分布式光纤传感技术与工程应用研究(36)
景洪电站大坝混凝土温度测温光缆主要布置在碾压混凝土层，但是在部分高程中，为了解碾压混凝土和常态混凝土温度变化差异，也布置了一定数量的光纤，布置过程中，同一层面中光缆布置间距为5m左右，从下往上，每层测温光缆的层间距为5~6m不等。为有效检验测温光缆的精度和空间分辨率，在某一高程层面中心轴线上布置了一定数量的常规温度计。典型层面光缆布置见图5.21。
图5.21 高程光纤与冷却水管的平面布置图
在水工混凝土施工过程中，分布式光纤的埋设分两种情况，一种是在混凝土浇筑过程中埋设，即埋设在混凝土热升层，另外一种是在某层混凝土浇筑完毕，下仓混凝土开仓前埋设，即埋设在混凝土冷升层。在混凝土热升层埋设光缆的步骤如下:
1) 开槽:在混凝土浇筑过程中，在设计高程的仓面上先沿光纤设计布设线路开挖一条光缆槽，光缆槽的深度约5~10cm。
2) 敷设:在光缆槽内敷设光缆，将光缆敷设平顺，在两种混凝土之间或拐弯部位，适当将光缆放松，拐弯半径大于15倍光缆直径(约15cm)。
3) 定位:测量光缆布置平面位置，并记录光缆刻度，绘制光缆平面布置草图。
4) 回填:剔除粗骨料，人工回填混凝土并整平。
在混凝土冷升层埋设光缆的步骤如下:
1) 铺设:在设计高程的仓面上铺设光缆，力求保持光缆铺设平顺，拐弯半径大于15倍光缆直径(约15cm)，每隔2米用水泥钉固定光缆。
2) 定位:测量光缆布置平面位置，并记录光缆刻度，绘制光缆平面布置草图。
3) 覆盖:在混凝土浇筑期间，让混凝土自然覆盖光缆。
实测成果及分析：
○1、 分布式光纤实测温度的真实性
为有效了解分布式光纤实测大坝混凝土温度的真实性，在中心断面部位将常规温度计绑扎在测温光缆上，同时对大坝混凝土温度进行测定。两者成果对照见表5.5。
表5.5 光纤与温度计实测大坝混凝土温度对照表℃
测温
方式 04.10
-20 04.11
-19 04.12
-19 05.01
-22 05.02
-21 05.03
-21 05.05
-23 05.07
-20
光纤 37.9 30.1 24.8 23.7 24.1 23.3 23.2 24.0
温度计 37.5 29.9 25.3 23.3 24.4 23.5 22.9 23.8
差值 +0.4 +0.2 -0.5 +0.4 -0.3 -0.2 +0.3 +0.2
从光纤与温度计实测大坝混凝土温度可以看出:光纤和温度计实测大坝混凝土温度基本一致，两者实测大坝混凝土温度差在0.5℃以内，考虑到测温光纤的最小分辨率(0.5℃)和温度计的最小分辨率(0.1℃)，测温光纤实测混凝土温度是相当准确的。其次，光纤和温度计实测大坝混凝土温度变化趋势基本一致，呈良好的正相关关系，相关系数达到0.997，光纤实测大坝混凝土温度是真实可靠的。
○2、 分布式光纤实测大坝混凝土温度特征统计
分布式光纤测温系统能实现在线实时监测，有利于大坝混凝土温控工作。现将景洪电站12#坝段大坝混凝土浇筑期间光纤实测混凝土温度特征值进行统计，见表5.6。从表5.6可以看出:○1分布式光纤实测大坝部分层面混凝土最高温度超过了设计允许最高温度；○2各层面混凝土最高温度大部分出现在其浇筑后的7天左右，混凝土温升在8~15℃之间。