Vai trò của nước đối với con người là rất quan trọng, tuy nhiên, với thực trạng dân số tăng nhanh, biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp, ô nhiễm ngày càng nặng, nước sạch dần trở nên khan hiếm. Các quốc gia trên thế giới đã đưa ra nhiều giải pháp nhằm đảm bảo lượng nước cần thiết để phục vụ cho các hoạt động phát triển kinh tế đồng thời đảm bảo an sinh xã hội. Một trong những giải pháp đang được sử dụng hiện nay là xây dựng các con đập trên sông hình thành nên các hồ chứa, các hồ này có nhiệm vụ tích nước tạo nên một lượng nước lớn và cung cấp cho các khu vực xung quanh, đặc biệt là trong thời điểm khô hạn, ít nước vai trò của hồ chứa càng thêm ý nghĩa.Việc chuyển nước giữa các lưu vực sông rất tốn kém, dẫn đến sự pha trộn của các loại nước có chất lượng khác nhau với tỷ lệ khác nhau, có thể dẫn đến căng thẳng và thay đổi sinh thái. Vì vậy, hầu hết các nguồn nước trong tương lai sẽ được phân bổ lại từ các nguồn hiện có, mở rộng các hồ chứa hiện có hoặc xây dựng các hồ chứa mới. Kể từ giữa thế kỷ XX, việc xây dựng đập đã bùng nổ trên toàn thế giới. Trong những năm 1960 và 1970, đỉnh cao của việc xây dựng đập đã đạt đến lượng lưu trữ khoảng 150 km3 nước với từ 130 hồ chứa mới mỗi năm. Vào năm 2010, 40% lượng nước bề mặt trên toàn thế giới chảy vào các đập.Ngoài việc cung cấp nước cho các hoạt động sinh hoạt, sản xuất, giao thông, du lịch, các hồ chứa cũng có thể cung cấp nước cho sản xuất thủy điện. Gần hai phần ba tổng số hồ chứa được dùng để tạo ra điện từ thủy điện. Bên cạnh đó, hồ chứa có thể tích nước lũ và xả chậm để bảo vệ con người và tài sản vùng hạ du. Các hồ chứa đóng một vai trò quan trọng trong quản lý lũ lụt. Chúng tích trữ nước lũ và giảm thiểu rủi ro lũ lụt bằng cách làm giảm các đỉnh lũ và cường độ lũ lụt ở hạ lưu. Tích nước bằng các hồ chứa là một phương tiện quan trọng để đáp ứng nhu cầu của các hoạt động khác nhau khi nguồn cung tự nhiên ít hơn nhu cầu. Các hồ chứa đã và đang mang lại những lợi ích đáng kể cho xã hội loài người và các hoạt động kinh tế của họ.Mặc dù là phương án lưu giữ nguồn nước hiệu quả cũng như đóng góp nhiều vào phát triển kinh tế, được sử dụng phổ biến hiện nay trên thế giới, các công trình hồ chứa cũng có những nhược điểm đáng để quan tâm. Các hồ chứa hiện nay thường là các hồ lớn để có thể đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng của xã hội, do đó, nó cần một diện tích rất lớn, thường sẽ nằm trong các thung lũng để tận dụng địa hình cũng như diện tích, không gian. Tuy nhiên, các công trình hồ chứa khi xây dựng sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến các khu rừng đầu nguồn. Một số vùng có thể là nơi tốt để phát triển nông nghiệp hay trồng cây công nghiệp nhưng phải nhường chỗ cho các dự án hồ chứa. Nhiều dự án xây dựng phải di dời người dân, bố trí khu tái định cư, thay đổi môi trường sinh sống vốn đã quen thuộc với họ từ nhiều thế hệ. Dọn dẹp, làm sạch môi trường trong khu vực lòng hồ là nhiệm vụ có khối lượng lớn, tốn thời gian và công sức thực hiện. Đầu tư xây dựng hồ chứa lớn đòi hỏi chi phí đáng kể, phải có đánh giá chắc chắn về lợi ích mà hồ chứa mang lại trước khi đầu tư xây dựng. Công trình hồ chứa ảnh hưởng đến môi trường xung quanh cũng như hệ sinh thái môi trường nước. Những thay đổi vi khí hậu có thể xảy ra do độ ẩm thay đổi và điều này có thể ảnh hưởng đến cây trồng và đa dạng sinh học ở hạ lưu hồ chứa. Các đập cũng cản trở sự di chuyển của các loài cá di cư. Các con đập cũng hạn chế phần nào hoạt động của giao thông thủy trên các sông từ đó tác động tới việc giao thương hàng hóa giữa các khu vực.Ngoài ra, vấn đề khác đang được quan tâm rất nhiều hiện nay là các hồ chứa mà đặc biệt là các hồ chứa lớn sẽ tác động đáng kể đến thủy văn hạ lưu như thay đổi chế độ dòng chảy, tổng lượng dòng chảy hay lượng bùn cát về hạ lưu. Điều này dẫn đến những vấn đề như vùng hạ lưu không được cung cấp đủ nước, nhất là trong mùa khô để phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất. Lượng bùn cát màu mỡ mang theo các chất dinh dưỡng cung cấp cho các bãi bồi, các vùng đất nông nghiệp sụt giảm do bị giữ lại một phần ở các hồ chứa. Các hồ chứa làm thay đổi các động lực dòng chảy tự nhiên trên sông, làm sụt giảm trầm tích và chất dinh dưỡng về phía hạ lưu sông; thay đổi môi trường sống; và mất đặc tính sinh học. Việc tạo ra các hồ chứa làm thay đổi các đặc tính vận chuyển thủy lực và trầm tích của sông, làm tăng khả năng bồi lắng trong lòng trữ và lấy đi lượng phù sa bùn cát đáng lẽ cung cấp cho khu vực hạ lưu. Điều này dẫn đến hạ thấp lòng dẫn của sông phía sau đập, gây ảnh hưởng đến quá trình lấy nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt và sản xuất. Các hồ chứa có chức năng như một bể lắng, không chỉ giữ lại trầm tích thô mà còn cả phần bùn mịn. Trước thực trạng đó, rất nhiều nghiên cứu điều tra việc bồi lắng và giảm dung tích tích trữ của hồ chứa đã được tiến hành ở trên toàn thế giới. Quá trình bồi lắng quá mức dẫn tới hậu quả là mất khả năng dẫn lưu nước, dung tích trữ nước sụt giảm, ảnh hưởng quan trọng đến yếu tố bền vững ở nhiều hồ chứa, hạn chế vai trò cắt lũ của hồ. Việc giảm lượng phù sa xuống hạ lưu sông có thể làm thay đổi các quá trình địa mạo, xói mòn và biến đổi hình dạng sông. Việc bùn cát lắng đọng trong hồ chứa dẫn đến sự thiếu hụt phù sa trong dòng chảy của sông so với khả năng có thể mang phù sa của nó. Kết quả là, các vùng hạ lưu ngay lập tức bị xói mòn trên quy mô lớn của lòng và bờ sông. Sử dụng đất và lớp phủ đất là những thành phần quan trọng của hệ sinh thái trên cạn có ảnh hưởng đến các quá trình địa mạo, sinh thái và thủy văn. Những thay đổi trong lớp phủ đất cần được chú ý đặc biệt vì con người đã thay đổi hiện trạng đất đai để lấy lương thực và các nhu yếu phẩm khác trong hàng nghìn năm, nhưng tốc độ, phạm vi và cường độ thay đổi hiện nay lớn hơn nhiều so với trước đây. Thay đổi lớp phủ đất, đặc biệt là thay đổi rừng tự nhiên, làm cho đất dễ bị tổn thương bởi sự gia tăng lớn của xói mòn đất do gió và nước, đặc biệt là trên địa hình dốc.Quy hoạch sử dụng đất và hệ thống quản lý có liên quan chặt chẽ đến tính bền vững của tài nguyên nước vì sự thay đổi của lớp phủ sử dụng đất gắn với lượng nước thông qua các quá trình thủy văn liên quan. Thay đổi lớp phủ sử dụng đất là một vấn đề chính của thay đổi môi trường toàn cầu, là vấn đề nan giải mà cả thế giới đang phải đối mặt hiện nay và là nghiên cứu quan trọng nhất ở cấp độ toàn thế giới. Những thay đổi về lớp phủ sử dụng đất và ảnh hưởng của chúng đối với nguồn nước, tỷ lệ xói mòn và rủi ro lũ lụt là một thách thức khoa học. Những thay đổi của sử dụng đất đã gây ra biến động thủy văn của các lưu vực đầu nguồn dẫn đến tác động đến dòng chảy của sông và là một trong những động lực chính thay đổi thủy văn cũng như lượng bùn cát trên sông.Nhiều hồ chứa trên khắp thế giới đang mất đi dung tích lưu trữ hàng năm gây ra các vấn đề nghiêm trọng đối với thủy điện, thủy lợi, cấp nước và kiểm soát lũ lụt do các vấn đề bồi lắng. Việc bồi lắng hồ chứa là một hậu quả nghiêm trọng của quá trình xói mòn đất, đe dọa tính bền vững của các con đập. Nguyên nhân của xói mòn đất hiện nay ngoài các tác động khó lường của biến đổi khí hậu thì còn do quá trình thay đổi sử dụng đất. Các khu vực rừng bị chặt bỏ để khai thác gỗ, trồng trọt; các vùng thực vật bị thay thế hay trở thành đất trống do quy hoạch dở dang làm cho bề mặt đất bị rửa trôi. Quá trình bào mòn bề mặt đất càng mạnh mẽ hơn với các khu vực có bề mặt dốc và lượng mưa lớn. Không có cây cối hay thảm thực vật, nước mưa rơi trực tiếp lên bề mặt đất khiến lực tác động lớn hơn, lớp đất bề mặt dễ bị rửa trôi hơn.Xói mòn đất là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất gây ra suy thoái đất và là một nguy cơ môi trường quan trọng trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Lượng phù sa và xói mòn đất là hai hạn chế chính đối với việc quản lý bền vững tài nguyên nước và đất. Việc nghiên cứu các tác động khác nhau của thay đổi sử dụng đất đối với các hồ chứa đã trở thành một ưu tiên đối với các chiến lược quản lý và phát triển lưu vực trong tương lai. Đánh giá tác động có thể có của thay đổi sử dụng đất đối với sự kiện hồ chứa thủy điện là điều cần thiết cho sự phát triển trong tương lai cũng như để quản lý các dự án phát triển hồ chứa.Tác động của hồ chứa và sử dụng đất đến tình hình dòng chảy và phù sa bùn cát về hạ lưu được nhiều quốc gia, nhà khoa học quan tâm, bởi nó liên quan mật thiết đến an sinh xã hội, nền kinh tế của nhiều khu vực. Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành ở trên thế giới nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của các hồ chứa và thay đổi sử dụng đất trên lưu vực đến dòng chảy và lượng phù sa bùn cát về hạ lưu.