智能大坝试点进入中期评估：“天空地水工”一体化监测如何量化落地？

9月17日，浙江省水利厅召开智能大坝建设试点推进会。据浙江省水利厅公开信息，水利部建设司副司长刘远新、省水利厅厅长李锐出席会议并讲话，杭州市水库管理服务中心、浙江镜岭水库有限公司、浙江浙能北海水力发电有限公司、浙江景宁抽水蓄能有限公司等试点单位汇报了中期成果。会议明确下一步要“积极备战试点中期评估”“系统呈现全国12个智能大坝建设试点成果”。会上反复出现的一个提法是“应用至上”——明确数字化系统的使用要求，以用促优，注重实战实效，通过可量化指标评估应用成效。长期从事水利工程安全监测的北京天玑科技有限公司认为，这句话点出了当前水库大坝数字化建设的核心命题：监测体系建到什么程度才算“够用”，必须有一把可量化的尺子。

一、从“有没有”到“好不好”，评价标准正在换挡

过去一轮水库信息化建设，解决的主要是“有没有”的问题——是否装了渗压计、是否有位移观测、是否建了中心站。而当建设进入智能大坝试点阶段，评价维度开始转向“好不好”：数据是否稳定、精度是否长期可信、告警是否真正驱动了处置动作。浙江会议提出要“将技术创新成果转化为标准化产品，将管理制度机制转化为标准化体系”，实际上就是在为可复制、可推广做准备，而标准化的前提正是指标可量化。

这一转向与同期推进的老旧水库改造形成了呼应。据张掖市人民政府公开信息，9月中旬张掖市水务局组织召开全市老旧水库改造及大坝安全监测设施建设政策解读与技术辅导会议，邀请参与编制《水利部关于老旧水库改造提升技术指南（征求意见稿）》的中水北方勘测设计研究有限责任公司专家团队现场授课，系统解读指南与配套管理办法，阐释大中型水库大坝安全监测设计、建设管理技术，并结合案例展示“天空地水工”一体化监测体系等自动化、智能化安全监测建设内容。改造类项目与新建试点项目，最终都落在同一套监测能力要求上。

图：野外监测站通常采用太阳能供电与无线回传，配合移动端预警推送，构成无人值守条件下的长期观测能力

二、“天空地水工”到底包含哪些监测内容

“天”指的是天基观测，包括北斗/GNSS 高精度定位与卫星遥感、InSAR 等手段，用于获取坝体与库区的大范围形变背景。就坝体表面位移而言，工程上普遍采用 GNSS 静态相对定位的方式，主流监测接收机的静态精度可达平面±(2.5mm+0.5ppm)、高程±(5mm+0.5ppm)，配合基准站组成监测网，实现毫米级位移的连续观测。

“空”指无人机与航空遥感，承担巡查、地形测绘与应急期的快速复核。它的价值在于机动性——当某个部位出现疑似异常时，可以在数小时内获取高分辨率影像，与地面监测数据互相印证。

“地”是地面监测，也是最密集的一层，包括表面位移（GNSS）、深部水平位移（阵列式测斜仪或固定式测斜仪）、内部沉降（电磁沉降仪、引张线式水平位移计）、渗流渗压（渗压计、测压管）、应力应变（光纤光栅式土压力计）以及裂缝（拉线式裂缝计、地表裂缝智能测报仪）。对于土石坝，引张线式水平位移计可实现填土区域的分层水平位移监测，单点分辨率约1mm；对于混凝土坝，CCD 引张线仪与垂线坐标仪的分辨率可达0.01mm级别。

“水”是水情与水质，包括库水位、降雨量、渗流量、水温与水质参数。一体化雨量计的分辨力通常为0.2mm、测量精度优于±2%，满足国标Ⅰ级要求；液位变送器用于长期埋设监测孔隙水压力并换算水位，选型时需关注长期稳定性指标。

“工”则是工情与人工巡检，包括闸门开度、视频监控、巡视检查记录等。视频监控已不只是“看”，低功耗野外球机配合智能识别算法，可以自动识别违规垂钓、水面漂浮物、非法闯入等事件并生成工单。

三、可量化的指标应该怎么定

结合行业通行做法，建议把指标分为四类。第一类是精度类：表面位移、深部位移、渗压、沉降各自的测量精度与分辨率，需要在设计文件中逐项写明，例如倾角类传感器监测精度 0.01°、静力水准仪分辨率 0.01mm、测斜仪测量精度 0.005°。第二类是完好与在线类：测点完好率、数据在线率、数据有效率，建议按月统计并纳入运维考核，避免“装而不传、传而不用”。第三类是时效类：采集频次、上传周期、告警推送时延与处置闭环时限，汛期与非汛期可以分级设置。第四类是业务类：预警准确率、误报率、告警闭环率，这是判断系统是否真正“应用至上”的关键。

值得注意的是，指标不是越高越好。把全部测点都按最高频次采集，会造成通信与供电压力陡增、无效数据堆积。更合理的做法是分级分类：关键断面与历史险工险段采用高频次、高精度配置，一般部位采用常规频次，汛期或出现趋势性变化时临时提级。这种“平时够用、战时加档”的思路，既控制成本，也保证了极端工况下的数据密度。

四、建设期的数字化同样决定运维期的基线

大坝的监测基线并非从运维期才开始。坝体填筑阶段的碾压轨迹、遍数、激振力、搭接宽度、含水率与加水记录，决定了填筑体的初始均匀性；混凝土坝的温控数据、灌浆记录与振捣记录，则是后期分析裂缝成因的第一手材料。水利施工专用的智能碾压、智能振捣、智能加水与灌浆记录系统，本质上就是把施工期的过程参数完整留存下来，使运维期的变形与渗流分析有参照。

以灌浆为例，无线灌浆数据采集与处理记录仪可采集孔号、流量、压力、密度、累计注浆量并生成灌浆曲线，支持多孔全参数并行采集；智能灌浆系统进一步实现压力自动控制、无级配浆与成果自动分析。这类数据一旦缺失，后期帷幕体的防渗性能评价就少了直接依据。

五、后汛期仍是压力窗口

据中国水利报报道，9月16日水利部黄河水利委员会专题部署近期水旱灾害防御重点工作，要求密切监视天气形势变化与台风移动路径，加强联合会商研判、延长预见期，精细联合调度水工程，并持续做好冰湖监测工作。对水库管理单位而言，后汛期并不意味着风险解除——高水位持续时间、库水位回落速率、强降雨后的渗流变化，都是需要连续观测的敏感时段。这也再次说明，监测系统的价值不在于大屏是否好看，而在于极端工况下能否给出连续、可信、及时的数据。

六、小结

从浙江的智能大坝试点中期评估，到张掖的老旧水库改造政策辅导，再到黄委的后汛期部署，近期水利领域的几条线索都指向同一个方向：监测体系要从“建起来”走向“用起来”，而“用起来”的前提是指标可量化、数据可溯源、告警可闭环。对实施单位来说，切实可行的路径是——先按“天空地水工”五层梳理监测项目与缺口，再按精度、在线率、时效、业务四类指标设定验收口径，最后把分级分类的采集策略与运维责任写进制度。天玑科技在金沙江拉哇水电站、浙江衢州寺桥水库、开化水库、甘肃张掖抽水蓄能电站等建设期项目，以及北京密云水库、怀柔水库、云南昭通边箐水库等安全监测项目中积累的实施经验显示，把施工期数据与安全监测数据放在同一套时空框架下管理，能够明显缩短后期原因分析的时间。