En hydrologie, comme dans tous les domaines physiques, les phénomènes naturels ne peuvent pas toujours être mesurés dans leur totalité. Les freins à cette observation peuvent être techniques, géographiques (un accès trop difficile) ou temporels (un phénomène dont la réalisation est rare). Mais au-delà de ces contraintes, c’est souvent la complexité de la nature qui ne peut être appréhender dans son universalité.
Le scientifique tente alors de reproduire la réponse d’un phénomène en simplifiant l’environnement de son étude. Cette démarche est une modélisation
En hydrologie et hydrogéologie plusieurs processus peuvent être étudiés par les outils conceptuels et numériques cherchant à décrire la relation pluie-débit à l’échelle d’un bassin-versant. Les applications sont nombreuses et non exhaustives :
- la prévision des crues,
- l’évaluation de zones inondables (protection des biens et des personnes,
- prévisions des étiages (ou basse eaux) pour un captage par exemple,
- implantation d’un ouvrage (pont, digue, …),
- étude de l’érosion (charriage et sédimentation),
- dynamique de recharge et d’écoulement des nappes souterraines.
Un modèle n’est finalement que le résultat d’un calcul numérique à partir d’une équation. Un 
modèle fournira toujours un résultat sa qualité dépendra par contre de la capacité à le paramétrer correctement. C’est dans ce domaine d’activité que la société Vai-Natura apporte sa plus grande plus-value. Son savoir-faire s’illustre autant dans la compréhension des équations fondamentales, que dans le choix des variables physiques dimensionnelles. Cette expertise permet d’apprécier les données d’entrée, les mesures sur le terrain, de valider leur représentativité puis de juger de la performance du modèle.
Les résultats obtenus peuvent être représentés sur des supports offrant une meilleure lisibilité pour devenir un véritable soutient technique à la prise de décision, pour la construction d’un ouvrage hydraulique par exemple. Vai-Natura utilise le plus souvent la projection sur un SIG (Cartographie) qui est un outil terriblement efficace pour offrir une vision juste et rapide d’un phénomène critique.