地球上の水を降水、浸透、貯留、流動、流出、蒸発といった水循環系の中でとらえるために、降水量や河川流量、湧泉量、蒸発散量などの水収支要素や、地下水の容器となっている帯水層の構造や、透水性などを観測・試験する調査をいう。 トンネル掘削に伴う湧水や渇水に関して、湧水の位置や量、水利用への影響範囲を予測し、対策をたてる場合に必要な調査である。