水库的温室气体排放量可通过施工完成后进行测量或在建设之前进行预测的方式评估。可以通过变量和参数之间的经验关系进行预测，也可通过模拟流域和水库中的过程进行预测。
首先，应该开发经验模型评估水库温室气体净排放量，这就需要系统的测量和对已有数据的标准化评估，以建立经验关系。为了提高预测能力，也应包括基于过程的模型。关于流域蓄水前建模，已有的土地利用或流域模型可以计算蓄水前温室气体通量。此类模型或经验关系也可用于水库上游流域蓄水后的建模过程。
预测排放量的主要困难是过程比较复杂，而且在水库建造之前的可用信息通常不完整。如果有足够的有效数据，对已存在的过程模型（如Walter和Heimann，2000年），进行部分修改，可用于已有水库，但是使用此类模型进行预测的不确定性比较大。
基于这些问题，有人建议考虑采用类似用于水体富营养化和磷负荷建模的经验建模方法。在预测湖泊和水库水体富营养化对磷负荷响应这一同样具有挑战性的任务时，发现从驻留时间、磷负荷和富营养化程度之间的简单经验关系得出方法用于预测是比较成功的。所以工作组进行了以下假设：
“可基于湖泊和水库驻留时间、有机碳负荷来描述温室气体总排放量。”
计算模型详见技术附录，具有以下主要特性：
尽管简单，但是类似方法已经成功描述了同类型生态系统类似的复杂问题；
所提议的方法考虑了潜在的缓解措施，特别是碳载量的减少；
它可相对容易地应用于预测方式；
·它应同等适用于所有的淡水系统，包括湖泊和水库。
当前，建立这样的一个模型的可用数据很有限。但是有望通过一段时间的项目研究，采集和分析数据，并升级程序以验证上述假说。
建立水库中温室气体总排放量的过程模型需要：
三个有机碳来源的量化：(i)来自水流的负载；(ii)淹没的土壤和植被；(iii)水库内水生生物光合作用引起的碳固定生产的有机物质；
有氧和厌氧条件所测量物质的矿质化过程中二氧化碳和甲烷潜在的生产率。不同培养实验获得的产生率可以与培养材料的有机碳含量或碳氮比绘制曲线关系。可划分不同培育中的生产率。此类关系结合水库和大坝下河道总碳负载（水淹有机物、原地生成的和异地移置的有机物），可推断要求的时间范围内的甲烷和二氧化碳的总生产率（如100年）。
·光合作用消耗二氧化碳，而有氧甲烷氧化则消耗甲烷。必须建立消耗二氧化碳的净初级生产力和营养负载或水驻留时间之间的经验关系。用相同的方式，需建立有氧甲烷氧化效率和水库平均深度、水库中营养负荷、水的驻留时间或甲烷总生产率之间的经验关系。
温室气体总排放量模型必须和经验数据、测量或估计流域中水库蓄水前温室气体排放量的类似模型结合使用。结合水库内碳储量变化评估，可估算净温室气体排放量。