随着社会经济的发展，人们越来越感受到水资源匮乏带来的影响。地球水资源在时间和空间上分布的不均匀，水资源利用效率的低下，世界人口的迅猛增长，人类活动对水资源数量和质量的破坏都是水资源日益匮乏的原因。水资源对可持续发展的重要意义，促使人们研究水资源和水循环问题，试图从中寻求水资源评价、开发的解决方案和未来发展计划。
    人口增长对水资源的压力  全球的富水区域分布在年径流量较大热带赤道地区，以及亚洲的东南部、欧洲的西北部沿海和北美洲的西北部沿海，贫水区域则分布在受副热带高压控制的地区和大陆内部，特别是亚洲大陆内部。1980年全球人口平均占有水资源量为每人每年1万，但分布并不均匀，亚洲的河川径流量是北美洲的2.2倍，而人口是其12.6倍，人均占有水量是北美洲的1／5.7。水资源地域分布的不均匀及其不稳定性是世界上许多国家水资源短缺的根本原因。人口的增长不仅使人均占有水量减少，还带来其他相关的水问题，如粮食问题、经济发展问题，这些又使人均需水量大大增加。估计不远的将来，全球大约有80个国家将面临水资源短缺的问题。表2.7给出了各大洲的潜在供水量和2010年估计人口的对比。
    工农业用水急剧增加  据统计，1900年以来全球淡水用水量增加了8倍，其中农业用水增加了7倍，城市生活用水增加了12倍，工业用水增加了20倍，而且每年仍以5％左右的速度增长。工业用水往往占城市用水的2／3以上。为了提高工业用水的效益，欧美许多先进国家一直致力于进行循环用水，使得工业用水迅速下降。但是，当前世界许多国家尚在发展之中，社会经济基础较薄弱，对工业用水需求量急剧增长的同时，却未能有足够的节水意识和技术支持，造成极大的浪费。农业灌溉用水是粮食问题联系在一起的，有关可持续发展战略的重大难题。农业用水的欠缺很大程度上与水利利用系数不高有关。我国水利利用系数不到50％，如果提高10％，仅农业用水一年就可增加450亿立方米，相当于兴建了几十个到上百个大型水库。灌溉的方式也直接影响到农业用水的丰歉，实验证明，漫灌比喷灌多耗水30％，比滴灌多耗水70％，其用水效率十分低下。
    水的利用效益不高  19世纪80年代，全球人均用水约550立方米，其中发展中国家人均用水高于900立方米，整个用水效益都不高。农业灌溉水的效率只有25％一40％，工业用水的重复利用率只有20％～30％，据计算，每年大约10亿m3的工业用水是被浪费掉的。
    人类活动严重破坏了水资源环境  人类活动对水资源环境的破坏主要表现在围湖造田、砍伐森林和对水质的污染。19世纪50年代以来，我国因为围湖造田就使全国湖泊面积减少了11％（133万亩），湖泊数量减少了16％，由2800个减至2350个，损失淡水资源350亿立方米。随着生活污水和工农业废水无限制的排放，大量的无机物和有毒化合物流入水中，毒害水生生物，殃及人类。19世纪50年代以来，许多国家内陆水系的磷和硝酸盐类的积聚有明显增加，反映了洗衣粉和化肥使用的影响。工业上硫和酸性物质的排放，使大气降水形成酸雨，对农作物和公共设施造成危害。水环境的污染在许多国家已极其严重，印度70％的地表水受到污染，马来西亚40多条主要河流因污染而使鱼类和水生动物绝迹，俄罗斯伏尔加河有10％是工业废水。我国42％的城市饮用水严重污染，63％的地表水受到不同程度污染，50％的地下水和30％的井水不合标准。在全国监测的78条河流中，54条受到未处理污水和工业废水的严重污染。上海市主要饮用水来源的黄浦江，4～6个单位的水体中就有1个单位的未处理污物。
    全球变化使地球水资源失去稳定性  据研究，气候变化将导致降水更趋极端化，高纬度地区气候变得干热，沙漠化扩大，冰川雪线进步北退和缩小，暴雨洪水经常发生，这些气候异常变化造成地球水资源的分布失去了稳定性，使得地区水环境问题更加突出。地球上的水资源是与全球水循环联系在一起的，是一种有限的资源。