本文介绍了一种新的堤防浸润线监测方法，即采用蛇形分布式光纤监测技术。在堤防工程中，浸润线的定位对于评估堤坝的渗流状况和稳定性至关重要。传统的监测方法多采用直线布置的光纤，但存在定位精度不高的问题。文章提出了一种蛇形布置的分布式光纤新方案，旨在提高监测的精度和实时性。
分布式光纤技术是利用光缆的分布式测温功能来探测光纤沿线的温度变化，从而获取温度信息。在堤防监测中，通过分析温度分布特征，可以判断出浸润线的位置。然而，传统的光纤直线布型由于采样间隔和空间分辨率的限制，无法满足水利工程对堤防体内浸润线测量的高精度要求。
为了解决这一问题，文章提出了一种新的光纤布型——蛇形分布式光纤。该方法通过在固定支架上交替标记光纤缠绕的C1、C2位置，并确保光纤弯曲半径大于12倍的光缆直径，以防止光纤在缠绕过程中折断。接着，将一段光纤按照特定的顺序缠绕并固定，形成多层光纤监测层。这样，当光纤受热时，可以通过光纤加热法监测堤防体内渗流的发展过程，并通过分析浸润线两侧的光纤温度差异，确定浸润线与光纤层交点处的光纤长度。随后，将这个长度转化为距上游堤面的水平距离，从而确定浸润线的位置。
文章通过水深测量试验模拟堤防浸润线监测，并通过对比实际水深与计算水深来验证蛇形分布式光纤新布型的定位精度。试验结果显示，两者之间的误差控制在3%以内，从而证明了蛇形分布式光纤布型定位精度较高。
针对分布式光纤测温技术在土石坝、边坡等渗流监测中的应用，文章也提到了一些研究成果。例如，Au-aegor等学者提出利用分布式光纤进行长期监测，而Khan等则针对堤坝渗漏探测提出了多种监测温度模型分析方法。这些研究为本文提出的蛇形分布式光纤监测技术提供了理论基础。
在实际应用方面，康业渊基于分布式光纤温度传感系统，通过理论分析和模型试验，对穿堤涵闸土石结合部的渗流状况进行了实时监测。黎峰提出光纤分散敷设方式，并在石牛水库浸润线测量中取得了成功。
蛇形分布式光纤设计的主要优点是通过蛇形缠绕光纤提高了定位精度，解决了传统光纤直线布型定位精度差的问题。新布型光纤能够更好地适应堤防体内浸润线和毛细管水上升区边界的变化，从而更精确地监测这些重要位置。
在技术实施方面，蛇形分布式光纤的制作分为两步：首先制作光纤固定支架，其次根据设计的蛇形新布型制作光纤层。在制作光纤新布型时，需要考虑光纤的弯曲半径、缠绕顺序等关键因素，以确保光纤在整个监测过程中的稳定性和准确性。
文章最后强调，加强堤防渗流的定位和监测对于堤防工程的安全运行具有重要意义。通过对蛇形分布式光纤布型的测试与应用，可以大大提高对堤防浸润线的监测精度，为堤防工程的安全性提供更加有力的技术支持。
