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상수도의 수원에는 수량의 풍부함과 안정성, 수질의 양호함과 오염될 가능성이 낮을 것 등이 요구된다. 좋은 수원의 선택과 유지는 수도의 핵심사항이다. 일반적으로 용천, 지하수, 산림지역에서 유출된 상류 하천수 등은 양질이며 양적으로도 안정되어 있으므로, 비교적 소규모의 수도에서는 이것들을 수원으로 할 수 있다. 그러나 이들 수원은 보통 수량이 한정되어 있으므로 도시 규모가 커지게 되면 그 수요를 충당하기 위해 유량이 많은 하천수에 의존해야 할 경우가 많다.

지하수·지표수도 그 근원은 유역 내의 강수이며, 강수 일수가 한정되어 있으므로 그 강수를 일정한 곳에 저류하여 평균화하지 않으면 매일 필요로 하는 수도의 수원으로는 이용할 수 없다. 그래서 인공저수지를 만들고, 천연 호소나 습지대를 이용하여 홍수류를 저류해놓았다가 그것을 갈수기에 보급하여 하류의 물 이 용에 충당해야 한다. 특히 물 수급이 핍박한 지역에서는 십수 년 또는 수십 년에 1회 발생 하는 소우년을 대비한 비축 댐을 계획하는 등 안정된 수자원 확보에 노력을 쏟고 있다.

상류유역의 산림과 호소에 의한 천연적인 유출조절기능과 함께 인공저수지로 유출량을 조절해도 수요수량의 증대를 충당할 수 없게 되면, 의존하는 집수유역면적을 확대할 수밖에 없다. 그 수단은 2가지가 있다. 하나는 하류 취수, 즉 같은 하천이라도 유역 내의 보다 많은 지류와 배수를 집수한 하류부나 하구부에서의 취수로 수량을 확보하는 일이며, 또 하나는 다른 지역의 하천으로부터 물을 끌어들이는 장거리 도수이다. 후자에는 물이 남는 유역에서 부족한 유역으로 물을 옮기는 경우와, 강수량의 계절분포와 유황이 다른 하천의 물을 융통하는 경우가 있는데, 이 두 경우는 모두 도수 터널과 펌프 설비를 설치함으로써 물 수급을 광역에서 평균화하는 방법이다.

이외에 해수 담수화장치, 빌딩 내에서의 순환 재이용설비 등은 물 처리 비용이 증가하므로 상시 운전되는 것은 아니지만, 댐 등에 의한 수자원 개발을 고도의 물처리를 통해 보완하는 설비로서의 의미를 가지고 있다. 한편 취수지점의 하류화와 저수 의존율의 증대는 수질면에서 지극히 중대한 문제를 안고 있다. 즉 취수지점의 하류화는 중·하류부에 발달한 농지와 도시·공장지대로부터의 배수가 상시 혼입할 뿐만 아니라, 각종 사고에 의해 오염이 될 위험을 안고 있다. 그러므로 수량의 증대와 교환으로 인해 상실된 수질의 안전을 보완하기 위하여 고도의 수역 감시와 물 처리에 의한 대응을 필요로 하지만, 완벽을 기하기는 어렵다. 다음으로 원수 중에 차지하는 저수된 물의 비율 증대와 저수기간의 장기화도 수질악화의 원인이 된다.

저수지 상류가 산림역뿐인 경우에는 수질의 열화가 적지만 유역 내에 관광시설이나 양어장·양돈장이 생긴다든지, 중류유역의 댐과 호소에 농지와 취락의 폐수가 유입하는 경우에는 저수지의 수질을 악화시킨다. 이와 같이 저수비율의 증가와 하류취수는 하천이용률을 높여 물 수요량 증대에 대처할 수 있는 유력한 수단인 반면, 수질에 심각한 문제를 야기하게 되었다. 더구나 상·하류에서의 비용부담문제, 즉 수원 수질보호에 필요한 상류유역의 개발억제에 대한 보상, 배수의 고도처리와 안전대책비용의 부담문제 등 해결해야 할 많은 문제점을 안고 있다.