防洪是堤坝最重要的功能,一旦决堤,必将导致严重的灾害。为了避免伤亡和经济损失,除了研究决堤的机理,探寻新的堤坝材料,改进堤坝的结构外,对堤坝进行健康监测,及时提供灾前预警,具有重要的研究意义和应用价值。随着科技的进步,电磁堤坝渗漏检测仪、频率域电磁法、探地雷达等一系列新的堤坝探测仪器被研制出来,但这些都属于点式测量,存在漏检、抗干扰性差和测量距离短等缺点,难以胜任监测堤坝的需求。针对以上监测方法的不足,采用基于受激布里渊散射效应的分布式光纤传感技术对堤坝微小变形的测量进行了研究,从而可对堤坝在全寿命期内的变形状态进行监测,这既可对堤坝的维护保养提供数据,又可对极端状态预警。首先分析了受激布里渊散射效应的传感机理,推导了光纤的布里渊频移和应变之间的关系。接着使用迈克尔逊干涉仪,验证了光纤的布里渊频移和应变之间的线性关系。然后研制了基于PID的流量控制装置,为堤坝提供精准的水流量。最后搭建了堤坝实验平台,将传感光纤布设到堤坝中,检测堤坝在不同水压下的变形状态。研究表明,光纤的布里渊频移能够准确地反映出堤坝的变形情况,基于受激布里渊散射效应的分布式光纤传感技术应用于堤坝健康监测能实现良好的预警效果。