光纖傳感在大壩安全保障的應(yīng)用

大壩是水電站樞紐工程的核心建筑物，承擔(dān)著擋水、雨、泄洪的重要任務(wù)。白鶴灘水電站攔河大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高289m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)面臨干熱河谷等復(fù)雜施工環(huán)境，溫控防裂面臨諸多難題。大體積混凝土的溫控防裂一直是工程界的難題，“無(wú)壩不裂”，曾是縈繞在世界水利人心中的“魔咒”。壩體混凝土一旦產(chǎn)生裂縫，將會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全、耐久性等帶來(lái)不利影響，而且裂縫的二次處理直接影響工程施工進(jìn)度，增加工程投資。

白鶴灘水電站大壩在建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，研發(fā)了一套用于感知周邊及內(nèi)部環(huán)境，分析大壩工作狀態(tài)的“神經(jīng)系統(tǒng)”，因此白鶴灘水電站大壩被稱作世界上最聰明的大壩。杭州泓源數(shù)字科技有限公司-杭州泓源數(shù)字科技有限公司 (hongyuandata.com)的高精度光纖傳感設(shè)備。

白鶴灘水電站大壩規(guī)模巨大，壩基地質(zhì)條件復(fù)雜，壩體結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，再加上持續(xù)的干熱大風(fēng)天氣，混凝土溫控防裂難度極大，因此控制溫度成為保障混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。白鶴灘水電站大壩中埋設(shè)近6000支溫度計(jì)，80000米的測(cè)溫光纖以及數(shù)千支大壩變形、滲流、滲壓等監(jiān)測(cè)儀器，它們就像遍布大壩全身的“神經(jīng)末梢”，用于感知混凝土溫度、環(huán)境溫度等信息，監(jiān)控大壩內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變、滲流等情況，并將關(guān)鍵信息反饋給大壩的神經(jīng)中樞智能建造信息管理平臺(tái)，平臺(tái)及時(shí)將收集到的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析判斷，并將分析結(jié)果實(shí)施推送給現(xiàn)場(chǎng)管理人員，幫助管理人員及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，采取適當(dāng)措施，保證任何細(xì)小的異常情況能在第一時(shí)間得到妥善處理。

在白鶴灘項(xiàng)目施工過(guò)程中，三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)在7#、11#、17#、19#和27#5個(gè)典型壩段埋設(shè)分布式光纖，形成了2.5萬(wàn)個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行混凝土溫度變化過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并以此為基礎(chǔ)，開(kāi)展混凝土溫度預(yù)測(cè)預(yù)警、大壩三維溫度場(chǎng)重構(gòu)、溫控方案動(dòng)態(tài)反饋設(shè)計(jì)等研究。

這套光纖傳感系統(tǒng)的應(yīng)用提升了大壩混凝土施工薄弱環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控水平；提出了特高拱壩施工期海量溫控大數(shù)據(jù)分析方法，為混凝土溫控方案擬定和質(zhì)量控制提供了新的技術(shù)手段。杭州泓源數(shù)字科技有限公司-杭州泓源數(shù)字科技有限公司 (hongyuandata.com)。

文章來(lái)源：知乎網(wǎng)

審核編輯 黃昊宇