הגדרה: תחומים מדעיים שונים עוסקים בבסיסם בחקר מחזור המים בטבע, בניהם תחומים כגון: אוקיינוגרפיה (המתמקדת באוקיינוסים והימים), מטאורולוגיה (העוסקת בחקר תופעות אטמוספיריות, תהליכי מזג האוויר וחיזויים), גליציולוגיה (מדע המנתח את דינמיקת הקרחונים) והידרולוגיה.
הידרולוגיה הוא מדע העוסק במים, שאינם באוקיינוסים או באטמוספירה ומתמקד בתהליכים המתרחשים לאורך מסלול זרימת המים ביבשה – על פני השטח ומתחת לפני השטח.
המחקר ההידרולוגי הינו למעשה מחקר בין תחומי, הדורש שילוב תיאוריות ושיטות עבודה מתחומי הביולוגיה, הגיאולוגיה, הפיזיקה והכימיה ותוצאותיו מסייעות בין היתר, לביצוע הערכה וניהול של משאבי המים הזמינים לאדם, לפתרון בעיות אספקת מים ולפתרון בעיות זיהום מים.
חקר תהליכים מעל ומתחת לפני השטח
ההידרולוגיה עוסקת בחקר תהליכים המתרחשים לאורך מסלול זרימת המים ביבשה, הן על פני השטח – נהרות, אגמים, מי נגר עילי והן מתחת לפני השטח – ניתוח תהליכי זרימת מי תהום.
הידרולוגיה של מים עיליים
תחום זה נסמך על למידת יחסי הגומלין בין ירידת הגשמים, הזרימה במדרונות ובאפיקים ויצירת השיטפונות, וכולל ביצוע הערכת החידור של המים העיליים למי התהום על פי תכונות הקרקע ושכבת הסלע שתחתיה. הידרולוגיה של מים עיליים כוללת ניתוח תהליכי ירידת משקעים, עוצמות הגשם, תכונותיו ופריסתו המרחבית וכן ניתוח הזרימה של המים באפיקים בנחלים והערכת ספיקות.
הידרולוגיה של מי תהום
מחקר מי תהום הינו תחום מאתגר בהיבט של תצפיות ומדידות.
תחום זה עוסק בהגדרת המבנה המרחבי ותכונותיהם ההידראוליות של שכבות הסלעים בהם זורמים המים ובניתוח "התנהגות" מעיינות ואופי זרימת המים במחילות קארסטיות (המתפתחות ממי גשמים החודרים לסדקים בסלע תוך המסתו). המתמחים בתחום עוסקים גם בפיתוח מודלים ממוחשבים לזרימת המים ולהסעת מומסים.
הידרולוגיה הלכה למעשה
עקב משבר המים המתמשך הפוקד את מדינת ישראל, הידרולוגים רבים ממקדים עבודתם בחקר תהליכי זיהום של מקורות המים ובדרכים לשיקומם ובמציאת דרכים לפתרון בעיות משאבי מים ואספקת מים. מצב משבר מתמשך זה, הביא את ישראל לחלוציות בפיתוח טכנולוגיות מתקדמות להתפלת מי ים, להשקיה במי קולחין ולשימוש במים שוליים, תוך בקרת השפעתם הסביבתית.
תחום פתרון בעיות זיהום מים, התפתח עם המודעות הגוברת לבעיות איכות הסביבה.
כאשר ישנו מקור מים החשוד כמזוהם, יוכל ההידרולוג לבחון את מידת הזיהום ולבצע מעקב אחר התפשטותו תוך פיתוח תכנית והמלצות כיצד ניתן לשקמו. לצורך כך ידגום מים מן האתר וסביבותיו על מנת לקבוע את איכותם במעבדה (לפי ריכוז המומסים השונים). כאשר מקור זיהום המים אינו ברור, עשוי ההידרולוג לאתרו על ידי שחזור תנועת המזהמים לאורך הזמן. בנוסף, יש באפשרותו לחזות את המשך תנועת המזהמים ואת קצב התפשטותם תוך אומדן הסכנה לזיהום ממי בארות שאיבה סמוכות.