هیدرولوژی پایه، مقدمه ای برای فرآیندهای چرخه آب مانند بارش، تبخیر، تعرق، نفوذ، جریان آب زیرزمینی و رواناب سطحی است. این فصل در درجه اول به عنوان یک متن مرجع برای دانشجویان مهندسی عمران یا کشاورزی یا جغرافیا طراحی شده است و اعتقاد بر این است که می تواند به مهندس عملی کمک کند. این بخش به ده قسمت تقسیم شده است. در فصل 1 مفهوم چرخه هیدرولوژیک، معادله بودجه آب و تاریخچه مختصری از توسعه هیدرولوژی به عنوان یک علم معرفی شده است. در قسمت دوم، تعاریف حوزه آبخیز و شبکه جویبار و ویژگی های آنها معرفی شده است. تأثیر این ویژگی ها در فرآیندهای هیدرولوژیکی مورد بحث قرار گرفته است. در قسمت سوم، رژیم بارش ارائه شده است. در قسمت چهارم، فرایندهای تبخیر و تبخیر و تعرق که تعادل آب و هوایی را در سطح سیاره حفظ می کنند و به عنوان بخشی از چرخه هیدرولوژیکی نقش مهمی دارند، شرح داده شده است. در قسمت پنجم، فرآیند نفوذ، ویژگی های آن، عواملی که در نفوذ تأثیر می گذارد و مدل هایی برای تخمین میزان نفوذ معرفی شده است. در قسمت ششم، رژیم هیدرولوژیکی یک جریان، جریان "سریع" (رواناب و جریان زیرسطحی)، جریان "کند" (آب زیرزمینی)، سهم ذوب شدن یخ و برف به جریان جریان و انتقال رسوب ارائه شده است. در قسمت هفتم، ذخیره آب سطحی و زیرسطحی، خصوصیات عمومی دریاچه ها و تخمین موجودی آب (آب در فاز مایع و جامد) در نظر گرفته شده است. در قسمت هشتم، فرآیندهای هیدرولوژیکی در حوضه آبریز مانند زمان پاسخ، زمان غلظت، زمان پایه، مشخصات هیدروگراف، هیدروگراف واحد و مدل های مشتق شده آن (توسعه یافته توسط Dooge, Diskin, Singh, Kulandaiswamy) بحث شده است. در قسمت نهم، ابزار مورد استفاده توسط متخصصان آب و هوا، هیدرولوژیست ها و مهندسان عمران برای اندازه گیری و نظارت بر میزان بارندگی، تبخیر، تبخیر-تعرق، نفوذ و جریان ارائه شده است. در قسمت دهم، پایگاه داده هیدرولوژیکی، سازماندهی پایگاه داده (بایگانی و انتشار اطلاعات)، کنترل داده ها، تحقیق در مورد خطا و اصلاح اندازه گیری در نظر گرفته شده است.

هیدرولوژی مهندسی کاربردی از علم هیدرولوژی در مسائل مهندسی مربوط به چرخه آب است. توجه ویژه ای به مرحله رواناب دارد، از بارش شروع می شود و مسیر آب را از شیب تا دریا دنبال می کند. از آنجا که مهندسی هیدرولوژی یک تکمیل عملی دارد، با تأکید بر معادلات هیدرولوژیک در تمام مراحل تحولات فوق الذکر، از مدل های ریاضی استفاده می کند. هدف از این بخش ارائه مفاهیم اصلی مهندسی هیدرولوژی است که در ابعاد و مدیریت سدها، مخازن، دایک ها، انحراف ها و سایر کارخانه های آب استفاده می شود. حوضه های رودخانه نشان دهنده سیستم های عظیم طبیعی است که با ورودی (بارندگی عمدتا بلکه انرژی)، ساختاری تحول (سطح زمین، لایه خاک، سفره های زیرزمینی، شبکه رودخانه) و خروجی (تخلیه، بلکه تبخیر و تعرق) نیز مشخص می شود. پس از مفاهیم اساسی تئوری سیستم، طوفان طراحی و ارتباط آن با تخلیه طراحی ارائه می شود. شکل و اندازه طوفان طراحی با توجه به روش های مختلف در نظر گرفته می شود. بارش های تاریخی و طوفان طراحی و همچنین تحلیل مکانی-زمانی 24 ساعته بارندگی به همان اندازه برانگیخته می شوند. قسمت های زیر فرآیندهای اصلی هیدرولوژیکی را ارائه می دهند: نفوذ و مفهوم مربوط به عملکرد تولید، تبدیل باران موثر به هیدروگراف جریان و عملکرد انتقال مربوطه و در نهایت انتشار سیل در امتداد رودخانه ها با استفاده از هر دو روش هیدرولوژیکی و هیدرولیکی. این فرایندهای مختلف برای شبیه سازی فرایندهای بارندگی - رواناب هیدرولوژیکی در مدل های ریاضی ادغام شده اند. فصل ویژه ای به مدلهای مختلف مورد استفاده در مهندسی هیدرولوژی اختصاص یافته است: مدل های آماری و قطعی، مدل های خطی و غیرخطی، مدل های تحلیلی و تجربی، مدل های مداوم و گسسته، مدل های توزیع شده و... .

به فصل مدلهای موج سیل توجه ویژه ای داده شد، سیل یکی از فاجعه بارترین پدیده مربوط به چرخه آب است. اهمیت مطالعه سیل و دشواری های مقابله با این مشکل ابتدا برجسته می شود. سپس، روشها و مدلهای خاص اعمال شده در حوضه های آبریز کوچک، اندازه متوسط ​​و بزرگ در نظر گرفته می شوند. از طرح توپولوژی حوضه برای تقسیم حوضه بزرگ و متوسط ​​به منظور اعمال مدل های مفهومی قطعی استفاده می شود. فرض برتری امواج سیل در نقاط گره ای پیوستار رودخانه همراه با روش های مسیریابی برای به دست آوردن سرانجام هیدروگرافهای جریان اعمال می شود. مدلهای متوسط ​​و پایین برای ارزیابی منابع آب به منظور یافتن بهترین راه برای تخصیص آب بسیار مهم هستند. دو نوع مشکل ارائه شده است: ارزیابی جریان های کم بر اساس قوانین منحنی نمایی تخلیه و پیش بینی جریان ماهانه. نقش مهم جنگل و تأثیر آن بر روی مولفه اصلی تعادل آب، یعنی رهگیری، تبخیر و تعرق، نفوذ، به طور کمی در یک فصل خاص شرح داده شده است. سرانجام، هیدرولوژی شهری با شارها و تعادل آب در مناطق شهری سرو کار دارد. مدل های مختلف برای ارزیابی رواناب ناشی از طوفان های بارانی که در مناطق شهری سقوط می کنند و انتقال آلاینده ها از طریق شبکه شهری ارائه شده است. روش تحقیق عملیاتی مورد استفاده در کالیبراسیون پارامترهای مدل های ریاضی به زودی در فصل آخر ارائه شده است. البته، این بخش فقط معرفی مختصری در مدل سازی ریاضی یکی از پیچیده ترین سیستم ها است که مربوط به مهندسان است: حوزه های رودخانه به عنوان سیستم های طبیعی. هر فصل از این ماژول می توانست کتابی برای خودش باشد. و همچنین بسیاری از مسائل دیگر وجود دارد که عمدا شامل نشده است.