Integrated Analyses of Canada’s Water Resources: A System Dynamics Approach

An integrated water resources management model for Canada, CanadaWater, has been developed using the system dynamics simulation approach. The CanadaWater model takes into consideration dynamic interactions between quantitative characteristics of the available water resources and water use that are determined by the socio-economic development level, population and physiographic features of Canada’s territory. It is a unique tool that integrates the water quantity and quality sectors with seven sectors that drive economic development: population; agricultural development; food production; capital investment; energy generation; use of non-renewable resources; and persistent pollution. The CanadaWater model is a system dynamics simulation model that provides for investigation of different scenarios. Model simulations are performed for 12 scenarios designed to investigate policy options in the area of fresh water availability, wastewater treatment, economic growth, population growth, energy generation and food production. The conclusions point to a very strong dependence of Canada’s future development and well being on maintaining acceptable quality of the water resources and controlling the level of water use in different sectors. Résumé : Un modèle de gestion intégrée des ressources en eau pour le Canada, CanadaWater, a été conçu à l’aide de l’approche par simulation de la dynamique du système. Le modèle CanadaWater prend en considération les interactions dynamiques entre les caractéristiques quantitatives des ressources en eau disponibles et entre l’utilisation de l’eau, lesquelles sont déterminées par le degré de développement socio-économique, la population et les caractéristiques physiographiques du territoire canadien. Il s’agit d’un outil unique qui intègre les secteurs de la quantité et de la qualité de l’eau à sept secteurs qui stimulent le développement économique : population; développement agricole; production alimentaire; investissement de capitaux; production d’énergie; utilisation de ressources non renouvelables et pollution continue. Le modèle CanadaWater consiste en un modèle de simulation dynamique du système qui permet d’effectuer des recherches quant à différents scénarios. Les simulations de modèle sont exécutées pour 12 scénarios conçus dans le but d’étudier des options stratégiques ou des propositions de politique dans les domaines de la disponibilité de l’eau douce, du traitement des eaux usées, de la croissance économique, de la croissance de la population, de la production d’énergie et de la production alimentaire. Les conclusions semblent indiquer que le bien-être et le développement futurs du Canada seront Canadian Water Resources Journal Vol. 29(4): 223–250 (2004) © 2004 Canadian Water Resources Association Revue canadienne des ressources hydriques Slobodan P. Simonovic1 and Veerakcuddy Rajasekaram1 1 Department of Civil and Environmental Engineering, University of Western Ontario, London, ON N6A 5B9 Submitted March 2004; accepted September 2004. Written comments on this paper will be accepted until June 2005. C an ad ia n W at er R es ou rc es J ou rn al D ow nl oa de d fr om p ub s. cw ra .o rg b y U ni ve rs ity o f L et hb ri dg e on 0 2/ 25 /1 2 Fo r pe rs on al u se o nl y. fortement tributaires de la préservation d’une qualité acceptable des ressources en eau ainsi que du contrôle du degré d’utilisation de l’eau dans différents secteurs.