یکی از مدلهایی که برای مطالعات آبخیزداری و سیلخیزی کاربرد فراوانی دارد مدل HEC-HMS[1] است. این مدل نسخه توسعه یافته HEC-1 و تحت ویندوز است که برای شبیه‌سازی پاسخ رواناب سطحی یک حوضه آبخیز نسبت به بارندگی‌های معین طراحی شده است. این مدل، حوضه آبخیز را به عنوان یک سیستم بهم پیوسته با مولفه‌های هیدرولوژیکی و هیدرولیکی نمایش می‌دهد. هر مولفه مدل یک جنبه از فرایند بارش - رواناب را در داخل بخشی از حوضه که معمولاً به عنوان زیرحوضه در نظر گرفته می‌شود شبیه‌سازی می‌کند. بعبارت دیگر مولفه‌های مختلفی برای شبیه‌سازی سیستم فیزیکی حوضه ترکیب می‌شوند و هر مولفه قسمتی از محاسبات لازم را برای یک هیدروگراف کامل انجام می‌دهد.
- ساختار مدل :بخش‌های اصلی مدل را سه مجموعه به شرح ذیل تشکیل می‌دهند:
الف- مــدل حـوضه :(Basin Model) که شامل پارامترها و داده‌های مرتبط با عناصر(Element) هیدرولوژیکی است. این عناصر عبارتند از زیرحوضه‌ها، بازه‌های روندیابی، محل اتصال آبراهه‌ها (Junction)، مخازن، چشمه، منبع و محل انحراف آب(Diversion) رواناب زیرحوضه‌ها می‌تواند بصورت یکپارچه و یا توزیعی محاسبه شود. در مدل یکپارچه، بارش و تلفات بصــورت میانگین مکانی روی زیرحوضه در نظر گرفته می‌شود. در روش توزیعی بارش مؤثر در سطح کوچکترین جزء تقسیم )سلول) محاسبه شده و تبدیل بارش مؤثر به رواناب مستقیم بوسیله روش اصلاح شده کلارک (Modclark)صورت می‌گیرد.
- در بــخش تــلفات (Losses) حوضه انتخابهای متعددی و جود دارد.از جمله می‌توان به روشهای شماره منحنی (SCS-CN)، تلفات اولیه(Initial/constant)، کمبود اشباع (Deficit/constant)، گرین -آمپت(Green-Ampt)، شماره منحنی سلولی (Gridded SCS-CN) و محاسبه رطوبت اشباع (SMA) اشاره نمود.
-در بــخش تــبدیل روانـاب (Runoff Transformation) نیز انتخابهای متعددی از قبیل روش هیدروگراف واحد SCS،اشنایدر، کلارک، کلارک اصلاح شده (Modclark) و نیز روش موج سینماتیک برای تبدیل بارش مازاد به رواناب وجود دارد.
- در بخش روندیابی آبراهه‌ها (Routing)، انتخاب‌هایی از قبیل روش ماسکینگام، پالس اصلاح شده، موج سینماتیک، روش تـــاخـیر(Lag model) و روش ماسکینگام-کانژ موجود است که استفاده هر یک از این روشها نیاز به داده‌های خاص خود)بعنوان ورودی(دارد.
ب- مــدل بــارش :(Precipitation Model) شامل مجموعه اطلاعات مورد نیاز برای تعیین بارش تاریخی یا طراحی است که برای اتصال با مدل حوضه بکار می‌رود. روشهای محاسباتی بارش در این مدل شامل: روش رگبار استاندارد پروژه و برآورد فراوانی رگبار (USACE,1989)، روش وزنی مجذور عکس فاصله(Inverse distance weighting)، روش وزنی دلــخواه کاربر (User-specified gagewei ghting)، روشهای تعیین سطوح تحت تاثیر ایستگاهها مانند چندضلــعی‌های تیـــسن، روش تعـــیین هــیتوگـــراف بــارش (User-specified Hyetograph) و روش بارش سلولی (Grid-Based Precipitation) است که روش اخیر بصورت یک مدل توزیعی در روش Modclark استفاده می‌شود.
ج- شاخص‌های کنترل :(Control specifications) شامل تاریخ و زمان شروع و خاتمه بارش و همچنین گام زمانی (Time nterval) برای محاسبات شبیه‌سازی است. علاوه بر موارد فوق مدل HMS یک برنامه خودکار برای واسنجی پارامترها دارد که هر یک از پارامترها را باداشتن مقادیر اولیه تا نقطه بهترین تطبیق با داده‌های دبی مشاهده‌ای کنترل می‌نماید و در پایان مناسب‌ترین مقدار را معرفی می‌کند.
منبع : سایت دکتر فتح زاده و وبلاگ مهندسی آبخیزداری
