基于分布式光纤监测3 m厚混凝土浇筑仓垂直向温度分布可行性探讨
2011-06-13黄耀英周宜红王利杰周建兵李金河
大坝与安全 2011年5期
黄耀英,周宜红,江 凯,王利杰,周建兵,李金河
(1.三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌 443002;2.中国长江三峡开发集团,湖北宜昌 443002)
0 引 言
传统混凝土坝体温度监测一般采用点式温度计,这种温度计本身具有较高的精度,但监测到的信息量太少,一支温度计只能监测到一个点的温度,难以掌握整个坝体内部温度场的变化。分布式光纤具有在线监测和实时在线监测的优势,只要把分布式光纤埋设在混凝土浇筑仓内,即可快速、连续地监测光纤传感网络沿程的温度值,这样可以直观、方便地分析混凝土坝体内部温度变化的规律。目前,分布式光纤测温系统在三峡[1-2]、百色[3]、小湾[4]、光照[5]、溪洛渡[6]等工程得到了较广泛应用。
施工期,混凝土大坝在脱离基础约束区的浇筑仓层厚一般为3 m,为了控制浇筑仓内的最高温度,一般在3 m浇筑仓内布置两层冷却水管进行通水冷却。而温度梯度过大是混凝土产生裂缝的重要原因,因此3 m厚浇筑仓垂直向温度分布状态为工程单位所关注,为此,基于分布式光纤实时在线监测3 m厚浇筑层混凝土垂直向温度分布。
1 分布式光纤测温基本原理
分布式光纤测温的基本原理在文献[1]中有较详细的介绍,以下仅对空间分辨率进行说明。
空间分辨率是分布式光纤测温系统的核心指标之一,由于分布式光纤测温技术有别于传统点式测温技术,是连续分布式的测量模式,得到的光纤上每个点的温度值并不等同于光纤上该绝对点的温度,而是以该绝对点为中心左右一个区间内光纤温度的平均值,而该区间简单来说等于(W·v)/2,其中W为激光脉冲宽度,v为激光在光纤中的速度。……
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