我國水利學科在未來10年將要迎來水聯(lián)網時代。

水聯(lián)網的想法來自于最近信息領域比較熱門的名詞“物聯(lián)網”。“物聯(lián)網”就是“物物相連的互聯(lián)網”。這有兩層意思：第一，“物聯(lián)網”的核心和基礎仍然是互聯(lián)網，是在互聯(lián)網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。通俗地說，就是有了物聯(lián)網，人們就知道喝的牛奶是那頭牛產的、吃的蘋果是那棵樹摘的，物質的生產、運輸、消費全過程得到信息儲存和監(jiān)控。

看了物聯(lián)網的定義，水利專家一定會感覺到怎么這么眼熟呢？從最初水利系統(tǒng)在河流上建立起的龐大的水文和水質監(jiān)測系統(tǒng)，到最近提出的“數(shù)字黃河”、“數(shù)字長江”，以及日本人提出的通過衛(wèi)星測報洪水等等，都能看到“物聯(lián)網”的影子。但是，無論水利上的哪一個系統(tǒng)都不可能達到“物聯(lián)網”的影響和作用。這除了兩者還是有較大的區(qū)別外，更重要的是水利信息系統(tǒng)，在使用上沒那么便捷，在功能上還達不到要求，在專業(yè)上還沒有很好結合，在開放性上也不共享。跟隨“物聯(lián)網”的發(fā)展，水利信息化應該進入水聯(lián)網時代，借助“物聯(lián)網”建立適應時代的水利信息平臺。

水聯(lián)網（The Internet of water）的定義是：通過各種信息傳感設備，測量水文水質等水利要素，傳遞到互聯(lián)網上，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控、計算、模擬、預測和管理的一種涉水網絡。主要信息要素包括：水文、水質、降雨、洪水、滑坡、水土流失、墑情旱情、大壩監(jiān)控、施工監(jiān)控等各種水利數(shù)據。

水聯(lián)網是“物聯(lián)網”的一種，基本功能類同。但是，水利管理的本質是基于對水循環(huán)過程及其作用規(guī)律的認識，要求對水流過程進行模擬和預測。這就構成了與物聯(lián)網的不同特色，需要水利學科的基礎理論和過程規(guī)律的支持。因此，水力學中水流運動和污染物傳播的規(guī)律，河流動力學中泥沙運動規(guī)律，水文學中的水循環(huán)規(guī)律，水資源演化規(guī)律，水工結構中的大壩動力學響應機理與大壩損傷規(guī)律，山洪災害、滑坡泥石流形成規(guī)律等等，構成水聯(lián)網相關的基礎科學問題。由于要進行高性能計算，基于網絡的水流計算將面臨新的發(fā)展，一些新的計算方法和模式將誕生。由于把水利傳感器直接根植于網絡，能夠對水事件實現(xiàn)快速實時監(jiān)控，對計算方法要求簡單，對計算結果反饋校正，必將提高對水事件的科學管理能力。

水聯(lián)網也會改變水利行業(yè)的管理方式，因為要想享受水聯(lián)網提供的好處，就必須達到水利學科與信息技術的完美結合，就必須打破原來對數(shù)據等資源的封閉壟斷，提供公開共享的數(shù)據資源。在水聯(lián)網的平臺下，各類工程的數(shù)據檔案能夠得到有效的保存，實現(xiàn)水利工程施工中數(shù)據的標準化、檔案化。在水聯(lián)網時代，公眾能夠積極參與，監(jiān)督各種水事件的處置結果。在水聯(lián)網的時代，數(shù)字黃河與數(shù)字長江、數(shù)字大壩、數(shù)字施工等宏偉的科學設想才能得到完美實現(xiàn)，也能夠實現(xiàn)通過衛(wèi)星對干旱、洪水進行測報。

水聯(lián)網是一種新的設想，應該隨著“物聯(lián)網”的發(fā)展得到同步實現(xiàn)。當下，建設水聯(lián)網需要開展相應的科學論證與實驗，搞清楚“物聯(lián)網”的技術發(fā)展，結合水利學科與工程應用特色，提出水聯(lián)網的總體方案、關鍵技術與實施步驟，分析論證建設的可行性和必要性。特別需要論證技術發(fā)展的連續(xù)性，使得水聯(lián)網根植于目前水利系統(tǒng)已經建立的監(jiān)測體系、通訊傳輸體系、工程管理體系等信息化系統(tǒng)，在此基礎上發(fā)展，首先建立科學實驗水聯(lián)網，進而建立實現(xiàn)水聯(lián)網。水聯(lián)網的建設將實現(xiàn)水利各學科與計算機、信息學科的高度融合，必將推動水力學、河流動力學、水文學等水利學科的發(fā)展。

水聯(lián)網建成后不僅能夠實現(xiàn)通過衛(wèi)星測量洪水，也能夠實現(xiàn)洪水預報的目標。一場雨到底會產生多大洪峰，帶進河道多少泥沙，壩堤會不會潰決？這是江河防洪最想知道的。以黃河龍門河段為例，這里是黃河從中游進入下游的代表斷面，如果能預測到這里的洪水，下游防御就能積極應對。我期待著10年以后，科研人員只要打開水聯(lián)網搜索引擎，就能找到希望得到的任何水利信息。