土体水分场大范围精细化原位监测，对于土体稳定性评价、土体工程性质研究和土壤墒情监测等具有重要意义。2014年施斌教授团队采用主动加热型全分布式光纤温度感测（AHFO-DTS）技术，成功应用于土体水分场原位监测，研发出了岩土体水分场光纤全分布式监测系统（岩土工程学报，2014，Vol.36，No.5，910-915），该系统具有长距离和分布式监测功能，在区域水分场原位监测中显示出巨大应用潜力，已开始在土壤、堤防、基坑、滑坡等水分场监测中推广使用。但在地形复杂和偏僻的地区，由于传感光缆布设和可持续供电存在困难，这一系统难以发挥其功能。

图1 AHFO-FBG含水率原位监测系统示意图

为解决这一问题，太阳成官网施斌教授团队最近又研发出了岩土体水分场光纤准分布式监测系统，具有点面结合、面深结合的密集分布式测试功能，太阳能自动供电、远程无线数据传送，含水率测试精度达到±1%, 在延安甘谷驿黄土区水分场监测中得到成功应用（图1-4），实现了土体水分场原位精细化准分布监测（图5）。

图2 监测边坡的地理位置

图3 AHFO-FBG传感器的安装步骤

(a)传感器实物图；(b)取土器打孔；(c)安装孔；(d)传感器下放；(e)引线槽；(f)引线槽回填；(g)围网保护

图4 监测站实物 (a)正面；(b)背面

图5 不同月份的边坡含水率分布剖面

(a)2019/11/10；(b)2019/12/10；(c)2020/1/10；(d)2020/2/10；(e)2020/3/10；(f)2020/4/10

相关研究成果以“Quasi-distributed fiber-optic in-situ monitoring technology for large-scale measurement of soil water content and its application”为题，发表在工程地质领域权威期刊 Engineering Geology 上。我所博士生孙梦雅为论文第一作者，施斌教授为论文通讯作者，研究参与单位还包括中国科学院地球环境研究所，研究工作得到了国家自然科学基金委的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2021.106373