根据相似准则设计并按相似比尺缩小（或放大）的模型中，复制出与原型相似的水流，应用专门仪器来进行测试，然后将模型成果换算应用到原型中去的技术。重要的水工建筑物和枢纽布置等都要通过水工模型试验来验证和改善设计方案。

水工模型试验研究的内容是很广泛的，主要有泄水建筑物的过流能力，边界上压强分布、空化特征及体型，下游消能方式与防冲，水流脉动与振动特征，防渗，防沙与排沙，通航、筏道及渔道水流特征，水电站机组段与调压塔内水流流动，枢纽布置与施工导流，以及通气减蚀、溃坝洪水、水库滑坡涌浪及河道整治等，还有从这些问题中提炼的专门研究课题。

根据研究任务的不同，常采用不同种类的水工模型，一般分为整体、半整体和断面模型；正态模型和变态模型；定床和动床模型等；另有气流试验模型和水电比拟试验模型等。有的试验任务需在专门设备中进行研究。

由于同时保持几个相似准则相等在实际上难以做到，一般多按近似相似要求，保持主要相似准则相等以维持主要作用力的动力相似，兼顾或忽略次要相似准则，由此引起的缩尺影响需要进行修正与限制，下面介绍几种常用的水工模型相似准则及其相似比尺关系。①重力相似准则—闸堰过流及明槽流动等都是重力起主要作用，弗劳德相似准则是主要相似准则，要求原型和模型两个流动中弗劳德数相等。②阻力相似准则—潜体绕流、有压管洞及长河道流动问题，水流阻力起主要作用。当Re数很小，粘滞阻力为主要作用力时，雷诺相似准则为主要相似准则。当Re数很大，紊动混掺阻力为主要作用力，对阻力平方区紊流，要求原型与模型的阻力系数相等。当重力与紊动阻力同时起作用时，则相似准则为弗劳德准则和原、模型的阻力系数相等。③表面张力相似的准则为韦伯准则，对表面流速大于0.23米/秒，水深大于1.5厘米的水工模型，表面张力影响可予忽略。④弹性力相似的准则为柯西准则。⑤空穴现象相似的准则：在减压箱中研究建筑物空化问题时，要满足弗劳德相似准则和原模型中空化数相等。

不同相似准则各物理量的相似比尺关系表