水利模型根據(jù)物質守恒原理用數(shù)學的語言和方法描述參加水循環(huán)的水體中水質組分所發(fā)生的物理、化學、生物化學和生態(tài)學諸方面的變化、內在規(guī)律和相互關系的數(shù)學模型。

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動和遷移轉化規(guī)律，為水資源保護服務。它可用于實現(xiàn)水利模擬和效果評價，進行說理預報和預測，制訂污染物排放標準和水質規(guī)劃以及進行水域的水質管理等，是實現(xiàn)水利設施建設控制的有力工具。

水利模型至今已有70多年的歷史。早的水利模型是于1925年在美國俄亥俄河上開發(fā)的斯特里特－菲爾普斯模型。它是一個DO－BOD模型。之后，經(jīng)諸多學者改進，逐步完善。1977年美國環(huán)境保護局發(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運而生。由于考慮了泥沙的作用，使這類模型變成了一個描述水流、泥沙和其他水質組分相互作用的氣、液、固三相共存的復雜體系。它的代表作是美國環(huán)境保護局推出的WASP5模型（1994）。它能模擬有毒物質在水中發(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、光解等過程以及大氣的干、濕沉降物。與此同時，以食物鏈和能量傳遞為主線的生態(tài)學模型也有了長足的發(fā)展?，F(xiàn)代水利模型因其復雜性一般要采用各種數(shù)值解法，應用計算機來完成。

一個好的水利模型需有水文學、水力學、化學、生物化學、水質、數(shù)學以及計算機等方面的專家通力合作。