O início do novo século está sendo marcado, internacionalmente, pela busca de uma maior eficiência no uso dos recursos hídricos, em respeito aos princípios básicos aprovados pela Conferência Rio92. O uso sustentável da água é uma questão que tem provocado grande preocupação nos planejadores, sendo considerada como uma das bases de desenvolvimento da sociedade moderna. O processo de institucionalização está sendo marcado no Brasil pela criação da Secretaria de Recursos Hídricos (Ministério do Meio Ambiente), da Agência Nacional de Águas e pela regulamentação da legislação que pressupõe a cobrança pelo uso da água e pela poluição gerada, por meio de processo descentralizado e participativo, com a criação de comitês e agências de bacia hidrográfica.

A gestão dos recursos hídricos depende de uma visão integrada dos seguintes componentes:

- Biomas brasileiros e suas características hídricas distintas quanto ao comportamento;

- Condicionantes sócio-econômicos, envolvendo desenvolvimento urbano e rural, produção agrícola, conservação e impacto ambiental;

- Sistemas hídricos, compreendendo águas atmosféricas, bacias hidrográficas, rios, lagos, reservatórios e aqüíferos; e

- Produção do conhecimento, compreendendo os campos de estudo da Hidrologia, Hidráulica, Qualidade da Água, Limnologia, Economia, Sedimentologia, Meteorologia e outros.

Os grandes desafios que necessitam investimento de pesquisa em Ciência, Tecnologia e Inovação em recursos hídricos podem ser identificados como:

- Sustentabilidade hídrica de regiões semi-áridas: ampliar a disponibilidade hídrica para os diferentes usos (superficial e subterrâneo), com vista à melhoria dos índices de desenvolvimento humano;

- Água e o gerenciamento urbano integrado: racionalizar o uso urbano da água, buscando melhoria da saúde e da qualidade de vida das populações, assim como a qualidade da água dos mananciais;

- Gerenciamento dos impactos da variabilidade climática sobre sistemas hídricos e sociedade: prevenir-se contra os efeitos de curto, médio e longo prazos da variação associado ao clima, por meio da ação de previsão e planejamento;

- Uso e conservação do solo e de sistemas hídricos: desenvolver práticas de ocupação e aproveitamento do espaço, com conservação;

- Usos integrados dos sistemas hídricos e conservação ambiental: otimizar e racionalizar os usos integrados dos sistemas hídricos com o mínimo impacto ambiental;

- Prevenção e controle de eventos extremos: minimizar o impacto dos eventos extremos sobre a sociedade e o ambiente, por meio da ação de previsão e planejamento;

- Qualidade da água dos sistemas hídricos: evitar e controlar o impacto das diferentes ações nas bacias sobre a qualidade da água dos sistemas hídricos;

- Gerenciamento de bacias hidrográficas: desenvolver mecanismos eficientes para o gerenciamento de bacias hidrográficas;

- Uso sustentável de recursos hídricos costeiros: desenvolver conhecimento sobre os ecossistemas costeiros e mecanismos que compatibilizem ocupação, aproveitamento e conservação dessas áreas;

- Comportamento dos sistemas hídricos: ampliar o conhecimento sobre o comportamento dos biomas brasileiros e de seus sistemas hídricos, para apoiar o desenvolvimento sustentável;

- Desenvolvimento de produtos e processos: favorecer o fortalecimento da indústria nacional de equipamentos e serviços para o atendimento às demandas dos diferentes usos e da conservação da água;

- Capacitação de recursos humanos: formar o pessoal necessário para atuar nas ações de pesquisa, desenvolvimento e gestão do setor de recursos hídricos; e

- Infra-estrutura de apoio à pesquisa: implementar, ampliar, equipar e modernizar centros de pesquisa e laboratórios que atuam no setor de recursos hídricos.