2020年6月以来，我国长江、黄河上游、珠江流域的西江和北江、洞庭湖、鄱阳湖和太湖都发生了特大洪水，全国共有433条河流发生超警以上洪水，江西、湖北、安徽、四川、重庆相继告急，防汛形势十分紧急。

  为了打赢这场抗洪抢险硬仗，有关部门多次紧急部署抗洪抢险任务，也加快了未来防洪工程的建设速度，预计2020-2022年国家将投入2.9万亿，重点推进150项重大水利工程建设，包括新增防洪库容约90亿立方米，治理河道长度约2950公里等。

  随着大数据、物联网、人工智能的加入，防洪防汛等水利工程，开始从经验走向数据，从人力走向机器，从简陋走向智慧。

  法国作家雨果说过：一个城市的良心是下水道。当洪水四溢时，城市的下水道让滔滔之水悄然排淌，城市回归安详。

  始建于1580年的布宜诺斯艾利斯，是一座建在河流入海口的城市，一直以来深受洪涝影响。过去，阿根廷人在这里修砌了大量排水沟，派专人负责定期清理沟壑，起到了至关重要的抗洪作用。然而，由于近代城市化的进程，这些排水沟遭受到损坏，使得布宜诺斯艾利斯经常水泄不通。

  2013年以来，布宜诺斯艾利斯开启了“智慧排水管道计划”，通过数字化改造3万条排水管道，利用大数据与物联网，实时监控排水管道的传感器数据，一旦哪里排水异常可以迅速响应，实现了城市三天暴雨零积水的奇迹。

  为了应对严峻的汛期防汛压力，上海市就通过采用摄像头、传感器监测技术，搭建防汛防台指挥系统，实现了暴雨预警、积水预报、积水变化、抢险处置情况等的即时监控和处置。

  以往的水位上升都是“被动发现”，市民发现后打热线电话反映，处置情况也没有联网。目前，上海安装了5000多个各类神经元传感器，每5分钟向后台传输一次数据，化被动为主动。比如，下立交往往容易积水，在400多个下立交安装了“电子水尺”。

  电子是水尺用以直接观测水位的设备，具备附件少、易安装、高精度、可靠性高等优点，适合长期、持续、稳定、精确的监测工作要求。

  当监测到积水达到警戒水位时，传感器就会自动向系统报警，有关部门收到信息后会立即安排人员进行处置。当积水达到危害水位时，有关数据还会同步推送到公安部门、道路运输部门等，多部门联勤联动。

  智慧井盖能够远程查看井盖的电池电压、井盖角度、信号强度、水位情况等参数，实现对井盖状态的远程监测。当井盖被翻开、破坏、异位时，井盖监测仪能立即感应到并向管理后台发出报警，便于通知工作人员及时维修抢救，减少危险的发生。

  搭配投入式水位计使用，可以在一定程度上完成对水位水浸的监测，一旦道路积水能够及时通知管理人员进行疏水排水，避免发生道路积水、城市内涝。

  在容易积水的场所安装水浸传感器，可拿来检测出没出现积水情况。若发生积水能够及时警报，可减少积水带来的损失。水浸传感器可广泛适用于通讯基站、宾馆、饭店、机房、图书馆、档案库、仓库、设备 机柜以及其它需积水报警的场所，避免造成更大的经济损失。

  雨量计采集仪是一种工业级翻斗式雨量计数据采集设备，其内部集成了高精度RTC时间模块和大容量EEPROM存储设备。往往支持长达1个月以上的降雨量信息存储，可用于需要监测降雨量的场合。

  超声液位计是一款针对工程水体安全监控的超声液位计，具备附件少、易安装、高精度观测数据自动采集，可靠性高等优点。

  利用超声波液位计实时监测河流、水库、池塘等容易发生决堤、洪涝地方的水位，可以有明显效果地防治洪涝灾害的发生。有关部门能够准确的通过超声波传感器反馈的数据对洪水监测系统来进行快速部署，提高监测效率和监测精准度。设备可安装在桥梁、河流、小溪和任何的需要安装远程监控系统的地方。

  连续强降水现象，极易引起山体滑坡、塌方、泥石流等地质灾害，因此，监测山移成为汛期内必不可少的工作。

  通过监测系统，可以有效掌握监测项目实时状态信息，并基于监测数据分析灾害规律，有效预测地质灾害，对有几率发生的灾害提前作出预警，可以及时采取对应措施以保障人民生命财产安全。

  一是承担水利系统基础性、全局性的信息库的建设、运行和管理；二是在推进《规划纲要》中明确的10大应用系统建设过程中，支持有关专业数据库的建设并进行技术指导；三是负责建立、维护、管理水利信息目录体系、数据交换指标体系；监督和协调数据交换和信息交换，形成完整的水利信息共享体制；四是根据自身的需求承担应用系统及其专业数据库的托管；五是为水利系统内、外用户更好的提供信息服务。

  水利数据中心将建在水利信息网络的中央节点。根据水利信息网络的设计，中央节点的部门网由涉密网、普通网和外网组成。涉密网和普通网之间物理隔离；普通网和外网之间逻辑隔离。中央节点和流域、省(自治区、直辖市)节点的涉密网通过保密专线互联，形成水利部涉密网；各节点相应的普通网采用VPN技术在公众通信网络上互联，形成水利部专网；各节点的外网就是建立在公众通信网上的因特网。

  水利数据中心运行在水利部机关的普通网平台上，通过水利部专网为水利部内部用户更好的提供共享信息服务，也可通过水利部专网的接口和其他政府部门的专网实现互联互通。

  为此，在水利数据中心除了存放水利基础数据库和托管的水利专业数据库外，还要建立和维护一个水利信息的目录系统，指向存放在数据中心外的其他水利部门和流域、省(自治区、直辖市)可供共享的数据库。水利数据中心对公众用户的信息服务，则经由水利部门户网站提供，利用因特网链接技术，水利部门户网站可和中央政府门户网站相连，为各方面的用户更好的提供服务。

  一是在水利数据中心集中建设基础性、全局性的国家水文数据库(中央节点)、水利空间数据库、水利工程数据库以及行政管理基本信息库；二是在推进10大应用系统建设中，同步建设相关的专业数据库，例如：水资源数据库、水质数据库、水利数字图书馆等，为减少建设、运行、管理的成本，大部分专业数据库连同其应用系统可托管在水利数据中心内。对少数确需分散存储的数据库，则应以水利数据中心为枢纽建立水利信息共享体制。

  ①技术平台。应用技术平台是数据库和应用之间的中间件，应用一定要通过该平台才能和数据库交互。应用技术平台采用分布式组件实现。

  ②基础地理信息系统平台。为满足各类用户对空间数据的共享应用，要建立符合开放地理信息系统及互操作标准的各种地理信息系统工具；建立具有数字高程模型生成、DEM基础分析、影像迭加匹配等功能的数字高程模型构造应用平台。

  ③水利信息目录系统和数据检索与发布系统。水利信息目录系统是水利信息共享的基础。要严格依照国家制定的方法和编制工具建设水利信息目录系统，包括以各专业数据库为主体的交换信息目录。对提供给公众用户的信息要开发检索和发布系统。

  ①建设高标准的数据中心机房。要建设独立的数据中心机房，以保证实体(各种设备)的正常运行和安全可靠。要依照国家有关规定，建设防电磁泄漏系统和通风系统、防火系统、防水系统、电力系统、监控系统、门禁系统、布线系统等。数据中心定位在普通网上运行，并和水利部网站逻辑隔离，其网络建设也可纳入水利部网络建设规划中。

  ②建设以SAN架构为基础数据存储、交换、服务系统。存储区域网络(SAN)架构是当代大型数据中心普遍采用的先进的技术，具备极高的可用性和可靠性。这和数据库一起同为数据中心的核心建设内容。

  ③建设备份中心。备份中心可分为本地同步备份和异地容灾备份。本地同步备份是指在数据中心内有一个相对独立的机房来运行备份数据存储区，其工作和数据存储在线同步。备份机房和主机房之间要有足够的距离。异地容灾备份保证在天灾等不可预见的情况下，即使数据中心和本地备份中心发生了故障，但数据仍在异地得到保护。

  信息网络及数据中心的安全问题涉及到各个层次的多种设施，其层次划分及相应设施见表。

  一是统一规划，多方努力，逐渐完备数据中心的安全体系。在前述的数据中心建设项目中，已经包含了安全体系的若干层面，如数据中心机房环境和备份中心的建设就涉及到实体安全、主机系统安全及数据安全。网络安全和通信安全应纳入水利部公共网络站点平台的建设规划中，包括建立具有自主知识产权的防火墙；规划建立VPN和VLAN，实行访问控制；建立入侵检测、漏洞扫描等监测系统。在加强主机安全方面，除了建设备份中心外，还要充分重视主机操作系统和数据库管理系统的安全性，要建立从单机防病毒到网络防病毒的完整体系。

  二是以数据安全为重点，建立安全认证体系。数据中心主要在面向内部用户的普通网上运行，面对形形的用户(包括透过网络安全控制进入普通网的公众用户)，数据安全成为极大问题。因此，必须建立以PKI(公共密钥系统)为基础的安全认证服务系统，实施用户注册、授权和认证等管理功能。认证中心(CA)负责生产、管理、储存、分发和废止用户的数字证书。水利数据中心要纳入国家CA体系中，初期可使用国内已建的权威认证中心，经委托承担部分管理功能。

  三是建立严格的安全管理制度。在数据中心各层次的安全技术实施过程中，必须同时贯彻安全管理，建立严格的安全管理制度。

  防洪防汛只是水务产业的一部分，在中国，智慧水务发展已经走过了三个阶段——

  水务1.0阶段，以自动化控制为核心，着眼于工艺优化以及生产效率的提升；水务2.0阶段，以企业信息化为核心，更多地在企业资源管理、移动应用、算法应用方面做突破；水务3.0阶段，则是大数据、人工智能、区块链的综合应用。

  目前，我国共有660多个城市，2500多个县城和30000多个行政建制镇，每个城镇大多数都拥有给水排水系统，但大部分水务公司处在信息化2.0阶段，处于向智慧水务方向拓展的阶段。再加之现有的智慧水务企业规模普遍偏小，缺乏标杆性企业，行业的市场集中度较低。

  据统计多个方面数据显示，2015年中国智慧水务行业市场规模已达50.33亿元，同比增长15.33%。到了2016年中国智慧水务行业市场规模达到了58.62亿元，同比增长16.47%。截止至2017年中国智慧水务市场规模增长至约68.59亿元，同比增长17%。初步测算2018年中国智慧水务行业市场规模将达82亿元左右。

  随着物联网、大数据、云计算及移动互联网等新技术不断融入传统行业的所有的环节，新兴技术和智能工业的不断融合，智慧水务行业发展有着非常明显的前景。

  根据国家统计局数据，截至2017年底，我国人均水资源两位2074.53立方米/人，仅为世界中等水准的1/4，是联合国13个贫水国之一，特别是北方和部分东部地区人均水资源量严重偏低。

  根据2017年中国水资源公报，全国河流Ⅰ-Ⅲ类水、Ⅳ-Ⅴ类水和劣Ⅴ类的占比分别为78.5%、13.2%、8.3%；全年总体水质为Ⅰ-Ⅲ类的湖泊有32个，Ⅳ-Ⅴ类湖泊67个，劣Ⅴ类湖泊24个，分别占评价湖泊总数的26.0%、54.5%和19.5%；全年总体水质为Ⅰ-Ⅲ类的水库有920座，Ⅳ-Ⅴ类水库120座，劣Ⅴ类水库24座，分别占评价水库总数的86.4%、11.3%和2.3%。综合看来，水资源污染问题较为严重。

  当前我国一般都会采用自来水公司垄断经营或者一体化经营，自来水公司多数为国有企业，运行效率低下；自来水行业设施陈旧以及二次给水装置产权模糊造成了大量的跑水、漏水，使得我国供水管网漏损率长期处在居高不下，2006年漏损率更是突破了20%的高位，“十二五”期间整体处于15%以上；从单位管长漏损量来看，我国的单位管长漏损量为 1.86 立方米/千米·时，远高于发达国家的水平。

  2017年，全国30省(自治区、直辖市)1936县(市、区)17832乡(镇)遭受洪涝灾害，受灾人口5514.90万人，104座城市进水受淹或发生内涝，直接经济损失2142.53亿元，占2017年GDP比重的0.26%；全国因洪涝农作物受灾5196.47千公顷，其中成灾2781.19千公顷、绝收755.45千公顷，因灾粮食减产299.86亿公斤，经济作物损失221.43亿元。

  水资源短缺、水资源污染严重、管网漏损率高以及洪涝灾害使得智慧水务势在必行。

  智慧水务的建设是一个庞大完整的产业链，不仅需要硬件支持，也需要软件支持，不仅需要传统公司的行业经验积累，也需要新进入者的资本技术支撑。

  尽管2020年特大洪水尚未结束，但随着我们国家防洪/抗洪能力不断的提高，预计2020年洪涝灾害程度不会超98年。

  一是2020年特大洪水与98年有明显不同，98年的大洪水是长江全流域的大洪水。而今年的洪水目前还表现为区域性洪水。不论是鄱阳湖还是长江干流水位虽频频超警，但目前都集中在局部河段和局部区域。

  二是经过20余年的建设，我国防洪能力得到了极大的提升，如实施了“平垸行洪、退田还湖、移民建镇”工程，长江的蓄洪能力有所增加;长江干流堤防的加固加高和河道疏浚，行洪能力大大加强;长江干支流上修建了很多具有防洪作用的水库，调蓄洪水的能力明显提升;建成了三峡水利工程，其防洪库容达到了220亿立方等。除此之外，长江流域的洪水监测、预报和防洪联合调度的覆盖面、准确度和时效性与20多年前也有了很大提升。