Večina hidrotehničnih objektov je zelo zahtevnih in dragih, zato lahko zelo majhna napaka pri projektiranju ali gradnji povzroči veliko škode in stroškov. Takšne napake lahko povzroči nepopolno poznavanje pojava ali neustrezno vrednotenje njegovega vpliva. Za pridobitev točne slike pojava in za natančno določitev njegovega vpliva na projektirane ureditve in objekte zato inženirji uporabljamo pojavu ustrezne hidravlične študije in hidravlične raziskave. Hidravlične raziskave se uporabljajo pri reševanju kompleksnih hidravličnih problemov, ki lahko nastopijo na področjih kot so: energetika, poplavna zaščita, urejanje vodotokov, oskrba z vodo, odvajanje odpadnih voda, ureditev pristanišč in obale, projektiranje plovil, ribištvo itd, za katere nimamo na voljo enostavnih analitičnih rešitev. Za reševanje takšnih hidravličnih problemov se uporabljajo različni hidravlični modeli.
Hidravlični modeli najpogosteje obravnavajo:
- pregrade, jezove, prelive, zapornice, podslapja, prehode za vodne organizme
- naravna in umetna korita vodotokov, kanale, mostni opornike, jezbice, pragove
- zajetja, črpališča, cevovode, ventile, prepuste, vodostane
- premeščanje plavja in plavin
- transport toplote in polutantov
- valove: poplavne, obratovalne, porušitvene
Hidravlični modeli so lahko fizični (tj. fizično zgrajeni), numerični (računalniške simulacije), ali hibridni (hkratna uporaba fizičnega in numeričnega modela).
Fizični in numerični modeli imajo številne skupne značilnosti:
| korak | FIZIČNI MODEL | NUMERIČNI MODEL |
| 1 | definicija problema | |
| 2 | zahteve podobnosti | sistem enačb |
| 3 | formulacija robnih pogojev | |
| 4 | izgradnja modela | računska mreža |
| 5 | umerjanje | |
| spreminjanje hrapavosti | prilagajanje koeficientov | |
| 6 | meritve | izračuni simulacij |
| 7 | optimizacija rešitev | |
| 8 | prenos rezultatov modela v naravo | |
Obe vrsti modelov imata določene omejitve:
| FIZIČNI MODEL | NUMERIČNI MODEL |
| velikost laboratorija | računalniški spomin |
| kapaciteta črpalk | računski čas |
| energijska višina (črpališče) | sistem enačb (nepopolni) |
| modelna podobnost | modeli turbulence |
| površinska napetost | natančnost predpostavk |
| viskoznost | koeficienti |
| hrapavost | ločljivost |
| merilne metode | numerična stabilnost |
| razpoložljivi robni in začetni pogoji | |