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分布式光纤大坝渗漏监测

发布时间:2023-04-25 来源: 点击量: 2785

一、方案背景

水库大坝是水利工程建设中常见的工程项目,大坝的安全稳定对于确保群众的生命财产安全起着十分重要的作用,所以在水库运行过程中必须要确保大坝的安全稳定。影响水库大坝安全的主要因素是渗漏,渗漏对于大坝的稳定会产生重要的影响,如果不加以处理,会给大坝的安全带来严重的隐患,导致溃坝,直接影响农业生产及群众生活的正常进行。我司根据行业相关规定制定分布式光纤大坝泄漏监测解决方案,全方位守护大坝安全。

二、方案概述

由于渗漏会导致坝内局部温度异常,因此可通过对坝内温度的测量来监测渗漏,在使用中为使渗漏处监测更明显,采用可以加热的光电复合缆使温度分布差异凸显,易于观察判断。基于分布式光纤技术的大坝监测解决方案利用排水系统和水库的自然季节温度变化来检测渗流分布的变化,在新建坝体结构施工时,将光电复合缆埋入坝体中,对于已建大坝,可在坡脚浅表土壤埋设光电复合缆,分布式光纤解调仪主机提供实时分布式温度、应变测量数据,提供大坝渗漏早期潜在风险的预警,最大限度地降低大坝失效的风险,监测系统实时评估数据,同时提供温度和渗流信息,可计算和评估大坝每一段的渗流数据,保证对大坝的全方位监测,当发现异常时,可立即上传云平台,并通过电子邮件和短信发送报警信号。

热脉冲法工作原理:当对光电复合缆加热时,其需要一定时间来达到一定的温度,在图中定义为Theating,同时也需要一定时间自由冷却,直到回到初始状态。在标准工作条件下,当光电复合缆不受渗漏影响时,电缆本身的温度恒定在Tsoil,对光电复合缆加热,温度将开始上升,在一定时间后达到一个新的平衡温度Th,之后关闭脉冲加热装置,光电复合缆的温度开始下降,一段时间后回到初始温度Tsoil。如果大坝在生命周期内没有渗漏事件发生,光电复合缆的温度行为几乎是相同的,一旦发生泄漏,光电复合缆的加热和冷却的变化都会受到影响。

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热脉冲法工作原理图

三、方案示意图

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大坝渗漏监测测试流程

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渗漏监测系统拓扑图

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分布式光纤大坝渗漏监测拓扑图

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监测示意图

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光电复合缆大坝渗漏监测示意图

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埋在大坝坝堤上的光电复合缆

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固定在土工布上的光电复合缆

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    土工膜下的光电复合缆布局

四、方案功能特点

1)监测系统连续有效性高,可提供大坝完整性危害的实时信息;

2)全自动、远程监控,系统效率高,不需要运营商提供额外的数据;

3)灵敏度高,大坝渗漏事件可以更早地被检测到,给运营商留下反应时间;

4)高空间分辨率,定位精度高,系统能够在大坝发生渗漏的过程中,精准定位渗漏点;

5)具有自预警与报警功能。不同的分析算法相结合,将所有可能出现的大坝状态均涵盖进入系统,从而有限预防与预警事故。

五、主要监测设备

1)长距离分布式光纤解调仪DITEST

2)光电复合缆FOTSC-1


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