
小型水库大坝安全监测系统需以 “精准感知 + 稳定传输 + 集中管理” 为核心,整合水位、雨量、渗流、变形等监测模块,搭配供电防雷通信支撑体系,构建轻量化且高效的安全防护网络,以下为各核心板块的技术要点。
1. 库水位监测
优先按工况选择设备:有水位井时用浮子式水位计,无水位井时选用雷达式、压力式或声波式,所有设备分辨率需≤1cm,监测范围覆盖死水位至坝顶。同步布设 2 组人工水尺(上游坝面、溢洪道进水渠各 1 组)与 1 组水准点(选工程影响外地质稳定区,采用 1985 国家高程或珠基高程)。数据采集与发信间隔均≤5 分钟,经无线传输至控制中心,辅助构建水位变化模型。
2. 雨量监测
仪器选用翻斗式、声波式或称重式,分辨率≤0.5mm。小型水库至少设 1 个监测点,流域面积超 20km² 时增设代表性点位,点位需避开遮蔽与风力干扰。数据采集、发信间隔均≤5 分钟,经 LORA 传输至监测网络,与水位数据联动,为洪水预警提供降水依据。

3. 渗流监测(含流量与压力)
渗流量:渗漏明流场景下,小(1)型水库设 1 个监测点(需分区时增设),小(2)型水库坝高≥15m 或下游影响大时设 1 个点。采用 “量水堰 + 水位仪(振弦式、激光式等)” 监测,分辨率≤1mm,自动采集与发信间隔≤1 小时,人工观测每周≥1 次(设备失灵时)。渗流压力:土石坝(小 1 型、坝高≥15m 小 2 型)设 1-2 个监测断面(优先最大坝高 / 隐患段),坝长超 500m 时增断面;重力坝 / 拱坝按廊道、帷幕情况设扬压力点,绕坝渗漏明显时增设点位。每个土石坝断面设 3 个测点(上游坝体、坝顶下游侧、坝脚),用测压管 + 渗压计(分辨率≤1cm)监测,间隔同渗流量。

4. 表面变形监测
小(1)型水库、坝高≥15m 或重点小(2)型水库必测,其他水库按需设置。土石坝以垂直位移监测为主,重力坝 / 拱坝以水平位移为主,坝顶下游侧设 1 个纵断面(土石坝必要时增横断面),坝端 / 近坝区设工作基点与校核基点。监测以人工(全站仪、水准仪)为主,有条件时用 GNSS / 全自动全站仪自动监测;自动监测每日≥1 次,人工每季度≥1 次,数据超阈值时触发多级预警。

5. 支撑体系(供电 + 防雷 + 通信)
供电:优先太阳能板浮充 12V 蓄电池,需满足雨水情设备 30 天阴雨工作、视频设备 7 天阴雨工作,供电电流为设备最大电流 1.5 倍;市电供电需符合 220V±20%、50Hz±2%,做好防护。
防雷:立杆顶装避雷针(接地阻值≤10Ω),RTU、MCU 等设备配避雷器。
通信:优先用有线互联网、北斗、NB-IoT 等,无公共通信时用超短波 / 人工报送;所有信息汇至 1 台物联网终端(一站多发),通信规约符合 SL/T783、SL651。
6. 省级信息汇集
现地监测信息直推省级平台,平台需支持省、市、县水行政主管部门及水库管理单位共用,并与部级平台互联。视频监视按小(1)型≥2 个点、小(2)型≥1 个点配置,画质 1080P,存储≥15 天;汛期图像采集间隔≤1 小时,非汛期≤3 小时,融合水位、雨量数据提升监测效能。



结语
小型水库大坝安全监测系统的价值,在于将水位、雨量、渗流、变形等分散监测模块,通过供电、防雷、通信支撑体系串联,再依托省级平台实现数据协同与集中管控。这套体系既解决了小型水库 “监测难、管理散” 的痛点,又通过精准数据支撑让安全预警从 “被动响应” 转向 “主动预判”,为下游群众生命财产安全筑牢防线,也为水利工程长效运维提供了可落地的技术路径,助力小型水库在防汛抗旱、民生保障中持续发挥核心作用。