水工结构作为水利水电工程的重要组成部分，为国民经济和社会发展作出了重大贡献，但由于地质条件复杂，勘测和设计不周，施工缺陷及管理维护不善，以及长期使用后老化等原因，不少在役水工结构（如大坝、厂房、闸门、导墙等）存在各种病害与隐患，可能导致结构失稳或强度破坏，严重影响工程的正常运行和效益的发挥。为此，必须寻找有效的检测手段，以快速、准确地发现水工结构中存在的隐患及病害，有效预报其安全状况，对其运行的可靠性进行评估。损伤会使水工结构中的特定部分的质量或刚度损失而引起的动力特性发生变化，这都将在模态测量中有所反映，因此水工结构运行状态健康诊断的核心技术之一就是如何通过各种技术手段获取结构的模态参数指标。
水工结构原型模态试验是确定结构固有动力特性的方法之一，但传统的模态分析方法往往通过测量工程结构的激振力和振动响应，通过计算频响函数来识别模态参数，该方法已在工程实践中取得了良好的效果，但在以下方面还存在着明显的不足。
（1）传统方法获得的测试数据大多是在试验条件下得到的，而在结构工作条件下，结构内部各部件间的摩擦以及间隙这些非线性因素的影响，会直接影响到结构的模态特性，使得实验模态参数与工作模态参数存在明显的差异[1]。
（2）大型工程结构通常需要花费大量的人力、特殊的设备去激励，如大坝的原型动力试验，主要采用炸药爆破法，用小量炸药在坝前水中爆破或采用基岩群孔水封爆破[2]，爆破法实施前的准备工作较多，而且具有危险性，并且对大坝结构和大坝围岩产生一定的危害；水电站厂房结构可考虑利用机组甩负荷产生的瞬时冲击进行自振频率的识别，但机组甩负荷对机组结构及电网都有较大的破坏作用。(www.xing528.com)
可见，传统的模态试验方法应用于大型水工结构时，大大增加了模态辨识的成本和难度，同时，由于试验条件的限制，激励信号很难覆盖所有的频带，因而不能保证激励出结构的所有模态。工程实践中，大部分水工结构在工作状态下只受到环境激励（如水流脉动荷载激励），而这些激励源的输入信号是很难得到的。因此，如何测试大型水工结构在环境激励下的工作模态参数，就成为摆在工程技术人员面前的一个课题。
结构模态参数的时域辨识方法是一种直接根据结构的振动响应进行系统模态参数辨识的方法，其主要优点在于能直接利用测得的结构响应在时域内进行模态参数识别，特别适合于环境激励下大型结构的动力特性测试分析。同时，水工结构由于结构的特殊性以及水动力荷载的复杂性，加上泄流能量巨大，因此可以把泄流视为一随机激励源，从现实意义上说，时域识别方法较以往传统的识别方法更具有独特的优势。
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