水动力与水环境模型的数值模拟是实现水资源规划、环境影响分析、防洪规划以及未来气候变化下预测和分析的主要手段。然而，一方面水动力和水环境模型的使用非常复杂，理论繁复；另一方面，免费的水动力和水环境软件往往缺少重要功能，而商业软件则非常昂贵。HEC-RAS模型具有完整的一二维耦合的水动力及水环境模拟功能，也具有闸、涵洞、桥梁以及泵站等水利构筑物的模拟能力；同时也可以与HEC研制的水文模型（HMS）、洪水淹没风险和损失分析软件（FDA）等耦合，是免费软件中使用方便、应用广泛的软件之一。

HEC-RAS 1D2D水动力与水环境模拟技术案例实践及拓展应用

专题一 水动力模型基础

1.水动力模型的本质

2.水动力模型的基本方程与适用范围

3.模型建模要点

4.注意事项与建模经验

专题二 恒定流模型(1D/2D)

1.恒定流及其适用范围

2.水面线分析及其数据要求

3.曼宁公式与恒定流，后处理

4.HEC-RA的水工建筑物（桥梁，涵洞）的模拟

5.水力参数率定

案例一：桥梁分析

案例二：涵洞分析

案例三：泄洪道设定

案例四：曼宁系数率定

专题三 一维非恒定流

1.河流动力学、非恒定流及其适用范围

2.一维非恒定流的数据要求及其前处理

3.一维的边界条件和初始条件

4.桥梁与涵洞的处理

5.储水区域及其相互连接

6.堰的处理

7.闸门的设置

8.坝及其决口的模拟

9.闸门等启闭规则的设置

10.非恒定流模型率定

案例五：一维非恒定流的模拟

案例六：桥梁结构的模拟

案例七：利用联系结构结合多个储水区域

案例八：非恒定流的率定

案例九：一维溃坝模拟案例十：规则的设置

专题四 二维非恒定流模型

1.二维非恒定流的适用范围

2.次网格地形数据及其处理

3.二维网格的生成

4.土地利用类型及曼宁系数

5.边界条件与初始条件

6.计算技术的选择

7.后处理

8.空间非均匀降雨与下渗模型的处理

案例十一：二维水动力模型的运行与后处理

9.二维桥梁模型的计算

10.二维溃坝模型

11.二维模型中泵站的处理

12.水利构筑物之间的连接

13.一二维模型耦合

案例十二：二维桥梁模型

案例十三：二维泵站模型

案例十四：一二维模型耦合

案例十五：二维溃坝模拟

专题五 HEC-RAS的水质模型

1.水质模型基本方程与原则

2.HEC-RAS中实现的水质模型

3.水质模型的设置

4.二维模型中泥沙的输运

案例十六：二维泥沙输运模型

案例十七：二维河道的水质模型

专题六 高级主题

1.参数率定的主要经验

2.HEC-RAS与HEC-HMS的耦合（不详细讲HEC-HMS）

3.淹没风险分析软件HEC-FDA与HEC-RAS耦合

4.非牛顿流体模拟

5.HEC-RAS计算加速策略

6.HEC-RAS中的有限体积算法

案例十八：HEC-RAS与HEC-HMS的耦合

案例十九：HEC-RAS与HEC-FDA的耦合

HEC-HMS水文模型实践技术应用

HMS能够模拟各种类型的降雨事件对流域水文，河道水动力以及水利设施的影响，得到了广泛的应用。它有着完善的前后处理软件，能有效减轻建模的负担；能够与HEC开发的DSS数据管理软件以及RAS二维水动力模型链接，形成完整的水文－水动力模型。

专题一 理论

1.水文过程与水文模型

2.HMS模型的基本理论

3.HMS模型的建模流程

专题二 HMS模型前处理

1.基于GIS的HMS前处理

2.DSS库的构建

3.构建概念模型

4.流域刻画

5.气象数据的处理

专题三 模型运行

1.水文过程

2.基流过程

3.河道过程

专题四 水利控制设施及参数率定

1.水库单元的演进

2.水源，汇流，分流单元

3.HMS模型的率定

HSPF模型实践技术应用

不仅深入剖析HSPF模型的水文水质核心原理，更将重点放在实战应用上，熟练运用BASINS平台的GIS工具、WDMUtil数据管理工具和GenScn后处理工具，完成从流域划分、河网设置到结果分析的全流程操作。从基础原理出发，逐步深入到参数敏感性分析、利用HSPEXP+进行高效参数率定，溶解氧、营养物、温度、藻类及泥沙输运等关键水质模块。最终探索Python操作HSPF模型、使用气候评估工具(CAT)进行气候变化影响评估，以及实现WEPP CAT与HSPF的耦合等高级应用场景，为您打开水文模拟研究与工程实践的新视野。

专题一 HSPF模型的原理与组成

1.HSPF模型的水文原理

2.HSPF的水质模型

3.HSPF软件构成

4.BASINS平台GIS工具的使用

专题二 HSPF的前处理

1.流域划分

2.河网设置

3.WDMUtil工具的使用

4.水文响应单元的处理

专题三 模型后处理与参数率定

1.GenScn的使用

2.参数的敏感性分析

3.HSPEXP+的运用于模型的自动率定

专题四 水质与泥沙模块

1.溶解氧与营养物的模拟

2.温度模拟

3.藻类的模拟

4.泥沙输运与侵蚀

专题五 高级应用

1.Python操作HSPF模型

2.气候评估工具（Climate Assessment Tools，CAT）工具的运用

3.WEPP CAT与HSPF的耦合

R+VIC模型融合实践技术应用及未来气候变化模型预测

VIC模型是一个大尺度的半分布式水文模型，其设计之初就是为了模拟大流域的水文过程；它能够计算陆地－大气的能量通量，考虑土壤性质和土地利用的影响，自带有简化的湖泊/湿地模块，也能够将植被状况，碳循环等过程纳入模型；这些特性都使得VIC非常适合大范围陆面在未来气候变化下的影响。另一方面，VIC并不原生支持Windows系统，也不存在界面等也为学习该模型带来极大的障碍。我们经过积极的探索，实现了在Windows系统下执行整个VIC模型的功能，且通过已有的R语言脚本实现了对VIC模型参数调优功能等改进。帮助大家更好的将VIC模型运用于气候变化的研究。

专题一：VIC模型的原理及特点

1.VIC模型各模块的主要原理

2.VIC模型的特点及优势

3.VIC模型的适用范围及其限制

4.VIC模型主要输入和输出文件解析

综合案例一：基于QGIS的VIC模型建模

1.Windows版本VIC模型安装及问题解决方法

2.QGIS处理DEM

3.土壤数据的获得及QGIS处理

4.QGIS和R语言联合处理气象数据及各种插值方法

5.QGIS和R对VIC模型的后处理

专题二：VIC模型率定验证

1.什么是模型的率定验证及其注意点

2.自动率定验证的流程及需要工具

3.参数的敏感性分析方法

4.参数的不确定性分析方法

5.代理模型及高斯过程模型

综合案例二：基于R语言VIC参数率定和优化

1.R语言下操纵VIC模型的方法

2.VIC模型参数的全局敏感性分析（Morris及Sobol方法）

3.VIC模型参数的优化

4.VIC模型参数的不确定性（GLUE）

5.R语言中的高斯过程（贝叶斯优化）模型

专题三：遥感技术与未来气候变化

1.遥感技术及其原理简介

2.CMIP6数据特点及各情景介绍

3.气象数据的统计降尺度方法

4.未来气象数据的修订方法

综合案例三：运用VIC模型评估未来气候对水文情势的影响

1.R语言中气象数据的分析和处理

2.运用QGIS和R语言统计降尺度

3.气象数据的修订

4.遥感数据驱动VIC模型

5.CMIP6数据驱动VIC模型

6.情景结果的比较分析

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