按一定目的对水文资料进行整理、分析，提供工程规划、设计、施工和管理所需的水文数据和成果的工作，又称水文分析计算。水文计算是应用水文学的一个分支，它通常专指为水资源开发利用（包括水力发电、灌溉、城市和工业供水等）、防洪、防凌、除涝、航运和桥涵等工程的规划、设计、施工、管理等提供水文数据，广义上也包括为水利非工程措施提供水文数据。

主要内容

水文计算的主要内容包括设计年径流、设计暴雨、设计洪水和其他内容，视工程的不同要求而定。

设计年径流计算

主要计算内容包括不同设计标准的年径流总量、径流的年际变化和年内分配等，是灌溉、供水、水力发电和航运等工程的重要设计依据。

设计洪水计算

主要计算内容包括不同设计标准的年最大洪峰流量、各种设计时段的洪水总量和设计洪水过程线等。当水库下游有防护对象时，需要分析确定设计洪水地区组成。对工程施工需要提供施工设计洪水或分期设计洪水。广义的设计洪水，还包括校核洪水。同一工程的校核洪水，高于设计洪水标准。如重要的大型水库，常采用千年一遇洪水设计，万年一遇洪水或可能最大洪水校核。

设计暴雨计算

在流量资料不足时，常通过设计暴雨推求设计洪水。此法假定暴雨和洪水同频率，即一定标准的设计暴雨，产生相同标准的设计洪水。计算的主要内容有各种设计标准的时段点雨量或流域面平均雨量、设计暴雨雨型、可能最大暴雨等。

其他水文计算

根据不同工程的需要，还需要进行其他水文计算。例如，根据水资源保护和水利工程设计的要求，进行水质评价;对多沙河流，进行输沙量计算和水库淤积计算;对冰情比较严重的河流，进行冰流量和冰情分析计算;对人类活动程度较高的流域，进行人类活动的水文效应分析等。

基本步骤

水文计算的基本步骤为：①搜集详细的水文、气象和流域特性等资料，调查历史水文资料，特别要注意特大值和特枯值; ②调查流域内影响水文情势的人类活动情况;③对资料进行详细的审查和考证;④采用多种途径和方法综合分析计算，并对成果进行合理性检查，包括与上下游以及邻近流域的水文计算成果相比较，最后合理选定设计值。

基本途径和方法

水文计算的基本途径和方法有物理成因分析、统计分析、地理综合分析、水文系统分析以及水文模拟等。这些基本技术途径和方法，既各自独立，又相互渗透、相辅相成。

物理成因分析

水量平衡、沙量平衡、热量平衡、盐量平衡、暴雨天气成因、暴雨径流关系、坡面汇流、河网汇流、明槽非恒定流以及流域总蒸发等水文现象，都具有明显的物理成因，根据工程要求，可以遵循成因分析的途径，进行定量分析计算。物理成因分析常用于降雨径流关系、可能最大暴雨、可能最大洪水、水资源评价、径流形成过程等项目的分析计算。

统计分析

主要用来分析各水文因子之间的相关关系、研究水文系列的长期变化规律等。因此，它是确定设计水文数据的重要途径。其中最常用的方法有水文要素的回归与相关分析、频率分析、风险分析、随机过程分析、资料生成以及滤波技术（参见水文统计）等。

地理综合分析

也称地区综合分析。水文现象和地理因素之间，常存在内在联系，因而水文参数多呈现地区性变化规律，利用这种规律，可对短缺水文资料地区进行水文计算。例如，制定包括流域自然地理因素在内的水文计算公式，制定各种水文要素和计算参数等值线图或分区图，等等。定量地貌学与水文学相结合的一些成果，正引入这一领域，如地貌单位线。地理综合分析方法，对于短系列统计参数的校核，也有重要作用，因而对中小流域的水文计算有很大的实用价值。

水文系统分析

随着水资源利用程度的提高，对水文计算的要求也越来越高，往往需要采用系统分析的方法进行处理。水文系统分析是在一定的系统界限内，从整体出发，按照系统本身所具有的特性和功能，研究系统与各子系统间相互作用又相互依赖的关系。从而建立数学模型，并用数学规划等优化方法及系统模拟技术定量地求解水文系统问题。

水文模拟

模拟技术的发展，为求解一些复杂的水文课题提供了新途径。水文模拟可分两大类:①物理模拟，通过物理相似，在特定条件下重演某些水文现象，如下渗实验、坡面或河槽汇流实验、小流域汇流实验等;②数学模拟，通过建立各种数学模型，在电子计算机上进行水文过程的模拟，如用确定性模型模拟降雨径流形成过程，用随机性模型模拟水文随机过程等（参见水文模型）。

发展过程

现代科学意义的水文分析计算，约始于l9世纪80年代。由于流量历时曲线引入水文计算，奠定了频率分析的基础。中国的水文计算，约始于20世纪30年代初期。进入50年代以后，在大规模水利水电建设实践的推动下，水文计算发展迅速，特别是在历史洪水引入频率分析方面，取得很大进展，产生了有中国特色的完整的水文计算体系。各种基础工作，如全国性各种历时的暴雨参数等值线图的绘制，水文手册和《暴雨径流查算图表》的编制，水利水电工程设计洪水计算规范和水文计算规范的制定等，为中国水利水电建设和水资源的开发利用，提供了重要依据。