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.

مدل توابع اکوسیستم (HEC-EFM) برای کمک به تیم های مطالعه تعیین پاسخ اکوسیستم به تغییرات در رژیم جریان یک رودخانه یا تالاب متصل طراحی شده است. تجزیه و تحلیل HEC-EFM شامل: 1) تجزیه و تحلیل آماری از روابط بین هیدرولوژی و اکولوژی، 2) مدل سازی هیدرولیک و 3) استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای نمایش نتایج و سایر داده های مکانی مرتبط است. از طریق این فرآیند، تیم های مطالعه قادر خواهند بود تا شرایط زیست محیطی موجود را تجسم کرده و تعریف کنند، مکانهای ترقی نوید بخش را برجسته کرده و گزینه های متناسب با تغییرات پیش بینی شده در جنبه های مختلف اکوسیستم را ارزیابی و رتبه بندی کنند.

مرزهای مهندسی سد با به کارگیری درسهای آموخته از طرحهای شکست خورده گسترش بسیاری یافته است. اغلب مسائل قابل انتساب به علتهای ساده و غالبا مربوط به ارزیابی غلط کیفیت و کمیت پارامترهای پی سدها بوده است. نظر باینکه توانائی سازند های طبیعی در محل های احداث سد و مخزن، برای نگهداری یا هدایت آب بسیار متفاوت می باشند، هر ساختگاه سد ویژگیهای مختلفی دارد که توجه و بررسی خاطی را طلب می کند.

از مدتها قبل مهندسین زیادی آمار شکست و حوادث پیش آمده در سدهای مخزنی را برای ارتقاء دانش صنعت سد سازی جمع آوری نموده تا این سازه های مسلم مفید را براساس بهره برداری مناسب از یافته های موجود ایمن تر طراحی نموده و یا این سازه ها مناسب تر ساخته شوند. از سالهای ١٩٧٤ تا ١٩٨٣ کمیسیون جهانی سدهای بزرگ اقدام به چاپ نشریاتی نموده که در مجموع سعی گردید تا در مطالعات مذکور به سئوالات زیر را پاسخ لازم داده شود: