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第 25 卷第 4 期Vol.25 No.4═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═水 利 水 电 科 技 进 展2005 年 8 月Aug. 2005Advances in Science and Technolog═y of Water Resources基金项目 ： 水利部 “948”项目 （995116）作者简介： 金可礼 （1962—），男，湖南临澧人，高级工程师，从事水利工程建设与管理工作.光纤传感器在茜坑水库土坝渗流监测中的应用金可礼，顾昭明，李永祥，梁少娟（深圳市观澜河引水工程管理处，广东 深圳518110）摘要： 从系统结构、测点布置、光纤传感器的选择、软件设计等几方面介绍光纤传感器在茜坑水库土坝渗流监测中的应用，并对监测系统可靠性与监测数据的精度进行分析. 结果表明： 采用光纤传感器进行土坝渗流自动监测，其准确性、可靠性等均符合要求， 特别是在系统防雷击、 抗干扰性方面，与传统仪器相比具有明显优势.关键词： 光纤传感器；光纤渗压计；土坝；渗流监测；茜坑水库中图分类号： TV697.2文献标识码： B文章编号：1006-7647 （2005）04-0053-03Application of optical-fibre sensors to seepage monitoring of earth dam of Xikeng Reservoir//JIN Ke-li， GU Zhao-ming，LI Yong-xiang， LIANG Shao-juan （ Shenzhen Guanlanhe Water Conservancy Management Bureau， Shenzhen 518110， China）Abstract： An introduction was given to the application of optical-fibre sensors to seepage monitoring of the earth dam at XikengReservoir from aspects of system structure， arrangement of monitoring points， selection of optical-fibre sensors， and software design.The analysis of the monitoring results shows that the system meets the requirement for precision and reliability in seepage monitoring，and that the system has good performance in resistance to thunderbolts and disturbances as compared with conventional instruments.Key words： optical-fibre sensor； optical-fibre osmometer； earth dam； seepage monitoring； Xikeng Reservoir随着科学技术的不断发展和大坝安全监测理论的进一步完善，大坝安全监测已经逐步从人工方法向计算机自动监测方向迈进. 与人工方法比较，自动监测具有测量精度高、采集信息量大、受外部环境影响小等优点 . 随着光纤技术的飞速发展，以光纤传感技术为基础的新一代监测仪器在国外已经逐步从研究走向实用阶段. 近年来，我国已先后在古洞口混凝土面板堆石坝、鱼跳混凝土面板堆石坝、长江三峡工程等应用光纤传感检测技术进行工程安全监测的现场试验和应用研究［1］， 为在我国推广应用光纤传感器这一新型仪器积累了成功的经验.在应用光纤传感技术进行渗流监测方面， 国内有研究机构选用加拿大 Roctest 公司生产的 FOP 型光纤渗压计进行了 室内 检验、 标定和现场实验， 结果［2］表明： 光纤渗压计的各项技术指标完全满足国家标准 GB/T13606-92 《岩土工程用钢弦式压力传感器》的要求， 具有体积小、 精度高、 测量范围宽等优点，可在水下、电磁干扰、 高能辐射等恶劣环境下正常工作，与传统监测仪器相比具有明显的优越性和更好的发展前景. 深圳市观澜河引 水工程管理处与国内有关科研单位合作，利用水利部 “948”项目 引进加拿大 Roctest 公司生产的光纤传感器和数据采集软件，结合国内研制的中央控制装置和管理软件，研究开发了茜坑水库土坝渗流自动监测系统.1系统设计1.1工程概况茜坑水库位于深圳市宝安区观澜镇， 距深圳市中心约 25 km. 该工程由主坝、 4 座副坝、 溢洪道和坝下输水涵管等建筑物组成. 水库设计正常蓄水位75.0m、设计洪水位 75.2m、：撕樗 75.3m、总库容1 982 万 m3.主坝和 4 座副坝均为均质土坝. 主坝坝顶高程 76.8m，最大坝高 27.8 m，坝顶轴长387.9m；1 ～ 4号副坝最大坝高分别为 24.3 m，25.8 m，11.0m，7.0m.1.2系统结构与原理茜坑水库土坝渗流自动监测系统由光纤传感器（光纤渗压计和光纤温度计）、 DMI 光信号调制器、CCU 中央控制装置和数据采集软件、数据转换软件、大坝安全信息管理软件、连接光缆等组成，系统结构见图 1 . 中央控制装置由 1 台工控机、 输入输出 设备、通讯接口和电源等部件组成，与光信号调制器一?35?水利水电科技进展，2005，25 （4）Tel：025-83786335E-mail： jz@ hhu . edu . cnhttp： //kkb . hhu . edu . cn