堤防及渠道安全监测技术要求

依据 SL 551《堤防工程安全监测技术规程》、SL/T 27《水利工程测量规范》、渠道相关监测规范编制。适用于江河湖海堤防、围堤、防洪堤、输水干渠、支渠、渡槽、渠系建筑物，包含新建、加固、运行期安全监测。

1 总则

1.1 监测目的

堤防、输水渠道受水位涨落、渗透压力、土体滑移、降雨入渗、冻融、渠水浸泡、生物洞穴等因素影响，易产生堤身沉降、水平位移、渗透变形、管涌、散浸、滑坡、渠壁坍塌、衬砌开裂等险情。 构建堤防及渠道安全监测系统，结合人工巡查，实时掌握堤体、渠体变形、渗流压力、水位、环境气象工作状态；及时捕捉渗流异常、变形突增等险情前兆，开展隐患识别、风险评估；指导堤防防汛调度、渠道输水调度、隐患除险加固，为运行管理单位风险预警、应急处置提供可靠监测数据，保障堤防防洪安全与输水渠道长期稳定运行。

1.2 适用范围

适用于 1 级～4 级江河堤防、湖堤、海堤、围堤；大型、中型输水渠道，包含土渠、混凝土衬砌渠道、箱涵、渡槽等渠系建筑物；覆盖建设期监测、运行期常态化监测、汛期加密监测。

1.3 设计原则

依据堤防工程级别、堤型、地质条件、堤高、临水背水工况；渠道流量、衬砌形式、地基条件确定监测断面、监测项目及测点密度。监测断面优先布置在：穿堤建筑物位置、堤身历史险情段、堤基薄弱段、渠身地质突变段、高填方渠段、渡槽等重点建筑物位置。自动化监测与人工巡查相结合，监测数据支持向上级水利监管平台联网上报。

2 系统总体架构

保持与前文一致四层架构：感知层→采集传输层→平台业务层→应用展示层

感知层：GNSS 位移监测点、沉降计、测缝计、振弦式渗压计、孔隙水压力计、水位计、雨量计、土壤含水率、视频监测；

采集传输层：振弦采集模块、RTU 边缘网关；4G/5G、光纤；户外防护机柜、太阳能 / 市电双供电、后备蓄电池、防雷浪涌保护；

平台业务层：数据库存储原始数据，物理量换算、阈值判别、分级报警、数据归档；汛期水位骤变、变形加速自动加密采集；

应用展示层：WEB、移动端 APP，工程布置图、过程曲线、报表、报警推送；支持对接水利智慧运维平台。

3 监测项目与监测目的

3.1 堤防工程监测

3.2 渠道工程监测

4 传感器选型、布设及安装通用技术要求

4.1 选型通用原则

传感器量程：实际工况物理量控制在量程 20%～80% 区间，预留洪水、突变形变过载余量；

埋入土体、水下潮湿环境选用防腐外壳；接触淡水环境优先 316L 不锈钢；

振弦传感器具备智能识别标定参数，减少现场录入错误；

线缆选用水工专用耐老化屏蔽电缆，埋地敷设做好防鼠咬、防碎石切割防护。

4.2 布设通用原则

堤防布设原则

监测断面优先布置：历史险情段、堤基软土段、穿堤建筑物两侧、险工段；沿堤线间隔布设监测断面；

同一监测断面，测点沿堤横断面布置：临水坡、堤顶、背水坡、堤基；渗流测点和变形测点尽量同断面；

浸润线监测垂线沿背水坡布设，从堤顶至堤脚分层布置；基准点布置在堤防工程影响范围以外稳定区域。

渠道布设原则

重点监测断面布置在高填方、深挖方、软基段、新旧渠连接段、渡槽及箱涵进出口；

衬砌裂缝、测缝传感器布置在衬砌板接缝、应力集中位置；渗压传感器在渠坡、渠基分层埋设；

水位测点布置在渠道水流平稳段，避开弯道、漩涡区域。

4.3 安装通用技术要点

渗压计、孔隙水压力计透水部件埋设前充分浸水排气；钻孔分层回填级配滤料，防止细颗粒土体堵塞透水石；

所有电缆接头必须水工防水密封；埋地接头禁止直接埋入土体；屏蔽电缆单点接地，降低电磁干扰；

传感器埋设完成，待土体固结稳定后采集并封存初始基准读数；

户外机柜、GNSS 天线、雨量计做好防雷接地，配置浪涌保护器；野外无市电区域采用太阳能 + 蓄电池供电；

堤坡、渠坡上传感器、线缆做好防冲刷、防人为破坏、防牲畜踩踏保护；汛期做好防洪水淹没保护。

5 数据采集与传输系统技术要求

采集单元兼容振弦信号、420mA、RS485 等多类型传感器信号接入；

采集周期可配置：常态 15～60min 采集一次；汛期高水位、水位快速升降、暴雨工况自动加密采集；

本地具备大容量断电缓存，后备蓄电池保障断电状态连续采集不少于 72h，通讯恢复自动补传历史数据；

通信支持光纤以太网、4G/5G 无线传输，断线续传，支持水利监管平台数据对接；

现场防护机柜防护等级不低于 IP54，防雨防尘、散热，野外机柜做防盗防护；

全部线缆、设备做清晰标签标识，方便后期运维检修。

6 系统软件功能要求

原始数据存储换算：原始监测数据不可篡改；内置标定公式自动完成位移、渗压、水位物理量换算，支持温度修正；

可视化展示：堤防 / 渠道工程平面、断面布置图，过程曲线、多测点对比曲线；

分级预警报警：设置注意、预警、报警三级阈值；超限支持平台弹窗、短信推送；堤防浸润线超标、内外水位突变优先告警；

人工巡查模块：巡检记录录入，现场病害照片上传，巡检台账与自动化监测数据关联归档；

报表输出：日报、周报、月报、汛期专项监测报告导出；

分级权限管理：管理员、运维人员、巡查人员、浏览人员账号权限分级管控；

平台对接：支持标准协议向上级水利监管平台推送监测数据。

7 调试与验收

单点硬件调试：逐个检测传感器外观、线缆通断、绝缘电阻，读取原始信号，核对出厂标定证书参数；

系统联调：自动采集、存储、通信、报警、视频监控全流程测试；模拟超限条件测试报警逻辑；

基准值确认：土体、结构工况稳定后采集封存初始基准参数，纸质 + 电子双备份档案；

交付验收资料：设备合格证、计量标定证书；测点竣工布置图、线缆走向图；埋设安装记录；系统操作运维手册；不少于 30 天连续试运行报告。

8 运维管理要求

常态化定期巡检传感器、线缆、机柜供电通讯；汛期、暴雨后、渠道停水检修期加密现场巡检；

定期检测电缆绝缘电阻，复核 GNSS 基准点高程；渗压类传感器定期检查透水部件，防止泥沙、细土堵塞；

雨量计、视频镜头定期清理杂物；

定期完整备份数据库，保障监测数据不丢失；

归档竣工图纸、标定证书、巡检记录、报警处置台账；汛前、渠道输水前完成全套监测系统专项校验。

9 附录：堤防及渠道传感器布设安装事项表

 （上述文字来源于Ai摘要）