基于主动加热型分布式光纤测温技术的土体含水率监测试验研究

作     者：尹祥 周彦章 孔洋 何斌 汪璋淳 钱逸 YIN Xiang;ZHOU Yanzhang;KONG Yang;HE Bin;WANG Zhangchun;QIAN Yi

作者机构：南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 

出 版 物：《水利科学与寒区工程》 (Hydro Science And Cold Zone Engineering)

年 卷 期：2024年第7卷第2期

页      面：4-8页

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2021YFC3000103,2022YFC3005502) 国家自然科学基金联合基金资助项目(U2040221) 

主　　题：主动加热 分布式测温 光纤 含水率 堤防渗漏 

摘      要：长距离堤防渠道工程运行期间易发生渗漏现象,如何实现快速、高效、大范围渗漏监测是保障堤渠工程运行安全的技术难点。基于土体热传导原理,提出了反映光缆温升值ΔT与加热时间t关系的温度临界特征值f。开展基于加热型分布式光纤技术监测不同含水率砂土与黏土的加热升温试验,研究了不同含水率工况下分布式传感光纤在砂土和黏土中温升值与加热时间的关系,同时利用非线性曲线拟合,计算了不同含水率工况下砂土和黏土对应的f值。结果表明,土体温升值和f值均随含水率增加而减小,且与含水率变化趋势的相关性较强,能够借助拟合f值监测并反演不同土质的含水率值,用以实现堤防渠道工程的渗漏险情预警。