认为天然水中只可能含有Ca（HCO₃）₂、CaCl₂、NaHCO₃这三种典型假想化合物，天然水中碱度和硬度的关系有以下三种情况：
①碱度＝硬度可以想象成此时水中只含有Ca（HCO₃）₂这一种典型假想化合物时的情况，显然水中没有非碳酸盐硬度，也没有负硬度，且碳酸盐硬度＝硬度＝碱度。
②碱度＜硬度可以想象成此时水中含有Ca（HCO₃）₂和CaCl₂这二种典型假想化合物时的情况，显然水中既有碳酸盐硬度，又有非碳酸盐硬度，而无负硬度，且碳酸盐硬度＝碱度，非碳酸盐硬度＝硬度－碱度。
③碱度＞硬度可以想象成此时水中含有Ca（HCO₃）₂和NaHCO₃这二种典型假想化合物时的情况，显然水中既有碳酸盐硬度，又有负硬度，而无非碳酸盐硬度，且碳酸盐硬度＝硬度，负硬度＝碱度－硬度。