本书以湖北宜昌香溪河岩溶流域为例，从刻画南方典型岩溶水系统的结构特征出发，揭示岩溶水循环过程的物理机制，构建岩溶水文过程的数学模型，最终服务于南方岩溶水资源评价。本书的研究内容主要包括（1）通过水文地质测绘、水文地质钻探、地下水示踪试验、水化学和同位素等技术手段，对香溪河流域典型岩溶含水系统的结构特征进行了刻画，揭示“单源多汇”的复杂径流模式和区域岩溶水流系统的存在。（2）基于水均衡理论和流量衰减理论，完善了基于流量衰减理论的次降水补给系数的计算方法，提出了岩溶水系统调蓄量和调蓄系数的概念及计算方法，为南方岩溶水资源评价内容的拓展提供新思路。（3）基于对岩溶水系统结构的刻画和岩溶水循环规律的分析，构建了适用于南方岩溶水循环的物理概念模型和数学模型，提出了适用于南方中小规模岩溶水系统的降雨-径流模型，探讨了岩溶水系统响应参数τ的物理意义。