L’hiver est une saison sèche pour la plupart des cours d’eau en climat froid, car ils ne sont plus alimentés par les précipitations liquides. À la fin de l’automne, la température chute de plus en plus souvent sous 0oC et les précipitations se font sous forme de neige. La neige s’accumule sur le sol où elle devient de plus en plus dense tout au long de l’hiver. Sous la neige, le sol gèle petit à petit, jusqu’à une profondeur qui excède rarement 1 m dans le sud du Québec. Au-delà de cette profondeur, le sol demeure dégelé toute l’année et l’eau souterraine continue à couler dans les matériaux géologiques perméables. Cette eau souterraine ne reçoit pas de recharge pendant l’hiver, puisque le sol est gelé en surface et que les précipitations se font sous forme solide. Toutefois, les réservoirs souterrains contiennent d’énormes quantités d’eau qui continuent de s’écouler vers les points bas du paysage, notamment vers les cours d’eau, les lacs et les milieux humides, où elles font résurgence. Si les matériaux géologiques sont suffisamment perméables pour permettre une connexion hydraulique entre l’aquifère et la rivière, celle-ci demeure alors alimentée par l’eau souterraine toute l’année. Cet apport d’eau souterraine aux cours d’eau maintient les débits en rivière pendant l’hiver. Lorsque le stock de neige fond et que les sols dégèlent au printemps, la période d’étiage hivernal se termine et la rivière est à nouveau alimentée à la fois par la pluie qui atteint directement le cours d’eau, par le ruissellement de surface et de subsurface, et par l’eau souterraine.