土石堤壩分布式光纖測滲模型和方法探究


3萬字 65頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要

滲流的可靠監(jiān)測和檢測對于保障土石堤壩安全具有重要意義。本文在對分布式光纖溫度傳感技術原理論述的基礎上，基于土石堤壩的材料特性及光纖監(jiān)測的原理，設計了土石堤壩分布式光纖測滲試驗，研究了堤壩光纖滲流監(jiān)測方法及模型。本文主要研究內容及成果如下：
(1) 研究了土石堤壩內的熱傳遞過程及滲流場和溫度場的耦合問題，進行了兩場間相互影響程度的敏感性分析。
(2) 總結了傳統(tǒng)光纖布型優(yōu)缺點，設計了滲流監(jiān)測的光纖新布型，并通過水深測量試驗，確定了新布型監(jiān)測光纖長度與浸潤線位置的關系表達式。
(3) 設計了一套由加熱系統(tǒng)、滲流系統(tǒng)、DTS系統(tǒng)、數據處理及輔助分析系統(tǒng)等設備組成的測試系統(tǒng)，將新型敷設方式應用于水槽分布式光纖布設，利用水槽模型模擬土石堤壩滲流。開展了針對不同水位和不同功率等多種工況下的分布式光纖測滲試驗，在對試驗數據進行處理后，對光纖所測浸潤線位置與測壓管所測浸潤線進行了對比分析。試驗成果分析表明，新型的光纖敷設方式能夠較好地監(jiān)測到浸潤線的位置及其發(fā)展。
通過本文研究，較全面全面認識及分析了堤壩結構體中滲流及浸潤線特性，依托先進的分布式光纖測溫技術，探究了新型光纖敷設方式及鋪設方案，構建了新型測滲表達式，為其實際工程應用提供了試驗及理論的依據。


關鍵詞：土石堤壩；滲流；監(jiān)測方法；分布式光纖溫度傳感技術；模型試驗