Vùng Đông Bắc Việt Nam được giới hạn về phía bắc và đông bởi đường biên giới Việt-Trung. Phía đông nam nhìn ra vịnh Bắc Bộ, phía nam giới hạn bởi dãy núi Tam Đảo và vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng.Về phạm vi hành chính, vùng đông bắc bao trùm các tỉnh Phú Thọ, Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh.
Đây là một trong những vùng khó khăn nhất Việt Nam. Do địa hình núi đá vôi hiểm trở và nhiều hang động ngầm phía dưới nên lượng nước phục vụ cho nông nghiệp, sinh hoạt và sản xuất phát triển vô cùng khó khăn, đặc biệt là vào mùa khô. Các hang động ngầm và các dòng chảy ngầm của địa hình núi đá vôi đặc trưng thu hết nước vào trong lòng của nó, việc khai thác và sử dụng bao đời nay của bà con là điều gần như rất hạn chế, trừ một số điểm lộ thiên nước ngầm và các hang động lộ thiên.
Các công trình cung cấp nước tuy chưa giải quyết triệt để các tồn tại, nhưng có thể nhận thấy rằng Chương trình Mục tiêu Quốc gia có vai trò vị trí đặc biệt quan trọng đã giải quyết cơ bản vấn đề nước sạch và vệ sinh cho người nghèo, vùng nghèo, vùng sâu, vùng xa; hạn chế thói quen du canh, du cư, ổn định để phát triển sản xuất. Chương trình đóng góp đáng kể vào giải phóng phụ nữ và trẻ em khỏi công việc nặng nhọc và tốn nhiều thời gian, góp phần thực hiện bình đẳng giới và đảm bảo quyền trẻ em. Chính vì vậy, cần phải có một giải pháp khai thác bền vững cho vùng Đông Bắc Việt Nam trong vấn đề tài nguyên nước, đặc biệt là nước ngầm.
Hiện nay, trên vùng cao nguyên đá Đồng Văn chủ yếu sử dụng các giải pháp khai thác nước truyền thống như: hồ treo, giếng khoan, trạm cấp nước tập trung và đặc biệt gần đây, chương trình dự án KAWaTech đã phát triển công nghệ khai thác nước không tập trung trong các hang động và trên mặt phục vụ bơm và cung cấp nước khu vực cao nguyên đá Đồng Văn. Các chương trình này đã đóng góp đáng kể vào việc tìm kiếm và đưa ra giải pháp thực tế cho người dân trong vùng. Tuy nhiên, cá giải pháp này cũng có một số hạn chế nhất định như giải pháp hồ treo còn phụ thuộc nhiều vào lưu lượng mưa hàng năm, sức chứa hạn chế, hạn chế nguồn cung cấp vào mùa khô, khả năng bốc hơi lớn và nhiều vấn đề về vệ sinh, môi trường, chi phí đầu tư cao và khả năng đập dễ bị nứt, hỏng ; Các giếng khoan lưu lượng cấp nước còn hạn chế, mới chỉ phục vụ được một nhóm nhỏ dân cư trong khu vực…
Để thực hiện được giải pháp khai thác, sử dụng nguồn nước bền vững cần phải có những nghiên cứu sâu hơn về nguồn nước. Những kết quả điều tra tài nguyên nước trên vùng cao nguyên đá mới chỉ là những tính toán ban đầu, nhiều số liệu điều tra cơ bản chưa nêu ra được các nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất, quy luật phân bố và vận động của nước ngầm khu vực phân bố karst, khả năng tăng trữ lượng khai thác và khai thác bền vững nguồn nước là như thế nào.
Chính vì những lý do trên, cao nguyên đá Đồng Văn với những đặc trưng nổi bật, đại diện cho các vùng núi Karst tại Việt Nam được chọn làm nơi thử nghiệm và vùng nghiên cứu cho đề tài nêu trên.
