光纤光栅传感技术在地下水位监测中的应用

光纤光栅传感技术在地下水位监测中的应用

地下水位监测是地质勘探、水文学研究和水资源管理中不可或

缺的一项工作。传统的地下水位监测手段主要采用水准点测量和

孔隙水压力计测量，但这些方法存在着操作不便、数据稳定性差、成本高等缺点。随着科技的不断进步，光纤光栅传感技术被应用

于地下水位监测中，具有了传感范围广、精度高、反应迅速和自

动化程度高等优势，因此受到了广泛关注。

一、光纤光栅传感技术简介

光纤光栅传感技术是一种基于光学原理的物理传感技术，利用

光纤经过高温等环境后所产生的光致折射率的变化来测量所监测

的环境因素。光纤光栅传感技术具有高灵敏度、高分辨率、高可

靠性等特点，在各个领域中都得到了广泛的应用。其应用的核心

是通过对光纤的拉伸、弯曲或其他形变，来测量环境中可能产生

的压力、温度和应力等变化。

二、光纤光栅传感技术在地下水位监测中的应用，是通过在地

下水位监测井中铺设光纤光栅，然后根据光纤拉伸、弯曲等变化，来实时监测并记录地下水位的变化。这一技术的应用周期长，且

可以自动化记录数据，对于地下水位的长期监测非常适用。

以珠江三角洲区域地下水位监测为例，研究人员采用光纤光栅

传感技术对该地区的地下水位进行连续监测。他们在地下水井的

钢管内部和外部各铺设了一根光纤光栅，每天定时读取地下水位

的变化。监测结果显示，该地区的地下水位变化系数较大，但是

光纤光栅传感技术可以稳定地记录地下水位的变化，实时监测到

地下水位的变化情况，对研究该地区的地下水位变化规律并制定

措施具有积极意义。

除了珠江三角洲区域的研究，光纤光栅传感技术在广泛的地下

水位监测中也得到了应用。进一步地，研究人员还将光纤光栅传

感技术与无人机技术相结合，实现了对地下水位的实时监测和控制。无人机搭载可自主感知的光纤光栅传感器，可以在空中实时

监测地下水位，随时掌握地下水位的变化情况，为水资源的管理

提供了新的思路。

三、结语

随着近年来的科技飞速发展，地下水位监测的传递从传统手段

向更为先进的技术手段转变。光纤光栅传感技术在其应用中表现

出的准确性与稳定性将其推至了地下水位监测技术的前沿。光纤

光栅传感技术的综合应用，不仅能够实现对地下水位的长期监测，也能够带来许多其他的科学研究价值。如今，地下水位监测又一

步更为宏观的技术转型进入无人机传感监测时代，这项技术拥有

着较好的发展前景，必将为我国的水资源管理与保护奠定坚实的

基础。