全球用水量一个世纪以来已增加了6倍，这是人口增长速度的两倍。联合国的调查表明，世界上约有半数人口在 2025 年将会面临严重的水资源短缺。

对此，美国大自然保护协会（Nature Conservancy）开展了“全球大河合作项目”（Great River Partnership）来帮助保护淡水资源，转变保持和保护大河系统的方式。现在，IBM 也加入这一事业，通过提供高性能的计算来显示这些关键自然资源的三维模型。

新建的水坝对于下游城市的供水情况会产生什么样的影响？砍光江河流域上游的森林会危及当地居民赖以为生的鱼类资源吗？

解决这些问题将有助于政府组织制定政策和管理决策来保护自然环境，同时使居民受益。该项目最初将关注全球3大主要水系：美国的密西西比河流域、南美洲的巴拉那水系、中国的长江。

巴拉那河
巴拉那河流经阿根廷、巴西和巴拉圭，流域面积约 100 万平方英里。沿河两岸的居民亲眼目睹该河从上游挟带而来的泥沙而变得混浊不堪。科学家已经判定其罪魁祸首之一就是对大西洋沿岸森林的过快砍伐，这片森林覆盖面积曾达 3.3 亿英亩，相当于得克萨斯州面积的两倍。而现今，只残存了其中的 7%。由于覆盖巴拉那河各支流流域的森林面积大幅减少，因此也丧失了过滤注入河中的泥沙的功能。

快速了解事实：

• 南美洲的第二大河。
• 巴西最新的环境保护法规定将 20% 的农田退耕还林。
• 几个世纪以来沿河流域日益增加的人口以及世界上的一些最大的水利工程的建造，已使该河东部流域状况发生显著的变化。

密西西比河
种类繁多的植物、无脊椎动物、两栖动物、爬行动物和哺乳动物在这片淡水流域聚集栖息，同时还包括北美大陆近四分之一的鱼类物种。在这片土地上，还居住着 3000 多万的居民，其中半数都依靠密西西比河及其支流作为饮用水来源。为利用陆地而建造的堤坝以及进行的改造已经改变了河流原有的生态系统。由此，生物的多样性在减少、水源质量在降低，而茂密的森林以及其他重要的栖息地也在逐渐消失。

快速了解事实：

• 北美洲最大水系的组成部分。
• 落入明尼苏达州艾塔斯卡湖（Lake Itasca）的雨水流入墨西哥湾的时间大约需要 90 天。（译者注：密西西比河干流发源于艾塔斯卡湖，注入墨西哥湾）
• 截止 2000 年，美国毗邻该流域的各州超过 50% 以上的湿地已经干涸或被淹没。

长江
在中国的长江流域生活着超过 3.5 亿的居民，这超过了美国的总人口。其中大部分人口都直接依赖于长江供给食物、水源以及电力。与人类傍邻而居的是种类繁多的大量生物，这包括多达 300 多种的鱼类资源。中国对淡水和电力的需求，已经导致建造了大量水坝，其中包括三峡大坝，而且周边的地貌也发生了巨大变化。

快速了解事实：

• 亚洲最长的河流，也是世界第三长河。
• 世界上最繁忙的航道之一，2005 年货运总量达 7.95 亿吨。
• 白暨豚在 2006 年已被宣布为功能性灭绝。

从野生生物到运输直至农业生产，基本上都离不开世界上的水资源。然而，小的改变足以带来灾难性的恶果。例如，1993 年夏天，密西西比河上游的洪灾造成的损失达 120 亿至 160 亿美元。

为了能够预见这些影响，政府和环境组织设计了复杂的科学模型。通常，这些模型只不过是复杂的电子表格，使用科学家收集到的或有权访问的数据。但每个组织都使用自己的方法体系、重新构建许多其他组织已经完成或计划去做的内容。

IBM 正与其合作伙伴进行合作，力求帮助科学家汇聚各自的模型，并为他们开发决策支持系统，从而推动对特定流域建立综合的水管理体系，并增强重要利益相关方之间的协作和交流。该系统将是一个完全互动的三维空间（虚拟实境）。

世界上的河流正在日益“立体化”。现实世界数据有助于模拟江河流域，并将其转换成数字虚拟实境。

研究人员可以在虚拟实境中探索潜在的变化，如土壤浸蚀、鱼群和水位等。

研究人员甚至可以深入内陆，评估农业、建筑以及运输项目对环境造成的影响。