ظاهر شدن آب آزاد در سطح خاک که به آن حوضچه می گویند، باعث ایجاد رواناب در جهت شیب محلی می شود (شکل 1). همانطور که در بخش نفوذ منابع هیدرولوژی ذکر شده است، بارش باران می تواند با دو مکانیسم ایجاد حوضچه کند. مکانیسم اول شامل میزان بارندگی است که از نفوذپذیری خاک در سطح زمین فراتر می رود. مکانیسم دوم پر شدن ظرفیت خاک است، زمانی که یک لایه عمیق تر در خاک، جریان رو به پایین را محدود می کند و لایه سطحی تخلخل موجود خود را پر می کند. در مکانیسم اول، هد فشار آب سطحی خاک بیشتر از عمق آب نیست و با عمق کم می شود، در حالی که در مکانیسم دوم، هد فشار آب خاک تا رسیدن به لایه محدود کننده با عمق افزایش می یابد.