อุทกวิทยา (จากภาษากรีกโบราณὕδωρ ( húdōr ) ' น้ำ'และ-λογία ( -logía ) ' การศึกษา' ) คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ การกระจาย และการจัดการน้ำบนโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ รวมถึงวัฏจักรน้ำทรัพยากรน้ำและ ความยั่งยืน ของลุ่มน้ำผู้ปฏิบัติงานด้านอุทกวิทยาเรียกว่านักอุทกวิทยานักอุทกวิทยาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษา วิทยาศาสตร์ โลกหรือสิ่งแวดล้อมวิศวกรรมโยธาหรือสิ่งแวดล้อมและภูมิศาสตร์กายภาพ^{[ 1 ]} พวกเขาใช้หลากหลายวิธีวิเคราะห์และเทคนิคทางวิทยาศาสตร์ ในการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อช่วยแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับน้ำ เช่นการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมภัยพิบัติทางธรรมชาติและการจัดการน้ำ^{[ 1 ]}

อุทกวิทยาแบ่งออกเป็น อุทกวิทยาผิวน้ำ อุทกวิทยา ใต้ดิน ( อุทกธรณีวิทยา ) และอุทกวิทยาทางทะเล ขอบเขตของอุทกวิทยารวมถึงอุทกอุตุนิยมวิทยาอุทกวิทยาผิวน้ำอุทกธรณีวิทยาการ จัดการ ลุ่มน้ำและคุณภาพน้ำ

สาขาวิชาสมุทรศาสตร์และอุตุนิยมวิทยาไม่ได้ถูกรวมไว้ด้วย เนื่องจากน้ำเป็นเพียงหนึ่งในหลายแง่มุมที่สำคัญในสาขาวิชาเหล่านั้น

งานวิจัยด้านอุทกวิทยา สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมนโยบายและการวางแผนได้

• อุทกวิทยาเชิงเคมีคือ การศึกษาลักษณะทางเคมีของน้ำ
• นิเวศวิทยาทางน้ำคือการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและวัฏจักรของน้ำ
• อุทกธรณีวิทยาคือ การศึกษาเกี่ยวกับการมีอยู่และการเคลื่อนที่ของน้ำใต้ดิน
• อุทกธรณีเคมีคือการศึกษาว่าน้ำบนบกละลายแร่ธาตุต่างๆ ได้อย่างไรและกระบวนการผุพังของ แร่ธาตุเหล่านั้นส่งผลต่อองค์ประกอบทางเคมีของน้ำอย่างไร
• อุทกสารสนเทศศาสตร์คือ การปรับใช้เทคโนโลยีสารสนเทศกับงานด้านอุทกวิทยาและทรัพยากรน้ำ
• อุทกอุตุนิยมวิทยาคือ การศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายเทน้ำและพลังงานระหว่างพื้นดินและผิวน้ำกับชั้นบรรยากาศเบื้องล่าง
• อุทกวิทยาไอโซโทปคือการศึกษาลักษณะเฉพาะของไอโซโทปในน้ำ
• อุทกวิทยาพื้นผิวคือการศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการทางอุทกวิทยาที่เกิดขึ้นบนหรือใกล้พื้นผิวโลก
• การจัดการ ลุ่มน้ำครอบคลุมถึงการกักเก็บน้ำในรูปแบบของอ่างเก็บน้ำ และการป้องกันอุทกภัย
• คุณภาพน้ำครอบคลุมถึงองค์ประกอบทางเคมีของน้ำในแม่น้ำและทะเลสาบ ทั้งสารมลพิษและสารละลายตามธรรมชาติ

• การคำนวณปริมาณน้ำฝน
• การคำนวณการระเหยและการคายน้ำ
• การคำนวณปริมาณน้ำไหลบ่าบนพื้นผิวและปริมาณน้ำฝน
• การกำหนดสมดุลน้ำของภูมิภาค
• การกำหนดสมดุลน้ำทางการเกษตร
• การออกแบบโครงการฟื้นฟูพื้นที่ริมแม่น้ำ
• การลดผลกระทบและการคาดการณ์ความเสี่ยงจากน้ำท่วมดินถล่มและ ภัย แล้ง
• การพยากรณ์น้ำท่วมแบบเรียลไทม์, การเตือนภัยน้ำท่วม , การวิเคราะห์ความถี่ของการเกิดน้ำท่วม
• การออกแบบ ระบบ ชลประทานและการจัดการผลผลิตทางการเกษตร
• ส่วนหนึ่งของโมดูลความเสี่ยงในแบบจำลองภัยพิบัติ
• การจัดหาน้ำดื่ม
• การออกแบบเขื่อนเพื่อการจัดหาน้ำหรือการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ
• การออกแบบสะพาน
• การออกแบบท่อระบายน้ำและระบบระบายน้ำในเขตเมือง
• การวิเคราะห์ผลกระทบของความชื้นก่อนหน้าต่อระบบท่อระบายน้ำเสีย
• การทำนาย การเปลี่ยนแปลง ทางธรณีสัณฐานวิทยาเช่นการกัดเซาะหรือการสะสมตะกอน
• การประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติและที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ต่อทรัพยากรน้ำ
• การประเมิน ความเสี่ยงจากการแพร่กระจายของ สารปนเปื้อนและการกำหนดแนวทางนโยบายด้านสิ่งแวดล้อม
• การประเมินศักยภาพทรัพยากรน้ำของลุ่มแม่น้ำ
• การจัดการทรัพยากรน้ำ
• วิศวกรรมทรัพยากรน้ำ - การประยุกต์ใช้หลักการทางอุทกวิทยาและอุทกศาสตร์ในการวางแผน การพัฒนา และการจัดการทรัพยากรน้ำเพื่อประโยชน์ของมนุษย์ ประกอบด้วยการประเมินปริมาณน้ำ คุณภาพ และความต้องการ การออกแบบและดำเนินการโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำ และการนำกลยุทธ์การจัดการน้ำอย่างยั่งยืนไปใช้^{[ 2 ]}

อุทกวิทยาได้รับการศึกษาและวิศวกรรมมานานหลายพันปีแล้วชาวอียิปต์โบราณเป็นกลุ่มแรกๆ ที่นำอุทกวิทยามาใช้ในวิศวกรรมและการเกษตร โดยคิดค้นรูปแบบการจัดการน้ำที่เรียกว่าการชลประทานแบบแอ่งน้ำ^{[ 3 ]} เมืองต่างๆ ในเมโสโปเตเมียได้รับการปกป้องจากน้ำท่วมด้วยกำแพงดินสูงชาวกรีกและโรมันสร้างท่อส่งน้ำในขณะที่ประวัติศาสตร์แสดงให้เห็นว่าชาวจีนสร้างระบบชลประทานและควบคุมน้ำท่วม ชาวสิงหล โบราณ ใช้อุทกวิทยาในการสร้างระบบชลประทานที่ซับซ้อนในศรีลังกาซึ่งเป็นที่รู้จักจากการคิดค้นบ่อวาล์ว ( bisokotuwas )ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ เขื่อนกั้นน้ำและคลองต่างๆ ที่ยังคงใช้งานได้จนถึงปัจจุบัน

มาร์คัส วิตรูเวียสในศตวรรษที่ 1 ก่อนคริสต์ศักราช ได้อธิบายทฤษฎีเชิงปรัชญาของวัฏจักรน้ำ โดยที่ปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาบนภูเขาจะซึมลงสู่พื้นผิวโลกและก่อให้เกิดลำธารและน้ำพุในที่ราบต่ำ^{[ 4 ]}ด้วยการนำแนวทางทางวิทยาศาสตร์มาใช้มากขึ้นเลโอนาร์โด ดา วินชีและเบอร์นาร์ด ปาลิสซีได้สร้างภาพแทนที่แม่นยำของวัฏจักรน้ำขึ้นมาโดยอิสระ จนกระทั่งศตวรรษที่ 17 ตัวแปรทางอุทกวิทยาจึงเริ่มมีการวัดปริมาณ

ผู้บุกเบิกวิทยาศาสตร์อุทกวิทยาสมัยใหม่ ได้แก่ปิแอร์ แปร์โรต์ , เอ็ดเม มาริออตต์และเอ็ดมันด์ ฮัลลีย์ โดยการวัดปริมาณน้ำฝน ปริมาณน้ำไหลบ่า และพื้นที่ระบายน้ำ แปร์โรต์แสดงให้เห็นว่าปริมาณน้ำฝนเพียงพอที่จะอธิบายการไหลของแม่น้ำเซน มาริออตต์รวมการวัดความเร็วและหน้าตัดของแม่น้ำเพื่อหาค่าปริมาณน้ำไหลออก ซึ่งก็พบในแม่น้ำเซนเช่นกัน ฮัลลีย์แสดงให้เห็นว่าการระเหยจากทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเพียงพอที่จะอธิบายการไหลออกของแม่น้ำที่ไหลลงสู่ทะเล^{[ 5 ]}

ความก้าวหน้าในศตวรรษที่ 18 ได้แก่เครื่อง วัดความดันน้ำใต้ดิน แบบเบอร์นูลลี และสมการของเบอร์นูลลีโดยแดเนียล เบอร์นูลลีและท่อปิโตต์โดยอองรี ปิโตต์ส่วนในศตวรรษที่ 19 มีการพัฒนาด้านอุทกวิทยาของน้ำใต้ดิน รวมถึงกฎของดาร์ซีสูตรบ่อน้ำของดูปุยต์-เธียม และสมการการไหลตามแรงดึงดูดของเหลวของ ฮาเกน-ปัวเซอิล

การวิเคราะห์อย่างมีเหตุผลเริ่มเข้ามาแทนที่การทดลองเชิงประจักษ์ในศตวรรษที่ 20 ขณะที่หน่วยงานของรัฐเริ่มดำเนินโครงการวิจัยด้านอุทกวิทยาของตนเอง โดยงานวิจัยที่สำคัญเป็นพิเศษ ได้แก่กราฟแสดงปริมาณน้ำไหลต่อหน่วยพื้นที่ ของ Leroy Sherman ทฤษฎีการซึมผ่านของน้ำของRobert E. Hortonและ สมการ/การทดสอบชั้นหินอุ้มน้ำของ CV Theisที่อธิบายกลศาสตร์ของน้ำในบ่อ

นับตั้งแต่ทศวรรษ 1950 เป็นต้นมา การศึกษาด้านอุทกวิทยาได้มีพื้นฐานทางทฤษฎีมากขึ้นกว่าในอดีต โดยได้รับการสนับสนุนจากความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจกระบวนการทางอุทกวิทยาในเชิงกายภาพ และการเกิดขึ้นของคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (GIS) (ดูเพิ่มเติมที่GIS และอุทกวิทยา )

หัวใจสำคัญของอุทกวิทยาคือการที่น้ำไหลเวียนไปทั่วโลกผ่านเส้นทางต่างๆ และในอัตราที่แตกต่างกัน ภาพที่ชัดเจนที่สุดคือการระเหยของน้ำจากมหาสมุทรซึ่งก่อตัวเป็นเมฆ เมฆเหล่านี้ลอยไปปกคลุมพื้นดินและทำให้เกิดฝน น้ำฝนไหลลงสู่ทะเลสาบ แม่น้ำ หรือแหล่งน้ำใต้ดิน จากนั้นน้ำในทะเลสาบ แม่น้ำ และแหล่งน้ำใต้ดินก็จะระเหยกลับสู่ชั้นบรรยากาศหรือไหลกลับสู่มหาสมุทรในที่สุด ทำให้เกิดวัฏจักรขึ้น น้ำมีการเปลี่ยนแปลงสถานะหลายครั้งตลอดวัฏจักรนี้

ขอบเขตการวิจัยด้านอุทกวิทยาเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของน้ำระหว่างสถานะต่างๆ หรือภายในสถานะใดสถานะหนึ่ง หรือการวัดปริมาณน้ำในสถานะต่างๆ ในภูมิภาคใดภูมิภาคหนึ่ง บางส่วนของอุทกวิทยาเกี่ยวข้องกับการพัฒนาวิธีการวัดการไหลหรือปริมาณน้ำโดยตรง ในขณะที่บางส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองกระบวนการเหล่านี้เพื่อความรู้ทางวิทยาศาสตร์หรือเพื่อการคาดการณ์ในการใช้งานจริง

น้ำใต้ดินคือน้ำที่อยู่ใต้พื้นผิวโลก ซึ่งมักถูกสูบขึ้นมาใช้เป็นน้ำดื่ม^{[ 1 ]}อุทกวิทยาของน้ำใต้ดิน ( อุทกธรณีวิทยา ) พิจารณาการวัดปริมาณการไหลของน้ำใต้ดินและการขนส่งสารละลาย^{[ 6 ]}ปัญหาในการอธิบายเขตอิ่มตัว ได้แก่ การกำหนดลักษณะของชั้นหินอุ้มน้ำในแง่ของทิศทางการไหล ความดันน้ำใต้ดิน และโดยนัยคือความลึกของน้ำใต้ดิน (ดู: การทดสอบชั้นหินอุ้มน้ำ ) การวัดในที่นี้สามารถทำได้โดยใช้เครื่องวัดความดันน้ำ ชั้นหินอุ้มน้ำยังถูกอธิบายในแง่ของค่าการนำไฟฟ้าทางไฮดรอลิก ค่าการกักเก็บน้ำ และค่าการส่งผ่านน้ำ มีวิธีการทางธรณีฟิสิกส์หลายวิธี^{[ 7 ]}สำหรับการกำหนดลักษณะของชั้นหินอุ้มน้ำ นอกจากนี้ยังมีปัญหาในการกำหนดลักษณะของเขตวาดอส (เขตไม่อิ่มตัว) ^{[ 8 ]}

การซึมผ่านคือกระบวนการที่น้ำเข้าสู่ดิน น้ำบางส่วนถูกดูดซับ และส่วนที่เหลือซึมลงไปยังระดับน้ำใต้ดินความสามารถในการซึมผ่าน ซึ่งเป็นอัตราสูงสุดที่ดินสามารถดูดซับน้ำได้นั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ชั้นที่อิ่มตัวแล้วจะมีความต้านทานที่แปรผันตามความหนา ในขณะที่ชั้นนั้นรวมกับความลึกของน้ำเหนือดินจะให้แรงขับเคลื่อน ( หัวไฮดรอลิก ) ดินแห้งสามารถทำให้เกิดการซึมผ่านอย่างรวดเร็วโดยอาศัยแรงดึงดูดของเส้นเลือดฝอย แรงนี้จะลดลงเมื่อดินเปียกการอัดแน่นจะลดความพรุนและขนาดของรูพรุน การปกคลุมพื้นผิวจะเพิ่มความสามารถโดยการชะลอการไหลบ่า ลดการอัดแน่น และกระบวนการอื่นๆ อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะลดความหนืดทำให้การซึมผ่านเพิ่มขึ้น^{[ 9 ] : 250–275}

ความชื้นในดินสามารถวัดได้หลายวิธี เช่น โดยใช้โพรบวัดความจุไฟฟ้าเครื่องวัดการสะท้อนแบบโดเมนเวลาหรือเครื่องวัดความตึงผิวนอกจากนี้ยังมีวิธีการอื่นๆ เช่น การสุ่มตัวอย่างสารละลาย และวิธีการทางธรณี ฟิสิกส์ ^{[ 10 ]}

อุทกวิทยาพิจารณาการวัดปริมาณการไหลของน้ำผิวดินและการขนส่งสารละลาย แม้ว่าการศึกษาการไหลในแม่น้ำขนาดใหญ่บางครั้งถือเป็นหัวข้อที่แยกต่างหากของอุทกศาสตร์หรืออุทกพลศาสตร์ การไหลของน้ำผิวดินอาจรวมถึงการไหลทั้งในร่องน้ำที่สามารถระบุได้และในส่วนอื่นๆ วิธีการวัดการไหลเมื่อน้ำไหลลงสู่แม่น้ำแล้ว ได้แก่เครื่องวัดอัตราการไหล (ดู: ปริมาณการไหล ) และเทคนิคการใช้สารติดตาม หัวข้ออื่นๆ ได้แก่ การขนส่งสารเคมีที่เป็นส่วนหนึ่งของน้ำผิวดิน การขนส่งตะกอน และการกัดเซาะ

หนึ่งในสาขาสำคัญของอุทกวิทยาคือการแลกเปลี่ยนระหว่างแม่น้ำและชั้นหินอุ้มน้ำ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างน้ำใต้ดินและน้ำผิวดินในลำธารและชั้นหินอุ้มน้ำอาจมีความซับซ้อน และทิศทางของการไหลสุทธิของน้ำ (ลงสู่ผิวดินหรือลงสู่ชั้นหินอุ้มน้ำ) อาจแตกต่างกันไปตามพื้นที่ตามแนวลำธารและเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ณ ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างระดับน้ำในลำธารและระดับน้ำใต้ดิน

ในการพิจารณาบางประการ อุทกวิทยาถือว่าเริ่มต้นที่ขอบเขตระหว่างพื้นดินและบรรยากาศ^{[ 11 ]}ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องมีความรู้ที่เพียงพอเกี่ยวกับทั้งปริมาณน้ำฝนและการระเหย ปริมาณน้ำฝนสามารถวัดได้หลายวิธี: เครื่อง วัดปริมาณน้ำฝน สำหรับลักษณะปริมาณน้ำฝนในช่วงเวลาที่ละเอียด; เรดาร์สำหรับคุณสมบัติของเมฆ การประมาณอัตราปริมาณน้ำฝน การตรวจจับลูกเห็บและหิมะ; เครื่องวัดปริมาณน้ำฝนสำหรับการวัดปริมาณน้ำฝนและหิมะที่แม่นยำเป็นประจำ; ดาวเทียมสำหรับการระบุพื้นที่ฝนตก การประมาณอัตราปริมาณน้ำฝน การปกคลุม/การใช้ที่ดิน และความชื้นในดิน ปริมาณหิมะ หรือปริมาณน้ำในหิมะ เป็นต้น^{[ 12 ]}

การระเหยเป็นส่วนสำคัญของวัฏจักรน้ำ การระเหยได้รับผลกระทบจากความชื้น ซึ่งสามารถวัดได้ด้วยเครื่องวัดความชื้นแบบสลิงนอกจากนี้ยังได้รับผลกระทบจากหิมะ ลูกเห็บ และน้ำแข็ง และอาจเกี่ยวข้องกับน้ำค้าง หมอก และไอหมอก อุทกวิทยาพิจารณาการระเหยในรูปแบบต่างๆ เช่น การระเหยจากผิวน้ำ และการคายน้ำจากผิวพืชในระบบนิเวศธรรมชาติและระบบนิเวศทางการเกษตร การวัดการระเหยโดยตรงสามารถทำได้โดยใช้ถาดวัดการระเหย ของไซ มอน

การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับการระเหยนั้นเกี่ยวข้องกับการพิจารณาชั้นขอบเขต ตลอดจนโมเมนตัม การไหลของความร้อน และงบประมาณด้านพลังงาน

การตรวจวัดระยะไกลของกระบวนการทางอุทกวิทยาสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งที่ เซ็นเซอร์ ในพื้นที่อาจไม่พร้อมใช้งานหรือมีน้อย นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถสังเกตการณ์ได้ในพื้นที่ขนาดใหญ่ ตัวแปรหลายอย่างที่ประกอบขึ้นเป็นสมดุลน้ำบนบก เช่น การ กักเก็บน้ำผิวดิน ความชื้นในดินปริมาณน้ำฝนการระเหยและหิมะและน้ำแข็งสามารถวัดได้โดยใช้การตรวจวัดระยะไกลที่ความละเอียดและความแม่นยำเชิงพื้นที่และเวลาต่างๆ^{[ 13 ]}แหล่งที่มาของการตรวจวัดระยะไกล ได้แก่ เซ็นเซอร์บนบก เซ็นเซอร์ในอากาศ และเซ็นเซอร์ดาวเทียมซึ่งสามารถบันทึกข้อมูลไมโครเวฟความร้อน และอินฟราเรดใกล้ หรือใช้ ไลดาร์เป็นต้น

ในสาขาอุทกวิทยา การศึกษาคุณภาพน้ำเกี่ยวข้องกับสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ รวมถึงสารละลายและตะกอน นอกจากนี้ คุณภาพน้ำยังได้รับผลกระทบจากปฏิกิริยาของออกซิเจนที่ละลายในน้ำกับสารอินทรีย์และการเปลี่ยนแปลงทางเคมีต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้น การวัดคุณภาพน้ำอาจเกี่ยวข้องกับวิธีการวัด ณ จุดที่ทำการวิเคราะห์ โดยมักจะทำโดยอัตโนมัติ และการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ ซึ่งอาจรวมถึงการวิเคราะห์ทางจุลชีววิทยาด้วย

• การวิเคราะห์งบประมาณ
• การประมาณค่าพารามิเตอร์
• การปรับขนาดในเวลาและพื้นที่
• การบูรณาการข้อมูล
• การควบคุมคุณภาพข้อมูล – ดูตัวอย่างเช่นการวิเคราะห์มวลคู่

การสังเกตกระบวนการทางอุทกวิทยาถูกนำมาใช้เพื่อทำนายพฤติกรรมในอนาคตของระบบอุทกวิทยา (การไหลของน้ำ คุณภาพน้ำ) ^{[ 14 ]}หนึ่งในประเด็นสำคัญในปัจจุบันของการวิจัยทางอุทกวิทยาคือ "การทำนายในลุ่มน้ำที่ไม่มีสถานีวัด" (PUB) กล่าวคือในลุ่มน้ำที่ไม่มีข้อมูลหรือมีข้อมูลน้อยมาก^{[ 15 ]}

จุดมุ่งหมายของอุทกวิทยาเชิงสถิติคือการจัดหาวิธีการทางสถิติที่เหมาะสมสำหรับการวิเคราะห์และสร้างแบบจำลองส่วนต่างๆ ของวัฏจักรอุทกวิทยา^{[ 16 ]}โดยการวิเคราะห์คุณสมบัติทางสถิติของบันทึกทางอุทกวิทยา เช่น ปริมาณน้ำฝนหรือการไหลของแม่น้ำ นักอุทกวิทยาสามารถประมาณปรากฏการณ์ทางอุทกวิทยาในอนาคตได้ เมื่อทำการประเมินว่าเหตุการณ์ที่ค่อนข้างหายากจะเกิดขึ้นบ่อยเพียงใด การวิเคราะห์จะทำในแง่ของช่วงเวลาการเกิดซ้ำของเหตุการณ์ดังกล่าว ปริมาณอื่นๆ ที่น่าสนใจ ได้แก่ การไหลเฉลี่ยในแม่น้ำ ในหนึ่งปีหรือตามฤดูกาล

การประมาณการเหล่านี้มีความสำคัญสำหรับวิศวกรและนักเศรษฐศาสตร์ เพื่อให้ สามารถ วิเคราะห์ความเสี่ยง ได้อย่างเหมาะสม ซึ่งจะส่งผลต่อการตัดสินใจลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานในอนาคต และเพื่อกำหนดลักษณะความน่าเชื่อถือของผลผลิตของระบบประปา ข้อมูลทางสถิติถูกนำมาใช้ในการกำหนดกฎการดำเนินงานสำหรับเขื่อนขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่รวมถึงความต้องการ ด้านการเกษตร อุตสาหกรรม และ ที่อยู่อาศัย

แบบจำลองทางอุทกวิทยาเป็นการแสดงแนวคิดที่เรียบง่ายของส่วนหนึ่งของวัฏจักรทางอุทกวิทยา โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการพยากรณ์ทางอุทกวิทยาและการทำความเข้าใจกระบวนการทางอุทกวิทยาภายในขอบเขตทั่วไปของการสร้างแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์สามารถแบ่งแบบจำลองทางอุทกวิทยาออกเป็นสองประเภทหลักได้ดังนี้: ^{[ 17 ]}

• แบบจำลองที่สร้างขึ้นจากข้อมูล แบบจำลองเหล่านี้เป็น ระบบ กล่องดำโดยใช้แนวคิดทางคณิตศาสตร์และสถิติเพื่อเชื่อมโยงข้อมูลนำเข้าบางอย่าง (เช่น ปริมาณน้ำฝน) กับผลลัพธ์ของแบบจำลอง (เช่นปริมาณน้ำไหลบ่า ) เทคนิคที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่การถดถอยฟังก์ชันถ่ายโอนและการระบุระบบ แบบจำลองที่ง่ายที่สุดอาจเป็นแบบจำลองเชิงเส้น แต่โดยทั่วไปแล้วจะใช้ส่วนประกอบที่ไม่เป็นเชิงเส้นเพื่อแสดงถึงลักษณะทั่วไปบางประการของการตอบสนองของลุ่มน้ำโดยไม่ต้องลงลึกในกระบวนการทางกายภาพที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างของลักษณะดังกล่าวคือพฤติกรรมที่รู้จักกันดีว่าลุ่มน้ำจะตอบสนองได้รวดเร็วและรุนแรงกว่ามากเมื่อเปียกอยู่แล้วเมื่อเทียบกับเมื่อแห้ง
• แบบจำลองที่อิงตามคำอธิบายกระบวนการ แบบจำลองเหล่านี้พยายามแสดงถึงกระบวนการทางกายภาพที่สังเกตได้ในโลกแห่งความเป็นจริง โดยทั่วไป แบบจำลองดังกล่าวจะประกอบด้วยการแสดงถึงการไหลของน้ำบนพื้นผิวการไหลใต้ดินการระเหยของน้ำและการไหลในลำน้ำแต่ก็อาจมีความซับซ้อนมากกว่านั้นได้ ภายในหมวดหมู่นี้ แบบจำลองสามารถแบ่งออกเป็นแบบจำลองเชิงแนวคิดและแบบจำลองเชิงกำหนด แบบจำลองเชิงแนวคิดเชื่อมโยงการแสดงภาพอย่างง่ายของกระบวนการทางอุทกวิทยาในพื้นที่ ในขณะที่แบบจำลองเชิงกำหนดพยายามที่จะจำลองฟิสิกส์ของระบบให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แบบจำลองเหล่านี้สามารถแบ่งย่อยออกเป็นแบบจำลองเหตุการณ์เดียวและแบบจำลองการจำลองต่อเนื่อง

งานวิจัยล่าสุดด้านแบบจำลองทางอุทกวิทยาพยายามใช้แนวทางแบบองค์รวมมากขึ้นในการทำความเข้าใจพฤติกรรมของระบบอุทกวิทยาเพื่อให้สามารถคาดการณ์ได้แม่นยำยิ่งขึ้นและรับมือกับความท้าทายสำคัญในการจัดการทรัพยากรน้ำ

การเคลื่อนที่ของน้ำเป็นวิธีการสำคัญในการขนส่งวัสดุอื่นๆ เช่น ดิน กรวด หิน หรือสารมลพิษ จากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง แหล่งที่มาเริ่มต้นของสารมลพิษในแหล่งน้ำปลายทางอาจมาจากแหล่งกำเนิดแบบจุดแหล่งกำเนิดแบบเส้นหรือแหล่งกำเนิดแบบพื้นที่เช่นน้ำไหลบ่าบนพื้นผิว ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา ได้มีการพัฒนา แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ค่อนข้างซับซ้อนโดยได้รับความสะดวกจากคอมพิวเตอร์ความเร็วสูง สารมลพิษที่วิเคราะห์กันบ่อยที่สุด ได้แก่สารอาหารสารกำจัดศัตรูพืช สารละลายทั้งหมดและตะกอน

• โครงการอุทกวิทยาระหว่างประเทศ (IHP) ^{[ 18 ]}

• สถาบันการจัดการน้ำระหว่างประเทศ (IWMI) ^{[ 19 ]}
• สถาบัน UN-IHE Delft เพื่อการศึกษาเรื่องน้ำ^{[ 20 ]}

• ศูนย์นิเวศวิทยาและอุทกวิทยา – สหราชอาณาจักร^{[ 21 ]}
• ศูนย์วิทยาศาสตร์น้ำมหาวิทยาลัยแครนฟิลด์สหราชอาณาจักร^{[ 22 ]}
• eawag – การวิจัยทางน้ำ ETH Zürich ประเทศสวิตเซอร์แลนด์^{[ 23 ]}
• สถาบันอุทกวิทยา มหาวิทยาลัยอัลเบิร์ต-ลุดวิกส์แห่งไฟรบูร์ก ประเทศเยอรมนี^{[ 24 ]}
• สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา – ทรัพยากรน้ำของสหรัฐอเมริกา^{[ 25 ]}
• สำนักงานบริการสภาพอากาศแห่งชาติของNOAA – สำนักงานพัฒนาอุทกวิทยา สหรัฐอเมริกา^{[ 26 ]}
• ศูนย์วิศวกรรมอุทกวิทยากองทัพบกสหรัฐฯ^{[ 27 ]}
• ศูนย์วิจัยอุทกวิทยาสหรัฐอเมริกา^{[ 28 ]}
• NOAA เศรษฐศาสตร์และสังคมศาสตร์สหรัฐอเมริกา^{[ 29 ]}
• ศูนย์วิจัยภัยธรรมชาติและภัยพิบัติ มหาวิทยาลัยโอคลาโฮมา สหรัฐอเมริกา^{[ 30 ]}
• ศูนย์วิจัยอุทกวิทยาแห่งชาติ^{ประเทศ}แคนาดา [ ^{31 ]}
• ^{สถาบัน}อุทกวิทยาแห่งชาติอินเดีย [ ^{32 ]}

• สถาบันอุทกวิทยาอเมริกัน (AIH) ^{[ 33 ]}
• สมาคมธรณีวิทยาแห่งอเมริกา (GSA) – แผนกอุทกธรณีวิทยา^{[ 34 ]}
• สมาคมธรณีฟิสิกส์แห่งอเมริกา (AGU) – แผนกอุทกวิทยา^{[ 35 ]}
• สมาคมน้ำบาดาลแห่งชาติ (NGWA) ^{[ 36 ]}
• สมาคมทรัพยากรน้ำอเมริกัน^{[ 37 ]}
• สมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์อุทกวิทยา (CUAHSI) ^{[ 38 ]}
• สมาคมวิทยาศาสตร์อุทกวิทยาระหว่างประเทศ (IAHS) ^{[ 39 ] [ 40 ]}
• กลุ่มทำงานสถิติในอุทกวิทยา (กลุ่มย่อยของ IAHS) ^{[ 41 ]}
• สมาคมอุทกวิทยาเยอรมัน (DHG: Deutsche Hydrologische Gesellschaft) ^{[ 42 ]}
• สมาคมอุทกวิทยาแห่งอิตาลี (SII-IHS) – Società Idrologica Italiana
• สมาคมอุทกวิทยาแห่งนอร์ดิก^{[ 43 ]}
• สมาคมอุทกวิทยาแห่งอังกฤษ^{[ 44 ]}
• สมาคมภูมิศาสตร์รัสเซีย (ศูนย์มอสโก) – คณะกรรมการอุทกวิทยา^{[ 45 ]}
• สมาคมระหว่างประเทศเพื่ออุทกวิทยาด้านสิ่งแวดล้อม^{[ 46 ]}
• สมาคมอุทกธรณีวิทยาระหว่างประเทศ^{[ 47 ]}
• สมาคมนักอุทกวิทยาและอุตุนิยมวิทยา – เนปาล^{[ 48 ]}

• โครงการ Connected Waters Initiative มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์^{[ 49 ]} – การตรวจสอบและสร้างความตระหนักเกี่ยวกับปัญหาน้ำบาดาลและทรัพยากรน้ำในออสเตรเลีย
• โครงการริเริ่ม ลุ่มแม่น้ำเมอร์เรย์-ดาร์ลิงกรมสิ่งแวดล้อมและมรดก ประเทศออสเตรเลีย^{[ 50 ]}

• วารสารนานาชาติวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุทกวิทยา
• กระบวนการทางอุทกวิทยา , ISSN  1099-1085 (ฉบับอิเล็กทรอนิกส์) 0885-6087 (ฉบับพิมพ์), สำนักพิมพ์John Wiley & Sons
• วารสาร Hydrology Research , ISSN 0029-1277 , สำนักพิมพ์ IWA (เดิมชื่อNordic Hydrology ) 
• วารสารไฮโดรอินฟอร์แมติกส์ , ISSN 1464-7141 , สำนักพิมพ์ IWA 
• วารสารวิศวกรรมอุทกวิทยา , ISSN 0733-9496 ,สิ่งพิมพ์ของ ASCE 
• วารสารวิทยาศาสตร์อุทกวิทยา ISSN 0262-6667 สำนักพิมพ์ Taylor & Francis 
• วารสารอุทกวิทยา
• การวิจัยน้ำ
• การวิจัยทรัพยากรน้ำ
• วารสารวิทยาศาสตร์อุทกวิทยา - วารสารของสมาคมวิทยาศาสตร์อุทกวิทยานานาชาติ(IAHS) ISSN 0262-6667 (ฉบับพิมพ์), ISSN 2150-3435 (ฉบับออนไลน์)  
• อุทกวิทยาและวิทยาศาสตร์ระบบโลก
• วารสารอุทกอุตุนิยมวิทยา

สาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับน้ำ

• สมุทรศาสตร์คือการศึกษาโดยทั่วไปเกี่ยวกับน้ำในมหาสมุทรและปากแม่น้ำ
• อุตุนิยมวิทยาเป็นการศึกษาโดยทั่วไปเกี่ยวกับบรรยากาศและสภาพอากาศ รวมถึงปริมาณน้ำฝน เช่น หิมะและฝน
• ลิมโนวิทยาคือการศึกษาระบบนิเวศของทะเลสาบ แม่น้ำ และพื้นที่ชุ่มน้ำ ครอบคลุมคุณลักษณะทางชีวภาพ เคมี กายภาพ ธรณีวิทยา และคุณลักษณะอื่นๆ ของแหล่งน้ำภายในประเทศทั้งหมด (น้ำไหลและน้ำนิ่ง ทั้งน้ำจืดและน้ำเค็ม ทั้งที่เป็นธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น) ^{[ 51 ]}
• ทรัพยากรน้ำหมายถึง แหล่งน้ำที่มีประโยชน์หรืออาจมีประโยชน์ในอนาคต อุทกวิทยาศึกษาเกี่ยวกับความพร้อมใช้งานของทรัพยากรเหล่านั้น แต่โดยทั่วไปจะไม่ศึกษาเกี่ยวกับการนำทรัพยากรเหล่านั้นไปใช้

ค้นหาคำว่า "อุทกวิทยา"ในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมเสรี

• "อุทกวิทยาของน้ำใต้ดิน" . MIT OpenCourseWare.
• Hydrology.nl – เว็บไซต์แหล่งข้อมูลด้านอุทกวิทยาและทรัพยากรน้ำระดับนานาชาติ
• แผนผังการตัดสินใจเพื่อเลือกวิธีการประเมินความไม่แน่นอนสำหรับการสร้างแบบจำลองทางอุทกวิทยาและอุทกศาสตร์ (จัดเก็บเมื่อ 1 มิถุนายน 2556)
• วิกิอุทกวิทยาเชิงทดลอง