一、方案背景

水庫大壩是水利工程建設中常見的工程項目，大壩的安全穩(wěn)定對于確保群眾的生命財產(chǎn)安全起著十分重要的作用，所以在水庫運行過程中必須要確保大壩的安全穩(wěn)定。影響水庫大壩安全的主要因素是滲漏，滲漏對于大壩的穩(wěn)定會產(chǎn)生重要的影響，如果不加以處理，會給大壩的安全帶來嚴重的隱患，導致潰壩，直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及群眾生活的正常進行。我司根據(jù)行業(yè)相關(guān)規(guī)定制定分布式光纖大壩泄漏監(jiān)測解決方案，全方位守護大壩安全。

二、方案概述

由于滲漏會導致壩內(nèi)局部溫度異常，因此可通過對壩內(nèi)溫度的測量來監(jiān)測滲漏，在使用中為使?jié)B漏處監(jiān)測更明顯，采用可以加熱的光電復合纜使溫度分布差異凸顯，易于觀察判斷?；诜植际焦饫w技術(shù)的大壩監(jiān)測解決方案利用排水系統(tǒng)和水庫的自然季節(jié)溫度變化來檢測滲流分布的變化，在新建壩體結(jié)構(gòu)施工時，將光電復合纜埋入壩體中，對于已建大壩，可在坡腳淺表土壤埋設光電復合纜，分布式光纖解調(diào)儀主機提供實時分布式溫度、應變測量數(shù)據(jù)，提供大壩滲漏早期潛在風險的預警，最大限度地降低大壩失效的風險，監(jiān)測系統(tǒng)實時評估數(shù)據(jù)，同時提供溫度和滲流信息，可計算和評估大壩每一段的滲流數(shù)據(jù)，保證對大壩的全方位監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)異常時，可立即上傳云平臺，并通過電子郵件和短信發(fā)送報警信號。

熱脈沖法工作原理：當對光電復合纜加熱時，其需要一定時間來達到一定的溫度，在圖中定義為Theating，同時也需要一定時間自由冷卻，直到回到初始狀態(tài)。在標準工作條件下，當光電復合纜不受滲漏影響時，電纜本身的溫度恒定在Tsoil，對光電復合纜加熱，溫度將開始上升，在一定時間后達到一個新的平衡溫度Th，之后關(guān)閉脈沖加熱裝置，光電復合纜的溫度開始下降，一段時間后回到初始溫度Tsoil。如果大壩在生命周期內(nèi)沒有滲漏事件發(fā)生，光電復合纜的溫度行為幾乎是相同的，一旦發(fā)生泄漏，光電復合纜的加熱和冷卻的變化都會受到影響。

熱脈沖法工作原理圖

三、方案示意圖

大壩滲漏監(jiān)測測試流程

滲漏監(jiān)測系統(tǒng)拓撲圖

分布式光纖大壩滲漏監(jiān)測拓撲圖

監(jiān)測示意圖

光電復合纜大壩滲漏監(jiān)測示意圖

埋在大壩壩堤上的光電復合纜

固定在土工布上的光電復合纜

    土工膜下的光電復合纜布局

四、方案功能特點

1）監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)有效性高，可提供大壩完整性危害的實時信息；

2）全自動、遠程監(jiān)控，系統(tǒng)效率高，不需要運營商提供額外的數(shù)據(jù)；

3）靈敏度高，大壩滲漏事件可以更早地被檢測到，給運營商留下反應時間；

4）高空間分辨率，定位精度高，系統(tǒng)能夠在大壩發(fā)生滲漏的過程中，精準定位滲漏點；

5）具有自預警與報警功能。不同的分析算法相結(jié)合，將所有可能出現(xiàn)的大壩狀態(tài)均涵蓋進入系統(tǒng)，從而有限預防與預警事故。

五、主要監(jiān)測設備

1）長距離分布式光纖解調(diào)儀DITEST

2）光電復合纜FOTSC-1

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