土石堤坝分布式光纤测渗模型和方法探究.doc

土石堤坝分布式光纤测渗模型和方法探究


3万字 65页 原创作品，已通过查重系统


摘 要

渗流的可靠监测和检测对于保障土石堤坝安全具有重要意义。本文在对分布式光纤温度传感技术原理论述的基础上，基于土石堤坝的材料特性及光纤监测的原理，设计了土石堤坝分布式光纤测渗试验，研究了堤坝光纤渗流监测方法及模型。本文主要研究内容及成果如下：
(1) 研究了土石堤坝内的热传递过程及渗流场和温度场的耦合问题，进行了两场间相互影响程度的敏感性分析。
(2) 总结了传统光纤布型优缺点，设计了渗流监测的光纤新布型，并通过水深测量试验，确定了新布型监测光纤长度与浸润线位置的关系表达式。
(3) 设计了一套由加热系统、渗流系统、DTS系统、数据处理及辅助分析系统等设备组成的测试系统，将新型敷设方式应用于水槽分布式光纤布设，利用水槽模型模拟土石堤坝渗流。开展了针对不同水位和不同功率等多种工况下的分布式光纤测渗试验，在对试验数据进行处理后，对光纤所测浸润线位置与测压管所测浸润线进行了对比分析。试验成果分析表明，新型的光纤敷设方式能够较好地监测到浸润线的位置及其发展。
通过本文研究，较全面全面认识及分析了堤坝结构体中渗流及浸润线特性，依托先进的分布式光纤测温技术，探究了新型光纤敷设方式及铺设方案，构建了新型测渗表达式，为其实际工程应用提供了试验及理论的依据。


关键词：土石堤坝；渗流；监测方法；分布式光纤温度传感技术；模型试验