水利模型根據(jù)物質(zhì)守恒原理用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法描述參加水循環(huán)的水體中水質(zhì)組分所發(fā)生的物理、化學(xué)、生物化學(xué)和生態(tài)學(xué)諸方面的變化、內(nèi)在規(guī)律和相互關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。

水利模型的目的主要是為了描述環(huán)境污染物在水中的運(yùn)動(dòng)和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為水資源保護(hù)服務(wù)。它可用于實(shí)現(xiàn)水利模擬和效果評(píng)價(jià)，進(jìn)行說(shuō)理預(yù)報(bào)和預(yù)測(cè)，制訂污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)規(guī)劃以及進(jìn)行水域的水質(zhì)管理等，是實(shí)現(xiàn)水利設(shè)施建設(shè)控制的有力工具。

水利模型至今已有70多年的歷史。早的水利模型是于1925年在美國(guó)俄亥俄河上開發(fā)的斯特里特－菲爾普斯模型。它是一個(gè)DO－BOD模型。之后，經(jīng)諸多學(xué)者改進(jìn)，逐步完善。1977年美國(guó)環(huán)境保護(hù)局發(fā)表的QUALll型，是這類模型的代表。它的版本 QUAL2E（1982）能模擬任意組合的15種水質(zhì)參數(shù)。80年代之后，隨著水利模型研究的深入，另一類描述水中有毒物的模型應(yīng)運(yùn)而生。由于考慮了泥沙的作用，使這類模型變成了一個(gè)描述水流、泥沙和其他水質(zhì)組分相互作用的氣、液、固三相共存的復(fù)雜體系。它的代表作是美國(guó)環(huán)境保護(hù)局推出的WASP5模型（1994）。它能模擬有毒物質(zhì)在水中發(fā)生的酸堿平衡、揮發(fā)、沉淀、溶解、水解、生物降解、吸附和解析、氧化還原、生物聚集、光解等過(guò)程以及大氣的干、濕沉降物。與此同時(shí)，以食物鏈和能量傳遞為主線的生態(tài)學(xué)模型也有了長(zhǎng)足的發(fā)展。現(xiàn)代水利模型因其復(fù)雜性一般要采用各種數(shù)值解法，應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)完成。

一個(gè)好的水利模型需有水文學(xué)、水力學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、水質(zhì)、數(shù)學(xué)以及計(jì)算機(jī)等方面的專家通力合作。