O desenvolvimento de projetos para a navegação com grande calado afetada pelas marés ou correntes do rio, muitas vezes requer o uso de estudos com modelo para determinar a adequação de um plano proposto, bem como a necessidade de modificações.

Ambos os modelos físicos e numéricos podem ser usados para analisar alguns dos fatores que afetam a segurança e a eficiência dos projetos. No entanto, devido à complexidade das correntes e dos efeitos do vento, ondas, marés e do movimento de sedimentos, a abordagem com a modelagem híbrida (que usa ambos os modelos físicos e numéricos) é geralmente necessária para obter uma avaliação precisa das condições que podem ser esperadas com cada plano e as modificações consideradas, particularmente em áreas estuarinas.

Os modelos físicos em escala são usados para investigar os padrões de fluxo quando são necessários efeitos tridimensionais (3D) complicados. Grandes avanços recentes em hardware e software levaram à utilização de modelos numéricos para substituir e completar os estudos com modelo físico. Os seguintes tipos de investigações de navegação pode ser realizados com modelos físicos:

• Amontoamento e erosão características;
• Intrusão da salinidade;
• Penetração das ondas e resposta do porto;
• Projeto de cais e estabilidade da estrutura;
• Resposta do navio às ondas;
• A largura do canal de navegação em trechos críticos;
• Alturas das marés e padrões de corrente;
• As condições de navegação.