污染物质进入河流，在初始横断面上基本均匀后往下流动时，由于断面流速不均匀，实际上不仅存在推流作用，还存在着分(弥，离)散作用，因此应增加分散项，成为一维的扩散-推流模型,简称水质扩散模型。当污染物质在河流水深方向是均匀分布时，只存在横向与纵向的扩散作用，可以导出二维扩散模型，如果污染物在水深方向也是不均匀的，则可导出三维扩散模型。

主要以物质守恒原理为基础，模拟污染物质排入水体以后，水体的水质在物理、化学和生物化学等过程中的变化。水质数学模型反映污染物排放与水体质量的定量关系，主要用于水体污染特性、水体纳污容量的研究和水质预测。

水质模型验证是指在对水质模型的结构和参数进行标定后，对水质预测的结果进行验证。水质模型验证，通常是利用另一组或几组独立的输入、输出数据，试验已标定过的模型，验证该水质模型预测水质的精确度是否符合要求

综合水质模型是指描述多个水质项目（组分）相互作用的数学表达式。水体中各有关的水质项目一般均有密切关系，要全面描述水体的水质，就需要对多组分的综合体系建立水质模型 。

水质模型灵敏度分析是对水质模型各参数间的响应关系作出灵敏程度的定量、定性分析。在灵敏度分析中，往往可以在固定其他参数一般条件下，就各参数数值改变时对某参数值得影响程度大小作出排序分析。水质模型灵敏度分析，可以指导水质模型应用中对各参数值影响作出判断。