水路主脑系统包括：淡水资源管理、城市用水线路网络、工业用水线路网络、城际间道路与铁路用水网络、农牧业用水网络、生态用水管理、矿产用水管理、废水处理管理等。
1、淡水资源管理，全球淡水资源总量为1063万立方千米，全球水资源总量为13.86亿立方千米，全球淡水资源占水资源总量的2.5%，全球人类一年饮水总量为8.76万亿升，从这些数字可以看到地球淡水资源对于人类的生活需要是多么迫切。对于淡水资源的可持续发展利用是人类迫切解决的问题。
2009年，瑞士达沃斯年会的一份报告预测：全球将在20年内陷入“水资源破产”的困境。这除了加剧水资源争夺战，也会失去数量相等于印度和美国谷类收成总和的作物。粮食价格将因此暴涨，水也会变得比油更有投资价值。
为了提供水源给蓄水池以及农业灌溉，世界各地的约70个主要河流的水源目前几乎完全耗尽。报告预测，到了2100年，位于喜马拉雅和西藏大数的冰川将完全融解，但冰川融解所提供的水也只足够让20亿人使用。有鉴于以上各种因素，水资源争夺战预计会在未来的20年内变得更为激烈。目前，许多地区的水源价格都一直保持在低于正常的水准，而水资源也经常被浪费或过度使用。在未来，若是继续运用像过去一样的方式来管理水资源的话，全球经济将会陷入崩溃。由于能源生产过程中也需要用到大量的水，因此随着能源需求的增加，水的消耗量也会跟着上升。目前在美国和欧盟，能源生产所占的水消耗总量分别为39%和31%，而食用水只占了3%。但美国的能源生产的需水量预计将增长高达165%。欧盟则将增加130%。这将对农业需水量造成极大压力。
2010年10月，亚洲开发银行在一分“水资源危机”报告中指出，亚洲现正面临高度恶化的水资源危机，对粮食生产发生严重威胁，使区域内经济受到益加强大的压力。全世界水资源危机专家莫德希巴洛指出：前10年的预测，到2025年世界1/3人口将面临缺水。但才到2010年，这门槛已经达到了，目前已有20亿人口居住在缺水国家。照目前趋势，2/3的世界人口到2025年将为缺水所苦。
现代全球有70多亿人口，拥有1.3万座大小城市，不是每座城市中居民都能用到放心的饮用水，不是每座城市都有污水处于系统，不是每座城市都会水资源进行可持续发展的利用。全球也只有发达国家的人民才能使用到让人放心的饮用水，非发达国家与贫困国家的人民对于就不能保证喝上让人放心的饮用水。全球各国的经济发展不平衡，可持续性利用水资源发达国家要比非发达国家做的好，只有国家经济发展起来了，人民生活水平才会相应的提升，在考虑水资源的利用上，才会考虑其可持续发展。现在全球大部分城市用水也许只是简单的处理一下，而城市的废水将会直接排流在相应的河道里面，城市废水、工业废水会对淡水资源造成二次污染。全球十大河流分别是：尼罗河、亚马逊河、长江、密西西比河、黄河、额尔齐斯河、澜沧江、刚果河、勒拿河、黑龙江。其中尼罗河，发源于维多利亚湖西群山，流经坦桑尼亚、布隆迪、卢旺达、乌干达、苏丹、埃及等国境，注入地中海；河流全长6670千米，流域面积287万平方千米。途径6个以上的主权国家，这6个国家的经济条件好的国家也许会考虑水资源的合理利用，经济不好的国家只会考虑自己人民的使用，完全不会考虑下游国家的水资源使用。
主城时代人类对于地球上任何一处淡水资源都会纳入到系统数据中，科学而合理的利用全球淡水资源。淡水资源为人类的生命线。
2、城市用水线路网络，主脑城市时代全球共十几座主城，合理的分布在全球各地，这样人类对于淡水资源的饮用、灌溉、工业用水都会进行合理利用，而且人类退还了大量的土地面积，新增加的土地将是未来的森林、沼泽之地，都会为地球增加新的淡水资源。
城市用水会先从主干河流排入净化厂，进行淡水净化处理，使其能够达到直接饮用级别。未来主城高楼大厦林立，如何才能科学的把饮用水直接排入家家户户，而且其每家每户的水压状况都一样。城市水路网络也可分为上下两层主线路网络，上层水路网络主供应上层建筑，下层则供应下层建筑。每座主城都有不同数量的水净化处理厂，每座水净化处理厂的水路网络都为相同，对所有水路网络进行总体规划，每节管路都会有水流自动化控制系统，水路主脑则会按照各区域水的消耗量来总体分配是否加大水压控制。
城市中会有各种人工湖和人工河流，其水资源来自于雨水、河流分流水，都为未经过净化处理的水流，其水资源会通过城市流入到河流主干道。禁止任何人类用水直接排入城中的人工湖、人工河流。
城市中不管是饮用水、工业用水、医院用水、雨水排洪都有其单独的排水管道。饮用水排进城市内，会有其专门的管道通行通道，每隔一段距离就有其维修转接口，且整个通道内装有24小时无人巡视机器人，不间断的巡视通道内各类管道。除了无人机器人巡视外，会给予每节水管装有无线传感器，随时监视此方位管道状况。若是此处管道出现漏水状况，其无线传感器将会把信号发送给巡视机器人，巡视机器人则会把信息传送到水路主脑系统内，系统内会自动显示其漏水位置，以便城市维护人员及时到位，进行紧急维修。在水路通道还会有工作人员的紧急传送装置，毕竟偌大的城市的水路通道也将是密密麻麻的分布着，光靠人员步行是很难紧急到达维修位置。
3、工业用水网络，工业用水都为城市用水后的废水进行一级处理之后的二次利用，未来科技进行一级废水处理虽然达不到饮用水级别，但会满足工业用水级别。当然食品工业用水与城市用水处于同一优先级。城市废水一级处理之后会直接从水处理厂分别排入各工业区使用，工业用水后的废水排放则为单独管路。工业区也会排有专门的饮用水管路网络，其废水排放汇流与工业废水管路。
4、城市间道路与铁路用水网络，城市间道路用水其则为节点服务站，节点服务站的用水会从就地取水源，并经过小型的净化处理，使其达到饮用水级别。
5、农牧业用水网络，农业灌溉用水则为淡水湖直接分流而出，分流农业用水站会有总的排水记录，水渠路线分为粮食作物主渠、水果主渠、蔬菜主渠、牧场主渠、水产养殖主渠。
农场内的各类粮食作物的灌溉季节不同，灌溉渠则会科学规划，并采用自动化灌溉方式，按其时间节点自动排放灌溉，在雨季时期也会起到排水作用。
各类水果栽培主渠，主渠水路会分流不同路线灌溉区域，主渠与分流渠都会有水流小型水站记录，会把每天记录排入水量多少，发送与水路主脑系统。
各类蔬菜主渠，未来蔬菜会成为大规模的大棚蔬菜，灌溉用水会进行分流进入各类蔬菜种植大棚区，主渠与分渠都会水量排放记录。
牧场主渠，未来牧场用水都为综合性用水，猪、牛、羊、鸡、鸭等等肉质品家畜，会集中性养殖，每类牲畜用水都为分流的水，各类牲畜不会重复用水，都为流动性水流，最终流向废水处理厂。
水产养殖主渠，水产养殖非现在形势的死水养殖，可进行流动性活水养殖，且会分流道不同养殖场，最终水流会进入到废水处理厂。牧场会接有饮用水管，其饮用水管主要日常使用，或屠宰牲畜使用水，屠宰场有其单独的废水处理系统。
6、生态用水管理，由于水路主脑管理全球主要淡水资源，其大自然中的水流都会记录在系统中，每条水流都会有无人坚守的节点监测站，且生态主脑会定时安排无人飞机、卫星进行大自然的记录，水流节点监测站会实时的把此地水量数据发送与水路主脑，以便全球淡水资源整合，且其中发生问题会及时反映到水路主脑，水路主脑会安排人员到场勘查与维护。
7、矿产用水管理，则会就近原则进行使用水资源，水资源排放尽量做到一级废水处理后才能排入大自然。
8、废水处理管理，主要河流的淡水在引向主城时，都会先进行净水处理，达到使民众能够直接饮用的等级。城市中的食用水、城市绿化用水、消防用水、食品级用水等凡民众生活用水都是优先级。其城市用水所排出的废水在城市下游进行一级废水处理，城市废水处理后的水将会用在下游的工业用水，工业废水对其最终的水资源处理，后续有人工沼泽、森林，用大自然进行污水净化处理。农业用水将会在城市用水净化前进行直接分流用于灌溉，现代农业会使用到一些化工产品，其灌溉后的水要净化处理，其处理后的水也要流向人工沼泽、人工森林通过大自然最终净化流向河流汇入大海。
城市用水分不同部门用水不同处理。首先医院用水将会单独进行污水处理，医院中蕴含各种细菌，其直接排入一级处理，会对后续工业用水造成二次污染。主城内不止一家医院，在主城内合理的分布着大量的综合医院，一家医院分管城市内的一个片区，大型综合医院其每天的用水量也不会少，将会为每家医院进行单独安装医疗废水处理系统，只有经过专门医疗废水处理才能一起和城市废水排出进入一级废水处理系统。
除了医院城市中存在的各个研发中心中的用水，也有自己单独废水处理系统，只要是城市中用水带有某种化学物质，其都拥有独立的废水处理系统。只有单独进行废水处理才能排入的总的废水管道。
城市用水经过一级废水处理后会直接排入工业用水，使其达到二次利用，工业废水之后则会进行整体废水处理系统，后续建立人工沼泽、森林，使用大自然的污水净化系统。
农牧业的水资源使用后也要经过废水处理系统，其密密麻麻的水渠网络完全排入到水处理厂内，进行最终净化才能排入大自然汇入大海。
分布在全球各地的发电厂、矿产区域都有其专门的污水处理系统，所有人类使用过的淡水资源都要经过废水处理后才能排入大自然汇入大海。
