洪水灾害是自然界一种极其常见的自然现象，它的形成不是一朝一夕就可以完成的，而是有一个过程。要想更清晰地知道洪水的形成过程，首先，我们要了解一下水循环体系和河流、泥沙及平原的关系。
众所周知，地球是一个蓝色的“水球”，水是地球上最主要的组成部分，也是最重要的物质。在地球上，海洋的面积约占地球总表面积的71％，它们不仅参与、促进地理环境的形成与发展，也推动了生物文明的产生与变革。
地球上水的循环从来没有停止过，海洋是这个庞大水圈家族的最重要成员，大约97％的水在海洋中，其余的3％是河流、湖泊、地下水、大气水分和冰。若把这3％再来进行分配，那么在冰川里储存着77％的水，地下水占22％的比例，而江河湖泊中的水则占不到1％。虽然这不到1％的水看起来比例非常小，但是其对自然界的力量和对人类的功用却不可小觑。
河流中的水资源由涌出地面的地下水和降水组成。这些水首先汇集于低洼处，受地球重力的作用形成洼地流动，然后顺着天然的泄水通道流淌下来，由此可见河流这个词是河槽和水流的总称。河流还起着输水、输沙的作用。
水的循环过程
太阳照在地球表面的江河湖海上，水分被蒸发进入大气，在空气中凝结，形成雨降落下来，其中大部分仍然归属于海洋，还有一部分则被输送到陆地。降落到地面的水不会因此停止它的循环。这些水或者汇入江河重新流入大海，或者从湖面蒸发再次进入大气。其他不在江河湖泊的水，一部分借助植物的蒸腾返回大气，一部分则渗入地下形成土壤水和浅层地下水，如此循环往复。
洪水和水循环的关系
从全球水循环的整体角度来分析，洪水与水量的分布变动有关。例如，某个地方降水量的大幅度增加，或者由于气温的影响，地表的冰融化——固态水转化成液态水，进入河道，这样过多的水被聚集到一起，使得河道排泄能力超负荷运作，试想一下河流中的水不过地球总水量的1％，那么极小的变化就会使得防洪堤被毁，水泛滥成灾。因此在考察洪水时，全球的变化都不能忽视，要有整体观。
洪水灾害的定义与标准
洪涝灾害的定义
当洪水、涝渍威胁到人类安全，影响到社会经济活动并造成损失时，通常就说发生了洪涝灾害。
洪涝灾害是自然界的一种异常现象，一般包括洪灾和涝渍灾，目前中外文献还没有严格的“洪灾”和“涝渍灾”定义，一般把气象学上所说的年（或一定时段）降雨量超过多年同期平均值的现象称之为涝。
我国古代洪涝是不分的，后来人们在河道湖泊的岸边修筑了堤防圩垸等防洪工程，改变了河道的排泄条件，天然来水受到了人为控制，才逐步有了洪涝之分。一般认为河流漫溢或堤防溃决造成的灾害为洪灾；当地降雨过多，长久不能排去的积水灾害为涝灾。“洪”与“涝”是相对的，很难严格区分开来，世界各国均把淹没厉害的水灾称为洪水。虽然洪涝难以区分，但洪水和内涝在水文特性、灾害特点以及防洪治涝对策措施等方面均有明显的区别。一般来说，洪水来势迅猛，河流来水超常，而雨涝来势较缓，强度较弱；洪水可以破坏各种基础设施，威胁人畜，对农业和工业生产会造成毁灭性破坏，破坏性强，而涝灾一般只影响农作物，造成农作物的减产；防洪对策措施主要依靠防洪工程措施（包括水库、堤防和蓄滞洪区等），汛期还有一整套临时防汛抢险的办法，而治涝对策措施主要通过开挖沟渠并动用动力设备排除地面积水。
目前通行的说法，洪灾一般是指河流上游的降雨量或降雨强度过大、急骤融冰或融雪、水库垮坝等导致的河流突然水位上涨和径流量增大，超过河道正常行水能力，在短时间内排泄不畅，或暴雨引起山洪暴发、河流暴涨漫溢使堤防溃决，形成洪水泛滥造成的灾害。涝灾一般是指本地降雨过多，或受沥水、上游洪水的侵袭，河道排水能力降低，排水动力不足或受大江大河洪水、海潮顶托，不能及时向外排泄，造成地表积水而形成的灾害，多表现为地面受淹，农作物歉收。渍灾多表现为地下水位过高，土壤水长时间处于饱和状态，导致作物根系活动层水分过多，不利于作物生长，使农作物减收。实际上涝灾和渍灾在大多数地区是相互共存的，如水网圩区、沼泽地带、平原洼地等既易涝又易渍。山区谷地以渍为主，平原坡地则易涝，因此不易把它们截然分清，一般把易涝易渍形成的灾害统称涝渍灾害。
洪涝灾害对农作物的危害形式以冲毁和淹没为主，通常只在受灾当年，甚至当季造成损失。如土壤排水条件良好，洪水消退后一般不再危害农作物。涝渍积水不仅影响到当年农作物的产量，而且常影响到土壤状态。洪涝灾害不仅危害农田和生态环境，还对城镇、工商、交通、水利等各项工程设施和人畜生命财产造成危害。
洪涝灾害可分为直接灾害和次生灾害。
在灾害链中，最早发生的灾害称原生灾害，即直接灾害，洪涝直接灾害主要是由于洪水直接冲击破坏，淹没所造成的危害。如人口伤亡、土地淹没、房屋冲毁、堤防溃决、水库垮塌；交通、电信、供水、供电、供油（气）中断；工矿企业、商业、学校、卫生、行政、事业单位停课停工停业以及农林牧副渔减产减收等。
次生灾害是指在某一原发性自然灾害或人为灾害直接作用下，连锁反应所引发的间接灾害。如暴雨、台风引起的建筑物倒塌、山体滑坡、风暴潮等间接造成的灾害都属于次生灾害。次生灾害对灾害本身有放大作用，它使灾害不断扩大延续，如一场大洪灾来临，首先是低洼地区被淹，建筑物浸没、倒塌，然后是交通、通信中断，接着是疾病流行、生态环境的恶化，而灾后生活生产资料的短缺常常造成大量人口的流徙，增加了社会的动荡不安，甚至严重影响国民经济的发展。
洪水是河流的一种天然属性，不可避免，它在时间和空间上的发生都是随机的，但由此产生的洪涝灾害却是伴随着人类社会才存在的，它与人类社会、经济状况及生态环境等多重因素密切相关，它们之间相互影响和相互作用，人类的生活与生产活动会改变甚至破坏自然界的相对平衡，进而影响灾害的程度。
洪涝划分标准
我国是一个洪涝灾害频发的国家，洪涝灾害的发生具有明显的季节性和地区性。各流域受自然地理位置、积水面积内地形地貌及不同时期不同尺度天气条件的影响，存在很大的差异，要将七大江河的洪涝灾害进行统一定量划分难度很大。根据各流域水系及其气候条件、自然地理特性、降雨特性、洪水特性和洪水组成，并结合对历史洪水研究的习惯，从各流域水系分区的暴雨量级和笼罩面积、干流主要控制站洪水大小以及主要干支流洪水的形成与遭遇等情况，可将发生洪水分为跨流域洪水、流域性洪水、区域性洪水和局部性洪水。
跨流域洪水一般是指相邻流域多个河流水系内，降雨范围广，持续时间长，主要干支流均发生不同量级的洪水；流域性洪水一般是指本流域内降雨范围广，持续时间长，主要干支流均发生不同量级的洪水；区域性洪水是指降雨范围较广，持续时间较长，致使部分干支流发生较大量级的洪水；局部性洪水是指局部地区发生的短历时强降雨过程而形成的洪水。
目前对跨流域洪水、流域性洪水、区域性洪水和局部性洪水还没有一个全面、准确、量化的定义和判别标准，不过各流域机构已经开始研究本流域的洪水分类定义的分层量化指标体系。
七大江河的流域性洪水、区域性洪水和局部性洪水的定义和量化指标，是以七大江河水系分区划分及洪水量级划分标准为基础形成的，与几十年来人们对历史洪水的研究习惯基本一致。
七大江河流域的水系分区一般划分为：
松花江流域——嫩江、第二松花江、松花江三个水系分区。
辽河流域——西辽河、辽河干流、浑太河三个水系分区。
海河流域——滦河、北三河（潮白河、北运河、蓟运河）、永定河、大清河、子牙河（包括黑龙港及运东地区）、漳卫河、徒骇马颊河七个水系分区。
黄河流域——黄河上游干流（头道拐水文站以上）、黄河中游干流（头道拐水文站至花园口水文站）、黄河下游干流（花园口水文站以下）三个水系分区。
淮河流域——淮河上游（正阳关水文站以上）、淮河中游（正阳关水文站至洪泽湖）、淮河下游及里下河、沂沭泗河四个水系分区。
长江流域——长江上游（宜昌水文站以上）、长江中游（宜昌水文站至湖口水文站）、长江下游（湖口水文站以下）三个一级水系分区。长江上游分金沙江、岷沱江、嘉陵江、乌江四个二级水系分区；长江中游分汉江、洞庭湖四水、鄱阳湖五河三个二级水系分区；下游不分二级水系分区。
太湖流域——太湖流域一个水系分区。
珠江流域——西江、北江、东江、珠江三角洲四个水系分区。
依据《水文情报预报规范》的规定，七大江河流域洪水量级的判别标准有四个等级，即洪水重现期≥50年为特大洪水；20~50年为大洪水；5~20年为较大洪水；低于5年为一般洪水。
根据上述水系分区划分和洪水量级判别标准，以海河流域为例，对流域性洪水、区域性洪水和局部性洪水作进一步定义。
1.流域性洪水
海河流域3个（含3个）以上水系同时发生洪水，称为区域性洪水。
海河流域3个（含3个）以上水系同时发生洪水，且有2个（含2个）以上水系的代表站任一水文要素洪水重现期≥50年，称为区域性特大洪水。
海河流域3个（含3个）以上水系同时发生洪水，且有2个（含2个）以上水系的代表站任一水文要素洪水重现期为20~50年，称为流域性大洪水。
2.区域性洪水
海河流域1~2个水系同时发生洪水，称为区域性洪水。
海河流域1~2个水系同时发生洪水，且有1个（含1个）以上水系的代表站任一水文要素洪水重现期≥50年，称为区域性特大洪水。
海河流域1~2个水系同时发生洪水，且其代表站任一水文要素洪水重现期为20~50年，称为区域性大洪水。
3.局部性洪水
洪水只在水系的部分支流发生，称为局部性洪水。
水系范围内局部地区发生洪水，控制站的洪水重现期≥50年，称为局部性特大洪水。
水系范围内局部地区发生洪水，控制站的洪水重现期为20~50年，称为局部性大洪水。
需要说明的是，上述关于海河流域洪水标准，是水利部海河水利委员会和水利部水文局的初步研究成果，也是多年防洪工作经验的总结，但尚未经过水利部的审查和批准。我国各大流域水系复杂，洪水特性和分布也存在很大差异，因此各流域的洪水判别标准是不一样的。
跨流域洪水是指相邻流域2个或2个以上水系分区内，连续发生多场大范围降雨过程，发生洪水的水系分区主要干支流均发生不同量级的洪水。跨流域洪水的判别以七大江河水系分区的洪水判别标准为基础。跨流域洪水不设置区域性洪水和局部性洪水的判别标准。
跨流域特大洪水是指相邻流域2个或2个以上水系分区，至少有1个以上水系分区发生的洪水重现期≥50年，其他水系分区的洪水重现期为20~50年。
跨流域大洪水是指相邻流域2个或2个以上水系分区，至少有1个以上水系分区发生的洪水重现期为20~50年，其他水系分区的洪水重现期为5~20年。
洪水的三要素
由古至今，“洪水”一词一般被定义为大水的意思。广义上讲的洪水是指凡超过容水场所承纳能力的水量，产生剧增或水位急涨的现象。而将河流某断面流量从起涨至峰顶到退落的整个过程称为一场洪水。
洪水的三要素是：洪峰流量（或洪峰水位）、洪水总量、洪水历时。
在水文学中，通常用洪水过程线来表达这三个要素。
洪峰流量
洪峰流量，又简称洪峰。是指在一次洪水过程中，某一个检测站的横断面通过的最大流量，单位为立方米每秒（m3／s）。洪峰流量所表达的是洪水过程线上那个处于流量由上涨变为下降的转折点，往往与最高水位出现的时间一致或相近。不同河流洪峰流量的差异很大，因此洪峰流量对于我们研究河道的防洪具有重要意义。
一般而言，同一河流、同一断面在不同年的洪峰流量具有很大的差异，就算是同年的不同次的洪峰流量也有不同。洪峰水位是指一次洪水过程中与洪峰流量有关的最高水位，其出现时间和洪峰流量基本相同。在某一个水文年内，洪峰水位最高时被称为年最高洪水位，年最高洪水位与年最大洪峰流量的出现时间不一定完全同步，但大致相同。
洪峰流量在一定程度上反映了洪水的严重程度，洪峰流量和洪水严重程度成正比，即洪峰流量越大，则洪水越大越严重。洪峰流量一般由于流域面积的增大和增加，但也有特殊情况，一些河流进入平原后，洪水就会大量地渗入地下，水流会沿程减小，最后逐渐消失。
洪水总量
一次洪水过程中通过河道某一断面的总水量叫做洪水总量。洪水总量等于洪水流量过程线所包围的面积。洪水总量一般不包括基流（深层地下水），这是为了便于和流域内其他场次的暴雨总量相比较。
洪水历时
河道某断面的洪水过程线从起涨到落平所经历的时间，称为洪水历时。因为流域空间尺度变幅极大，所以洪水的时间尺度也有巨大的变幅。洪水历时主要受流域面积、河道特征及槽蓄能力、降雨时空分布、地表覆盖、地貌等因素的影响。
河道的洪水历时可以分为四类情况：短历时、中等历时、长历时和超长历时。
短历时洪水，一般在2小时以内，降水往往为局部雷阵雨，流量涨落明显，过程线有时呈锯齿形，直接反映降雨强度的变化。
中等历时，一般小于1天，洪水过程反映暴雨中心地区的降水情况和流域的调蓄能力，降水性质往往具有明显的大气运动系统特征。
长历时，可达5~10天，一般出现于流域面积为1万~20万平方千米的较大河流，这类大洪水可以对较大范围的地区造成严重水灾。
超长历时的洪水，多反映特大流域多次降水过程形成的洪水，流域面积多在10万平方千米以上。例如，长江中、下游在梅雨时期，降水和暴雨有时会数日不停，有时洪水能够持续50天以上。
洪水形成的类型
按形成原因分类
按照洪水的形成原因，可将洪水分为暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水、暴潮洪水等。
暴雨洪水，是指由暴雨引起的江河水量迅增、水位急涨的洪水。暴雨洪水的特点是：强度大、历时长、面积广。因为洪水涨落较快，起伏较大，破坏力又强，所以经常导致巨大的经济损失和人员伤亡。
暴雨洪水的特点不仅取决于暴雨影响，也受流域下垫面条件的影响。同一流域不同的暴雨要素，如降雨范围、过程历时、降水总量、暴雨中心位置以及移动路径等，可以形成大小和峰形不同的洪水。