滑坡地下渗流流速的光纤光栅监测装置研发

作者：杨坤; 徐卫亚; 孟永东; 张伟杰; 沐清云; 蔡征龙

来源：三峡大学学报(自然科学版), 2024, 46(02): 1-7.

DOI：10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2024.02.001

• 滑坡
• 渗流监测
• 光纤布拉格光栅
• 主动加热光纤法
• 牛顿冷却定律

地下渗流是影响滑坡稳定性的重要因素之一，实现渗流相关物理指标的实时有效监测是准确分析滑坡地下水响应规律和滑坡演化过程的关键.常规渗流监测装置无法兼具渗流速率和流向两个关键参数，且存在抗干扰能力弱、监测成本高、精度低的局限性.结合主动加热光纤光栅法的温度传感特性和地下渗流场中的热对流规律，研发滑坡体渗流速率和流向的光纤光栅监测装置，建立基于测孔温度光纤光栅示踪的渗流监测系统.通过开展模型试验对监测装置和监测系统的有效性进行验证，研究结果表明：通过对测孔各方位光纤光栅的温度特征值变化率kη实施监测，可准确识别地下渗流的流速和流向；在流速量程1.2×10-4～3.0×10-4 m/s范围内，装置对渗流速率具有较好的线性度和监测能力，装置监测渗流速率的误差占比11.2%,渗流流向的识别精度为11°左右.该装置的研发为库岸滑坡体地下渗流的精细监测提供了一种新的方法和技术手段.

• 单位
  三峡大学; 河海大学