سیستم مدل سازی هیدرولوژیکی HEC-HMS برای شبیه سازی فرآیندهای بارش-رواناب در سیستم حوضه های آبخیز شجری طراحی شده است. این مدل برای کاربرد در محدوده وسیعی از نواحی جغرافیایی جهت حل دامنه وسیعی از مسایل، شامل منابع آب و هیدرولوژی حوضه های بزرگ و رواناب و سیلاب حوضه های آبخیز طبیعی یا شهری کوچک، توسعه یافته است. 

به طور کلی، گردش کار GIS استفاده از منوی GIS است که از بالای منو شروع می شود و به صورت پی در پی از طریق ابزار از بالا به پایین اجرا می شود. برای شروع ترسیم، ابتدا باید با وارد کردن یک مدل ارتفاع دیجیتال (DEM) یک شی داده زمین ایجاد شود. سپس، باید یک مدل حوضه ایجاد شود و داده های زمین به آن متصل شود. چندین مدل حوضه می تواند از همان شی داده زمین استفاده کند و خطوطی که تولید می شود محصولی از مدل حوضه است (نه داده های زمین). یک شی داده زمین در اصل ظرفی برای یک DEM است.

مقدمه

این سند راهنمای مرجع فنی سیستم مدل سازی هیدرولوژیکی (HEC-HMS) است. این برنامه محصولی از برنامه تحقیق و توسعه مهندسان ارتش ایالات متحده است و توسط مرکز مهندسی هیدرولوژیک (HEC) تهیه شده است. این برنامه فرآیندهای مسیریابی رواناب و جریان مسیریابی کانال، طبیعی و کنترل شده را شبیه سازی می کند. این برنامه جانشین و جایگزین برای بسته بندی Flood Hydrograph HEC-1 - USACE، 1998 و برای نسخه های مختلف تخصصی HEC-1 است. این برنامه قابلیت های HEC-1 را بهبود می بخشد و قابلیت های دیگری را برای مدل سازی توزیع شده، شبیه سازی مداوم و تحلیل سیل های داخلی فراهم می کند.

ماژول GPU TUFLOW به TUFLOW HPC اجازه می دهد تا برای محاسبه خود به سخت افزار واحد پردازش گرافیک (GPU) دسترسی پیدا کند. TUFLOW با GPU NVIDIA سازگار است و 10 تا 100 برابر افزایش سرعت را ارائه می دهد!

ماژول GPU پیکربندی شده است که اجازه می دهد دسترسی به چندین کارت GPU به طور موازی برای یک شبیه سازی واحد باشد. این کار برای مدلهای بزرگتر با 10 میلیون میلیون سلول 2D عملکرد استثنایی را فراهم می کند و باعث می شود که ماژول GPU به خوبی با برنامه های سرعت واقعی و با دقت بالا در زمان واقعی مناسب باشد.

آیا تابحال مدلی را در GMS ساخته اید که از چندین مدل مفهومی استفاده می کند؟ انجام این کار چند مزیت را ارائه می دهد. با این حال، در هنگام انجام این کار، خطاهای احتمالی نیز وجود دارد. ما در مورد برخی از مزایای استفاده از چندین مدل مفهومی و اینکه باید مراقب آن باشیم، بحث خواهیم کرد. یک مدل مفهومی ممکن است شامل یک یا چند پوشش نقشه باشد. هر پوشش باید شامل اشیاء مشخصه ای باشد که ساختارهای اصلی مدل آب زیرزمینی مانند چاه ها، رودخانه ها یا شارژ را تعریف می کنند. همه چیز در مدل مفهومی را می توان در یک شبکه یا مدل MODFLOW ترسیم کرد.

مدل های ریاضی آب و هوا جهانی می توانند جنبه های بسیاری از سیستم آب و هوایی فیزیکی را تولید کنند. مدل های گردش عمومی (GCM) فرآیندهای ساختاری را در جو، اقیانوس و سطح زمین شبیه سازی می کنند. سناریوهای پیش بینی شده در مورد تغییرات آب و هوا برای مدل های منتخب GCM اعمال می شود و از خروجی آنها در شبیه سازی های هیدرولوژیکی PRMS استفاده می شود.

MODFLOW یک نرم افزار برای مدل سازی آب های زیرزمینی است که توسط USGS ساخته شده است. این نرم افزار قادر است شرایطی را که مربوط به جریان آب زیرزمینی مانند تبخیر و تعرق، شارژ مجدد، زهکشی، تعامل رودخانه در میان دیگران است، نمایان کند. رویکرد متفاوت متناسب آن توانایی محاسبه رژیم جریان با کنترل استثنایی بر اختلاف بودجه آب را فراهم می آورد. با MODFLOW می توان به این امر تکیه کرد که جریان موجود در مدل، همان جریان خارج از آن، از مقیاس منطقه ای و مقاطع است.

MODFLOW برای محاسبه سطح آب و رژیم های جریان آب زیرزمینی طراحی شده است، و می توان آن را با یک مدل حمل و نقل قوی به عنوان MT3DMS همراه کرد. یک ابزار مناسب برای مدل سازی ردیابی ذرات، MODPATH است. این نرم افزار قادر به محاسبه خطوط جریان و زمان مربوط به ذرات در جریان آب های زیرزمینی است.