在天然狀況下，一個(gè)獨(dú)立的巖溶水文地質(zhì)單元內(nèi)，地下水補(bǔ)給和排泄是通過水量的增加與減少來達(dá)到平衡的。補(bǔ)給量減去排泄量等于儲(chǔ)存量。補(bǔ)給量為大氣降水、地表水及相鄰含水層補(bǔ)給;排泄量為蒸發(fā)、植物截留、填洼、地表徑流、地層吸附、泉水排泄以及人工取水等。當(dāng)補(bǔ)給量大于排泄量時(shí)，貯存量增加，反之，則減少。因此，當(dāng)隧道在巖溶含水層中通過時(shí)，尤其在水平流動(dòng)帶通過時(shí)，該補(bǔ)給量就成了隧道涌水量的主要來源。山區(qū)巖溶水的補(bǔ)給來源主要有大氣降水及地表水滲入兩種，而以前者為主。

水均衡法是在簡(jiǎn)易水均衡法基礎(chǔ)上，通過大量實(shí)踐的逐步發(fā)展完善起來的，其基本原理雖然相同，但在主要內(nèi)容上與簡(jiǎn)易水均衡法已有許多不同之處，主要表現(xiàn)在：

(1)計(jì)算降雨入滲系數(shù)時(shí)，采用按地形分水嶺圈定的匯水面積;計(jì)算降雨入滲量時(shí)，則采用地形地質(zhì)條件相結(jié)合所圈定的集水面積。當(dāng)隧道位于垂直滲流帶時(shí)，集水面積僅考慮與隧道有關(guān)的洼地、漏斗、落水洞及豎井等，并用洼地滲入量法計(jì)算降雨滲入量;當(dāng)隧道處于垂直滲流帶以下時(shí)，則要考慮與隧道有關(guān)的所有集水面積，并用水均衡法計(jì)算降雨滲入量。

(2)計(jì)算降雨滲入系數(shù)時(shí)，力求用實(shí)地觀測(cè)的降雨量、蒸發(fā)量、地表徑流量、泉流量及地下水位等數(shù)據(jù)，且用相關(guān)分析法處理這些數(shù)據(jù)。

(3)由于日降雨滲入量不一定能在一日之內(nèi)全部轉(zhuǎn)化為隧道日涌水量。因此，根據(jù)觀測(cè)或試驗(yàn)資料，在計(jì)算滲入量轉(zhuǎn)化為隧道日涌水量時(shí)，公式中考慮了一個(gè)與時(shí)間因素有關(guān)的系數(shù)。

水均衡法最大的優(yōu)點(diǎn)是適合于任何不同水文地質(zhì)條件的隧道涌水量計(jì)算，但運(yùn)用該方法評(píng)價(jià)的涌水量的準(zhǔn)確程度取決于各均衡項(xiàng)和均衡要素的確定，對(duì)于埋藏比較淺的隧道，即隧道涌水對(duì)天然地下水流場(chǎng)改變不大的情況下，利用一個(gè)水文年以上的天然地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料，一般可以較準(zhǔn)確地對(duì)隧道涌水量進(jìn)行比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，但是對(duì)于埋深較大的隧道，其施工涌水會(huì)較大幅度地改變天然流場(chǎng)的特征，此時(shí)該方法的運(yùn)用要充分考慮其均衡項(xiàng)及均衡要素的變化，否則涌水量偏差會(huì)很大。

水均衡法的理論嚴(yán)密，方法簡(jiǎn)明，因此任何用其他方法計(jì)算得到的隧道涌水量都應(yīng)該用均衡法加以檢驗(yàn)，與此同時(shí)還要充分利用和發(fā)掘長(zhǎng)期的水文觀測(cè)、短期的暴雨觀測(cè)以及隧道已施工段的涌水量觀測(cè)等資料中蘊(yùn)涵的地下水系統(tǒng)的信息，提高對(duì)地下水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，從而提高涌水量預(yù)測(cè)的精度。