简单地说：“绿水”是指不可见的水，“蓝水”是指看得见的水。中国在“绿水”的研究上算是刚刚起步。
在某一流域中，“绿水”（气态水）的循环供给陆生生态系统，“蓝水”（液态水）的循环供给水生生态系统和人类的用水需求。“绿水”的循环反映了自然界“土壤－植物”生态系统的用水消耗。“蓝水”在地表和地下流动，从山顶到山脚，从陆地到海洋。
1995年，绿水和蓝水的概念开始出现。从水循环角度分析，全球总降水的65%通过森林、草地、湿地和雨养农田的蒸散返回大气，称为绿水(绿水流)；仅有35%的降水储存于河流、湖泊以及含水层中，称为蓝水。绿水最初被定义为蒸散流，是流向大气圈的水汽流，后来被定义为具体的水资源，即绿水是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发消耗掉的水资源，尤其在雨养农业区是重要的水资源。
–人类对水资源的利用方式包括：
•1、直接利用
–主要是社会经济用水，包括雨养农业、木材、牧场等利用的绿水和灌溉、工业、生活等利用的蓝水
•2、间接利用
–主要是生态系统用水，包括与“绿水”相关的陆生生态系统用水和与“蓝水”相关的水生生态系统用水。
•“蓝水”使用后分为两部分：一部分使用后消耗成为水蒸气进入大气，不再适合人类使用；另一部分回流进入生态系统，但经常会携带大量的污染物。
•蓝水量 WB=WS+WG-WR
•绿水量 WG=P - WB
•WB 蓝水量； WS 地表水资源量；WG 地下水资源量；
•WR地表水资源量与地下水资源量的重复计算量
•P 降水总量
绿水资源事关人类福祉
据了解，一般意义上的水资源是指水循环中能够为生态环境和人类社会所利用的淡水，其补给来源主要为大气降水，储存形式为地表水、地下水和土壤水，可通过水循环逐年得到更新。现在对水资源的评价多集中于可见的、能被人类直接利用的蓝水资源，而绿水资源的评价和管理却被忽略。程国栋认为，应将绿水资源纳入未来的水资源评价中，使之真正发挥作用。
程国栋说，相对于真实存在于河流、湖泊等中的水资源，绿水是一种不易被看见的水，但它具有重要作用。绿水是维持生态系统景观协调和平衡的重要水源，能否保持生态系统的健康是水资源可持续利用的关键，绿水则在此发挥重要作用。目前，国际农业发展基金、全球水系统项目组开始致力于绿水研究。绿水概念及评价方法的出现已经引起了科学界对水资源概念和水文功能的重新思考。
在粮食生产与维系生态系统服务之间分享绿水，将成为21世纪的又一生态水文挑战，也是科学家研究关注的重点。据程国栋介绍，将绿水概念引入农业科学研究，更新了水资源的思维。近年来绿水资源及其功能评价研究正在起步，尽管在概念体系和评价方法上仍处在发展阶段，但绿水资源已在水资源评价和水文学研究中逐渐得到重视。斯德哥尔摩国际水资源研究中心将绿水资源视为关系人类福祉的重要资源，并用简明的水循环图式构画了一种全新的水资源管理策略。
有数据表明，人类用来生产维系其生存所需的水资源多半为绿水资源。大约60%的世界粮食生产依赖于绿水，几乎全部的畜牧业肉产品生产来源于绿水。并且在可预见的将来，绿水资源仍是世界粮食生产最重要的水源。绿水在维护地球陆地生态系统生产功能和服务功能方面具有不可替代的作用。
程国栋直言不讳：“干旱半干旱区雨养农业所要面对的是严酷的水资源条件，降水的不可靠性导致干旱胁迫频繁发生，粮食生产稳定性受到严重威胁。因此，科学的技术和方法对这一带水资源的管理非常关键。”
研究表明，生态系统生产量的增长与绿水的消耗呈线性关系，全球平均生产每吨谷物大约需要1500～3000立方米的绿水资源。据估计，发展中国家为满足人口增长的需要，在未来的25年内粮食产量必须翻番。这对于发展中国家是一个极大的挑战。目前，大约有95%的世界人口增长发生在发展中国家，超过60%的人口将主要依赖小规模的农场生活。所以，绿水管理的关键在于如何保证这些小规模的农场进行有效的粮食生产。
绿水为人类活动所影响
据程国栋介绍，人类活动不断影响绿水资源。在全球范围内，绿水流既决定于生物物理条件，如气候、土壤类型和植物种类等，又受制于各种因素，例如植物吸收水份时间、植被密度、土壤养分状况、土壤物理状况和土地利用方式。但无论是全球范围还是局部地区，人类活动通过改变土地利用格局一直深刻影响着绿水的变化。绿水流的减少意味着耕地面积在扩大，森林覆盖面积在减少。
此外，人类活动也加速了蓝水和绿水的互相转化。比如，人工储水工程消耗了蓝水资源，这就是一种蓝水转化为绿水的方式。据估计，目前全球人工储水工程所储存的水量约为6000立方千米，覆盖面积超过50万平方千米。干旱区水库能导致相当数量的水面蒸发，如阿斯旺大坝建成后，纳塞尔湖每年因水面蒸发损失的水量约为蓄水体积的11%。
40余年的西北工作和生活，使程国栋熟知，在西北缺水地区，老百姓早就懂得利用绿水资源，如用筑水窖集雨，水缸、脸盆接雨水等。科研人员完全可以设计出运行模型来估算绿水资源，以科学的方法使绿水资源被合理利用。
绿水资源研究恰逢其时
绿水资源研究在国外起步较晚，国内目前对其认识也非常有限，可以说还停留在概念上。然而，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所在甘肃临泽农田生态系统国家野外科学观测研究站近年来所做的科研工作，却为绿水研究准备了大量可靠、详实的技术数据。
据临泽站站长赵文智研究员介绍，临泽站位于河西走廊中部临泽平川荒漠绿洲边缘，自1975年建站以来，沙漠化防治和沙漠化土地的改造一直是研究站一项重点建设内容。经过不懈治理，临泽站周围流沙面积由54.6%减少到9.4%，绿洲向北扩展了1000～1500米。通过一些项目建设，不仅促进了草蓄产业的发展，使种植结构趋于合理，缓解了水资源紧缺的矛盾，也使治理区生态环境明显改善。
临泽站多年来积累的数据资源，不仅为当地制定灌溉定额、配水计划提供依据，而且曾经为国家“九五”科技攻关项目、国家自然科学基金等项目的开展提供了基础资料，为黑河分水方案的制定提供依据，眼下正在为3项重点基金和10余项研究所创新课题提供基础性研究资料，数据库部分数据已实现网上资源共享。临泽站科研基地是开展水文、生态、大气、土壤、冰川、冻土、沙漠化、人类活动等综合交叉研究的理想场地，在荒漠绿洲生态与环境研究示范、内陆河流域综合研究等方面发挥着重要作用，在干旱区水资源、水循环研究方面发挥着不可替代的作用。
