Если условия движения воды в потоке более сложные, то необходимо применение гидравлических методов расчета его параметров.
Гидравлические методы основаны на использовании как закона сохранения вещества (уравнение неразрывности), так и закона сохранения энергии (уравнение моментов).
Гидравлические методы используются для расчетов характеристик мелких потоков со значительными уклонами дна, участков русел, подверженных приливным явлениям, при быстроразвивающихся паводках, формирующихся при разрушениях плотин, и в других ситуациях, когда глубина потока стремительно увеличивается.
К преимуществам гидравлических методов относится высокая точность вычисления глубины потока и лучшая аппроксимация многих особых режимов движения воды.
К недостаткам гидравлического подхода относится необходимость получения большого объема информации о морфометрии русла и поперечного сечения, а также вероятность получения недостоверных результатов.