氣候變化背景下，極端天氣導(dǎo)致的洪水事件將更加頻發(fā)。快速城市化對流域下墊面的改變，及人類活動(dòng)向洪泛區(qū)的擴(kuò)張。二者共同使得全世界多數(shù)人類活動(dòng)高度聚集區(qū)的洪水風(fēng)險(xiǎn)增加。洪水淹沒危險(xiǎn)性（各種年遇型洪水淹沒）是洪水損失評估、風(fēng)險(xiǎn)評估及洪水應(yīng)急和管理規(guī)劃等工作的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前開展洪水危險(xiǎn)性研究工作中的主要困難之一是水文資料稀缺，尤其是徑流資料稀缺，既包括徑流觀測資料在時(shí)間上的短缺，如觀測年限較短和觀測采樣頻率低；又包括水文站點(diǎn)在空間上的稀缺，如站點(diǎn)布設(shè)稀疏（站網(wǎng)密度偏低）和分布不均。除數(shù)據(jù)稀缺外，選用合適的數(shù)值模型開展流域洪水淹沒模擬也是一個(gè)難點(diǎn)。

GIS水文分析（ArcHydro、Spatial Anlysist等模塊）是流域水文模擬建模的重要工具，能夠自動(dòng)提取及計(jì)算流域邊界、河網(wǎng)水系、流向、匯流時(shí)間和其它流域特征參數(shù)。美國陸軍工程兵團(tuán)開發(fā)的開源、免費(fèi)Hec-RAS軟件具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)分析與整合功能、科學(xué)的水文-水力學(xué)理論基礎(chǔ)及友好的操作界面。Hec-RAS軟件是一款典型的洪水淹沒危險(xiǎn)性分析模型，已在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用在洪水風(fēng)險(xiǎn)管理的研究、規(guī)劃和生產(chǎn)之中，具有廣闊的前景。將ArcGIS與Hec-RAS軟件相結(jié)合，能夠很好地實(shí)現(xiàn)山洪徑流過程及洪水淹沒數(shù)值模擬。

將瞄準(zhǔn)我國山洪降水徑流模擬和洪水淹沒危險(xiǎn)性評價(jià)現(xiàn)狀，針對我國資料水文稀缺地區(qū)，介紹并提出洪水資料增補(bǔ)方法，介紹區(qū)域洪水頻率分析方法，應(yīng)用ArcGIS與Hec-RAS軟件，并結(jié)合實(shí)例系統(tǒng)講解資料稀缺地區(qū)的山洪徑流過程及洪水危險(xiǎn)性評價(jià)工作方法。通過學(xué)習(xí)，可掌握基于ArcGIS的數(shù)字流域分析、山洪降水徑流建模、Hec-RAS建模及洪水危險(xiǎn)性評價(jià)技能，并具備將其應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力。

1. 洪水淹沒危險(xiǎn)性評價(jià)方法及技術(shù)講解
1.1 洪水淹沒危險(xiǎn)性評價(jià)工作步驟及方法
1.1.1 洪水災(zāi)害類型
1.1.2 洪水災(zāi)害：歷史、現(xiàn)狀及未來
1.1.3 洪水淹沒危險(xiǎn)性評價(jià)現(xiàn)狀

1.2 洪水淹沒水文-水力學(xué)模擬相關(guān)知識(shí)
1.2.1 洪水淹沒危險(xiǎn)性評價(jià)方法介紹、發(fā)展歷史
1.2.2 基于觀測、模型模擬的應(yīng)用及對比
1.2.3 常用洪水淹沒危險(xiǎn)性模擬軟件及Hec-RAS簡介

2. GIS水文信息提取與分析(基于ArcGIS軟件)
2.1 河流、流域提取
2.1.1 填洼
2.1.2 流向計(jì)算
2.1.3 匯（集）水面積計(jì)算
2.1.4 河流提取
2.1.5 河流分級（干流與支流分析）
2.1.6 流域劃分
2.1.7 流域子流域拓?fù)?br>2.1.8 流域河網(wǎng)水系提取實(shí)例

2.2 流域匯流時(shí)間計(jì)算
2.2.1 流程長度計(jì)算
2.2.2 河道、山坡流速設(shè)定
2.2.3 流域匯流時(shí)間計(jì)算
2.2.4 流域匯流時(shí)間計(jì)算實(shí)例

3. 洪水淹沒模擬水文分析：洪峰流量估算

3.1 山洪降水-徑流模擬
3.1.1 地貌瞬時(shí)單位線原理
3.1.2 面雨量插值
3.1.3 暴雨-徑流計(jì)算
3.1.4 山洪暴雨-徑流過程模擬計(jì)算實(shí)例

3.2 洪峰流量序列建立
3.2.1 觀測洪水資料獲取途徑
3.2.2 由徑流觀測資料推求洪水資料
3.2.3 年最大與超閾值序列構(gòu)建
3.2.4 水文站洪峰流量序列建立實(shí)例

3.3 單站洪水頻率分析
3.3.1 常用洪水頻率分布函數(shù)
3.3.2 洪水頻率分布參數(shù)估計(jì)
3.3.3 單站典型年遇洪峰估算
3.3.4 洪水頻率分析的基本假設(shè)與不確定性分析
3.3.5 水文站洪水頻率分析實(shí)例（推求典型年遇洪水）

3.4 區(qū)域洪水頻率分析
3.4.1 區(qū)域洪水頻率分析由來
3.4.2 常用區(qū)域洪水頻率分析方法
3.4.3 基于回歸方程的區(qū)域洪水頻率分析
3.4.4 區(qū)域洪水頻率分析實(shí)例

4. 洪水淹沒模擬水力學(xué)分析：Hec-RAS實(shí)例操作

4.1? Hec-GeoRAS模塊簡介
4.1.1 GeoRAS 軟件概述
4.1.2 GeoRAS 軟件界面基本操作
4.1.3 GeoRAS主要模塊?

4.2 Hec-RAS模塊
4.2.1 RAS軟件介紹
4.2.2 RAS軟件界面基本操作
4.2.3 RAS穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流模擬

4.3 山洪淹沒數(shù)值
4.3.1 利用觀測徑流資料進(jìn)行洪水淹沒模擬建模
4.3.2 確定洪水淹沒模擬河段
4.3.3 收集模擬區(qū)地形數(shù)據(jù)、設(shè)定曼寧糙率系數(shù)
4.3.4 設(shè)置模擬河段邊界及初始條件
4.3.5 穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流模擬，模型識(shí)別和校正
4.3.6 HEC-RAS結(jié)果整飾與洪水淹沒制圖

4.4 答疑、討論平時(shí)工作中遇到的問題