Ο σχεδιασμός ενός λιμένα περιλαμβάνει τη δοκιμή ενός αριθμού πιθανών διατάξεων για ένα εύρος κυματικών συνθηκών, προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η κυματική διαταραχή στη λιμενολεκάνη και στα κρηπιδώματα του έργου. Η βελτιστοποίηση του σχεδιασμού μπορεί να διερευνηθεί με την κατασκευή φυσικών προσομοιωμάτων κατάλληλης κλίμακας σε δεξαμενές κυμάτων ή αριθμητικά με την εφαρμογή μαθηματικών μοντέλων. Το πλεονέκτημα του αριθμητικού έναντι των φυσικών μοντέλων είναι η ευκολία με την οποία μπορούν να εξεταστούν διαφορετικές διατάξεις έργων.

Οι κυματικές διεργασίες εντός και εκτός των λιμενικών έργων μπορούν γενικά να χαρακτηριστούν ως παράκτιες, όταν βρίσκονται σε περιοχή όπου η μορφή της ελεύθερης επιφάνειας της θάλασσας επηρεάζεται από τη μορφολογία του πυθμένα. Σημαντικές κυματικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στην παράκτια ζώνη περιλαμβάνουν την περίθλαση, διάθλαση, ρήχωση και την αρμονική αλληλεπίδραση. Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω και σε συνδυασμό με την ανάκλαση και μετάδοση κυματισμού στα επιμέρους τμήματα των λιμενικών έργων, το αριθμητικό μοντέλο μπορεί να προβλέψει αποτελεσματικά την προκύπτουσα κυματική διαταραχή για κάθε προτεινόμενη διάταξη.