公元前，人类就有了水循环的观念。随着对降水量和河流流量的观测增多，人们对水循环的研究得以深化，并得出水量平衡的概念。许多学者对全球水量进行了多次计算，得到全球水量平衡总的状况:从长期看，全球范围的总蒸发量等于总降水量。具体来讲，海洋的蒸发量大于降水量，其差值为入海径流量;陆地的降水量大于蒸发量，其差值也为入海径流量。
20世纪30年代以来，随着流域水文观测的进一步发展，水量平衡转向中小尺度的研究，包括主要流域及国家范围内的水量平衡研究。
活动：分析认识水的更新周期
各种形式的水在循环中以不同周期自然更新。水的赋存形式不同，更新周期差别很大。多年冻土带的地下冰和极地冰盖更新周期最长，约10000年。海水更新周期约为2500年，山岳冰川视其规模不同约为数十年至1600年，深层地下水约为1400年。湖泊为数年至数十年，沼泽为1-5年，土壤水为280天至1年，河水为10-20天，大气水为8-9天，生物水则仅为数小时。
比较不同形式水的更新周期，体会更新的含义。