SPAC的水分循环如图2-15。

把农田土壤系统看作黑箱，土壤水分平衡可用下式表示：

式中 W1和W2分别是某时期开始和结束时的土壤水分含量；收入量包括三项： Rw为降水量，mw为毛管上升水，nw为水汽凝结量，收入项以降水为主，在灌溉地上还应加上灌溉水量；支出量包括四项：入为地面径流量，I1为渗漏水量，正为土面蒸发量，T为植被蒸腾量，支出项中以蒸发和蒸腾为主，合称蒸散。在有植被条件下，当处于苗期叶面积较小覆盖不严时，土壤蒸发所占比重较大。当植被充分覆盖时以叶面蒸腾为主，土壤蒸发所占比例较小。在中国北方，作物生育期间土壤蒸发耗水常常要占到农田总蒸散量的40％～50％。

毛管上升水只有在地下水位较高和土壤足够湿润时才有意义，水汽凝结量只有在大陆性强的气候条件下和土壤透气性好，毛管作用小时才有明显作用。

地面径流与降水量及强度、土壤透水性、地形、植被等有关。在渗入达高峰后开始产生径流，并逐渐加大。降水停止后径流仍能保持一段时间。径流过大会引起土壤冲刷。土面粗糙有起伏，植被覆盖严密都可削弱径流减少土壤及养分流失。