APPLICATION OF OPTICAL FIBER SENSING TECHNOLOGY IN RAINWATER RUNOFF MONITORING
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摘要: 鉴于海绵城市建设中海绵设施效能监测不足、手段复杂且精度低的问题,将光纤传感技术应用于海绵城市透水铺装中,以光纤光栅温度传感器为监测手段,以外界量改变引发透水面层上下铺设传感器输出波长信号变化为基本原理,得出雨水渗透速率,并以此为核心指标。以湖北省暴雨资料为基础,模拟不同重现期(1,5,10,50,100 a)下不同透水铺装对雨水径流量的削减实验,结合实验数据,建立了雨水渗透速度与透水铺装径流量削减指标的线性拟合关系。结果表明:渗透速度与径流量削减率、产流时刻均有较好相关性(R2>0.93、R2>0.92)。该技术在鄂西地区高铁站成功应用,证明利用渗透速率监测产流时刻与径流量削减率是可行的。Abstract: In view of the lack of monitoring of the effectiveness of various sponge facilities, complex means and low accuracy in the construction of sponge cities, by applying fiber-optic sensing technology to sponge urban permeable paving, the optical fiber grating temperature sensors were used as the monitoring method and the basic principle was the change in the output signal of the sensor on the water-permeable surface layer caused by changes in external quantity. With the rainwater penetration rate obtained and used as the core index, based on rainstorm data of Hubei, the simulation of different permeable pavements on rainwater runoff reduction was conducted under different recurring periods (1a, 5a, 10a, 50a, 100a). Based on the experimental data, the linear fitting relationships between the permeability of rainwater in the permeable surface layer and the permeable pavement to runoff reduction indicators were established. The results showed that there was a good correlation between the infiltration speed and the runoff reduction rate and the time of the runoff (R2>0.93、R2>0.92).The application of the system in high-speed railway stations in western Hubei area successfully proved the feasibility of using infiltration rate to monitor the time of runoff and runoff reduction rate.
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Key words:
- sponge city /
- fiber optic sensing technology /
- monitoring system /
- permeable pavement /
- permeation rate
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[1] YANG J, JIANG G L. Experimental study on properties of pervious concrete pavement materials[J]. Cement & Concrete Research, 2003, 33(3):381-386. [2] WU H, SUN B, LIU Z, et al. Laboratory-simulated investigation on thermal behaviours of permeable concrete pavements[J]. Road Materials and Pavement Design, 2017:1-12. [3] BRATTEBO B O, BOOTH D B. Long-term stormwater quantity and quality performance of permeable pavement systems[J]. Water Research, 2003, 37(18):4369-4376. [4] 霍亮. 透水性混凝土路面材料的制备及性能研究[D].南京:东南大学,2004. [5] 唐江凌,胡君辉.浅谈光纤传感技术的应用与发展[J].科技世界,2019(2):1-2. [6] 曹晔, 刘波, 开桂云, 等. 光纤光栅传感技术研究现状及发展前景[J]. 传感器技术, 2005, 24(12):1-4. [7] 方德智.对海绵城市若干设计问题的分析[J].工程建设与设计,2019(5):54-56. [8] 孙圣和.现代传感器发展方向[J].电子测量与仪器学报,2009,23(1):1-10. 期刊类型引用(16)
1. 朱颖,王春文,周昕宇,冯育青. 基于PSR模型的城市河流湿地生态健康评价——以苏州市姑苏区为例. 湿地科学与管理. 2024(01): 41-45+51 . 百度学术
2. 刘成前,黄超,曹光秀,陈冬,潘珉,宋迪. 河湖健康评价方法研究进展. 环境保护与循环经济. 2024(02): 58-64 . 百度学术
3. 符蓉,梁玉洁,谢治国,韩沛东,王绒,温仲明,张伟,刘洋洋. 汉江流域生态安全时空变化及其影响因素. 水土保持研究. 2024(06): 139-148+160 . 百度学术
4. 王睿,张伟. 采煤塌陷区湿地生态修复与景观再生设计研究——以徐州市潘安湖为例. 能源与环保. 2024(09): 71-76+83 . 百度学术
5. 李春慧,陈翔,李向阳,王思淼,汪子雄,汪天祥. 新型工业化城市环境能源复合承载力评价——以东莞市环境能源可持续发展为例. 南方能源建设. 2024(06): 79-87 . 百度学术
6. 杨璐璐. 仰天岗国家森林公园康复性景观综合评价研究. 森林工程. 2023(02): 63-71+81 . 百度学术
7. 李雨衡,赵艳,程磊磊,刘涧樱,李雪辉,白建华. 中亚地区生态脆弱性时空演变及其驱动因素. 陆地生态系统与保护学报. 2023(01): 47-56 . 百度学术
8. 马国强,李秋洁,张锦绣,涂宏涛,赵凯瑞. 基于PSR方法的抚仙湖流域土地生态安全评估. 江西科学. 2023(03): 507-513 . 百度学术
9. 李雨衡,郭红,常艳,张廉昀,胡新培,白建华. 基于SPR模型的黄河郑州段滩区生态脆弱性研究. 中国水土保持. 2023(12): 54-58 . 百度学术
10. 陈文婷,夏青,苏婧,郑明霞,席北斗,向维. 基于时差相关分析和模糊神经网络的白洋淀流域水环境承载力评价预警. 环境工程. 2022(06): 261-271 . 本站查看
11. 邓图南,鲁春阳. 基于PSR模型的河南省耕地生态安全诊断. 河南师范大学学报(自然科学版). 2022(05): 104-109+130 . 百度学术
12. 王成军,赵丹,王秉琦,冯涛,张炜,董明放. 基于DPSIR理论的水环境协调发展及时空演化研究. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2022(03): 466-474 . 百度学术
13. 王敏,宋昊洋,朱雯,汪洁琼. 国土空间规划背景下城市水网空间近自然修复规划策略与实践——以江苏省太仓市为例. 风景园林. 2022(12): 36-42 . 百度学术
14. 郄子君,郭文林. 常态化防控阶段公民新冠疫情应对行为及引导策略研究——基于PSR模型的实证分析. 中国卫生事业管理. 2022(12): 881-888+898 . 百度学术
15. 安敏,李文佳,吴海林,安慧,黄进. 三峡库区生态环境质量的时空格局演变及影响因素. 长江流域资源与环境. 2022(12): 2743-2755 . 百度学术
16. 鲁春阳,李松涛,赵占辉,李会杰,肖靖. 藏粮于地战略下河南省耕地利用效率评价. 河南城建学院学报. 2022(06): 70-78 . 百度学术
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