中文摘要：

突水灾害是交通、水电等领域隧道(洞)建设面临的主要挑战，突水灾害的实时监测、状态辨识和预警已成为亟待解决的关键科技难题。针对上述问题，本项目将光纤光栅传感方法作为突水灾害监测的实现方法，提出"以多元表征信息特性实现突水灾变过程综合辨识与灾害预警"的学术思路。首先，突破光纤光栅应变传递机理与荷载分布时变重构理论，建立隧道突水灾害表征信息高精度传感与获取新方法。同时，建立流速流向、应力等典型突水灾害表征信息的光纤光栅传感模型，重点研究流速流向矢量传感与植入式三维应力传感的实现方法及传感器，构建多元表征信息一体化智能传感网络。作为核心研究内容，开展隧道突水数值模拟与物理模型试验，深入研究突水灾变过程中多元表征信息响应规律与前兆特征，建立隧道突水灾害综合状态辨识与预警理论模型。最后，结合现场试验，形成隧道突水灾害光纤光栅传感实时监测、状态辨识与预警系统，研究成果对隧道突水灾害防治具有重要意义。