در زمینه مهندسی آب، رساله‌ها و پایان‌نامه‌های معتبری در دانشگاه‌های برتر جهان نگاشته می‌شوند. برخی از این پژوهش‌ها به‌دلیل کیفیت علمی بالا و نتایج کاربردی گسترده در مقیاس جهانی مورد توجه قرار می‌گیرند. در زیر به برخی موضوعات کلیدی و محتوای متداول در این زمینه اشاره می‌شود:

5.10 اندازه گیری باران

1.5.10 ویژگی های اندازه گیری بارندگی در یک منطقه شهری

حل مسائل هیدرولوژی شهری به معنای استفاده از مجموعه ای از مدل های ریاضی از انواع رواناب بارندگی و کیفیت آب است. کاربرد هر یک از آنها به عنوان نقطه شروع بارش به عنوان مقدار کل و توزیع زمان آن در منطقه حوضه شهری تعریف شده است. ورودی بارش در مدل ها ممکن است هم به صورت بارندگی و ذوب برف یا ترکیبی از آنها باشد. از یک طرف، به دلیل اینکه مهمترین تأثیر در تشکیل سیل در منطقه حوضه شهری مربوط به بارندگی است، ذوب برف در اصطلاح عمومی بارندگی قرار می گیرد. از طرف دیگر، طوفان شدید باران بیشترین تأثیر را برای باران می گذارد زیرا مناطق شهری معمولاً از چند ده کیلومتر مربع تا حدود صدها کیلومتر مربع است (به استثنای شهرهای بزرگ که ممکن است هزاران کیلومتر مربع داشته باشند). در نتیجه، زمان تأخیر این حوضه ها از نظم برخی از ساعات است و بنابراین بارندگی های مورد علاقه از شدت و شدت قابل توجهی برخوردار هستند. به همین دلیل اصطلاح طوفان باران بیشتر مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

3.10 تعادل آب در منطقه شهری

1.3.10. منابع شکل گیری و گردش آب در منطقه شهری

منابع زیر برای شکل گیری و گردش آب در منطقه شهری وجود دارد (Geiger et al. 1987; Maksimovic & Rodojkovic, 1986; Maksimovic et al., 1992):

• آب طوفان در مناطق روستایی و حومه ای شکل گرفته که به سمت مناطق شهری سرازیر می شوند.
• آب طوفان (به طور کلی آب منشأ برف) منحصراً در منطقه شهری تشکیل شده است.
• سیلابی که از رودخانه هایی سرچشمه می گیرد که در محدوده یا در محدوده شهری جریان دارند.
• طغیان آب ناشی از محل ایجاد باد در دریا یا دریاچه هایی با عمق کم در محدوده منطقه شهری است.

1.10 تعامل انسان - آب

1.1.10 معرفی

طی دهه های گذشته نوع بشر علاقه زیادی به مسئله استفاده از آب در محیط های شهری نشان داده است. تحت شرایط تمرکز در محل های زندگی شهری و تمایل مهاجرت ساکنان به شهرها، این بیش از حد شلوغ شده است و مسائل مربوط به آب در مناطق شهری و اطراف آن پیچیده تر است.

تأمین آب و سرویس بهداشتی به طور کلی با رشد شهرهایی که به مگاپالسی تبدیل می شوند مقابله می کند. در حالی که توزیع آب آشامیدنی و صنعتی و جمع آوری فاضلاب در چنین توده هایی اغلب مشکلاتی غیرقابل حل دارد، از لحاظ فنی و مالی شهرها نیز بر مناطق اطراف تأثیر می گذارند، زیرا آب باید از دور جمع شود و منتقل شود.

معرفی کوتاه:

سازمان های دولتی و غیر دولتی متعددی روش های مختلفی برای حفاظت از محیطهای آبی در مناطق شهری ابداع کرده اند که بیشتر روی منابع نقطه ای آلودگی ها و بطور کلی منابع آلوده کننده نقطه ای تاکید داشته اند؛ بطوری که فاضلاب های مرکز صنعتی از مهم ترین نقاط ترکز می باشند. اما اکنون توجهات بیشتر به سمت منابع آلوده کننده پخشی و غیر نقطه ای متمرکز شده است که در این میان پرداختن به بحث رواناب شهری به عنوان مهمترین حامل آلودگی در مناطق شهری از جایگاه ویژه ای برخوردار است.

کنترل آلودگی در آبراهه ها و مسیر های انتقال معمولا دارای مشکلاتی می باشد... زیرا آلودگی در تمام سطح حوضه و به عبارتی هر جایی که باران به سطح زمین می رسد وجود دارد و در صورتی که جریان زیاد گردد، تمام سطوح مجاور مسیر کانال را می تواند بگیرد. به همین دلیل اقدامات موفق در خصوص مدیریت رواناب در مناطق شهری باید با دیدگاه حوضه ای انجام شود و تاکید ویژه بر روی اخذ آلودگی و کنترل مواد آلاینده در مبدا باشد که این فرآیند نیازمند ترکیب علوم مختلف شامل طراحی شهری، هیدرولوژی شهری، آمایش سرزمین و... می باشد.

یکی از برنامه هایی که امکان شبیه سازی کیفیت و کمیت رواناب در حوضه های شهری را فراهم می آورد و تأثیر دامنه وسیعی از اقدامات سازه ای و رایج در مدیریت کمیت و کیفیت رواناب شهری را مورد تحلیل قرار می دهد برنامه MUSIC می باشد.