時間：2011-07-08來源：
我國水利學(xué)科在未來10年將要迎來水聯(lián)網(wǎng)時代。
水聯(lián)網(wǎng)的想法來自于最近信息領(lǐng)域比較熱門的名詞“物聯(lián)網(wǎng)”。“物聯(lián)網(wǎng)”就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，“物聯(lián)網(wǎng)”的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。通俗地說，就是有了物聯(lián)網(wǎng)，人們就知道喝的牛奶是那頭牛產(chǎn)的、吃的蘋果是那棵樹摘的，物質(zhì)的生產(chǎn)、運輸、消費全過程得到信息儲存和監(jiān)控。
看了物聯(lián)網(wǎng)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(zhì)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(wǎng)”的影子。但是，無論水利上的哪一個系統(tǒng)都不可能達(dá)到“物聯(lián)網(wǎng)”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(dá)不到要求，在專業(yè)上還沒有很好結(jié)合，在開放性上也不共享。跟隨“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展，水利信息化應(yīng)該進(jìn)入水聯(lián)網(wǎng)時代，借助“物聯(lián)網(wǎng)”建立適應(yīng)時代的水利信息平臺。
水聯(lián)網(wǎng)（The Internet of water）的定義是：通過各種信息傳感設(shè)備，測量水文水質(zhì)等水利要素，傳遞到互聯(lián)網(wǎng)上，進(jìn)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(yù)測和管理的一種涉水網(wǎng)絡(luò)。主要信息要素包括：水文、水質(zhì)、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(jù)。
水聯(lián)網(wǎng)是“物聯(lián)網(wǎng)”的一種，基本功能類同。但是，水利管理的本質(zhì)是基于對水循環(huán)過程及其作用規(guī)律的認(rèn)識，要求對水流過程進(jìn)行模擬和預(yù)測。這就構(gòu)成了與物聯(lián)網(wǎng)的不同特色，需要水利學(xué)科的基礎(chǔ)理論和過程規(guī)律的支持。因此，水力學(xué)中水流運動和污染物傳播的規(guī)律，河流動力學(xué)中泥沙運動規(guī)律，水文學(xué)中的水循環(huán)規(guī)律，水資源演化規(guī)律，水工結(jié)構(gòu)中的大壩動力學(xué)響應(yīng)機(jī)理與大壩損傷規(guī)律，山洪災(zāi)害、滑坡泥石流形成規(guī)律等等，構(gòu)成水聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)問題。由于要進(jìn)行高性能計算，基于網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)λ录崿F(xiàn)快速實時監(jiān)控，對計算方法要求簡單，對計算結(jié)果反饋校正，必將提高對水事件的科學(xué)管理能力。
水聯(lián)網(wǎng)也會改變水利行業(yè)的管理方式，因為要想享受水聯(lián)網(wǎng)提供的好處，就必須達(dá)到水利學(xué)科與信息技術(shù)的完美結(jié)合，就必須打破原來對數(shù)據(jù)等資源的封閉壟斷，提供公開共享的數(shù)據(jù)資源。在水聯(lián)網(wǎng)的平臺下，各類工程的數(shù)據(jù)檔案能夠得到有效的保存，實現(xiàn)水利工程施工中數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、檔案化。在水聯(lián)網(wǎng)時代，公眾能夠積極參與，監(jiān)督各種水事件的處置結(jié)果。在水聯(lián)網(wǎng)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(xué)設(shè)想才能得到完美實現(xiàn)，也能夠?qū)崿F(xiàn)通過衛(wèi)星對干旱、洪水進(jìn)行測報。
水聯(lián)網(wǎng)是一種新的設(shè)想，應(yīng)該隨著“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展得到同步實現(xiàn)。當(dāng)下，建設(shè)水聯(lián)網(wǎng)需要開展相應(yīng)的科學(xué)論證與實驗，搞清楚“物聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)發(fā)展，結(jié)合水利學(xué)科與工程應(yīng)用特色，提出水聯(lián)網(wǎng)的總體方案、關(guān)鍵技術(shù)與實施步驟，分析論證建設(shè)的可行性和必要性。特別需要論證技術(shù)發(fā)展的連續(xù)性，使得水聯(lián)網(wǎng)根植于目前水利系統(tǒng)已經(jīng)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(chǔ)上發(fā)展，首先建立科學(xué)實驗水聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而建立實現(xiàn)水聯(lián)網(wǎng)。水聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將實現(xiàn)水利各學(xué)科與計算機(jī)、信息學(xué)科的高度融合，必將推動水力學(xué)、河流動力學(xué)、水文學(xué)等水利學(xué)科的發(fā)展。
水聯(lián)網(wǎng)建成后不僅能夠?qū)崿F(xiàn)通過衛(wèi)星測量洪水，也能夠?qū)崿F(xiàn)洪水預(yù)報的目標(biāo)。一場雨到底會產(chǎn)生多大洪峰，帶進(jìn)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(jìn)入下游的代表斷面，如果能預(yù)測到這里的洪水，下游防御就能積極應(yīng)對。我期待著10年以后，科研人員只要打開水聯(lián)網(wǎng)搜索引擎，就能找到希望得到的任何水利信息。
