通常人們將全球陸地入海徑流總量作為理論上的水資源總量,即全球水資源總量為47000km3,而這一水資源數量在全球分布又是不均勻的,各國水資源豐缺程度相差很大。人類在早期對水資源的開發利用,主要是在農業、航運、水產養殖等方麵,而用於工業和城市生活的水量很少,直到本世紀初,工業和城市生活用水仍隻占總用水量的12%左右。隨著世界人口的高速增長以及工農業生產的發展,水資源的消耗量越來越大。世界用水量逐年增長,1900~1975年間,每年以3~5%的速度遞增,即每20年左右增長一倍。到2000年,世界總用水量將達到6000億m3,占世界總徑流量的15%。
對於人類用水,專家對地球的水資源劃分出了可供水量。可供水量是指不同水平年、不同保證率情況下,考慮需水要求的供水工程設施可提供的水量。
可供水量可以反映一個地區水資源的餘缺情況。在豐水年份,用水少,工程所提供的水量中有一部分成為多餘的棄水,對於有調蓄工程的區域可以把當年用不了的水蓄存起來,這一年的可供水量就等於需水量,比工程實際控製的水量小;在枯水年份,用水量多,水資源量卻大大減少,此時工程控製的水量有可能小於需水量,可供水量等於工程供水能力。
影響可供水量的因素很多,主要有以下幾方麵:
(1)水資源條件:水資源量及時空分布變化都影響著可供水量的大小。水資源越多,可供水量越大,反之則越小。由於水資源量隨著保證率增大而減少,可供水量也相應減少。
(2)用水條件:不同年份的用水結構、分布、要求、規模等不同,都影響著可供水量的大小。
(3)工程條件:不同的調節運用方式、不同的發展水平和年工程設施的增加等工程條件都會有不同的可供水量。工程調節能力大,可供水量也大。工程設施把用水和來水兩個矛盾統一起來,而工程規模又受到經濟條件限製,因此,工程設施的可供水量與相應的保證率下的用水量相適應時較為經濟。
(4)水質條件:不同的水平年的水資源泥沙和汙染程度等情況都影響著可供水量的大小。
麵對有限的供水量,而耗水量卻大的可怕。人類對水資源的利用消耗,主要是日常生活用水、工業生產用水和農業用水三大方麵。近半個世紀以來,世界人口的急劇增加,生活用水量也迅猛增加。1930年世界總人口不過20億,到20世紀末的70年代,世界人口就猛增到60億,並且,本來是分散在農村的廣大居民蜂擁到城市,使原本就密集的城市人口更加稠密,城市用水量就勢必成倍增加:近百年來工業的迅速發展,對水資源的利用、消耗量更是驚人;要養育更多人口並提供更多工業原料的農業,也需相應地發展,也就需要更多的水資源。據統計,1985年用水量為1950年的3.5倍。其中農業用水占總水量的比例由1950年的78.2%下降到1985年的61.5%;而工業用水與城市用水占總用水量的比例由1950年的22.7%,增加到1985年的34.6%。2004年全國總耗水量為3001億m3,其中農業耗水占77.0%,工業耗水占9.3%,生活耗水占12.1%,生態環境耗水占1.6%。全國綜合耗水率(消耗量占用水量的百分比)為54%,幹旱地區耗水率普遍大於濕潤地區。各類用戶耗水率差別較大,農田灌溉為64%,工業為23%,城鎮生活為30%。據估計,近百年來世界年用水量增加了近10倍。
隨著人類文明的進步,對水資源的需要量越來越大,但可供人類使用的水資源卻不會增加;甚至會因人為的汙染等因素而使其質量變差,可利用數量減少。加之,世界淡水資源的分布極不均勻,人們居住的地理位置與水的分布又不相稱,使水資源的供應與需求之間的矛盾很大,尤其是在工業和人口集中的城市,這個矛盾更加突出。
在工業用水中,主要是能源部門的冷卻用水量大。在熱電廠,每生產1000kW·h電,需用水200~500m3;而原子能電站需水量多一倍。世界能源年產量為4×1012kW·h電,耗水量約為1.2×1010m3。按照目前的趨勢,電力生產每10年翻一番,耗水量較大的核電站的比例到2000年將提高到30~50%。因此,電力工業需水量將增加一個數量級。在保持現代工業發展進度情況下,冷卻水用量占全球需水量的30%,工業發達國家則可能到60%。其次冶金工業和化學工業耗水量也很大。
農業用水的耗水量主要是灌溉用水。並且農業用水的損失比工業用水要高得多,因此,農業用水對水資源的消耗是最大的。自1950年以來,世界灌溉農田增加了近3倍,達到2.7億hm2。淡水資源總量並不能充分為人們所利用,例如,美國人均年占淡水資源10230m3,但約有2/3通過湖泊、河流、濕地等的蒸發及植物表麵蒸騰進入到大氣或流回海洋。因此,對水資源的消耗應當合理有序,否則,就會引起一係列的不良後果。如廣州佛山最近出現許多地麵塌陷的現象,專家指出其原因是采礦的同時大量提取地下水造成的。此外,大量廢水的排放引起納汙水體的汙染,使水資源更加緊張,出現嚴重的水資源危機。