监测统计模型是一种根据已取得的监测资料、以环境量作为自变量、以监测效应量作为因变量、利用数理统计分析方法而建立起来的、定量描述监测效应量与环境量之间的统计关系的数学方程。统计模型以历史实测数据为基础，基本上不涉及水工建筑物的结构分析，因此它本质上是一种经验模型。

大坝监测效应量主要有变形类、温度及应力应变类和渗流类。其中变形类监测效应量主要包括水平位移、垂直位移，接逢、裂缝，混凝土坝的挠度、倾斜，土石坝的固结等；温度及应力应变类监测效应量主要包括混凝土应力、应变，钢筋应力，钢管、蜗壳的钢板应力，混凝土温度、基岩温度，土石坝的孔隙水压力、土压（应）力、动力监测等；渗流类监测效应量主要包括渗流量，绕坝渗流，混凝土坝的扬压力，土石坝的浸润线、坝基渗水压力、导渗降压等。