بیلان آب
نقش انسان در بیلان آب

در طول قرن‌ها و سال‌های متمادی به دلیل فراوانی نسبی آب در قیاس با نیاز انسان‌ها، تعداد کم جمعیت در محدوده تمدن‌ها و نوع فناوری‌های مورد استفاده، دخالت‌های بشر در چرخه آب از جمله بهره‌برداری منابع آب زیرزمینی توسط چاه‌های دستی و قنات و از منابع آب سطحی در مقیاس محدود و با استفاده از فناوری‌های ساده نظیر ایجاد بندهای انحرافی یا سایر تأسیسات آبی که در تاریخ تمدن بشری ثبت و ضبط گردیده و آثار آنها هنوز در نقاط مختلف دنیا قابل مشاهده است، صورت می‌گرفته است. با گذشت زمان و افزایش جمعیت، بروز انقلاب صنعتی و افزایش نیازهای بشری برای تأمین مواد غذایی، انرژی و همچنین تأمین نیازهای روزانه، دامنه و ابعاد دخالت‌های بشری در چرخه آب گسترده‌تر و پیچیده‌تر گردید.
ایجاد کانون‌های متراکم جمعیت و بوجود آمدن مراکز شهری و مناطق صنعتی و بالاگرفتن انواع بهره‌برداری‌ها و خطرات ناشی از آب در ابعاد گسترده، موجب گردید که نسل بشر برای ساماندهی این نیازها تلاش و به‌طور مستقیم و غیرمستقیم در چرخه آب دخالت نماید. شکل عمومی انواع دخالت‌ها و تأثیر هریک بر چرخه طبیعی آب را می‌توان به شرح زیر خلاصه نمود:
ذخیره‌سازی آب: با افزایش نیازها، عدم تطابق توزیع زمانی جریان‌های سطحی در رودخانه‌ها با توزیع زمانی نیازهای مراکز جمعیتی و صنعتی پررنگ‌تر می‌شود (به‌طور مثال اغلب رودخانه‌ها در ماه‌های تابستان با حداقل جریان مواجه هستند در حالیکه بخش اعظم نیازهای آبی در ماه‌های تابستان اتفاق می‌افتد). بنابراین برای تطبیق این نیازها، ذخیره‌سازی آب در ماه‌های پرآب و استفاده از این ذخایر در ماه‌های کم آب ضرورت پیدا می‌کند. بدین ترتیب یکی از مهم‌ترین و اصلی‌ترین دخالت‌های بشر در چرخه آب ناشی از همین مسئله و احداث مخازن ذخیره سد ایجاد شده است. امروزه بیش از ۸۵۰۰۰ سد مخزنی در سرتاسر جهان که در واقع منابع آب را به‌طور مصنوعی ذخیره‌سازی می‌نمایند در دست بهره‌برداری است. این موضوع موجبات تغییر در فرایندهای چرخه آب از نظر فرایندهای تبخیر و نفوذ و دیگر تأثیرت شده است.
استخراج منابع آب زیرزمینی: بهره‌برداری بیش از حد آب از اعماق زیاد توسط چاه‌های عمیق، می‌تواند نهایتاً منجر به افت شدید سطح آبخوان در دشت‌ها شود. این پدیده ضمن آنکه می‌تواند موجب توسعه کشاورزی در کوتاه مدت شود (تغییر کاربری)، عامل اصلی پایین رفتن سطح آب زیرزمینی و نشست زمین و از بین رفتن ظرفیت ذخیره آب نفوذی در خلل و فرج آبخوان‌ها خواهد بود. میزان اضافه برداشت از منابع آب بر اساس اطلاعات منتشر شده توسط OECDدر فاصله زمانی سال‌های ۱۹۶۰ تا ۲۰۰۰ میلادی، دو برابر شده است.
انتقال آب: انتقال آب به عنوان یک راهکار فنی برای پاسخ به تقاضاهای بیش از توان یک محدوده، موجب جابجایی آب از مسیر طبیعی و اولیه خود به مسیرهای مصنوعی و ساخته شده دست بشری می‌گردد. در بعضی مواقع منابع آب از یک حوضه آبریز به حوضه آبریز دیگر یا حتی از یک کشور به کشور دیگر منتقل می‌شود.
تغییر در کاربری اراضی: دخالت بشر در این خصوص ابعاد بسیار گسترده‌ای دارد، ایجاد مناطق مسکونی، توسعه راه‌های ارتباطی، ایجاد شبکه‌های آبیاری و زهکشی، ایجاد مناطق صنعتی، توسعه و بهره‌برداری از معادن از جمله مواردی است که بشر عملاً با دستکاری در زمین موجبات اختلال در فرایند طبیعی چرخه آب را می‌نماید.
دستکاری در مسیر رودخانه‌ها و مسیرهای طبیعی جریان: بشر به منظور توسعه ترابری یا ایمن‌سازی مناطق دستکاری شده توسط خود نظیر شهرها، مجبور شده که در مسیر طبیعی رودخانه‌ها از طریق کانالیزه نمودن جریان، اصلاح مسیر، ایجاد دیواره‌های حایل و غیره دخالت نماید که این موضوع عملاً مسیرهای طبیعی چرخه آب را با اختلال همراه نموده است.
تأثیر تغییر اقلیم: شواهد فراوانی حاکی از آنست که اقلیم جهانی در حال تغییر است. این شواهد نشان می‌دهد که به دلیل افزایش تولید گازهای گلخانه‌ای، متوسط دمای سطح زمین در حال افزایش است. اگر چه میزان گرمایش زمین به نظر ناچیز است، اما بسیاری از فرایندهای طبیعی را تحت تأثیر قرار داده است. به دلیل آنکه بسیاری از فرایندها وابسته به درجه حرارت است، گرمایش جهانی حرکت آب در چرخه آب را افزایش می‌دهد و بدین ترتیب بر چرخهٔ آب اثر می‌گذارد. در اینجا به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌شود
سطح دریا: یکی از مسائل عمده در بحث گرمایش زمین به ذوب یخچال‌های قطبی و سرازیر شدن آنها به سمت خشکی اشاره دارد. سطح آب در اقیانوس‌ها به‌طور تقریبی به میزان ۲۵ سانتی‌متر در ۱۰۰ سال اخیر افزایش یافته است. پیش‌بینی شده است که این افزایش از ۷٫۵ تا ۹۲٫۵ سانتی‌متر تا سال ۲۱۰۰ ادامه یابد.
بارش: تغییر اقلیم ممکن است زمان، مقدار و طول دوره بارش را تغییر داده و همین امر باعث بروز مشکلاتی در پایداری ذخایر آبی مورد استفاده بشر و تداوم تشدید مشکلات در این زمینه گردد.
پدیده‌های آب و هوایی: در سال‌های اخیر، سیلاب و خشکسالی به‌طور فزاینده‌ای رو به گسترش بوده و شدت و فراوانی آنها افزایش یافته است.