黄河宁夏险工险段分布面广，险情多发，出险机理复杂，监测时效性差，安全管理困难。如何全面客观分析堤防险情影响因素，深入研究堤防防洪安全预警指标体系、科学评判预警指标阈值及研发堤防防洪安全监测与管理系统是国家防汛应急减灾重大战略需求，对堤防防洪安全运行意义重大。本文结合宁夏堤防的特点，系统研究了堤防防洪安全影响因素，构建了堤防防洪安全预警指标体系，定量化分析计算安全预警指标阈值，并设计堤防防洪安全智能监测与管理系统。主要研究内容和成果如下：
　　(1)针对国内外堤防险情事件总结与分析，研究了堤防工程主要失事模式，建立了不同层次多险情类别的堤防工程失事模式结构图。系统的分析不同失事模式下堤防防洪安全影响因素，研究构建堤防防洪安全影响因子综合分析体系。结果表明，堤防失事模式可分为三个层次共14个分项险情模式；而堤防防洪安全影响因素分为内部和外部因素两大类，包括岸坡条件、结构变化、堤防特性、河道特性、保护情况、水流因素及地震烈度等七个方面，共33种安全影响因素。
　　(2)根据堤防防洪安全影响因素分析结果，研究安全影响因素监测可行性，利用DEMATEL方法优化监测预警指标，构建黄河宁夏段堤防防洪安全预警指标体系，并以黄河宁夏段堤防防洪安全监测为实例进行研究。结果表明，洪水水位、浸润线、垂直位移、水平位移、背水坡坡移、涨落水速率等安全影响因子可作为堤防防洪安全监测预警指标。根据黄河宁夏段堤防工程的不同结构形式，设计了三种堤防结构防洪安全监测组网体系，并明确了相应监测仪器。
　　(3)以黄河宁夏段典型堤防断面为研究对象，研究了水位升降变化下堤防工程的渗流场、位移场及边坡稳定性的变化规律，并结合相关规范，分析计算堤防防洪安全预警指标阈值。结果表明，黄河宁夏段干堤渗流安全预警阈值为水位8.33m时测点孔隙水压力；变形安全预警阈值定量化评估中，垂直位移预警值为12mm，背水坡移为21mm、水平位移为50mm；背水坡位移速率安全预警阈值为10mm/d，水平位移变形速率为10mm/d，沉降变形速率警戒值为8mm/d。
　　(4)根据黄河宁夏段堤防监测的特点，明确黄河宁夏段堤防防洪安全智能监测与管理系统的总目标，提出系统的总体框架，结合安全监测组网体系与安全预警指标阈值的分析，初步设计了具备在线监测、分析、评价和预警功能的黄河宁夏段堤防防洪安全智能监测与管理系统。