应用水文学
应用水文学是水文科学的一个分支学科，它运用水文学和有关学科的理论和方法，研究各种实际水文问题的解决途径和方法，为水利、电力、交通、城市发展和环境保护等工程建设提供水文设计数据和水文预报服务，为农业、林业和国土整治规划提供水文依据。水资源利用和人类活动的水文效应是应用水文学研究的新领域。
1851年莫万尼提出合理化公式，水文研究开始进入经验性的定量估算阶段。二十世纪初，水文科学解决实际课题的方法由经验的、零星的，逐渐理论化和系统化。
1914年黑曾第一次用正态机率格纸选配频率曲线；1924年福斯特完整地提出了皮尔孙-3型频率曲线的分析方法，把概率论和数理统计的理论、方法引入了水文学。这些贡献使水文变量与它们出现的概率联系起来，为制定工程设计标准和推求指定设计标准下的水文变量奠定了基础。
1932年谢尔曼提出的单位过程线；1933年霍顿建立的下渗公式；1935年麦卡锡等人提出的马斯金格姆流量演算技术等，为根据降雨过程计算流量过程和河道洪水演进计算提供了方法，为流域洪水预报和河道洪水预报奠定了基础；1938年斯奈德提出了比较实用的综合单位线，为无资料地区水文计算开辟了途径。这些成就为水文科学解决各类实际问题在理论和方法上准备了条件，标志着应用水文学初步形成。
1945年克拉克提出瞬时单位线的概念；纳什于1957年建立了瞬时单位线方法；1946年波利亚科夫提出可用马尔科夫链来描述年径流系列，把随机过程理论和方法引入水文学；1951年柯勒和林斯雷提出了用图解方法，解决多元非线性回归的暴雨径流多变数水文特征合轴相关图，促进了各水文要素的综合效应的研究；1949年姜斯敦和克乐斯合著的《应用水文学原理》、美国土木工程师学会编著的《水文学手册》等专著陆续出版，系统阐述了应用水文学理论和方法，标志着应用水文学进入了成熟阶段。
二十世纪50年代后，应用水文学不断发展学科自身的理论和方法，紧密联系工程实际，开拓了如水资源利用、人类活动的水文效应等新的研究领域，形成了工程水文学、农业水文学、森林水文学、都市水文学和医疗水文学等分支学科。
工程水文学主要包括水文计算、水文预报和水利计算三个组成部分。水文计算主要运用概率论和数理统计的原理和方法，对未来长期的水文情势作出概率预估，为各类水利工程的规划和设计提供设计暴雨、设计洪水设计年径流及其他有关水文数据。
水文预报是根据流域暴雨洪水形成理论和河道洪水波传播的规律，为各类防洪工程发布洪水预报；同时，也根据水体热量平衡原理，对山区融雪径流，河流、水库、湖泊冰情作出预报；根据土壤中水分的补给、运动和消退规律，为农业提供土壤水分的预报；根据河道退水规律，为航运和引水工程等作出枯季径流及其水位预报。
水利计算是研究水资源综合利用中的规划和经济效益论证，管理运用中的优化调度和对环境影响评价的理论、原则和计算方法，特别是水资源开发利用中系统分析的理论和方法。
都市水文学主要研究可供城市利用的地表和地下水资源的数量和质量评价，为城市供水规划提供依据；城市地下水资源的合理开采，以防止城市地面沉降：都市化对城市暴雨、洪水径流形成过程的影响，为城市防洪和捧水系统的规划设计提供数据。
农业水文学是研究土壤水分、土壤蒸发、植物散发与作物生态的关系；研究地下水埋深与作物根系发育、土壤次生盐碱化的关系；研究农业小气候的形成和特点，以便更有效地协调水、土壤、作物、气象的综合作用，为合理灌溉、保墒抗旱、防治涝渍和减少水土流失提供依据。农业水文学也研究各种农业措施的水文效应。
森林水文学主要研究森林对降水的影响；林冠的截留；林地土壤水动态和林地下渗过程；林区蒸散发；森林对地表径流、壤中流和地下径流分配的改变，以揭示森林对水量平衡要素的影响；研究森林的保水作用，山地荒废和水土流失与森林的关系，为制定水土保持措施提供依据。
其它水文学分支学科
水文学、冰川水文学、地下水水文学、河流水文学、湖泊水文学、应用水文学