物理模拟方法的应用由来已久，但只是在电子计算机在各方而广泛应用之后，即从20世纪50年代开始，数学模拟模型才在水资源系统分析中加以应用。1953年，美国陆军工程兵团采用数学模拟方法研究了密苏里河流上6个水库的管理运行问题。模拟的目标是使整个系统的发电量为最大、且能满足航运、灌溉和防洪的特殊要求。1955年莫里斯和阿朗分析了尼罗河流域水资源系统内17个水库（包括电站）的规划问题。1958年美国田纳西河流域管理局在电子计算机上对哥伦比亚河流域复杂的电力系统进行了完整的模拟研究。1962年著名的哈佛水计划第1次在水资源系统的模拟模型中引进了人工生成的径流系列和经济分析等内容。1966年赫夫斯克梅来德(M. M. Hufschmidt) 和菲尔英 (M. B. Fiering) 在利哈伊 (Lehigh) 河流域水库群多目标开发规划中采用了模拟方法。1976年麻省理工学院在瓦尔达尔(Vardar)河开发中使用了复杂的经济模拟模型。再大型企业亦有模拟专家从事模拟模型的编制工作。中国已用模拟模型进行一个地区地而水库群和地下含水层供水联合优化调度，在河系防洪调度和大系统防洪优化规划等方而也应用了模拟模型，取得了较好的成果。对复杂水资源系统联合应用模拟技术和分析模型已取得进展。系统整体采用模拟模型，而对其组成部分或子系统采用数学规划等方法，使两者很好地结合起来，从而可使复杂的水资源系统规划能从较少的计算方案中选择到最优的或近似最优的方案。