Tính bền vững của lưu vực sông phản ánh tình trạng của lưu vực sông đó bao gồm tài nguyên thiên nhiên, môi trường sinh thái, đời sống của con người cũng như tình hình quản lý lưu vực sông nhằm đảm bảo nhu cầu hiện tại, đồng thời không làm tổn hao đến nhu cầu của thế hệ tương lai. Hiện nay, việc khai thác bừa bãi tài nguyên nước (TNN) lưu vực sông đang làm suy thoái, cạn kiệt và ô nhiễm tài nguyên thiên nhiên, ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế, xã hội trong lưu vực. Do đó, cần quản lý bền vững lưu vực sông, tức là quản lý tài nguyên nước phải lấy lưu vực sông – nơi hình thành tài nguyên nước làm đơn vị quản lý.
Nghiên cứu do hai nhà khoa học Chaver và Alipaz (2006) đưa ra chỉ số bền vững lưu vực sông WSI, và được UNESCO công nhận sử dụng rộng rãi cho tới nay. Chỉ số này bao gồm các chỉ thị về Thủy văn – Hydrology (H), Môi trường- Environment (E), Đời sống – Life (L) và Chính sách – Policy (P) trong lưu vực ; môi chỉ thị lại có các tham số (chỉ thị phụ) về Sức ép (Pressure), Hiện trạng (State) và Ứng phó ( Response). Tham số Sức ép phản ánh sức ép của các hoạt động của con người đến lưu vực sông; tham số Hiện trạng phản ảnh tình trạng của lưu vực sông trong năm nền của giai đoạn tính toán (năm cơ sở để so sánh) như là số lượng và chất lượng của tài nguyên thiên nhiên; tham số Phản ứng xem xét mức phát triển, cải thiện các vấn đề của xã hội đối với sinh thái trong lưu vực. Cơ cấu Sức ép – Hiện trạng – Ứng phó phản ánh tổng hợp các quan hệ Nhân – Quả và do đó đưa ra sự đánh giá lưu vực sông toàn diện hơn so với một chỉ số chỉ xét đến hiện trạng Giá trị WSI biến đổi trong phạm vi (0-1). Nếu cho trọng số của các chi thị bằng nhau thì WSI được tính bằng giá trị trung bình số học của 4 chỉ thị nêu trên theo công thức dưới đây:
WSI (giá trị từ 0-1) được tính là trung bình của 4 chỉ số bao gồm chỉ số thủy văn H (giá trị từ 0-1), chỉ số môi trường E (0-1), chỉ số cuộc sống (con người) L (0-1), và chỉ số về chính sách P (0-1). Mỗi 1 đại lượng được cho điểm theo thang 0, 0.25, 0.50, 0.75, hoặc 1.0. Tất cả các chỉ số đều có phần trăm như nhau, mặc dù cho các đại lượng có thể sẽ khác nhau giữa các lưu vực, và nên được chọn bởi sự đồng ý giữa các bên có liên quan. Đại lượng về áp lực WSI (bảng 2), và đại lượng trạng thái (bảng 2), các cấp độ, thang điểm đều được định nghĩa rõ ràng và hệ thống kĩ càng để thuận tiện cho người sử dụng có thể đánh giá điểm cho từng đại lượng 1 cách chinh xác nhất. Tuy nhiên, việc sử dụng mô hình lại dựa vào lượng thông tin sẵn có về lưu vực, việc này có thể sẽ không thực sự thuận tiện ở nhiều nơi. Việc áp dụng quy trình đánh giá này ở cấp độ toàn cầu cũng không thực sự có ý nghĩa nhiều
