علم الهيدرولوجيا، هو العلم الذي يحوي حدوث مياه الأرض ، وتوزيعها وحركتها وخصائصها وعلاقتها بالبيئة ، في كل مرحلة من مراحل الدورة الهيدرولوجية، و دورة الماء ، أو الدورة الهيدرولوجية هي عملية مستمرة يتم عن طريقها تنقية المياه عن طريق التبخر ، ونقلها من سطح الأرض بما في ذلك المحيطات ، إلى الغلاف الجوي والرجوع إلى الأرض والمحيطات.
وإن كل العمليات الفيزيائية والكيميائية ، والبيولوجية التي تنطوي على الماء ، خلال انتقالها لمساراتها المتنوعة في الغلاف الجوي ، فوق وتحت سطح الأرض وعن طريق النباتات المتنامية ، تهم أولئك الذين يدرسون الدورة الهيدرولوجية.
و الكثير من المسارات التي قد تتخذها المياه في دورة السقوط المستمرة ، مثل هطول الأمطار ، أو تساقط الثلوج ، والعودة إلى الغلاف الجوي ، ويمكن التقاطها لملايين السنين ، في أغطية جليدية قطبية ، وقد يتدفق إلى الأنهار وأخيرا إلى البحر.
وقد ينقع في التربة ليتبخر مباشرة من سطح التربة ، عندما يجف أو يمكن أن يحدث عن طريق زراعة النباتات ـ وقد تتسرب من خلال التربة إلى خزانات المياه الجوفية (الخزانات الجوفية) ، ليتم تخزينها أو قد تتدفق إلى الآبار أو الينابيع أو ترجع إلى الجداول ، عن طريق التسرب ، وقد تكون دورة المياه قصيرة ، أو قد تأخذ ملايين السنين.
يقطع الناس على دورة المياه مسارها لاستعمالاتهم الخاصة ، فيتم تحويل الماء مؤقتًا من جزء من الدورة ، عن طريق ضخه من الأرض أو سحبه من نهر أو بحيرة ، أو يتم استخدامها لمجموعة متعددة من الأنشطة ، مثل الأسر والشركات والصناعات ، لري المزارع والمتنزهات ، و إنتاج الطاقة الكهربائية ، وبعد الاستعمال يتم إرجاع الماء إلى جزء آخر من الدورة ، فربما يتم تصريفه في اتجاه مجرى النهر ، أو يُسمح له بالتسرب إلى الأرض ، وعادة ما تكون المياه المستخدمة أقل جودة ، حتى بعد المعالجة ، والتي في العادة ما تطرح مشكلة للمستخدمين النهائيين.
ويدرس أخصائي الهيدرولوجيا عمليات النقل الأساسية ، لتكون قادرة على وصف كمية ونوعية المياه ، خلال انتقالها خلال الدورة (التبخر ، هطول الأمطار ، تدفق التيار ، التسرب ، تدفق المياه الجوفية ، ومكونات أخرى).كما يساهم مهندس الهيدرولوجيا الهندسي ، أو مهندس الموارد المائية ، في تخطيط وتحليل وتصميم وبناء وتشغيل المشاريع ، بغرض التحكم في موارد المياه ، واستخدامها وإدارتها ، ولا نغفل أن مشاكل الموارد المائية هي مصدر قلق علماء الأرصاد الجوية ، وعلماء المحيطات ، والجيولوجيين ، والكيميائيين ، والفيزيائيين ، وعلماء الأحياء ، والاقتصاديين ، وعلماء السياسة ، والمتخصصين في الرياضيات التطبيقية وعلوم الكمبيوتر ، والمهندسين في الكثير من المجالات.
فائدة علم الهيدرولوجيا للمجتمع ودور علماء المياه
يطبق علماء الهيدرولوجيا المعرفة العلمية والمبادئ الرياضية ، لحل المشكلات المتخصصة بالمياه في المجتمع مثل ، المشاكل الكمية والنوعية والتوافر ، وقد تكون معنية بإيجاد إمدادات المياه للمدن ، أو المزارع المروية ، أو السيطرة على فيضان الأنهار ، أو تآكل التربة ، أو قد تعمل في مجال حماية البيئة ، مثل منع التلوث ، أو تنظيفه ، أو تحديد المواقع للتخلص الآمن من النفايات الخطرة.
وقد يكون لدى الأفراد المدربين في علم المياه ، مجموعة متعددة من المسميات الوظيفية ، حيث يساهم العلماء والمهندسون في علم المياه ، في كل من التحقيقات الميدانية والعمل المكتبي.ففي الميدان ، باستطاعتهم جمع البيانات الأساسية ، والإشراف على اختبار جودة المياه ، والطواقم الميدانية المباشرة والعمل مع المعدات ، وتحتاج الكثير من الوظائف السفر ، وبعضها في الخارج ، حيث يقضي أخصائي الهيدرولوجيا وقتًا طويلاً في العمل الميداني ، في التضاريس النائية والوعرة.
وفي المكتب ، يقوم علماء الهيدرولوجيا بأشياء متعددة مثل تفسير البيانات الهيدرولوجية ، وإجراء التحليلات لتحديد إمدادات المياه المحتملة ، ويرتكز الكثير من عملهم على أجهزة الكمبيوتر ، لتنظيم وتلخيص وتحليل كتل البيانات ، ولدراسات النمذجة مثل التنبؤ بالفيضانات ، وعواقب إطلاق الخزانات ، أو تأثير تسرب خزانات النفط تحت الأرض.
عمل علماء المياه متعددة ، مثل استعمالات المياه والتي تتراوح من التخطيط لمشاريع المياه بين دولارات تقدر بالملايين ، إلى تقديم المشورة لأصحاب البيوت ، حول مشاكل تصريف المياه في الفناء الخلفي.