سیل به معنی طغیان کردن آب، زیر آب رفتن گستره‌یی از زمین و توفانی شدن می‌باشد.

در معنای آب جاری شده، کاربرد این واژه بر ریزش جریان دلالت داشته و مخالف معنی عدم ریزش یا فرونشینی است. سیل، توفان جهانی افسانه و احتمالاً تاریخ، به عنوان توفان در اساتیر به کار رفته ‌است. در خلال یا پس از یک بارندگی شدید، مقدار دبی رودخانه به سرعت افزایش یافته و در نتیجه آب از بستر عادی خود سر ریز و دشت سیلابی و مناطق اطراف را دربر می‌گیرد. با بررسی دشت سیلابی قدیمی و آب‌رفت‌های آن، شاید بتوان با درجه‌یی از تقریب احتمال وقوع و بزرگی سیل‌های آتی منطقه را مشخص کرد.

اصولاً بزرگی سیل‌ها و تکرار آن‌ها در طول زمان تابع شدت بارندگی، نفوذپذیری زمین و وضع توپوگرافی منطقه است.
البته امروزه به دلیل دخالت‌های بی رویه در بسیاری نقاط که قبلاً سیل نمی‌آمده است، طغیان‌های بزرگی مشاهده می‌شود. فعالیت بشر به چند صورت احتمال وقوع سیل را افزایش می‌دهد. از آن جمله می‌توان به ساختمان‌سازی در دشت سیلابی رود که مستلزم اشغال بخش‌هایی از آن است و باعث کاهش ظرفیت طبیعی رود می‌شود، اشاره کرد. به این ترتیب محدوده‌یی از دشت سیلابی که در زمان طغیان زیر آب می‌رود، گسترده‌تر می‌شود.
شهرسازی‌ها و حذف گیاهان باعث کاهش مقدار آب نفوذی و افزایش آب سطحی می‌شود. حجم زیاد آب از یک طرف بر بزرگی طغیان می‌افزاید و از طرفی با افزایش فرسایش، رسوباتی به وجود می‌آورد که با برجای گذاشتن آن‌ها ظرفیت بستر اصلی رود کاهش می‌یابد. موارد پیش معمولاً تأثیر تدریجی دارند ولی سیل‌های ناگهانی و فاجعه‌آمیز اغلب بر اثر تخریب سدها و بندها، ایجاد می‌شوند.
عوامل اصلی ایجاد سیل
از زمان‌های ماقبل تاریخ، مردم به جهت دست‌رسی به سیستم حمل و نقل ارزان و راحت و هم‌چنین داشتن دسترسی به منابع خوراکی و تجارت، در کنار دریاها و رودخانه‌ها مسکن می‌گزیدند؛ چنان‌چه جمعیت انسانی در کنار منابع طبیعی آبی متمرکز نبودند، هیچ نگرانی از بروز سیل وجود نداشت ولی به هرحال وجود خاک حاصل‌خیز کنار رودخانه‌ها منوط به جاری شدن سیلاب‌های متعدد و وجود انواع رسوب گذاری‌های عادی هم‌راه با آن می‌باشد.
سیلاب‌های برخاسته از دریا قدرت ایجاد طغیان‌ها یا در هم نوردیدن استحکامات ضد سیل مانند سیل شکن‌ها و هم‌چنین صاف کردن تپه‌های شنی یا پر کردن نواحی گود زمین را دارا است. بنابراین در زمین‌های ماورای این استحکامات ساحلی امکان سیل گرفتگی و آسیب دیدگی متصور است. عواملی مانند توفان‌های سهمگین توفان‌های برق آسا، جزر و مد بلند، پدیده‌ی تسونامی یا ترکیب این‌ها، باعث ایجاد سیلاب‌های دریایی می‌شوند. از آن‌جایی که اکثر مناطق شهری در کنار ساحل بنا شده‌اند، این تهدید جدی در تمام نقاط جهان وجود دارد.
بسیاری از رودخانه‌ها که در مرزهای زمین‌های نسبتاً مسطح جاری هستند، دشت‌های سیلابی را تشکیل می‌دهند. در هنگام شدید بودن سیل، جمع شدن گل ولای بر روی زمین‌های زراعی باعث کاهش حاصل‌خیزی آن‌ها خواهد شد. در فرهنگ‌های کشاورزی اولیه، ارتباط چرخه‌ی سالیانه سیل و سال زراعی از اهمیت بالایی برخوردار بود. به خصوص در مورد مصریان باستان ساکن در مجاورت رود نیل و ساکنان بین النهرین در کنار رودخانه‌های دجله و فرات.
سیل معمولاً زمانی به وقوع می‌پیوندد که یک سطح پست زمین از آب پر شده باشد. بدترین حالت‌های سیل رودخانه‌یی معمولاً در زمین‌های حاشیه‌یی یک رود جاری می‌شود. به عنوان نمونه می‌توان از سیل‌های کویینزلند در ژانویه سال ۱۹۹۹ نام برد که در آن بخش جنوب شرق کویینزلند به زیر آب فرو رفت.
سیل زمانی رخ می‌دهد که خاک و پوشش گیاهی یک منطقه توانایی جذب کامل آب را نداشته باشد. در این زمان حجم آب به صورت غیرقابل کنترل از طریق کانال‌های رودخانه‌یی یا حفره‌های طبیعی یا مخازن آب دست‌ساز بشر، ریزش می‌کند.
سیل‌های دوره‌یی به صورت طبیعی در بسیاری از رودخانه‌ها رخ داده است و باعث به وجود آمدن مناطقی به نام دشت‌های سیلابی می‌شود. علت وقوع این سیلاب‌ها بارش باران‌های شدید و گاهی نیز توام با ذوب برف است که باعث طغیان رود خانه و جاری شدن آب در زمین‌های حاشیه‌ی رود می‌شود. نام سیلابی که به یک‌باره و بدون هیچ فرصت قبلی ایجاد و جاری می‌شود، سیل آنی است. سیلاب‌های آنی معمولاً در اثر بارش بیش از حد در یک منطقه نسبتاً کوچک ایجاد می‌شوند. از سوی دیگر سیل نواحی ساحلی نیز بر اثر بادهای شدید سطح اقیانوس یا به واسطه امواج حاصل از زمین لرزه‌های کف دریا به وجود می‌آید. البته شمار عوامل ایجاد سیل زیاد است.
باران‌های موسمی در کشورهای استوایی مانند بنگلادش، توانایی ایجاد سیل‌هایی خانمان برانداز را دارند. توفان‌های دریایی موسوم به هاریکان نیز دارای خصوصیاتی هستند که در کل توان ایجاد سیل‌های مخرب را دارند. نام یکی از این خصوصیات توفان‌های برق آسا سیل دریایی که ارتفاع آن به ۸ متر می‌رسد است که در اثر حرکت هاریکان دریایی به سمت ساحل به وجود می‌آید. از انواع دیگر این علل ترکیب حجم بالای نزولات آسمانی با هاریکان است.
مرکز هاریکان از فشاری بسیار پایین برخورد است و بنابراین در موقع توفان، سطح دریا چندین متر به بالا کشیده می‌شود. این نوع از سیل‌های ساحلی به طور مکرر در بنگلادش رخ می‌دهد.
سر منشاء سیل‌های ساحلی در اروپا توفان‌های سهمگین اطلس هستند که باعث وارد شدن فشار به آب و راندن آن به سمت ساحل می‌شود. خصوصاً اگر این فرایند با جزر و مد شدید هم‌راه شود، تخریب‌گر خواهد بود.
سیل‌های آنی ناشی از ذوب برف کوه‌ها، تحت شرایطی نادر و با امتزاج با امواج گرم، به عاملی مخرب تبدیل می‌شوند که باعث از بین رفتن جان و مال مردم می‌شود.
زمین لرزه‌های کف دریا، فعالیت جزایر آتش‌فشانی که به شکل‌گیری مواد مذاب مانند ترا یا کراکاتتاو می‌انجامند و ریزش خاک کف دریا بر طبقات قاره‌یی تماماً آبستن موج‌های جزر و مدی به نام تسونامی هستند که باعث تخریب مناطق ساحلی خواهند شد.
سیل‌ها از متداول‌ترین فجایع طبیعی در سراسر جهان به حساب می‌آیند. از این‌رو، بیمه کردن اموال در مقابل نابودی ناشی از وقوع سیل امری بسیار دشوار یا غیرممکن است، زیرا بروز سیل امری نسبتاً قابل پیش‌بینی محسوب می‌شود.

پیش‌بینی سیل
هدف از پیش‌بینی سیل برآورد دبی جریان و سطح سیلابی است که در یک دوره‌ی بازگشت مشخص مثلاً در یک دوره‌ی ۲۵، ۵۰ یا ۱۰۰ ساله احتمال وقوع آن وجود دارد. نتایج این پیش‌بینی که سیلاب طراحی نام دارد، به عنوان مبنایی برای انتخاب روش‌های مقابله با سیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیلاب طراحی معمولاً بر مبنای هزینه‌ی لازم برای کنترل آن و میزان ریسک و خطری که تخریب سیستم کنترل سیلاب پیش‌نهادی برای جان انسان‌ها دارد، انتخاب می‌شود.
در مواردی که گسیختگی سازه آبی منجر به از دست رفتن جان انسان‌ها و اموال زیادی بشود، طراحی بر مبنای سیلاب‌ها با احتمال رخ‌داد کم‌تر و دوره‌ی بازگشت طولانی‌تر، مثلاً سیلاب ۱۰۰۰ ساله و حتا بیش‌تر، انجام می‌شود. سطح گسترش و ارتفاع این سیلاب‌ها بیش از سیلاب‌هایی است که از احتمال رخ‌داد بیش‌تری برخور دارند. پیش‌بینی سیلاب طراحی به دو صورت تحلیلی و زمین ‌شناسی انجام می‌شود که اغلب مکمل یک‌دیگرند. عواملی که برای پیش‌بینی تحلیلی سیلاب مورد توجه قرار می‌گیرند شامل موارد زیر است:
بررسی توپوگرافی بخشی از حوضه‌ی آب‌ریز که جریان آب را به منطقه‌ی مورد مطالعه تأمین می‌کند.
تعیین نوع پوشش سطح زمین سنگ، خاک، گیاهان، جهت تخمین نسبت آب جاری شده به آب نفوذی و تبخیر شده.
تعیین بزرگ‌ترین رگ‌بار و بارندگی محتمل با توجه به داده‌های موجود.
توجه به فصل، زیرا شرایطی مثل اشباع بودن زمین از آب یا پوشیده بودن سطح آن از برف تأثیر مستقیمی بر جریان سطحی آب دارند.
تعیین ظرفیت ذخیره بستر اصلی رود و دشت سیلابی اطراف آن، تغییرات احتمالی در ظرفیت ذخیره بخش‌های پایین رود در آینده نیز مورد توجه قرار گیرد.
محاسبه حداکثر سیل محتمل
به طور کلی محاسبه‌ی حداکثر سیل محتمل محتاج برآورد پتانسیل بارش و مقدار و نحوه‌ی توزیع بارش در داخل حوضه‌ی آب‌ریز است. مقدار آب‌دهی یا سطح آب رودخانه بر حسب زمان را، معمولاً توسط منحنی‌های خاصی به نام هیدروگراف نشان می‌دهند. به این منظور اغلب از هیدروگراف واحد استفاده می‌شود. مقدار آب‌دهی رود در یک مدت زمان مشخص از روی هیدروگراف قابل محاسبه است.
به منظور پیش‌بینی سیل معمولاً مقادیر محاسبه شده برای جریان به تراز ارتفاع آب تبدیل می‌شود. مبنای پیش‌بینی‌های زمین ‌شناسی شامل تعیین مرزهای دشت سیلابی توسط تصاویر فضایی و عکس‌های هوایی، جهت تعیین پراکندگی آب‌رفت‌ها و خاک‌های جدید کواترنر در دره و شناسایی اشکالی که به وقوع سیل مربوط می‌شوند، ازجمله پادگانه‌ها، گودال‌ها و مانند آن است، می‌باشد.
این بررسی‌ها زمان دقیق وقوع یک سیل در گذشته را مشخص نمی‌سازد. بلکه ضمن تأثیر وقوع آن در زمان‌های جدید زمین ‌شناسی احتمال رخ‌داد مجدد آن را گوش‌زد می‌کند. نتایج بررسی‌های زمین ‌شناسی مخصوصاً در جایی که رکود طولانی از وضعیت آب و هوایی وجود ندارد، می‌تواند از روش تحلیلی دقیق‌تر باشد.
نقش جنگل در جلوگیری از بروز سیلاب‌ها
در هنگام ریزش آب باران‌های سنگینی که باعث بروز سیلاب‌ها می‌شوند، ذرات آب با شاخ و برگ درختان جنگل برخورد می‌کند و تا حد زیادی از سرعت آن‌ها کاسته می‌شود. هم‌چنین خاک جنگل هم پوشیده از شاخ و برگ گیاهان و درختان است که باعث جذب آب می‌شود و جوی‌بارهایی با آب زلال را به وجود می‌آورد.
اطلاع از چگونگی جریان، حجم، شدت، مدت، مکان و بالاخره زمان وقوع سیل‌ها اهمیت ویژه‌یی در طراحی و نگه‌داری سازه‌های مهندسی، مخصوصاً تأسیسات آبی و هم‌چنین پیش‌بینی خطرات و زیان‌های احتمالی ناشی از سیل دارد. به دلیل شرایط آب و هوایی کشورمان سیلاب‌ها، چه از نوع بهاره و ناشی از ذوب برف باشند و چه از نوع ناگهانی ناشی از رگ‌بار، بخش عمده‌یی از جریان سطحی اغلب رودهای حوضه‌ی مرکزی را تشکیل می‌دهد.