水平衡方程式是水循環的數學表達式，它描述了一個區域內水的收入和支出相等的關係。具體來說，水平衡方程式可以表示為：
多年平均水平衡方程式：
對於一個閉合流域，多年平均水平衡方程式可以表示為 P0 = E0 + R0，其中 P0 是多年的平均降水量，E0 是多年的平均蒸發量，R0 是多年的平均徑流量。
水量平衡方程式：
水量平衡簡單表示為：儲水變化量 = 降水量 - 蒸發量 - 徑流量。
如果某地無儲水變化，那麼也可以表示為：降水量 = 蒸發量 + 徑流量。
徑流量的組成：
多年平均徑流量包括多年平均地表徑流量和多年平均地下徑流量。
下滲量和地下徑流量的關係：
下滲量和地下徑流量呈正相關，下滲量和蒸發量呈負相關。這意味著下滲的水越多，地下徑流量也就越多，但下滲的水沒有完全轉化為地下徑流量，沒有轉化為地下徑流量的那一部分，大部分通過植被蒸騰和土壤水蒸發循環到了大氣當中。
綜上所述，水平衡方程式描述了水在一個區域內的收入（降水量）和支出（蒸發量、徑流量）之間的平衡關係。