分布式水文模型，水和能源预测，GEOtop可以应用于非常复杂的地形，并且集成了除水量平衡以外的所有表面能量平衡条件，对于饱和与不饱和潜流采用了3维理查德方程，实现了精确输入辐射参数，以获得表面温度。
UEB雪模型是由David Tarboton研究小组开发的一种能量平衡雪融化模型，该模型于1994年首次开发，并在多年后进行了更新。该模型是用FORTRAN编写的，它使用了积雪的集总表示，并记录了水和能量的平衡。该模型是由空气温度、降水、风速、湿度和辐射的输入所驱动的，在时间上足以解决昼夜循环（6小时或更短）。该模型使用基于物理的辐射、感性、潜射和对流换热的计算方法。
ICE和ACE是由美国环境保护署与其他联邦机构、工业和大学合作开发的，目的是解决物种敏感性方面的数据差距，减少对生态风险评估中不确定性因素的依赖。
FGETS是一个FORTRAN仿真模型。
ARPS模型是由美国俄克拉荷马大学的风暴分析及预报中心研发的一个非静力平衡的区域预报系统，ARPS模式采用广义地形坐标系统，Arakawa-C交错水平网格和二阶蛙跳时间积分方案，含有云微物理过程，次网格尺度湍流等物理过程。ARPS模式适用于时空尺度很小的中小尺度和风暴尺度的天气系统，如龙卷，超级单体风暴等，主要针对风暴尺度的非精力高分辨率区域预报系统，包括实时资料的变分同化，前向预报以及后期处理模块。
WASUIT模型是一个用来预测土壤盐度和土壤水分在模拟作物根区内的有毒溶质浓度。可用于评价 设定的盐度（或溶质浓度）及土壤渗透性对作物产量的影响。
多流向汇流算法模型
SWRRBWQ模型模拟了一个大型、复杂的农村流域的水文、沉积、养分和农药运输。该模型以连续的时间尺度运作，允许流域划分，以解释土壤、土地利用、降雨等方面的差异，并能预测管理决策对水、沉积物和农药产量的影响，对整个美国的农村流域具有合理的准确性。
HydroGeoSphere 模型是由water-loo大学、Laval大学及Hydrogeologic公司联合研制开发，能够对地下水与地表水的水流及其溶质运移过程进行三维全耦合模拟的模型。该模型对地下水与地表水有两种耦合方式：普通节点方式是假设地表与地下水体之间保持水头的瞬间一致性，在模型的耦合过程中不对地表与地下水体之间的水量交换进行计算；双重节点方式没有假设两个系统间的水头连续性，而是通过达西流关系来描述地表与地下水体之间的水流交换。
GSFLOW 模型是由美国地质调查局开发的用于模拟地表水与地下水相互作用的模型，该模型考虑了气象条件、地表径流、地下径流以及地表水与地下水之间的相互作用的关系，耦合了降雨径流模拟系统PRMS和三维有限差分模型MODFLOW-2005，空适用于不空间尺度和时间尺度的模拟，以评价土地利用变化、气候变化以及地下水开采对地表水文过程和地下水文过程的影响。
