Для водоёма, почвенного слоя или бассейна составляют перечень входящих и выходящих потоков. Разность между ними равна изменению запаса: ΔS = I − O, где I — поступление, O — расход, ΔS — изменение количества воды внутри границы. В начале расчёта задают саму границу и интервал времени.[1]
Поступление может включать осадки, поверхностный и подземный приток, искусственную подачу. Расход — испарение, транспирацию, поверхностный и подземный отток, изъятие. Внутренний переход, например просачивание из верхнего слоя почвы в нижний, не становится внешней потерей, если оба слоя входят в систему.[1]
Запасы и единицы
В запас включают воду водоёмов, почвы, подземных горизонтов, снежного покрова и других рассматриваемых компонентов. Снегопад увеличивает запас снега; весеннее таяние перераспределяет эту воду. Если снег отдельно не учтён, сезонный расчёт может ошибочно приписать приток воде, возникшей из неизвестного источника.[1]
Все слагаемые приводят к одной основе: кубическим метрам за период либо слою воды на площадь. Один миллиметр воды на одном квадратном километре составляет 1000 м³. Расход в м³/с превращают в объём с учётом продолжительности интервала и изменения расхода во времени.
Условный годовой пример для бассейна: осадки 600 мм, суммарное испарение и транспирация 350 мм, сток 200 мм. При отсутствии прочих внешних потоков запас увеличился на 50 мм. В действительном расчёте подземный обмен и водопользование могут добавить отдельные члены.
Как получают составляющие
Испарение с поверхности и транспирацию растений часто объединяют в эвапотранспирацию. Она зависит от доступной энергии, воды и растительности. Часть потоков измеряют, часть рассчитывают; эти сведения сохраняют рядом с результатом, поскольку ошибки компонентов накапливаются в невязке.[2][3]
Невязка — несогласованность учтённых приходов, расходов и изменения запасов. Она может возникнуть из-за погрешности осадкомеров, неполного измерения стока или несовпадающих периодов. Проверка баланса начинается с единиц, границ и полноты данных, затем исследует неучтённые пути.
Баланс используют для оценки изменения запасов, водоснабжения и влияния землепользования. Годовое сальдо дополняют сезонными расчётами: достаточный годовой приток способен сочетаться с летним дефицитом. Отдельно рассматривают качество воды и объёмы, необходимые для поддержания водных экосистем.[3]