ArcHIGH水文水动力模型软件—水文模型(2)

上一篇（水文模型 1）用的是现成的流域面文件。这一篇换个起点——只给你一张 DEM，流域、子流域、水系、模型，全部由软件自己生成出来。

一、要做的内容

上一篇的做法是"拿来就用"：准备一个流域面文件，连同雨量站、流量站的数据，导入 ArcHIGH，选模型类型，模型就建好了。

但真实项目里更常见的情况是：你手上只有一张 DEM。

DEM（数字高程模型）就是一张高程栅格图，不含任何水文信息。要拿它做水文模型，这个过程必须推进：

DEM → 子流域 + 水系 → 流域模型 → 加站点、挂数据 → 率定

这一篇就走完最前面那一段：从 DEM 出发，自动生成子流域和水系，再据此构建半分布式水文模型。 之后的站点、数据、泰森多边形、率定，和上一篇水文模型（1）是同一套流程。

案例数据

本篇案例为沿渡河流域。需要的原始数据有四类：

外加降雨、蒸发、流量等水文资料。整套文件在"水文模型（2）"例子文件夹下。

一个必须提前说清楚：如果用的是真实地理数据，每个图层都要事先设置好正确的坐标系。

操作过程中建议每完成一步就按 Ctrl+S 保存一次。

二、用 DEM 把流域底图准备好

2.1 把数据加进来

打开软件后把建模所需的数据加进来，得到地理数据的常规展示。

2.2 让 DEM 自己划出子流域和水系

DEM生成流域水系时有几个参数：

• 选择 DEM
  ——指定用哪个 DEM 图层。
• 流域水系阈值
  ——水系疏密程度的控制变量，默认取该 DEM 网格数的 1%。值调小水系更密更细，调粗则更稀疏，可以按需要改。
• 并行核数
  ——决定生成过程采用的核数，建议保持默认的 8。

点「生成水系」，等十几秒。

生成之后，原来的 DEM 之上已经切出了诸多子流域，河网也自动生成了。

但这还不是流域——DEM 覆盖的范围通常远大于要建模的那一条河的控制范围。要得到真正的流域边界，还需要用出口点来圈定。

三、在 ArcHIGH 里生成水文模型

3.1 用出口点圈定流域

在流域出口的位置，生成模型时有两种选择：

• 创建流域模型（半分布式）…
  ——生成含多个子流域和水系的半分布式模型。
• 创建流域模型（集总式）…
  ——生成只有一个面的集总式模型，也就是水文模型（1）里的做法。

这一篇选半分布式。

3.2 选择模型类型

三选一的模型类型之后（新安江、HBV、TANK），根据出口点再次自动分割其控制的子流域和水系，图层控制里就出现了「新安江模型」，地图上也有了半分布式模型的范围。

四、构建站点模型要素

这一部分采用水文模型（1）中的步骤，这里不重复。

五、生成泰森多边形

这一部分同样采用水文模型（1）中的步骤，这里不重复。

上一篇是一个集总式流域，本篇是半分布式模型，子流域多了，每个子流域都要有自己的面雨量，权重算对了，整个流域的产流才算得对。

六、率定参数

率定的基本逻辑上一篇讲过：拿多场次降雨和实测洪水的历史洪水，反复调参数，直到模型模拟出来的洪水过程和实测过程尽量吻合。软件也具备自动率定能力，这里仍然只说人工率定。

需要提醒的是：率定的对象变了，鼠标左键点选出口的那条河道——注意是出口处的那条水系，选错了对比的就不是流域出口了。

到这里模型就建完了，后续的参数率、运行计算和结果查看都与前一篇“水文模型（1）”相同，这里不再赘述。

七、完整流程回顾

从一张 DEM 到能跑的水文模型，完整链路是：

和第一篇水文模型（1）串起来看，两篇正好是两种起点的完整拼图：

八、下一步

下一篇打算在ArcHIGH中怎么自动率定模型参数，有兴趣的可以关注。

ArcHIGH 是河海大学水文水资源学院水文预报所团队的水循环模拟软件，自主可控。这里记录它的设计思路、应用案例和一点使用心得。联系人：向小华，邮箱：<xxhxiang@hhu.edu.cn>  QQ群：1129879018