堤防工程是重要的防洪工程之一,堤防的稳固是人民生命财产安全的重要保障。而形变是堤防破坏的明显先兆,因此,堤防形变的实时监测对于及时发现险情、指导抢险具有重要意义。有别于以往的点式和阵列式监测模式,分布式光纤传感系统是近年来发达国家竞相研发的一项尖端技术,它具有抗电磁干扰、防燃、防爆、抗腐蚀、具有大功率信号传输带宽、实时、动态和分布广等诸多优点,从而弥补了堤防点式监测盲区的数据空缺,提高了堤防形变监测的精度。基于分布式光纤传感技术,以河南黄河某堤防段的丁坝为研究对象,对丁坝的形变监测进行研究。论文主要内容包括:1.综合分析了国内外相关研究文献,介绍了黄河堤坝的内部结构,探讨了丁坝形变的成因及机理。2.介绍了分布式光纤传感的应变监测原理;构建了基于瑞士Omnisens公司的DiTeSt光纤传感分析仪的丁坝形变监测系统;分析了监测系统中的数据流程,设计了软件系统的主要功能模块。3.研究了传感器的铺设方案,提出了不同的方案并进行了比较和结构设计;重点研究了基于分布式光纤传感的形变探测管,推导了光纤应变与探测管沉降量的关系,对结构进行了选型设计。4.对光纤的纵向拉伸进行了实验研究,测定了用于试验的传感光纤的弹性系数,由此确定了用于光纤探测管的传感部分的长度。5.基于提出的传感光缆铺设方案,搭建了丁坝试验模型,开展了丁坝形变的模拟试验研究;分析和讨论了实验结果。