1、在大型水利工程建設(shè)中的作用

我國(guó)水電資源雖然豐富，但其分布很不均勻，各地的降水量和徑流量差異很大。為了解決水資源分布不均的難題，我國(guó)興建或正在興建的許多長(zhǎng)距離大型調(diào)水工程，如引黃濟(jì)青工程、引黃濟(jì)津工程、萬(wàn)家寨引黃人晉工程、南水北調(diào)中線與東線工程等。針對(duì)這些技術(shù)難題，國(guó)內(nèi)科研院校建立了南水北調(diào)中線總千渠穿漳河河工模型、南水北調(diào)中線總干渠穿黃河河工模型、南水北調(diào)中線與安陽(yáng)河交叉工程河工模型、南水北調(diào)中線一期工程總干渠安陽(yáng)河渠道倒虹吸河工模型、南水北調(diào)中線引江濟(jì)漢取水口河工模型等。這些模型試驗(yàn)成果在確定和優(yōu)化交叉建筑物結(jié)構(gòu)型式、保證工程安全、認(rèn)識(shí)工程附近河床泥沙沖淤變化規(guī)律及其對(duì)洪水和河勢(shì)影響方面發(fā)揮了重要作用。

2、在河道整治實(shí)踐中的作用

自然條件下，河道尤其是平原河道的泥沙沖淤演變較為復(fù)雜，河道存在縱橫向變形。為了充分發(fā)揮河道的防洪、航運(yùn)及綜合服務(wù)功能，需調(diào)控河勢(shì)與實(shí)施河道綜合整治。河道綜合整治中與防洪有關(guān)的工程措施主要有護(hù)岸、裁彎、堵漢、局部河段擴(kuò)卡和河勢(shì)調(diào)整等。在河道整治實(shí)踐中，無(wú)論長(zhǎng)江、黃河還是其他河道，都曾采用河工模型試驗(yàn)研究河道整治方案及整治技術(shù)。通過(guò)模型試驗(yàn)研究，揭示了這些重點(diǎn)河段在一定的空間與時(shí)間范圍內(nèi)的某些演變過(guò)程及其發(fā)展趨勢(shì)以及河道整治工程措施實(shí)施后的作用和影響程度，為研究河段規(guī)劃、設(shè)計(jì)和綜合治理提供了科學(xué)依據(jù)。

3、在河道開(kāi)發(fā)利用中的作用

河道岸線與洲灘均是有限的寶貴資源，在沿江經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。隨著長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的建設(shè)發(fā)展和我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施。沿江各部門、各地區(qū)都對(duì)河道資源開(kāi)發(fā)利用提出了新的更高要求。河道岸線開(kāi)發(fā)利用主要有堤防護(hù)岸、跨河橋梁、隧道、取水口、排水口、港口碼頭、過(guò)江水底電纜等。在河道開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，經(jīng)常采用河工模型試驗(yàn)的技術(shù)手段研究擬建工程河段在工程前后的水流特性、泥沙沖淤特性以及擬建工程對(duì)防洪、河勢(shì)及航道的影響，同時(shí)根據(jù)模型試驗(yàn)成果對(duì)岸線資源利用和工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)河道開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的不利影響提出相應(yīng)的改善與減免措施。

4、在河道生態(tài)保護(hù)中的作用

河工模型除在傳統(tǒng)河道開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域發(fā)揮作用外，還在河道濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)，污染物擴(kuò)散和防止釘螺擴(kuò)散及河道生態(tài)修復(fù)工程等生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題相關(guān)試驗(yàn)研究方面發(fā)揮作用。圍繞這些新興領(lǐng)域帶來(lái)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研機(jī)構(gòu)先后開(kāi)展了國(guó)電泰州電廠、南京大陸馬渡電廠、岳陽(yáng)電廠、國(guó)電銅陵電廠、華電蕪湖電廠、馬鞍山第三電廠等溫排水河工模型攀煤集團(tuán)污水排放口工程河工模型、引江濟(jì)漢取水口工程涵閘的水流特性及其對(duì)釘螺擴(kuò)散影響的河工模型、德國(guó)萊茵河和美國(guó)密西西比河生態(tài)修復(fù)工程等試驗(yàn)研究，這些研究成果均被應(yīng)用到科研、規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)和決策管理中。

5、在河口海岸利用中的作用

新中國(guó)成立后，我國(guó)的河1：3海岸利用取得了重大發(fā)展，新建和在建的深水航道和港口有長(zhǎng)江口深水航道、神華黃驊港、上海洋山深水港、河北曹妃甸港、江蘇如東港等，這些港口自然條件復(fù)雜，其中泥沙問(wèn)題是必須要解決的重大問(wèn)題。河口海岸水沙運(yùn)動(dòng)雖比河道復(fù)雜，但只要利用河工模型抓住所研究問(wèn)題的關(guān)鍵，往往可獲得較數(shù)學(xué)模型更為接近實(shí)際的結(jié)論。我國(guó)先后做過(guò)長(zhǎng)江口、射陽(yáng)河口、甬江口、錢塘江口、深圳河河口、上海洋山深水港模型，唐山曹妃甸港、天津和廈門深水港河工模型，針對(duì)河口航運(yùn)問(wèn)題、灘涂利用和港池泥沙淤積對(duì)航運(yùn)帶來(lái)的不利影響等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展了研究。為河口海岸問(wèn)題的研究和解決提供依據(jù)，給河口海岸河工模型提供了可貴的經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)河口海岸學(xué)科的發(fā)展起了很大的作用。