[实用新型]一种用于超高面板堆石坝渗流监测的光纤温度传感网络布局结构

说明书

本实用新型专利涉及一种用于超高面板堆石坝渗流监测的光纤温度传感网络布局结构，它包括堆石坝坝基，所述堆石坝坝基和混凝土面板之间设置有面板周边缝，不同层的所述混凝土面板的层间设置有面板水平缝，同层的所述混凝土面板之间设置有多条面板垂直缝；沿着所述面板周边缝布设有光纤光栅测温探头线路，不同层间的面板水平缝和不同纵断面间的面板垂直缝间布设有覆盖整个面板堆石坝的多条一号分布式测温光缆线路和二号分布式测温光缆线路；所述光纤光栅测温探头线路、一号分布式测温光缆线路和二号分布式测温光缆线路呈空间交错排列方式。以解决土石坝已有的渗流监测方法无法满足超高混凝土面板堆石坝坝体渗流监测的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种水电站土石坝的渗流监测方法，尤其涉及一种用于水电站超高面板堆石坝渗流监测的光纤温度传感网络布局结构，属于光纤传感技术领域。

背景技术

水电作为可再生的清洁能源，近50年在我国发展迅猛。随着水电开发重心向西部高原转移，高坝大库水电站日益增多。混凝土面板堆石坝以其造价低廉、便于就地取材等优势近20年来在我国得到了快速的发展与推广。据统计，截至2015年底我国坝高30m以上混凝土面板堆石坝总数已超过400座，其中有数座坝高超过200m面板堆石坝…。混凝土面板堆石坝作为一种新坝型，可供借鉴的案例有限；尤其对于超高面板堆石坝，由于设计不合理或施工碾压不密实等导致运行期面板周边缝止水失效、垂直缝挤压破坏，进而造成坝体发生严重渗流，危及大坝安全。因此，坝体渗流监测是混凝土面板堆石坝的重要安全监测项目。

传统的土石坝坝体渗流监测方法，主要是在坝体周边缝底部等关键部位埋设少量渗压计监测周边缝渗流、在坝体堆石体内埋设渗压计监测坝体浸润线变化、在坝后设置量水堰监测坝体渗流量。

对于超高混凝土面板堆石坝而言，面板周边缝、垂直缝和施工缝长度至少数千米，均为渗流监测的关键部位。数量有限的渗压计存在大量的监测盲区，不能准确定位渗漏点位置；尤其对于微小压力差的贯通性渗漏，渗压计无能为力。

近十几年来，光纤传感技术作为一种新型的传感技术逐渐开展在水电行业的工程应用，已有采用分布式光纤测温技术或光纤光栅测温技术监测土石坝渗流状况的个案；但是这些应用案例都存在一些缺陷：目前仅用于监测混凝土面板堆石坝周边缝的渗流状况，没有涉及监测面板垂直缝、水平施工缝等板间缝的渗流，没有形成面板渗流监测网络；对于深窄河谷超高面板堆石坝，面板垂直缝、水平施工缝等板间缝挤压破坏是造成坝体渗漏的重要因素，本实用新型拟提出一种用于超高面板堆石坝渗流监测的光纤温度传感网络布局结构，该布局结构采用分布式光纤测温技术和光纤光栅测温技术二种复合技术监测堆石坝面板施工缝的渗流。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对水电站土石坝已有的渗流监测存在的问题，提供一种用于超高面板堆石坝渗流监测的光纤温度传感网络布局结构，以解决土石坝已有的渗流监测方法无法满足超高混凝土面板堆石坝坝体渗流监测的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：一种用于超高面板堆石坝渗流监测的光纤温度传感网络布局结构，它包括堆石坝坝基，所述堆石坝坝基和混凝土面板之间设置有面板周边缝，不同层的所述混凝土面板的层间设置有面板水平缝，同层的所述混凝土面板之间设置有多条面板垂直缝；沿着所述面板周边缝布设有光纤光栅测温探头线路，不同层间的面板水平缝和不同纵断面间的面板垂直缝间布设有覆盖整个面板堆石坝的多条一号分布式测温光缆线路和二号分布式测温光缆线路；所述光纤光栅测温探头线路、一号分布式测温光缆线路和二号分布式测温光缆线路呈空间交错排列方式。

所述光纤光栅测温探头线路包括信号光缆，所述信号光缆上串联有多个光栅温度探头，所述信号光缆的两个端头分别设置有信号光缆首端结构和信号光缆尾端结构。

所述一号分布式测温光缆线路和二号分布式测温光缆线路采用分布式光纤测温技术。

所述一号分布式测温光缆线路和二号分布式测温光缆线路的二组测温光缆线路并行敷设，其测温探头空间位置交错排列。