【技术实现步骤摘要】
一种用于研究大坝渗流场与温度场之间关系的模拟实验方 法
本专利技术涉及。
技术介绍
渗漏和管涌是土石坝破坏的主要原因，对坝体内温度的监测是探测和识别渗流和 渗漏的有效手段，1989年Mendez等首先将光纤传感器埋入混凝土结构中进行结构安全检 测以来，各国学者进一步推动了该技术在土木、水利工程中的应用。近年以来，随着大型水 利工程的建设和水利现代化的要求，分布式光纤温度传感技术已成功应用于大体积混凝土 温度、裂缝监测，边坡监测及面板堆石坝面板裂缝监测，分布式光纤温度传感系统可对数 十千米长度上的温度实现空间分辨率为lm甚至0. 5m的长期连续监测，且能准确定位。 在检测时，利用光在光纤中传输能产生拉曼散射的原理，分布式光纤测温系 统（DTS)从主机激光注入端向光纤内发射激光，光脉冲引起光纤内分子热振动，产生一 个比光源波长长的光，称为斯托克斯（Stokes)光，和一个比光源波长短的光，称为反斯 托克斯（Anti-Stokes)光，如图1所示。当某点温度发生变化时，光纤中的反斯托克斯 (Anti-Stokes)光光强会发生相应变化，根据Anti-Stokes与Stokes的光强比值就可以求 出该点的温度，如下式，利用这一原理可以实现对光纤沿程温度的分布式测量。
【技术保护点】
一种用于研究大坝渗流场与温度场之间关系的模拟实验方法，包括以下特征步骤：A、在用于模拟实际河道的水槽底板上的预设位置处填筑第一层沙土，并将DTS系统中的温感光纤呈S形蜿蜒敷设在所述第一层沙土上，在所述第一层沙土上覆盖第二层沙土，再将温感光纤牵引到所述第二层沙土上以同样的S形蜿蜒敷设，依次向上逐层构筑直至模型坝体筑成，所述模型坝体内的温感光纤在其长度方向上连续绕结成多个依次相连的测温环，每个测温环内的温感光纤舒展长度为3m~10m，所述测温环绕制成曲率均大于0且小于0.05mm‑1的多匝，相邻测温环之间的余留温感光纤长度不小于0.5m，温感光纤的一端连接到测温主机；B、在水槽的上游位置处设置蓄水池、加热水箱和调温水箱，所述加热水箱和调温水箱通过管道相连，通过所述加热水箱将水加热至70℃，并将该70℃的热水与室温下的自来水倒入调温水箱中拌和到45℃~50℃，用潜水泵输送至水槽中，在渗流演进过程中，适时补充上游缺水以将上游水位维持在60~70cm处；C、光纤连续测温，测量时间为1min，共持续180min~360min，同时，每隔10min观测一次测压管水位与坝体渗透流量，其中坝体流量一次观...
【技术特征摘要】
1. 一种用于研究大坝渗流场与温度场之间关系的模拟实验方法，包括以下特征步骤： A、 在用于模拟实际河道的水槽底板上的预设位置处填筑第一层沙土，并将DTS系统中 的温感光纤呈S形蜿蜒敷设在所述第一层沙土上，在所述第一层沙土上覆盖第二层沙土， 再将温感光纤牵引到所述第二层沙土上以同样的S形蜿蜒敷设，依次向上逐层构筑直至模 型坝体筑成，所述模型坝体内的温感光纤在其长度方向上连续绕结成多个依次相连的测温 环，每个测温环内的温感光纤舒展长度为3nTl0m，所述测温环绕制成曲率均大于0且小于0. ΟδπιπΓ1的多匝，相邻测温环之间的余留温感光纤长度不小于0. 5m，温感光纤的一端连接 到测温主机； B、 在水槽的上游位置处设置蓄水池、加热水箱和调温水箱，所述加热水箱和调温水箱 通过管道相连，通过所述加热水箱将水加热至70°C，并将该70°C的热水与室温下的自来水 倒入调温水箱中拌和到45°C?50°C，用潜水泵输送至水槽中，在渗流演进过程中，适时补充 上游缺水以将上游水位维持在6(T70cm处； C、 光纤连续测温，测量时间为lmin，共持续180mirT360min，同时，每隔lOmin观测一次 测压管水位与坝体渗透流量，其中坝体流量一次观测3个样本，采用定水量300mL并结合时 间的方式； D、 分别降低上游水位至5...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷艳昌，王士军，周春煦，段祥宝，王宏，徐小定，谢罗峰，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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