水系的密度是流域盆地地形要素的重要指標之一。 早在1894年人們就試圖確定一個指標表示水系密度，當時A.penk把水系密度D看作主流長度 l 與匯入主流的支流數目n之比：

水系密度D由測量部分的平均長度得出，n越小，D越大。

L．Neumann（1900）提出把水系密度定義為流域長度和面積之比，按照Neurnann的觀點，水系密度的不同，是由下層土的類型、坡度、植被和降雨的變化而引起的，這些因素起著重要的作用。

Horton（1932）指出，隨著降雨量的提高，水系密度加大；隨著滲透性加大，流域水系密度降低。

Feldner（1903）提出水系密度可用流域面積與河間地數目之比表示，此比值說明流域面積與河間地的關系，即流域面積越小，密度越大，反之亦然。

Chebotarev（1953）提出：流域密度可用平均河長L和相鄰面積a的平均之比；若面積A的流域有n條河流或河段，總長度為Σ_L，則l=Σ_L/n和a=A/n，或Σ_L=nl和A=na，那么水系密度方程表示為：

為了獲得更準確的水系密度的信息，除了有可信的大比尺地形圖或航片上水系圖外，還必須考慮水系滿足徑流函數的時間的重要性。因此，有的是常年都有徑流的水系，有的是季節性的，有的則是間歇性的水系，考慮所有的這些情況，就可以獲得準確的水系密度，為了建立水系密度與產沙間的關系，在黃土高原我們計算了包括上述所有類型的水系密度。即從沖溝到合理地所有水系。

在遙感圖象上對水系密度進行定量統計，可以為地質解譯提供更為可靠的依據。統計時，可以測量規定范圍內各級水道（主要是1，2，3級）出現的條數；也可以測量單位面積內各級水道的總長度。

水系密度密度大

地表徑流特別發育，形成密集的一、二級沖溝（間隔小于100米），沖溝短而淺。反映地勢比較平緩，巖石和土壤結構致密，透水性不好，質地軟弱，易被流水侵蝕。大片泥巖、板巖、粉砂巖、易碎片巖發育的地區，容易形成密集的水系。

水系密度密度小

地表徑流不發育（間隔大于500米），小沖溝很少，溝谷長而稀疏。反映地表坡度均一，巖石堅硬，裂隙發育，透水性好。大面積出露的砂巖及松散堆積物地區多為稀疏水系。

水系密度密度中等

介于上述二者之間（間隔為100-500米），地表徑流比較發育，地面有一定的坡度。反映巖石透水性較差、抗侵蝕能力中等。

水系密度大小是由巖石和土壤的成分、結構、含水性及地形決定的。

一條干流及其支流組成的河網系統稱為水系，如果有湖泊與河流相通，湖泊也應是水系的一部分。水系有各種各樣的平面形態，不同的平面形態可以產生不同的水情，尤其對洪水的影響更為明顯。水系主要受地形和地質構造的控制。全球地形多樣，地質構造復雜，因此水系類型也多種多樣。星狀水系即是其中的一種類型。

水系型態樹枝狀水系

干支流呈樹枝狀，是水系發育中最普遍的一種類型，一般發育在抗侵蝕力較一致的的沉積巖或變質巖地區。如西江上游接納柳江、郁江、桂江等支流。

水系型態扇形水系

干支流組合而成的流域輪廓形如扇狀的水系。如海河水系。北運河、永定河、大清河、子牙河和南運河五大支流交匯于天津附近，之后入海。這種水系匯流時間集中，易造成暴雨成災。

水系型態羽狀水系

干流兩側支流分布較均勻，近似羽毛狀排列的水系。匯流時間長，暴雨過后洪水過程緩慢。如西南縱谷地區，干流粗壯，支流短小且對稱分布于兩側，是羽狀水系的典型代表。

水系型態平行狀水系

支流近似平行排列匯入干流的水系。當暴雨中心由上游向下游移動時，極易發生洪水。如淮河蚌埠以上的水系。

水系型態格子狀水系

由干支流沿著兩組垂直相交的構造線發育而成的。如閩江水系。

此外還有梳狀水系，即支流集中于一側，另一側支流少。放射狀水系及向心狀水系，前者往往分布在火山口四周，后者往往分布在盆地中。通常大河有兩種或兩種以上水系組成 。

一條干流及其支流組成的河網系統稱為水系，如果有湖泊與河流相通，湖泊也應是水系的一部分。水系有各種各樣的平面形態，不同的平面形態可以產生不同的水情，尤其對洪水的影響更為明顯。水系主要受地形和地質構造的控制。全球地形多樣，地質構造復雜，因此水系類型也多種多樣。羽毛狀水系即是其中的一種類型。