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(完整word版)HEC-HMS应用

HEC—HMS模型在流域内降雨径流的应用研究

1。模型简介

HEC—HMS（TheHydrologicEngineeringCenter’s—HydrologicModelingSystem），美

国陆军工程兵团水文工程中心开发的流域性洪水模拟系统，是一个具有物理概念的半分布式次

降雨径流模型。根据降雨径流的形成过程,将其划分为净雨过程、直接径流过程、基流和河道汇

流4个计算部分，主要用于树状流域径流过程的模拟。

2。建模思路

根据DEM，将流域划分为若干子流域，计算每一子流域产流量,经坡面汇流和河道汇流,最后

演算至流域出口断面。

HEC—HMS对洪水模拟主要包括2部分：

(1）子流域产流、坡面汇流

该部分控制每个子流域内净雨的生成及汇到各子流域出口断面的流量过程。

（2）河道汇流

该部分决定水流从河网向流域出口的运动过程，将各子流域洪水过程入河道入口，经汇流

演算至流域出口。此外，还考虑到在实际流域中起调蓄作用的水库、小水源、洼地以及起分流

作用的水利工程等对洪水汇流过程的影响根据不同的入流和出流情况模拟出流过程.

3.模型界面

HEC—HMS模型界面有流域管理器（WatershedExplorer）、工作桌面（Desktop）、组件编辑

器（ComponentEditor）及事件日志（MessageLog)四部分。

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图1HEC-HMS模型界面

3。1流域管理器

流域管理器主要包括:流域模型(BasinModels）、气象模型（MeteorologicModels)和控

制设置（ControlSpecifications）3部分。其中：

（1）流域模型是实际物理系统的概化模型，主要功能是划分子流域、确定每个子流域汇流

方向等；流域模型可由本软件创建,也可外部导入，比如WMS/HEC-GEOHMS/PrePro等.

（2)气象模型的功能是根据相关雨量站的坐标及雨量、蒸散发等实测资料，建立雨量站同

各子流域的关系;

（3)控制设置的主要功能是确定洪水起止时间及计算步长等.

3.2组件编辑器

主要用于模型各组分计算方法的选定及参数的设置.

3。3工作桌面

创建或导入概化的流域模型，模型各单元元素信息查看。

3。4事件日志

依时间顺序记录操作步骤及运行成败信息的提示。

4。案例简述

利用已有流域地图在模型内创建流域概化模型，进行相关参数设置并计算运行，对计算结

果进行分析.

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4。1强降雨时间序列创建

Components→Time—SeriesGage→PrecipitationGages，输入降雨起止时间、时间步长

及各时段降雨量，输入数据见图2。

本案例忽略流量、蒸发及风速等相关要素，其创建方法同降雨时间序列。

4。2流域模型创建

创建步骤：

（1）Components→BasinModelManager新建流域

（2）View→BackgroundMaps导入地图

(3）流域单元元素设置及连接

单元元素含义：

子流域（Subbasin)：在子流域内通过去除降雨损失、计算直接径流及增添基流得出降雨及

出流.

河流（Reach)：用于输送水流至下游。有一个或多个上游元素。

蓄水池(Reservior）：小型水库、洼地、水池等

连接节点(Junction）:连接上游单元元素,出流为上游来水总和。

分水节点（Diversion）:从河流中分出一部分水体至流域外

源(Source):有出流，无入流.

汇（Sink）：有入流，无出流.

本案例流域模型设置单元元素有:4个