La necessitat de conèixer amb suficient temps d’antelació els futurs cabals als rius on s’assenten les grans ciutats i indústries es comú arreu del món. Existeixen distintes metodologies que permeten resoldre aquest problema, cadascuna d’elles amb els seus pros i contres. L’acoplament i la comparació de diversos models de predicció de diferents característiques és fonamental a l’hora d’analitzar la situació futura en un cas d’alerta, on és necessari prendre decisions transcendentals. A aquesta tesi, s’ha realitzat una intensa revisió bibliogràfica sobre els models de predicció amb Xarxes Neuronals Artificials (XNA), per conèixer l’Estat de l’Art d’aquesta metodologia i, a partir d’aquest punt, proposar i estudiar millores que puguen contribuir al seu avanç. Amb la intenció de dotar de significat físic a aquest tipus de models, s’ha proposat una metodologia d’un model híbrid que és capaç d’identificar automàticament l’estat hidrològic d’una conca determinada, per permetre modelar per separat cada estat mitjançant XNA simples. També s’ha incorporat el concepte físic en la tria de les variables d’entrada al model, proposant anàlisis geomorfològics de la conca i de temps de resposta que ajuden a identificar les variables que més influeixen. Per altra banda, davant la necessitat de conèixer la funció de distribució de les prediccions per a casos reals, on és necessari prendre decisions a partir d’aquests resultats, s’ha proposat una metodologia per al càlcul de la incertesa de les prediccions, i que pot ser aplicat per a qualsevol tipus de model sense importar la seua complexitat. Per conferir un ús pràctic a aquestes idees, s’ha desenvolupat una aplicació informàtica (ANN) capaç de realitzar els càlculs necessaris per a la construcció d’un model de predicció mitjançant XNA. S’han incorporat mòduls per l’anàlisi de les dades, dels temps de resposta de la conca i els caus, mòduls de càlculs de paràmetres, un mòdul per el càlcul de la incertesa i altres d’anàlisi de resultats. S’ha creat un software enfocat a la utilització d’aquest tipus de models a la hidrologia, donat que actualment no existeix cap programa que continga tots els elements necessaris i la flexibilitat que es necessita per construir models orientats a la predicció de cabals. Així mateix, s’ha desenvolupat una guia de passos a seguir per a la obtenció del model òptim, tenint sempre en compte la incorporació del significat físic del procés a modelar.