本論文は，物理的観点に立脚した降雨流出機構の解明および様々な流域に普遍的に適用可能な降雨流出計算手法の構築を目的とし，有効降雨に対して実測流量データから逆推定を行ったものである．実測流量データから求めた有効降雨と流域の保水能分布から求めた有効降雨の比較を行うことにより，有効降雨の時間変動特性および物理的解釈に対して考察を行った．これにより，有効降雨の物理的解釈は降雨の形で有効降雨をとる場合と流出寄与域の形で有効降雨をとるという二つのタイプを考える必要があることを示した．また，累積降雨量に応じた流出寄与面積，流出寄与斜面長の変動を考慮した流出計算手法を新たに提案し，草木ダム流域へ実際に適用することでその合理性・実用性を示した．