Водные ресурсы Свердловской области отличаются значительной неравномерностью распределения не только во времени, но и по территории. Среднемноголетний сток рек, формирующийся на территории области, составляет 29,1 куб. км, из сопредельных областей поступает в среднем ежегодно около 1,0 куб. км. Объем годового стока в маловодный год 95% обеспеченности снижается до 14,9 куб. км.

По общему ресурсному потенциалу сток рек Свердловской области позволяет покрыть потребности населения и экономики в воде. Наибольшее количество ресурсов речного стока сосредоточено на восточной границе области, в то время как основной промышленный потенциал и подавляющее большинство городов сконцентрировано в истоках рек. В целом по области водохозяйственный баланс рек положительный. Однако низкие величины минимального стока на большинстве рек и повышенное загрязнение отдельных участков рек обусловили дефицит водных ресурсов необходимого качества в таких городах области, как Екатеринбург, Нижний Тагил, Первоуральск, Кировград. В указанных условиях использование зарегулированного стока является единственной альтернативой гарантированного обеспечения водопотребления населения, промышленности и сельского хозяйства. Для покрытия дефицита построен целый ряд водохранилищ и прудов, а также производятся внутрибассейновые и межбассейновые переброски стока.

Территория области площадью 194,7 тыс. кв. км принадлежит бассейнам семи основных рек, пересекающих границу области: Тавда, Тура, Пышма, Исеть, Чусовая, Уфа, Сылва. Некоторые из рек в своих верховьях или их притоки зарегулированы каскадом водохранилищ. Суммарная площадь водосбора верхних участков рек, зарегулированных в настоящее время водохранилищами, составляет 36200 кв. км или 18% площади области. В Свердловской области эксплуатируется около 500 напорных гидротехнических сооружений, из них водохранилищ объемом более 1 млн куб. м – 128 с суммарным объемом 2,4 куб. км, в том числе 39 водохранилищ объемом более 10 млн куб. м, из них 7 водохранилищ имеют объем более 100 млн куб. м.

Самые старые водохранилища – Невьянское и Алапаевское (1696–1700 годы). В XVIII веке построены Сысертское, Нижне-Тагильское, Полевское, Северское, Ревдинское, Верх-Исетское, Староуткинское, Сылвинское, Сергинское. В середине XIX века – 4 водохранилища: Верхне-Сысертское, Заводоуспенское, Михайловское, Глубочинское. За годы войны – 2: Волчихинское и Краснотурьинское. За период с 1960 по 1990 годы – 12 крупных водохранилищ: Белоярское, Мало-Рефтинское, Рефтинское, Верхне-Выйское, Ново-Мариинское, Верхне- и Нижне-Качканарские, Верхне-Макаровское, Нязепетровское, Андрюшинское, Леневское. Призмы сработки подавляющего большинства водохранилищ незначительны от 1 до 3 м. Большие призмы сработки имеют водохранилища: Ново-Мариинское на р. Ревда (15 м), Нижне-Качканарское (15 м), Верхне-Выйское (14 м), Нижне-Салдинское (7 м), Краснотурьинское (8 м), Верхне-Макаровское (8 м) и другие. Крупнейшими по общему объему является Белоярское водохранилище (W=265 млн куб. м) и Рефтинское (142 млн куб. м).

Большинство водоемов имеют площадь зеркал 4–8 кв. км, наибольшая площадь у Белоярского – 38 кв. км, не считая зарегулированных верховых озер. На территории области имеются три крупных озера, которые когда-то в прошлом были зарегулированы плотинами в истоках вытекающих из них рек (Аятское, Черноисточинское, Исетское), оз. Таватуй соединено протокой с искусственным Верх-Нейвинским водохранилищем.

Суммарная полезная отдача водохранилищ в год 95% обеспеченности составляет 1616,8 млн куб. м. Крупнейшими по полезной отдаче являются новые – Верхне-Макаровское (2,4 куб. м/сек), Ново-Мариинское (2,65 куб. м/сек) и старые – Нижне-Тагильское (0,84 куб. м/сек), Черноисточинское (около 1,6 куб. м/сек), Михайловское (3,29 куб. м/сек) водохранилища. Увеличение полезных отдач действующих водохранилищ за счет изменения подпорных отметок, как правило, невозможно, так как эти отметки лимитируются отметками гарантированной работы водозаборов или застроенностью прилегающих к водохранилищам территорий.

Отличительная особенность регулирования стока основных рек нашей области – каскадное расположение водохранилищ. Так, на р. Исети размещено 7 водохранилищ, на р. Нейве – 5, на р. Чусовой и Ревде с притоками – 15. Из 128 водохранилищ многолетнее регулирование осуществляется на 20, наиболее высокий коэффициент регулирования имеет Нижне-Качканарское водохранилище на р. Вые.

Преобладающая часть гидротехнических сооружений относится ко II классу капитальности (Белоярское – I класс). Пропускная способность водосбросов большинства водохранилищ соответствует классу капитальности. Наибольшую пропускную способность (более 500 куб. м/сек) имеют следующие водохранилища: Волковское – 940 куб. м/сек; Михайловское – 730 куб. м/сек; Алапаевское – 600 куб. м/сек; Нижне-Салдинское – 570 куб. м/сек; Нижне-Тагильское – 528 куб. м/сек; Режевское – 515 куб. м/сек.
Учет забора и сбросов воды находится в ведении энергетических служб предприятий. В Отдел водных ресурсов по Свердловской области Нижне-Обского бассейнового водного управления поступает оперативная информация по 48 водохранилищам, по которым выполняются воднобалансовые расчеты с определением приточности воды. Напоры на большинстве старых плотин от 5 до 10 м. Большие напоры на новых: Ново-Мариинском – 27 м, Белоярском – 20 м, Рефтинском – 22 м. Внутрибассейновые переброски стока рек: Ревдинское водохранилище на р. Ревде – Волчихинское водохранилище на р. Чусовой и Нижне-Сысертское водохранилище на р. Сысерти – г. Каменск-Уральский.

Основная межбассейновая переброска стока включает Нязепетровское (р. Уфа), Верхне-Макаровское (р. Чусовая), Волчихинское (Чусовая), Верх-Исетское водохранилища, объединенные трактами каналов и трубопроводов и руслами рек Западная Чусовая и Решетка. Другая действующая система объединяет Аятское водохранилище на р. Аяти и Верх-Нейвинское водохранилище на р. Нейве.

Многие водохранилища используются одновременно как источники питьевого, промышленного водоснабжения и в целях рекреации. Подавляющее большинство водохранилищ непосредственно как источник водоснабжения, то есть на них расположены водозаборные сооружения. Во второй половине XX века построено 3 больших водохранилища (Верхне-Макаровское, Ново-Мариинское, Леневское), которые работают в компенсационном режиме, т. е. осуществляют специальные попуски для транзита к местам расположения водозаборов.

Вся водохозяйственная система области сформировалась в целях комплексного решения водохозяйственных проблем. Основными потребителями воды являются население Свердловской области и предприятия энергетических и оборонных отраслей промышленности. На балансе энергетических компаний находятся 10 сооружений, среди них Верхотурское, Верхне-Тагильское с Вогульским, Волковское, Исетское, Рефтинское и другие.

Самыми крупными являются Екатеринбургский и Нижне-Тагильский промузлы. На сегодняшний день крайне актуальной является проблема перспективного водообеспечения Екатеринбургского промузла. В «Генеральном плане развития МО г. Екатеринбурга на период до 2025 года» использование Верхне-Араслановского водохранилища в качестве перспективного источника хозяйственно-питьевого водоснабжения Екатеринбургского промузла не рассматривается. Для устойчивого водоснабжения г. Екатеринбурга в Генплане предложены пути энергосберегающих технологий, т.е. снижения удельного водопотребления, в том числе за счет оптимизации систем подачи и распределения воды, снижения потерь заменой изношенных участков сети, создания резервных источников водоснабжения на базе подземных вод и т.п.

Было бы целесообразным продолжение работы в направлении поиска независимого источника питьевого водоснабжения на территории Свердловской области, результаты которой могли бы позволить оценить всевозможные варианты и принять к реализации наиболее приемлемый. На современный уровень наиболее дефицитным по водообеспеченности является Нижне-Тагильский промузел. Так, величина водозабора из Нижне-Тагильского водохранилища за 2007 год (3,85 куб. м/с) превышает суммарную полезную отдачу 95% обеспеченности каскада водохранилищ на р. Тагил (3,55 куб. м/с).

По данным статистической отчетности за 2007 год суммарное потребление свежей воды по области из поверхностных источников составило 1,51 куб. км, из них забор воды из зарегулированного стока, то есть из водохранилищ – 798 млн куб. м (53%). Из указанного объема 798 млн куб. м – 433 млн куб. м было использовано на хозяйственно-бытовые нужды. Для сравнения: в 2007 году – 27 млн куб. м, из запасов подземных вод – 122 млн куб. м.

Наиболее уязвимым по водообеспеченности является водозабор Северского трубного завода для хозяйственно-питьевых нужд из живого тока р. Чусовой в 0,8 км выше д. Косой Брод. Величина водозабора за 2007 год составила 14,1 млн куб. м (0,44 куб. м/с), что превышает естественные минимальные среднемесячные расходы 95% обеспеченности р. Чусовой у д. Косой Брод (пост Свердловского ЦГМС-Р). В особо маловодные периоды летней и зимней межени существующая величина водозабора не водообеспечена естественным стоком реки. Единственным источником покрытия дефицита в указанных условиях может быть только использование стока переброски из Нязепетровского водохранилища. Таким образом, основной источник питьевого водоснабжения городов и поселков области – это водохранилища. Для питьевого водоснабжения используются 7 водохранилищ; наиболее крупные из них – Черноисточинское и Верхне-Макаровское.

В 2009 году в области обустроено 228 источников нецентрализованного водоснабжения, из них 39 родников, 172 колодца, 17 скважин. Самым лучшим по обустройству признан родник «Святой ключ» в деревне Паршина, также понравилось благоустройство родника «Виктория» в районе Пановки городского округа «Лесной» и родника «Арсенькин ключ» на Киселевском шоссе в Серове. Прекрасная зона отдыха развернулась вокруг родника «Сертазан» в окрестностях села Писанец Артёмовского городского округа. Лебяжинский родник на одноимённой горке в Невьянске стал обзорной площадкой, от родника, как на ладони, видна знаменитая Наклонная башня и возрождённый Преображенский собор.

Начиная с 2000 года на территории области обустроено 3 тысячи 228 источников нецентрализованного водоснабжения, в том числе 815 родников, 2200 колодцев, 213 скважин.

родник "Ильин" в селе Курьи
родник "Девичьи слезы" в Красноуральске
родник «Демидовский» в Верхнем Тагиле