Mediante el estudio de la evolución de los recursos hídricos en escenarios tanto naturales como artificiales, podemos averiguar de qué forma afectan determinados factores (fluctuaciones climáticas, los cambios de uso del suelo o de cubierta vegetal, construcción de presas o embalses) a la cantidad y calidad de los recursos hídricos de un territorio determinado. Esto incluye la distribución temporal de los caudales y la posible generación de avenidas, lo que representa un problema clave para predecir la evolución futura de tales recursos y, por lo tanto, para programar su gestión de acuerdo con futuros escenarios climáticos y de uso del suelo.
Los modelos numéricos de simulación de procesos hidrológicos, hidráulicos y morfológicos son la base de los sistemas de apoyo a las decisiones, esenciales para la evaluación de riesgos medioambientales y su mitigación. Esta línea de investigación tiene como objetivo el desarrollo de herramientas de cálculo de alto rendimiento para la simulación de los procesos hidráulicos, hidrológicos y geomorfológicos de interés para la prevención de catástrofes naturales y artificiales como inundaciones, corrimientos de tierra, roturas de presa o vertidos de sustancias contaminantes. Dichas herramientas también se pueden emplear para la gestión eficiente de ríos o cuencas, tanto de montaña como en un entorno de carácter urbano. En este contexto, este tipo de modelos computacionales, junto con diversos algoritmos de optimización, constituyen herramientas indispensables por ser más baratas que los modelos físicos y por evitar las campañas de medidas sobre el terreno, imposibles en muchos casos.