Im hinteren Bereich des wasserbaulichen Forschungslabors befindet sich eine Fläche, die primär für physikalische Modellversuche bereitsteht (in den nachfolgenden Abbildungen wird die Fläche im Forschungslabor verortet). Der Modellmaßstab wird für die Erstellung der Modelle so gewählt, dass im Modell die gleichen Werte für die prozessrelevanten dimensionslosen Kennzahlen auftreten wie in der Natur. Aufgrund von umfangreichen Erfahrungen und der im wasserbaulichen Forschungslabor vorhandenen Infrastruktur bietet das wasserbauliche Forschungslabor hervorragende Möglichkeiten, Modelle nach den Ähnlichkeitskriterien bzw. der geltenden Modellgesetze zu betreiben.
Es wird hierbei sichergestellt, dass die Modellkenngrößen entsprechend ausgelegt werden können, sodass die Ähnlichkeit hinsichtlich des Strömungsgeschehens an den Modellrändern, im Bereich des Gewässers, an den zu betrachtenden Bauwerken und in den angrenzenden Bereichen sichergestellt ist. Bei der Festlegung des Modellstandorts innerhalb der Freifläche im wasserbaulichen Forschungslabor wird soweit wie möglich berücksichtigt, dass maßgebende Bereiche des ausgewählten Modellausschnitts für zukünftige Ergänzungsuntersuchungen bei Bedarf erweitert bzw. angepasst werden können.
Üblicherweise wird das wasserbauliche Modell wird üblicherweise in eine gemauerte, betonierte oder mit Stahlwandelementen gefertigte Umrandung eingefügt. Die Geometrie der abzubildenden Wasserläufe wird aus georeferenziert angeordneten Profilblechen vorbereitet. Durch Verfüllen der Zwischenräume und dem Aufbringen einer Betondeckschicht im Modell kann so das Gelände geometrisch ähnlich abgebildet werden. Beim Aufbau wird auf eine ausreichende Flexibilität und Mobilität der untersuchungsrelevanten Komponenten geachtet, um ggf. im Rahmen der Arbeiten einzelne Konturen, Öffnungen oder Geometrien kurzfristig und ohne viel Aufwand verändern zu können.
Die Steuerung des Modells erfolgt über Wasserstand-Abfluss-Beziehungen für den abgebildeten Bereich. Mittels induktiver Durchflussmessungen an den Zulaufleitungen können die eingespeisten Mengen erfasst und über angeordnete Schieberarmaturen gesteuert werden. Zur Einstellung der zugehörigen Wasserstände im Modell kommen motorgetriebene Klappen an den Modellausläufen zum Einsatz. Die Mess- und Regelinstrumente sind an einem Steuerrechner angeschlossen, der die exakte Einstellung der hydraulischen Randbedingungen ermöglicht und kontrolliert.
Stehen Sedimenttransportprozesse bzw. Erosions- und Auflandungsprozesse im Fokus, ist die Ähnlichkeit durch die Wahl eines geeigneten Sohlmaterials zu erreichen. Hier wird im Bedarfsfall in Ergänzung zu den natürlichen Sedimenten auch künstliches Kornmaterial eingesetzt.
