[发明专利]一种水工岩土结构降雨实时入渗状态监测设备及方法

权利要求书

1.一种水工岩土结构降雨实时入渗状态监测方法，其特征在于，包括：

选定待测岩土体区域，确定待测岩土体区域的测点位置及数量，探测棒加热待测岩土体区域；

光纳仪通过单模光纤监测待测岩土体区域加热前后温度变化值；

输入待测区域各测点的温度变化值至含水率计算公式，输出待测区域含水率分布状态，具体包括：准备具有一定含水率的土壤试块；

将探测棒插入土壤试块中，对土壤试块加热设定时间，测量加热前后土壤试块的温度变化值ΔT，并测量土壤试块的含水率；

将测量的土壤试块含水率和探测棒的加热功率，带入到土壤试块含水率与探测棒有效加热范围内土壤质量的函数关系式，得到探测棒有效加热范围内土壤质量；

将待测区域各测点的温度变化值以及确定的探测棒有效加热范围内土壤质量输入含水率计算公式，输出待测区域各测点的含水率，建立待测岩土体区域含水率分布三维模型。

2.根据权利要求1所述的一种水工岩土结构降雨实时入渗状态监测方法，其特征在于，光纳仪通过单模光纤监测待测岩土体区域加热前后温度变化值包括：

将探测棒依次插入测试点，单模光纤测量测点温度，加热设定时间后，单模光纤再次测量温度，得到加热前后各测点的温度变化值。

3.根据权利要求1或2所述的一种水工岩土结构降雨实时入渗状态监测方法，其特征在于，含水率计算公式如下：

其中，Q为探测棒加热设定时间释放的热量，c_s为干燥土壤比热容，ΔT为加热前后单模光纤测量得到的温度变化值，c_w为水的比热容，m_s为探测棒有效加热范围内土壤质量，ω为含水率。

4.根据权利要求1所述的一种水工岩土结构降雨实时入渗状态监测方法，其特征在于，利用MATLAB建立待测区域含水率三维模型。

5.根据权利要求1所述的一种水工岩土结构降雨实时入渗状态监测方法，其特征在于，通过带有正方形的网格确定待测岩土体区域的测点位置及数量，所述网格的正方形边长为30cm。