中层取水建筑物防螺。钉螺是以陆栖为主的两栖类动物,用鳃呼吸,因此它不能长期生活在干燥的地面,但它也不能长期生活在水底,故水底的钉螺具有沿岸壁或芦秆向上爬行的习性。由于钉螺存在这种生理上的要求,故它的生活区域大都分布在江、河、湖水边线上下1m范围以内,河流主流区一般不会有钉螺存在。针对钉螺在水中的这种分布特点,从中层无螺水体引水即可防止将表层和底层有螺的水体引到水渠内。

水深较大是布置中层取水防螺建筑物的必要条件。水深太小,取水建筑物难以布置,取水口离水面的距离太小,会引入有螺水体,离河床太近则会引入钉螺和大量泥沙。河道岸线较稳定,有利于修建引水涵管,可保证建筑物的安全和正常运行。引水涵管的进水口应距离主河槽深水区较近,外滩宽度较窄,可便于清淤和减少工程投资

(3)固定式和活动式进水口。中层取水防螺建筑物可采取固定式或活动式进水口,进水涵管可采用圆形、矩形或拱形断面,涵管与涵闸的连接可采用密封或调压井的形式。涵管的进水口是采用固定式还是活动式,需根据水源区水位变幅、钉螺分布高程、涵闸(泵站)底板高程等因素综合分析选定。通常水源区水位变幅不大,且始终能够保证进水口淹没于水下的河道,宜采用固定式进水口。

固定式进水口的投资较小,也有利于维护。固定式进水口的顶板高程应低于当地洲滩钉螺分布最低高程线以下2~3m,这是各地实际采用的数据,目的是保证引水时避开水体表层的钉螺、螺卵和血吸虫尾蚴。随着河道水位的变化,固定式涵管进水口处的水深也不同,当水深较小或引水流量较大时,通常在进水口附近有立轴漩涡产生,立轴漩涡会将水体表层的钉螺和吸附有钉螺的漂浮物卷入进水口内。将固定式涵管进水口设计成喇叭形,或进水口向下,可减少立轴漩涡的产生,当进水口附近经常性有立轴漩涡存在时,应在进水口附近设置除涡设施,如设置防涡梁(板)、防涡栅和防涡桩等。

当水位变幅较大时,设置固定式进水口难以适应各种水位下都能安全取水,宜采用活动式进水口。钉螺在河岸边主要分布在水面至以下1m范围内,为使吸附于漂浮物上的钉螺不被引入取水口,要求活动式取水口顶部能随水位变动而变化,并保持在水面之下不小于1.2m。

(4)中层取水工程设施。中层取水工程有很多种模式。一般来说,其设施建在涵闸(或泵站)前方(即堤外),且取水口高程必须低于所在地最低无螺高程线2~3m,确保引水时所汲取的水为中层无螺水体。

1)湖北嘉鱼县模式。该县双益闸位于长江南岸的江堤上,为单孔圆管式涵闸,孔径1.35m,洞身全长53m,闸底高程23.00m,设计流速2.2m/s,每年汛期直接引长江水灌溉3333.5hm2农田。1987年被证实可通过引长江水灌溉造成钉螺大面积扩散。1992年,根据中层取水原理及涵闸所处的自然环境,在闸外增设了中层取水防螺设施,即采用进水罩形喇叭口设拦闸装置,使进水口大于引水涵道,而不致于形成涡流;同时取水口底板高程设定为汛期常年水位以下3m,并根据长江水位,配合电泵抽水解决灌溉问题。防螺设施建成后,于1993—1994年在防螺设施内进行查螺和拦螺,均未捕获钉螺,说明防螺设施阻螺效果较好。

2)武汉汉南区模式。该区安乐潭涵闸是一座老式双层引水灌溉闸,即在两个闸门之间有一个10m的沉淀池。第一闸外为河滩,有50m长的引水渠通向通顺河。在沉淀池上游200m处建有一座升降式轨道滑轮泵站,泵站与沉淀池之间有200m长的引水渠。设施改造前,垸内外均有钉螺分布。1994年4月在第二闸口安装了一个长约3m、管径为1.35m的金属弯管,弯曲角度为90°,管口距水底1.6m,距水面最短距离为1.8m,即将原始涵闸平行进水改为深层引水。同时扩大了原始闸口的进水口径,以减少避水时水流对漂浮物及底层沉淀物的吸引力,使水面浮游或吸附于载体上的钉螺被管壁阻挡,沉于水底的钉螺由于螺体重力大于水流的吸引力,不能被管口吸入,从而达到阻螺的目的。设施建成后,进行了3次投螺试验,结果证明,防螺设施拦截成螺率可达100%,对5mm以下的幼螺拦截率也能达到98.7%。

3)江苏丹阳市模式。

a.电灌站涵管式中层取水。该市练湖农场7队电灌站以潜于水下0.3~0.5m的水泵口直接从京杭大运河取水。设施改造前,京杭大运河和灌区内均发现钉螺。2001年对电灌站进行了涵管式中层取水改造,即将电灌站水泵直接从大运河取水改造成通过涵管取水,在大运河常年水位下1.2m处安装涵管,以确定电灌站抽取的水是不含有钉螺的中层水体,并在涵管上修建一道高于最高水位线的混凝土隔墙,连同原有的两侧混凝土壁,形成一个封闭式取水池,在池顶部以混凝土护坡覆盖,将原来的开放式取水变成封闭式取水:同时为防止漩涡流的产生,设计安放了8个0.6m口径的涵管,涵管口面积相当于水泵口面积的15倍,足以避免电力抽水过程中漩涡流的产生,从而有效地阻止了可能含有钉螺的表层和底层水体被抽吸进水泵。设施改造完成后,通过连续5年的现场观察,河对岸对照电灌站出水口每年拦网能够捕获到钉螺,且灌区内连续4年查出钉螺;而试验组通过改造的电灌站一直未拦到钉螺,灌区内亦未查获钉螺。足以证明改造后的设施防钉螺扩散能力较强。

b.中层取水式拦螺网。该市王庄电灌站位于肖梁河,与通江的京杭大运河相连。该流域于1985年达到传播阻断标准,但2006年再现钉螺。根据中层取水原理和当地水文情况,2010年,采用聚乙烯窗纱(30孔/25.4mm、孔径0.9mm)、彩钢板及铜木支架制成中层取水拦螺网对电灌站进行改造。拦螺网宽562cm、高390cm(超过当地最高水位50~100cm),下部为挡螺板,上部为可拆分拦螺网(便于更换)。挡螺板上端设80cm高、562cm宽的进水口,进水口下距拦网底部90cm,上距拦网顶部220cm,进水口断面为80cm×562cm,进水口迎水侧装有彩钢板制成的防螺罩,防螺罩长20~30cm,将拦网安装于电灌站进水池口(距泵站5m)并固定。拦网中下部进水口距水面大于1.2m,两侧用砖砌挡水墙至拦网顶高(超过当地最高水位50~100cm)。设施改造完成后,连续2年开展投螺试验和螺情监测,均未在灌渠内捕获钉螺,防螺效果明显。

4)湖北荆州区模式。即沉螺池中层取水工程,该工程位于湖北荆州区李埠镇红卫渠,其设计吸取了沉螺池和中层取水防螺工程的优点,主要特点是利用一栅双池三墙对水流输送钉螺的3种主要方式分别采取相应的防螺对策。对水面输送钉螺方式采用4道拦漂措施:第1道为设置在沉螺池上游的金属拦漂栅(栅距约10cm),用于对大体积漂浮物进行拦截。后3道拦漂措施是利用拦螺墙在沉螺池水位至最低引水水位以下0.5m范围内形成的阻漂和落漂措施,阻止体积小的漂浮物和幼螺;对水底推移钉螺方式利用拦螺墙形成的3道拦螺措施,每道均为高0.5m的倒J形设施:第1道主要拦截上游水底推移物。第2道和第3道主要拦截沉螺池下沉的钉螺发生水底爬行和推移;对水中悬移钉螺方式采用3级消能和2级沉螺措施:3级消能是利用3道拦螺墙形成孔口出流消能,降低沉螺池内的水流速度,减少水中悬移钉螺在沉螺池内的水平移动距离;2级沉螺是利用3道拦螺墙形成的两段距离,保证悬移钉螺在沉螺池中下沉,将钉螺拦截在沉螺池内。

(5)中层取水防螺措施。控制和消灭钉螺是控制血吸虫病流行的最重要措施之一。防止钉螺扩散虽不能取代消灭钉螺。但在钉螺难以灭绝的形势下,仍不失为一种合适的过渡方法。目前国内的几种防钉螺扩散技术中,沉螺池防钉螺扩散模式在涵闸和渠道引水流量小于10m3/s流量的环境具有较好的控制钉螺扩散效果,但在大流量扩散钉螺环境,采用沉螺池模式还存在费用大、占地多等不足。拦网法则因网眼堵塞阻水等原因未能在现场成功应用,中层取水防螺工程在江苏丹阳市、湖北嘉鱼县和武汉汉南区等地成功试验,并且已获得较好的效果。中层取水防螺工程取中层水灌溉。除去了拦网容易堵塞之弊端,管理运行方便,具有成本低、效益高、占地少、改造容易、维护方便等优势,它既能节省血防工作投入,又能增加当地的社会效益和经济效益,对控制疫情具有重要意义。但是,中层取水工程对水流条件和引水管设计要求严格,而且清漂和清淤难度较大,限制了应用范围。因此,在推广中层取水工程措施时,应注意其适用条件与水流特征,从而提高其应用价值。(www.xing528.com)

2.沉螺池

(1)沉螺池的布置。由于涵闸(泵站)的上下游存在水位差,通过涵闸(泵站)的水流流速较大,具有一定的冲刷能力,因此涵闸(泵站)的下游多布置有消力池等消能建筑物,过闸水流通过这些消能措施后,流速大幅度减小,流速分布也较均匀。沉螺池一般布置在涵闸(泵站)消能设施的下游,修建沉螺池的目的是使沉螺池内流速较小,当水流通过沉螺池时,钉螺在沉螺池中沉落。

沉螺池由连接段和工作段组成,布置见图3.3.2。布置连接段的目的是使沉螺池工作段能够与上下游渠道平顺衔接。同时,上游连接段还可以起到平顺水流的作用,使水流在此段内逐渐扩散,流速减小且分布均匀。上游连接段内若流速较大,还可以布置消能栅等设施。

图3.3.2 沉螺池布置示意图

沉螺池在满足设计引水流量和正常输水要求的前提下,还应该符合几点要求:

1)工作段的长度和过水断面面积,应保证钉螺能沉积在池内。若沉螺池的过水断面和长度过小,池内流速过大,则钉螺不能在池内沉降或沉降效果差,起不到应有的沉螺、阻螺作用;但若沉螺池的过水断面和长度过大,则多占地和增加投资。因此,合理确定沉螺池的过水断面和长度,是确保钉螺能沉积在沉螺池内而不致进入下游渠道的关键。一方面沉螺池的布置型式及断面尺寸应使其与上、下游渠道具有同等的过水能力,保证渠道的正常输水功能;另一方面又要能使钉螺沉积下来。

2)与涵闸(泵站)消能设施及渠道的连接,应合理、紧凑,少占耕地。

修建沉螺池需要占用部分土地,应根据沉螺池附近的地形、地质、水流等条件,以及沉螺池的功能、特点、运用要求等,力求沉螺池与涵闸(泵站)的消能设施和渠道的连接合理、紧凑。沉螺池尽可能在非农业用地修建,确需占用农业用地的,建筑物也应布置紧凑,尽量少占地。

3)由于渠道水流中一般都会挟带泥沙,泥沙会在沉螺池内淤积,再加上沉螺池内会沉积钉螺。因此,沉螺池的布置还应考虑清除淤积的泥沙和灭杀钉螺的需要,如沉螺池旁设置便道,便于工程维护人员清淤和灭螺。

(2)沉螺池应用实例。湖北省应城市王台闸位于汉江下游支流汉北河北岸,建于1971年,为一孔自流排灌涵闸。闸孔宽3m,高4m,设计引水流量3m3/s,年平均引水30天。灌溉面积22000亩,涉及6个村,8000多人。建闸后因引汉北河水灌溉,垸外钉螺随之扩散到垸内,该情况已为1988年全省涵闸扩散钉螺实地调查所证实。

为防止因涵闸引水灌溉扩散钉螺,1992年对王台闸进行改建,在闸口出流处增设沉螺池加拦网防螺工程,其结构布局为:在闸内出口处建1个长30m,宽30m,底宽10m,深2m的水泥预制结构沉螺池。沉螺池前端为10m×15m的消力池,其后端设两排高0.5m阻螺水泥桩,每排9根,每根间距1m,呈人字形排放。在前排水泥桩架设高拦螺网,后排水泥桩架设低拦螺网。

通过对1992年前螺情资料收集以及1992年增设防螺设施后的现场螺情调查结果显示,增设防螺设施后,闸内螺情得到有效控制,几年都未发现活螺,而闸外几乎无变化,证明沉螺池加拦网工程防螺效果是明显的,详见表3.3.2。

表3.3.2 王台闸增设防螺设施前后螺情变化情况

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