渗流是影响水工、海工以及地下工程等中涉水结构物安全长效服役的重要因素和突出病害,尤其对于土石坝、堤防等土石结构物,大量破坏甚至失事是由于程度不同的渗漏及渗漏衍生的各种问题所致,据统计,中国堤防溃决90%以上、土石坝工程中超过三分之一破坏缘于渗漏。研发先进实用的渗漏定位与定向仪器、装置和辨识方法,可靠探测涉水结构物内渗漏发生的位置、范围、方向以及大小,及时采取有效的防渗抗渗措施,对保障工程安全具有极其重要的意义。
截至2014年12月,对于涉水结构物渗漏定位与定向监测,多借助点式渗流传感器,但由于测点有限,常出现漏检情况,且传统渗流传感器多存在体积大、引线多、亲和性差等不足。随着分布式光纤传感监测技术的发展,研发可用于涉水结构物渗漏位置和方向的分布式光纤辨识装置及方法,日益引起工程界和科技工作者的关注与投入。但中国国内外已有的分布式光纤测渗技术,多需借助外设热源对待测光纤给予加热,若在加热中发生外包装层破损或者漏电等情况,将对操作人员的人身安全造成威胁,且影响监测结果;另外,在涉水结构物服役环境中,外设电流加热系统常难于保证,极大阻碍了该技术在实际工程中的应用和推广。