Для прогнозирования потерь оросительной воды с поверхностным стоком при поливе дождеванием необходимо обладать достоверными сведениями о движения влаги в зоне аэрации. Предложена математическая модель, позволяющая получить количественную оценку динамики формирования поверхностного стока при поливе дождеванием с учетом гидрофизических характеристик почвы. При построении модели использованы основные гидрофизические функции, которые описывают способность почв удерживать и проводить почвенную влагу под действием термодинамических сил и их градиентов. К числу таких функций относятся: функция водоудерживающей способности почв или основная гидрофизическая характеристика и функция влагопроводности ненасыщенных почв. Рассматриваемые гидрофизические функции являются отражением строения порового пространства почвы и поэтому генетически связаны друг с другом. На основе целого ряда представлений о строении порового пространства и феноменологии передвижения влаги в порах почвы были предприняты многочисленные попытки установить аналитически связь между основной гидрофизической характеристикой и функцией влагопроводности. В предложенной модели показана возможность применения функции водоудерживания по Вейбуллу в интерпретации Ю. Н. Никольского и функции влагопроводности по С. Ф. Аверьянову. Предложенная модель адекватно отражает реальную обстановку при поливе с помощью современных дождевальных машин и применима во всех зонах орошаемого земледелия. Полученные расчетные величины слоя поверхностного стока по предлагаемой модели вполне сопоставимы с экспериментальными данными. Расхождения экспериментальных и расчетных данных в первом приближении не превышает 35 %.