自來水供水管路系統已經廣泛使用紊流分析模擬管道的任何節點在何種狀況下可能產生負壓狀態而導致水質汙染的狀況，由於紊流公式需要疊代的變數多，就算是簡單的管路系統沒有電腦輔助計算亦難以為之，而結果的準確性隨著計算單元縮小而提高，封閉圓柱型管道的紊態方程式如下(註:Boulos et al,2006;Wood et al,2005a,2005b;Wylie & Streeter,1993;Almeida & Koelle,1992)

         連續方程式

     動量方程式

以上兩個方程式，搭配妥適的邊際條件即可求得紊態時的壓力及流量值。波浪場特徵方法 (wave characteristic method簡稱WCM)是以上述公式為主導公式，MOC沿著管路逐點求解，將前一點的結果代到下一點求解，因此當管路系統龐大而複雜時或是格點取的級數較小時，相對應的計算需求等比增加；WCM是模擬壓力波對於各個節點的影響，再逐步更新每個時序點時節點的壓力變化，因此節點數量越多，相對應的計算需求也對應增加。

　　根據(Numerical methods for modeling transient flow in distribution systems 一文 July 2005 Journal AWWA )，利用MOC及WCM模擬簡單模型，並將結果於實測結果作比較。 其模型圖如下

其結果表如下

　　其基本概念是壓力波的產生代表系統內的某一點壓力以及流速的瞬間改變，這樣的改變將以音速在整個系統內傳播，期間因為流體的黏性及亂流而產生能量消耗造成摩擦損失，最後壓力波將到達系統的各個點，並造成各個點不同程度的影響。
　　波特徵法由兩個主要因素的分析構成，一為機械組件分析，一為接頭分析；組件分析要處理的是壓力波在經過組件時產生的傳遞與反射，接頭分析則是處理在接頭、系統末端發生的變化；管路的摩擦損失則以平均管徑的摩擦係數計算。以下歸納波特徵法的變數