普通水文学

根据物质不灭定律：对任一地区、任一时段，收入水量与支出水量之差必等于其蓄水量的变化，这就是水量平衡原理，是现代水文学基本理论之一。

对任一闭合柱体，任一时段的水量平衡方程式为：

其中 X 为降水量，$Z_1$ 为水汽凝结量，$Y_1$ 为地表水流入量，$W_1$ 为地下水流 入量；$Z_2$ 为蒸发量，$Y_2$ 为地表水流出量，$W_2$ 为地下水流出量；$U_1$、$U_2$ 为时段始末蓄水量。

全球水量平衡：海洋多年平均蒸发量等于降水量加河流入海径流量：

陆地多年平均蒸发量等于降水量减径流量：

两式相加得全球蒸发量等于降水量：

大陆内流区多年平均水量平衡方程为：

即多年平均降水量等于多年平均蒸发量。内流区并非没有径流，只是径流最终消耗于蒸发而不注入海洋。

闭合流域（地下分水线与地面分水线重合、地下水可排入河道经出口断面）的水量平衡方程为：

ΔU 为蓄水变量。多水期 ΔU 为正值，降水除耗于蒸发和径流外还使流域蓄水量增加；少水期 ΔU 为负值，流域不仅消耗降水还消耗部分蓄水量。

多年期间闭合流域的蓄水变量有正有负，累加可相互抵消而趋近于零，故多年平均水量平衡方程为：

$X_0$、$Y_0$、$Z_0$ 分别为多年平均降水量、径流量和蒸发量。

非闭合流域（地下分水线与地面分水线不重合）在无跨流域引水时的水量平衡方程为：

其中 ΔW 为本流域与相邻流域的地下径流交换量。

由多年平衡式两边除以 $X_0$ 得：

令 $\alpha=Y_0/X_0$ 为多年平均径流系数，$\beta=Z_0/X_0$ 为多年平均蒸发系数，二者之和等于 1。干燥地区蒸发系数大、径流系数小；湿润地区径流系数大、蒸发系数小。