１．基本ダイヤパターン

　水澄線のダイヤは下表の列車がそれぞれ30分ヘッドで運転されるパターンが基本となっている。全体的に青海線のダイヤを15分後ろにずらした形であり、終電の時間が青海線より遅い点が歓迎されている。

　従来、普通Bは静町で急行を待避していたが、平成21年10月ダイヤ改正で急行・特急が合わせて15分間隔になるようにパターンが変更され、普通Bが終着駅まで逃げ切るようになった。

　また、平成24年7月ダイヤ改正から水澄東口（八色ノ滝から改称）に設けられた大型駐車施設「パークターミナル水澄東」のアクセス用に、水澄東口～水澄間をシャトル運転する快速が30分間隔で運転されていた（詳細については別項を参照）が、コロナ禍より令和2年4月以降は運休中。

日中時間帯

　令和3年3月ダイヤ改正より、日中閑散時間帯の特急なぎさの矢積以遠が普通列車化され、さらに急行が美咲以遠各駅停車となる区急に置き換えられた。このことによる南西急行のメリット等に関しては青海線のダイヤの項を参照。

２．平日朝ラッシュ時

　水澄線も、青海線のダイヤと同様に朝ラッシュ時間帯は神津・東京への流れと美咲への流れに分けられる。前者に対応する列車は、矢積発車場面で06:10～07:40の90分間に下表のように運転され、1時間あたり14本。なお、矢積→渋谷の快急3本は矢積からの乗客に着席機会を提供するため同駅始発で設定され、それ以外の御幸台検車区からの出庫列車は全て御幸台始発となっている。

　その後の時間帯は、美咲への通勤の流れが強まり　矢積発車場面で07:40～08:40の60分間に下表の列車を運転して対応している。

　なお、青海線と同様に、水澄線でも朝ラッシュ時の上り普通列車のスジが変更され、麦田駅における待避が無くなっている。水澄線複線化の際に苦労して設けた待避設備だけに、さして活用されず不要になってしまうのは残念だが、今後は副本線（停車用線路）を本線化する線形改良工事を施工するものと思われる。

３．平日夕方ラッシュ時

　平日の夕方ラッシュ時のダイヤも青海線と同様の構成で、下り方向では、基本パターンに普通Aを準急と区急で機能を分担させて速達性と輸送力の双方を増強し、日中の閑散時間帯に対してメリハリを効かせている。

　上り方向では、遅い時間になると急行の運転を取りやめて矢積→美咲の普通が区急に置き換わり、さらにラスト4本の特急が水澄→矢積間は普通列車化するなど、輸送力が調整されている。

５．休日ダイヤ

（１）朝時間帯

　青海線と同じく、休日の朝方は、平日夕方ラッシュ時のダイヤを反転させたパターンになる。水澄→美咲の普通が準急に立て替えられ、さらに御幸台→渋谷の区急が増発される。朝時間帯上り線の1時間あたり運転本数を下表に示す。

種別	運転区間	使用車両	記事
特急ひびき	矢積・水澄→新宿	特急用車両8両編成	2本/h
急行	御幸台→新宿	急行用車両8両編成	2本/h
区急	御幸台→渋谷		2本/h：水澄線内は各駅に停車
準急	水澄→美咲	一般用車両8両編成	2本/h
普通B	矢積→美咲		2本/h

　青海線と同様に、水澄線でも、戸張→矢積間普通2本、水澄→矢積間普通1本、水澄→美咲間普通1本が令和3年3月ダイヤ改正で増発されるようになった。これらの列車も、朝時間帯の需要増への対応のほか、車両運用上の都合で設定されている。

（２）夕時間帯

　日中以降は、平日日中のパターンを繰り返すが、美咲駅の18～19時台には美咲→御幸台の普通4本が渋谷始発の区急になる。

　上り方向では、令和3年3月ダイヤ改正で大きな動きがあった。休日には行われていなかった特急の一部区間普通列車化がラスト4本について実施され、平日ダイヤとほぼ同じダイヤ構成となっている。それにより浮き上がった一般用車両の運用の辻褄を合わせるために、前述した休日朝時間帯の普通が増発されているのである。

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