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汛期大坝安全监测数字化为何势在必行？

汛期大坝安全监测数字化为何势在必行？

发布时间：

2026-08-21 08:10:38

来源：

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2026年汛期：大坝安全监测面临的新考验

2026年8月，台风"白海豚"在浙江登陆后长路径西行，淮河流域出现入汛以来最强降雨，淠河、沙颍河相继形成2026年第1号洪水。黑龙江主汛期遭遇极端暴雨，全省792座水库全部建立专属台账实行全天候动态盯防，69座水库超汛限水位。汛期极端天气频发，水库大坝安全监测压力陡增，传统人工巡查模式的局限性暴露无遗。

传统大坝安全监测主要依赖人工巡视和定点仪表读数，存在三个突出短板。第一是监测频率低，人工巡查通常每天一到两次，夜间和恶劣天气条件下巡查频次更低，而大坝险情往往在暴雨时段集中爆发，监测盲区恰恰出现在最需要盯防的时刻。第二是数据不连续，人工读数记录的渗压、位移、沉降等数据时间间隔大，无法反映参数变化趋势，更难以捕捉突变信号。第三是预警滞后，从发现异常到上报决策再到启动响应，传统链路往往需要数小时，在汛情紧迫时这种延迟可能造成不可逆的后果。

正是在这样的背景下，数字孪生技术加速进入大坝安全监测领域。安徽气象部门强化跨省份、跨部门联防联动，运用数字孪生防洪"四预"系统实时分析防汛风险、滚动模拟调度方案。佛子岭、磨子潭、白莲崖三大水库群提前预泄腾库0.85亿立方米，洪峰抵达前将横排头站最大洪峰由5650立方米每秒削减至1690立方米每秒，成功避免淠河发生超保证洪水。这场防汛硬仗背后，数字化监测系统发挥了关键作用。

数字孪生"四预"体系的技术内核

数字孪生水库的核心是构建"监测、预报、预警、预演、预案"全链条智慧业务体系。在监测环节，通过GNSS位移监测站、渗流监测仪、雨量计、水位计等自动化感知终端，实现对大坝变形、渗流、水位、降雨量等关键参数的24小时连续采集，数据实时回传至数字孪生平台形成水库的"数字镜像"。在预报环节，平台接入气象预报和水文模型，结合实时监测数据滚动预测未来24至72小时的水位变化和来水过程。

在预警环节，当预测水位或变形量超过预设阈值时，系统自动发布预警信息推送至防汛责任人移动端。在预演环节，平台通过调度模型模拟不同泄洪方案的效果，支撑调度决策。在预案环节，根据预演结果自动匹配应急预案，实现从"被动应对"到"主动调控"的转变。黑龙江磨盘山水库依托数字化系统提前腾出防洪库容，拦蓄洪水0.24亿立方米，削峰率高达62.4%，正是"四预"体系实战效果的典型印证。

GNSS监测技术：大坝变形的毫米级感知

GNSS位移监测是大坝变形监测的核心手段。通过在大坝坝顶、坡面等关键位置安装北斗高精度定位终端，实现毫米级三维位移连续监测。与传统大地测量相比，GNSS监测不受天气和通视条件限制，汛期暴雨、大雾等恶劣环境下仍可正常工作，数据采集频率从传统每月一次提升至每小时甚至每分钟一次。

渗流监测是大坝安全的另一关键指标。通过在坝体内部安装渗压计和渗流量计，实时监测坝体浸润线位置和渗流量变化，当渗流量突然增大或浸润线异常升高时，系统自动预警可能存在的管涌或流土风险。此外，裂缝监测、倾斜监测等传感器协同部署，形成覆盖大坝整体的安全监测感知网络。通信层采用4G或5G主通道加北斗短报文备份双通道传输，确保汛期断路、断电、断网的极端情况下数据仍能稳定回传。

从大型水库到中小型水库的延伸

天玑科技在线安全监测系统覆盖大坝变形、渗流、裂缝、倾斜等多参数监测，传感器数据通过双通道通信实时回传平台，平台内置预警模型和调度分析模块，支持"四预"全链条业务流程。系统已在多个水库和尾矿库项目中落地应用，汛期监测数据连续可靠，为防汛调度决策提供了数据支撑。

从行业趋势看，大坝安全监测的数字孪生化正在从大型水库向中小型水库延伸。传统模式下中小型水库监测投入有限，人工巡查是主要手段。随着传感器成本下降和平台技术成熟，一套覆盖变形、渗流、水位的自动化监测系统投入已可控制在合理范围。2026年8月即将召开的人工智能与水利水电应用技术交流大会上，"智能大坝数字孪生安全监测智能管理系统建设与实践"等报告已被列入议程，水利部大坝安全管理中心专家将分享GNSS监测精度测试成果，反映出行业对数字化大坝监测的高度关注。对基层水管单位而言，数字化升级不是遥不可及的前沿科技，而是汛期保安全的务实选择，越早部署自动化监测系统，越能在极端天气面前从容应对。

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汛期水库大坝安全监测为何加速走向数字孪生？

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