对历史上出现过的和发生的大洪水进行调查和估算。目的是弥补实测水文资料的不足，以便合理可靠地确定水利水电工程的设计洪水数据。例如长江流域中游河段1870年、1935年洪水，黄河中游1843年、1933年洪水均经过多次反复调查论证，确定了数值和重现期，对这些地区和河段上已建和正在设计的大型水库水电工程设计洪水的确定起到了重要作用。

洪水调查可分为现场调查、历史文献考证、洪峰流量和各时段洪量的估算。

调查的内容一般包括洪水发生时间、洪水痕迹、洪水成因、洪水来源、当时河道和断面情况，施测洪痕高程、洪水水面比降、河段纵断面及河道简易地形等。洪水发生时间是确定洪水重现期的重要依据。除洪痕处有日期刻记者外，可结合对群众生活影响较大的事件和文献记载查访确定。洪痕调查是对人工刻记及所遗留的水迹、泥印等一切能够代表最高洪水位所达位置标志的调查和高程测量。洪水过程调查是确定洪量和峰型基本资料，可通过对群众当时受洪水威胁情况所定洪水涨、落所达位置和相应时间的调查来推估。洪水成因调查是确定洪水类别。有的大洪水是由于地震造成山崩堵塞河道而后溃决或上游水库失事溃决造成的，北方河流有因冰坝、冰塞壅高水位或溃决形成洪水，这些均要和暴雨洪水或融雪洪水区分开。河道和断面情况调查是在洪水流量估算中确定过水面积、比降、糙率等水力因素的依据，对于多沙和断面冲淤变化较大的河流尤为重要。

中国史籍、文献、碑文、档案中，有丰富的洪涝记载，广泛收集，详细分析是洪水调查工作的重要内容。如根据北魏《水经注》记载，确定洛河龙门距今1700多年前(公元223年)发生一次20800m3/s的特大洪水，对研究这一地区历史洪水量级、洪水重现期以及设计洪水计算起了重要作用。对于近年某些河流出现的特大洪水，如1954年长江、1958年黄河、1963年海河、1975年淮河，均曾组织了详细调查，写出了专门报告。在70年代中期以来，各流域、省、市、区，均分区全面开展了洪水调查工作，并已汇编成册，如已出版的《中国历史大洪水》等，均是中国宝贵的洪水调查文献资料。

根据调查得到的洪痕点分布及调查河段的水力特性条件，选用适当的计算方法计算洪峰流量;根据调查或文献考证所得的洪水位涨落过程，通过该河段所建立的水位流量关系、推求出流量过程线，据此即可估算各时段的洪量。当调查河段内有水文测站时，利用该站已建立的水位流量关系和洪峰与各时段洪量关系，即可求得洪峰流量及相应的各时段洪量。

(1)选择适当的调查河段，查明洪痕，测出洪痕高程。(2)查明洪水起涨时间、峰现时间、落平时间及总历时。(3)查明河道变迁情况及洪痕断面冲淤变化的幅度。 (4)查明调查河段内河床组成及糙率情况。 (5)收集当地有关历史文献、古迹及碑文、民谚等。 (6)考查洪水相对大小及其在历史洪水中所处的序位。 (7)查明其相对应暴雨雨情、天气系统及成因、流域自然情况及水利、水保等措施。对于非暴雨造成的洪水，如融雪洪水、溃坝洪水等，应查明其特殊成因。 (8)对调查河段内纵横断面进行简易地形测量和摄影。(9)计算洪峰流量、洪水总量及重现期。