Formålet med genopretning af hydrologien er at bringe vandets vej gennem ådalen tilbage til et naturligt forløb, typisk ved at sænke vandets strømningshastighed. Genopretning af naturlig hydrologi vil ofte både påvirke fugtighedsforhold og næringsstofstatus og kan opnås ved en eller flere af følgende (Brunbjerg m.fl. 2015):
Ovennævnte arbejde kan udføres af forskellige konsulenter og entreprenører, der har stor erfaring med genopretning af vandløb. Men det er alligevel godt at sikre sig en dialog omkring hvordan projekterne udføres. Her er det vigtigt at sikre de naturværdier, der er på arealet, bedst muligt mod tungt maskineri samt sikre sig, at der ikke tilføres muldjord eller sås græs som afslutning på genopretningen.
Genopretning af vandløbsforløb kan være gunstig for de grundvandsafhængige naturtyper, som ellers drænes når vandløbet er nedgravet. En yderligere gevinst er, at tilførsel af sediment og okker til vandløbet begrænses. I bedste fald kan der opnås en øget kvælstoffjernelse, når vandet løber gennem jorden i stedet for gennem dræn, men det forudsætter, at vandet passerer igennem en iltfri zone. Ved at få grundvandet til at strømme langsomt gennem de øverste tørvelag i ådalen i stedet for gennem dræn og grøfter kan fosfor immobiliseres og skabe grundlag for den særligt værdifulde grundvandsafhængige natur i ådalene (van Loon m.fl. 2009). Et højt, stabilt vandspejl er samtidig med til at skabe iltfrie forhold, der bremser omsætningen af tørven, understøtter tørvedannelse og fører til denitrifikation.
Normalt vil tilførsel af næringsrigt vand eller sediment føre til forarmelse af biodiversiteten i de naturligt næringsbegrænsede, våde områder (Andersen & Baattrup-Pedersen 2016). Dette kan til en vis grad løses ved, at næringsproblematikken håndteres længere oppe i systemet. Fx. i designede vådområder på de dyrkede højbundsjorder (Eriksen m.fl. 2020), eller ved at udtage primære nedsivningsområder for grundvand fra dyrkning.
Ved sløjfning af grøfter og afbrydning af dræn er det vigtigt at være opmærksom på, hvilken type af vand, der bringes op på terræn (læs mere om måling af næringskoncentration i vand).
I planlægningsprocessen er det vigtigt at være opmærksom på risikoen for at oversvømme værdifuld natur som fx. rigkær eller andre næringsfattige naturtyper, når der ændres på de hydrologiske forhold. Ligeledes skal det sikres, at der ikke kommer stagnerende vand i den værdifulde natur, når vandstanden hæves. Det kan fx. ske, hvor der har dannet sig jordvolde langs vandløbene som følge af mange års oprensning eller hvor rigkærsvegetationen er flyttet ned i tidligere tørvegrave. Her skal det sikres, at vandet fortsat har afløb fra området uden at området drænes (læs mere om modelberegning af oversvømmelser ved planlagt ændret hydrologi).
I tidligere afvandede og eventuelt dyrkede vådområder kan tørvepakken være helt eller delvist nedbrudt og terrænet kan derfor være sænket, så naturarealerne ligger betydeligt lavere nu, end de gjorde, før hydrologien blev modificeret. Nogle steder er sætningerne så omfattende, at der ikke længere er naturlig afvanding via overfladen og dermed risiko for stagnerende vand. Her må man så overveje om lavvandede vådområder er den bedste start på genopretningen eller man i stedet skal forsøge at genoprette den oprindelige vandbevægelse ned mod vandløb, sø eller hav via ændringer af terrænet. Nogle steder har der været søer før vådområdet blev afvandet, og da er dette jo det naturlige mål for genopretningen.
Dambrug er intensiv fødevareproduktion i vand. Ved at stoppe dambrugsdriften reduceres tilførslen af næringsstoffer til vandløbssystemet. Der vil ofte være en stor næringsstofpulje på arealet, der ligger som næringsrigt sediment i bunden af dammene eller i egentlige slambassiner. Dette sediment bør fjernes i forbindelse med retablering af arealet, da effekten af tidligere næringspåvirkning fra dambrug kan være langvarige.
En del dambrug har udnyttet grundvand/kildevand som vandresurse. Det betyder, at grundvandet ledes direkte fra udspring gennem dammene og videre til vandløbet. Når dambrugsdriften ophører, er der mulighed for at genoprette grundvandsafhængig natur, hvis vandet får lov at sive gennem de øverste jordlag/tørvelag eller strømme ud over et større område.
Hvis der blot graves et fint slynget vandløb til kildevandet, vil den resurse, som grundvandet kan være for den terrestriske natur, ikke blive udnyttet.