水分場是影響巖土體工程性質(zhì)的一個(gè)重要因素,其分布特征和變化規(guī)律是巖土與地質(zhì)工程領(lǐng)域中長期研究的重要課題。由于土中水分場隨環(huán)境的變化而變化,對土中水分場的原位監(jiān)測十分重要。論文基于拉曼散射光的時(shí)域反射技術(shù)（ROTDR）,采用了一種基于內(nèi)加熱型碳纖維光纜的土中水分場AHFO法原位監(jiān)測系統(tǒng),通過理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場測試,比較系統(tǒng)地論證了這一系統(tǒng)監(jiān)測土中水分場的可行性和準(zhǔn)確性,并取得了如下成果:1.完善了基于內(nèi)加熱型碳纖維光纜的土中水分場分布式原位監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱AHFO）,詳細(xì)介紹了 AHFO的測量原理、模塊組成和操作說明。2.設(shè)計(jì)了室內(nèi)模型試驗(yàn),采用AHFO法對三種不同方向的滲流方式以及二種土質(zhì)的水分遷移進(jìn)行了試驗(yàn)研究。實(shí)測了砂土和黏土的非飽和滲流,含水率空間分辨率達(dá)2cm,觀察到了水分繞過土壤基質(zhì),只通過少部分土體快速向下運(yùn)移的“優(yōu)先流”現(xiàn)象。3.設(shè)計(jì)了室外土中水分場的AHFO法原位測試試驗(yàn)方案,分析了多組模擬降雨情況下土中水分場的變化規(guī)律,觀察到了土壤從非飽和到飽和的含水率變化全過程,證實(shí)了 AHFO法原位測試的良好效果。4.采用AHFO法,研究了土中水分在定水頭作用下垂直向上入滲的... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 水分場監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 破壞性測量方法
        1.2.2 接觸式測量方法
        1.2.3 非接觸式測量
    1.3 水分監(jiān)測的需求和發(fā)展方向
    1.4 論文結(jié)構(gòu)及研究內(nèi)容
第二章 AHFO法監(jiān)測系統(tǒng)
    2.1 DTS測溫原理
    2.2 AHFO法監(jiān)測原理
    2.3 測溫傳感器的制作
    2.4 AHFO法監(jiān)測系統(tǒng)
        2.4.1 監(jiān)測系統(tǒng)的組成
        2.4.2 監(jiān)測模塊介紹
        2.4.3 監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
        2.4.4 監(jiān)測步驟
    2.5 AHFO監(jiān)測系統(tǒng)影響因素分析
        2.5.1 土壤的性質(zhì)
        2.5.2 AHFO布設(shè)工法
        2.5.3 土壤與AHFO的耦合性
        2.5.4 環(huán)境溫度
        2.5.5 AHFO法的長期穩(wěn)定性
        2.5.6 其他影響因素
    2.6 AHFO監(jiān)測系統(tǒng)的率定
第三章 AHFO法室內(nèi)試驗(yàn)
    3.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>    3.2 試驗(yàn)方案
    3.3 試驗(yàn)實(shí)施
    3.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.4.1 溫度特征值與含水率的關(guān)系
        3.4.2 降雨情況下土壤水分入滲剖面
        3.4.3 砂土定水頭水分入滲試驗(yàn)
        3.4.4 砂土定水頭水分逆向入滲
        3.4.5 黏土定水頭下滲試驗(yàn)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 AHFO法現(xiàn)場試驗(yàn)
    4.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>    4.2 試驗(yàn)方案
    4.3 試驗(yàn)實(shí)施
    4.4 模擬降雨試驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 Green-Ampt模型參數(shù)的修正
    5.1 GA理論模型
    5.2 AHFO室內(nèi)試驗(yàn)GA模型分析
        5.2.1 計(jì)算結(jié)果
        5.2.2 誤差分析
0參數(shù)的修正">    5.3 K₀參數(shù)的修正
        5.3.1 土水特征曲線模型
        5.3.2 Van Genuchten經(jīng)驗(yàn)函數(shù)
0的取值">        5.3.3 K₀的取值
    5.4 修正后的GA模型計(jì)算結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Performance evaluation of two types of heated cables for distributed temperature sensing-based measurement of soil moisture content[J]. Dingfeng Cao,Bin Shi,Honghu Zhu,Kun Zhu,Guangqing Wei,Kai Gu.  Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016(02)
[2]土壤優(yōu)先流模型理論與觀測技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 盛豐,張利勇,吳丹.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]酒精灼燒法快速測定混凝土用集料的含水率試驗(yàn)研究[J]. 張濤,張輝,黨玉棟,楊正宏.  混凝土. 2015(09)
[4]Green-Ampt模型滲透系數(shù)取值方法研究[J]. 呂特,張潔,薛建峰,黃宏偉,于永堂.  巖土力學(xué). 2015(S1)
[5]Mualem模型中的飽和導(dǎo)水率修正研究[J]. 張昊,顧強(qiáng)康,張仁義.  水土保持通報(bào). 2015(03)
[6]晉陜蒙接壤區(qū)露天礦不同質(zhì)地土壤水分運(yùn)動特征與模擬[J]. 吳奇凡,樊軍,王繼軍.  煤炭學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]關(guān)于非飽和滲透理論中的幾項(xiàng)基本問題的剖析[J]. 張平,王聰,謝長青,吳昊.  沈陽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[8]土體含水率測量方法研究進(jìn)展及比較[J]. 常丹,李旭,劉建坤,陳曦.  工程勘察. 2014(09)
[9]基于C-DTS的土壤含水率分布式測定方法研究[J]. 曹鼎峰,施斌,嚴(yán)珺凡,魏廣慶.  巖土工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]TDR水分計(jì)標(biāo)定試驗(yàn)分析[J]. 冷艷秋,林鴻州,劉聰,喬建偉.  工程勘察. 2014(02)

博士論文
[1]庫岸邊坡多場光纖監(jiān)測技術(shù)與穩(wěn)定性評價(jià)研究[D]. 孫義杰.南京大學(xué) 2015
[2]流形學(xué)習(xí)與稀疏表示在模式識別中的應(yīng)用[D]. 邢向磊.南京大學(xué) 2013
[3]非飽和土壤滲透特性及飽和入滲機(jī)理試驗(yàn)研究[D]. 梁愛民.大連理工大學(xué) 2008
[4]蓄水坑灌條件下土壤水分運(yùn)動特性的試驗(yàn)研究[D]. 馬娟娟.西安理工大學(xué) 2005

碩士論文
[1]土壤含水率分布式光纖測量試驗(yàn)研究[D]. 曹鼎峰.南京大學(xué) 2014
[2]新型非飽和土穩(wěn)態(tài)滲流試驗(yàn)裝置的研制[D]. 趙曉霞.大連理工大學(xué) 2010
[3]基于TDR的土壤水分動態(tài)變化規(guī)律研究[D]. 張建兵.新疆大學(xué) 2010
[4]基于激光二極管光源的近紅外水分儀的研制[D]. 肖穎.江蘇大學(xué) 2009
[5]分布式拉曼光纖溫度傳感系統(tǒng)的研究[D]. 徐子珩.華中科技大學(xué) 2009



本文編號：3006683