كما يتم في الوقت نفسه العمل على تعزيز الموارد المائية، وتخفيف الضغط عليها بإيجاد موارد مائية غير تقليدية تتمثل في تحلية مياه البحر المالحة بالمنطقة. ويتم فيما يأتي التعريف بالموارد المائية في المنطقة بصورة عامة مع إلقاء الضوء على خصائصها بأسلوب مبسط: مياه السيول يُقَدَّر أن حدوث السيول (الجريان السطحي) في المناطق الصحراوية يبدأ عندما تراوح غزارة سقوط الأمطار بين 5 و 20مم / ساعة. وحيث إن جميع المجاري المائية (الأودية) في المملكة داخلية المنشأ، لذا فإن المياه التي تجري فيها مرتبطة بالأمطار المحلية، ونظرًا إلى قلة الأمطار الساقطة على منطقة تبوك وعدم انتظامها فإن جريان مياه السيول في أوديتها قليل الحدوث، كما أنها غالبًا ما تجري في الأودية لفترات قصيرة. تمتد سلسلة المرتفعات الغربية في المملكة بمحاذاة الساحل الغربي للبحر الأحمر من الحدود مع الأردن شمالاً إلى الحدود مع اليمن جنوبًا، وتمثل جبال مدين الواقعة في منطقة تبوك الجزء الشمالي منها. وهذه السلسلة الجبلية خط تقسيم رئيس للمياه في المنطقة، حيث تنحدر منها أودية كثيرة تتجه بصورة عامة نحو الشمال الشرقي باتجاه الأجزاء الداخلية من المملكة، ومنها: وادي ثرف، ووادي ضم، ووادي الجزل.
تُطلق الهيئة العامة للأرصاد وحماية البيئة السعودية مبادرة لإنشاء برنامج وطني للمراقبة البيئية على المياه الجوفية والسطحية ضمن برنامج التحول الوطني 2020. وتأتي هذه المبادرة ضمن مبادرات الهيئة في إطار دور الهيئة من خلال تحقيق رؤية المملكة 2030، لرفع مستوى العمل في الأرصاد والبيئة، وتحسين مستوى الخدمات المقدمة التي تشارك في سلامة ورفاهية المجتمع وتعزيز التنمية المستدامة. وأوضح مدير عام المقاييس والمعايير البيئية في الهيئة المهندس ممدوح تمر، أن مبادرة مراقبة المياه الجوفية والسطحية تهدف إلى إنشاء نظام متكامل لمراقبة الملوثات المائية للحد من تأثيرها على المياه الجوفية والسطحية بما يضمن حماية موارد المملكة المائية، لافتاً إلى أن هذا المشروع يدخل ضمن تقييم الوضع الراهن للمياه في جميع مدن المملكة، وتحديد مصادر التلوث وإنشاء قاعدة بيانات لذلك، مع استحداث نظام للمراقبة المستمرة لجودة المياه الجوفية والسطحي. وأشار إلى أنه سيتم من خلال المشروع حفر 1040 بئراً اختبارياً، وجمع وتحليل 16640 عينة مياه جوفية، و22000 عينة مياه سطحية، بالإضافة إلى جمع 8320 عينة تربة، و4160 عينة لرصد التلوث الإشعاعي في مختلف مناطق المملكة، لوضع النتائج ضمن قاعدة المعلومات الخاصة بالمشروع.
تم بناء نموذج نظام ديناميكي مائي اقتصادي زراعي لتحقيق الكفاءة الاقتصادية المثلي من استخدام المياه الجوفية في وادي الدواسر بالمملكة العربية السعودية باستخدام برنامج (Stella). وهذا البرنامج هو عبارة عن منصة تستخدم لبناء نماذج المحاكاة بحيث يقوم المستخدم بإنشاء العلاقات بين المدخلات باستخدام أدوات البرنامج. وقد تم اقتراح سبعة سيناريوهات للفترة (2017-2030م) بهدف دراسة الآثار المتوقعة من قرار الحكومة بإيقاف زراعة الأعلاف الخضراء في منطقة الدراسة في مطلع العام 2019. تم الحصول على البيانات من خلال إجراء مسح ميداني لتسعة وثلاثين مزرعة في منطقة الدراسة، شملت مزارع البرسيم والأعلاف الأخرى والتمور والخضروات والقمح. تم أخذ العينات بطريقة عشوائية طبقية تتناسب مع مساحات كل محصول في منطقة الدراسة. كذلك من منشورات وزارة البيئة والمياه والزراعة والكتاب الاحصائي السنوي وغيرها من المنشورات الرسمية. أظهرت النتائج أن تطبيق قرار إيقاف زراعة الأعلاف سيوفر 21 مليار متر مكعب من المياه الجوفية غير المتجددة للفترة (2017-2030م). كما أظهرت النتائج أن استبدال زراعة الأعلاف بزراعة محصول واحد من الخضروات لكل سنة هو السيناريو الأمثل لتحقيق الكفاءة الاقتصادية الأعلى من استخدام المياه الجوفية في منطقة الدراسة.
والجدير بالذكر أن نحو 70% من الطبقات الحاملة للمياه الجوفية تتكون من الغرين والطمي غير المنفذ للماء مياه البحر المحلاة: وهي المياه التي يتم استخراجها من مياه البحر بعد إزالة الأملاح عن طريق محطات ضخمة تعمل على تكثيف البخار أو بالتناضح العكسي، وهي مصدر مهم من مصادر المياه في المملكة، ويتم إنتاجها عن طريق محطات تحلية مياه البحر الموزعة على الساحلين الغربي والشرقي للمملكة، وقد لجأت المملكة إلى هذا المصدر لتأمين مياه الشرب للمناطق التي تقل فيها مصادر المياه الأخرى، ومن ذلك ما تم إنشاؤه من محطات في مركز الشقيق وجزيرة فرسان، كما يوضحها (جدول 38)
ويخطط الفريق البحثي لدمج الكثير من مصادر بيانات الأقمار الصناعية لتحسين وتيرة جمع البيانات ودقتها، وبالتالي تحسين دقة إطار العمل. يقول مكابي: «يتمثل الهدف الرئيسي لمجموعتنا البحثية في مراقبة كل مجال، في كل مكان، طوال الوقت -والتي تعد مشكلة حقيقية في تحليل البيانات الضخمة، حيث نحتاج إلى معرفة ذلك على المستوى المحلّي المُقدّمة على نطاق الكوكب، لمعالجة مخاوف الأمن الغذائي والمائي الوطني والعالمي».
وبين أن للمشروع آثاراً اقتصادية وبيئية واجتماعية، إذ سيسهم في سد العجز المائي ويوفر مياه آمنة، إلى جانب حمايته للصحة العامة من خلال المراقبة المستمرة لجودة المياه مع ضمان عدم صرف المياه الملوثة في المجاري المائية، وتنظيم وإدارة ومراقبة والتحكم في التلوث الناتج عن مختلف الأنشطة الصناعية والتنموية والاستخدام الأمثل للمياه، فضلاً عن تطبيق الأدوات الاقتصادية لدعم إدارة نوعية للمياه، وتعزيز قطاع السياحة المائية في المملكة. (عن "صحيفة الاحساء")