在没有人类之前，地球上水循环的主要形式为自然水循环模式；有了人类以后，温室气体排放、下垫面改变和人工取用排水使得水循环过程逐渐演变为“自然-社会”二元水循环模式。自然水循环的四大过程和社会水循环的六大过程共同组成了真实的流域水循环过程。城市和农村是社会水循环的两大基本单元；凡是有人类活动的流域均呈现出“自然-社会”二元复合水循环特性。

在自然和人工的双驱动作用下，地球水循环的动力条件、循环结构和循环特性已经产生了深刻的变化，水文水资源的研究需要更多地关注水循环的自然和社会二元特性，形成了全新的学科范式。