Alla base dei bilanci idrologici si hanno i modelli afflussi-deflussi, i quali consentono il calcolo delle principali caratteristiche dell’onda di piena ad una determinata sezione di chiusura del bacino, quali la portata al colmo, il volume totale della piena e l’idrogramma. Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi metodi di calcolo da applicare ai modelli afflussi-deflussi, raggruppabili in tre grandi famiglie: i modelli fisicamente basati, i modelli concettuali ed i modelli a scatola chiusa o black box. Tuttavia per effettuare delle analisi dettagliate dovute alla grande complessità dei bacini reali, e grazie all’avvento dell’informatica, i modelli precedentemente elencati sono stati implementati su svariati software grazie all’utilizzo dei metodi numerici.