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美国陆军工程兵团水文工程中心HEC-RAS河流分析系统用户手册V3.12002.11公开提供。无限制分发。 CPD-68报告文件页格式提供OMB No. 0704-0188这个信息选项的公共报告主题平均1小时做出反应，包括及时的评论说明书、搜寻存在的数据源、收集和维护需要的数据、完成和评述收集的信息。发送与这个主题相关的评论或者任何其它信息，包括简化这个主题的信息等到以下地址：Washington Headquarters Services, Directorate for Information Operations and Report, 1215 Jefferson Davis Highway, Suite 1204, Arlington, VA 22202-4302, 并发到the Office of management and Budget, Paperwork Reduction Project(0704-0188), Washington, DC 20503 1.代理商使用（空出）2.报告日期2002年11月3.报告类型和相关日期计算机程序文件4.标题和副标题HEC-RAS, River Analysis System Users Manual（河流分析系统用户手册）5.基金6.作者Gary W. Brunner7.完成单位名称和地址US ARMY CORPS OF ENGINEERSHYDROLOGIC ENGINEERING CENTER (HEC)609 Second StreetDavid, CA 95616-46878.完成单位报告号CPD-689.制造商/代理商名称和地址10 制造商/代理商报告号11.附加注释12a.分发/获取方式免费发放12b.分发代码13.摘要（不超过200字）美国工程兵团河流分析系统（HEC-RAS）软件可以完成一维恒定流和非恒定流的河道水力计算。HEC-RAS是一个设计为多任务多用户网络环境交互式使用的完整软件系统。该系统由图形用户界面（GUI）、独立的水力分析模块、数据存储和管理、图形和报告工具组成。HEC-RAS系统最终包含三个一维水力分析模块：（1）恒定流水面线计算；（2）非恒定流模拟；（3）运动边界的泥沙输送。这三个模块都使用共同的数据形式、公用的图形数据及水力计算程序。除了这三个水力分析模块外，在基本水面线算出后，该系统包含了几个可被调用水力设计特征。HEC-RAS当前版本支持恒定流及非恒定流水面线计算。今后版本中将增加新的对其他水力特征的计算和附加功能。14.主题词水面线，河流水力学，恒定流与非恒定流，计算机程序15.页数42016.价格代码17.报告安全分级无18.本页安全分级无19.摘要安全分级无20.摘要限制不限制HEC-RAS河流分析系统用户手册V3.12002.11美国陆军工程兵团水文工程中心水资源研究所609 Second StreetDavis, CA 95616电话：(530)756-1104传真：(530)756-8250www.hec.usace.army.mil河流分析系统，HEC-RAS软件分发和获得方式HEC-RAS软件的可执行代码和可执行文件是公开的，软件由美国工程兵团水文工程中心开发。软件由美国联邦政府资助开发，是公开的。软件可以从我们的网站（www.hec.usace.army.mil）免费下载。水文工程中心（HEC）对软件的非兵团用户不提供技术支持。（在我们的网站上）查看出售方列表，查找提供程序以及文件和付费提供技术支持的组织。但是，我们会对全部程序错误的文本建议做出回复。文件错误是指由于程序错误引起的软件缺陷而不是用户输入数据错误引起的模型问题。封面草图改编自：加利福尼亚州水资源部政府工作人员手册，洪泛平原管理规划1986年8月目 录目 录前页第1章 介绍1-1模型系统的基本原理1-2程序功能的概述1-2用户界面1-2水力分析模块1-3数据存储和管理1-4图形和报告1-4HEC-RAS文件1-5本手册概述1-5第2章 安装HEC-RAS软件2-1硬件和软件要求2-2安装程序2-2卸载软件2-3第3章 HEC-RAS概述3-1启动HEC-RAS3-2用HEC-RAS建立水力模型的步骤3-6启动新工程3-6输入图形数据3-7输入流量数据和边界条件3-9进行水力计算3-10查看和打印结果3-12导入HEC-2数据3-16首先应该知道的事项3-16导入HEC-2数据的步骤3-19再现HEC-2结果3-20获取和使用帮助3-22第4章 应用实例4-1启动新建工程4-2输入图形数据4-3绘制河流水系图4-3输入断面数据4-4输入节点数据4-9保存图形数据4-10输入恒定流数据4-10进行水力计算4-13查看结果4-14打印图形和表格4-20打印图形4-20复制图形到Windows粘贴板4-20打印表格4-21粘贴板保存表格 4-21退出程序4-22第5章 工程应用5-1了解工程5-1工程组成5-2方案文件5-2运行文件5-2输出文件5-3图形数据5-3恒定流数据文件5-3非恒定流数据文件5-3泥沙数据文件5-4水力设计数据文件5-4新建，打开，保存，重命名和删除工程5-6工程选项5-6第6章 图形数据的录入和编辑6-1水系图的绘制6-2建立水系图6-2现有河段上支流的添加6-4编辑水系图6-4与水系图进行交互6-7背景图片6-9断面数据6-10输入断面数据6-10编辑断面数据6-12断面选项6-13绘制断面数据6-21河流节点6-21输入节点资料6-21选择模拟方法6-22桥梁/涵洞6-23断面位置6-24收缩及扩散损失6-26桥梁水力计算6-26桥梁数据的输入和编辑6-28桥梁设计编辑器6-42涵洞水力计算6-44涵洞数据的输入和编辑6-45桥梁/涵洞选项6-50桥和涵洞视图属性6-52多孔桥梁和涵洞6-53输入多孔数据6-54定义开孔6-57多孔桥梁计算6-58正槽建筑物（堰和闸控溢洪道）6-59输入和编辑正槽建筑物信息6-59侧槽结构（堰、闸控溢洪道、涵洞，和导流水位流量关系曲线）6-67输入和编辑侧槽结构数据6-67线性演算选项6-77蓄水区6-79蓄水区连接6-81泵站6-85断面内插6-89河流冰凌6-95输入和编辑河冰信息6-95输入断面上的河冰信息6-95从表格输入河冰数据6-98输入桥梁河冰信息6-99设定冰塞计算容许误差6-100查看和编辑表格数据6-101曼宁糙率n或k6-101河段长度6-103收缩或膨胀系数6-103河岸测站6-104堤6-104冰盖6-104河流测站6-105节点名称6-105节点描述6-106图片文件链接6-106桥宽数值表6-106堰和闸门系数表6-107导入图形数据6-107GIS格式6-108USACE标准检测格式6-108HEC-2数据格式6-108HEC-RAS数据格式6-108UNET图形数据格式6-109MIKE11断面数据6-109图形数据工具6-109断面画图编辑器6-109逆序排列河流测站数据6-111将无效区域设置成永久模式6-111断面点的筛选6-112固定沉积物高程6-114导流河槽6-115GIS分割线检查6-117查看河段连通性6-118数据调整6-118确定重叠的无效区域6-118GIS坐标6-118绘制GIS河段边界6-119链接和浏览图片6-119保存图形数据6-121第7章 恒定流分析7-1输入和编辑恒定流数据7-1恒定流数据7-1边界条件7-2恒定流数据项7-4保存恒定流数据7-7从HEC数据存储系统（HEC-DSS）中导入数据7-7恒定流的计算7-10定义一个方案7-11计划信息的保存7-11模拟选项7-11开始计算7-17第8章 非恒定流计算8-1输入和编辑非恒定流数据8-1非恒定流数据8-1边界条件8-2初始条件8-9非恒定流数据选项8-11非恒定流数据保存8-12非恒定流计算8-13建立一个方案8-13程序的运行8-14模拟时间窗口8-18计算设置8-19模拟选项8-20保存方案信息8-31开始计算8-32非恒定流模型的检验8-33观测的水文数据8-33河流和泛洪平原的几何形状8-35糙率系数8-36河流及泛洪平原蓄水8-41水工建筑物系数8-43模型检测的主要程序8-44调整模型参数的影响8-44模型检验的建议和注意事项8-46模型精确性、稳定性和敏感性8-47模型精确性8-47模型稳定性8-47模型敏感性8-60第9章 查看结果9-1断面、河道纵剖面、水位流量关系曲线9-1查看图形9-1图形绘制选项9-4流速分布图输出9-6绘制剖面图的其它变量9-8其它变量的相关关系图9-8图形打印9-9图形剪贴9-10水位和流量过程线9-10三维透视图9-11表格输出9-13详细列表输出9-13详细输出表格选项9-17综合性表格9-17用户自定义表格9-20表格打印9-21表格剪贴9-22从水系图中查看结果9-22冰情查看9-24查看冰情信息图形9-24查看冰情列表信息9-24查看HEC-DSS文件内容9-26向HEC-DSS导出结果9-30第10章 漫滩侵蚀分析10-1摘要10-2输入漫滩侵蚀数据10-3漫滩侵蚀分析10-6查看漫滩侵蚀结果10-7非恒定流的漫滩侵蚀10-11第11章 HEC-RAS检测调试11-1数据检查11-1在数据被输入时检查数据11-1在程序运行之前检查数据11-2错误、警告和注意事项11-3输出日志文件11-6恒定流日志文件11-6非恒定流日志文件11-7查看日志文件11-7审查和调试正常输出结果11-8查看图形11-8查看列表输出11-8临界水深的发生11-8计算程序不能完全运行11-9第12章 桥梁冲刷计算12-1概述12-2输入桥梁冲刷数据12-3输入束水冲刷数据12-4输入桥墩冲刷数据12-6输入支墩冲刷数据12-10计算桥梁总冲刷12-13第13章 河槽演变模拟13-1概述13-2河槽演变数据的输入13-2河槽演变模拟13-6现状条件和模拟结果的比较13-8第14章 HEC-RAS使用GIS数据14-1概述14-2把GIS或者CADD数据导入到HEC-RAS中14-4数据的完成及计算结果的显示14-7输入图形数据14-7输入其他的断面数据14-7显示计算和浏览结果14-9把计算结果输出到GIS或者CADD14-10第15章 稳定河槽设计功能15-1概述15-2命令按钮介绍15-2均匀流计算15-2底坡、流量或者水位的计算15-2底宽的计算15-4在图形文件中应用均匀流数据15-7保存均匀流数据15-7稳定河槽设计15-8Copeland方法15-8Regime方法15-12Tractive force方法15-13输沙能力计算15-15第16章 非恒定流演算的高级功能16-1混流模拟16-2溃坝分析16-6溃坝资料的输入16-7溃坝评价参数16-11HEC-RAS系统溃坝分析结果16-12堤坝漫顶和决堤16-14泵站的模拟16-22通航坝段16-26闸室控制16-28关键点控制16-30关键点和闸室最低水位联合控制16-33关键点和闸室最低最高水位控制16-36附录A参考文献A-1附录B HEC-RAS导入导出图形数据文件B-1附录C HEC-RAS输出变量列表C-1前言美国工程兵团河流分析系统(HEC-RAS)软件可以完成一维恒定流和非恒定流的河流水力计算。HEC-RAS软件是取代HEC-2的河流水力软件包，HEC-2是一个一维恒定流水面线程序。在水力工程和计算机科学方面，HEC-RAS都比HEC-2有很大的改进。该软件是美国陆军兵团土木工程水力工程研究和发展计划的一个产品。HEC-RAS的第一版本（V1.0）于1995年7月发行。从那时起，这个软件包已经发行了几个版本，包括1.1；1.2；2.0；2.1；2.2；2.21；3.0以及2002年9月发行的现在的新版本3.1。HEC-RAS软件是由水文工程中心（HEC）开发的，水文工程中心是美国陆军兵团水资源研究所（IWR）的一个部门。该软件由HEC-RAS研发团队领导Gray W. Brunner先生设计。用户界面和图形由Mark R. Jensen先生设计。恒定流水面线模块和大部分非恒定流计算模块由Steven S. Piper先生设计。非恒定流方程求解由Robert L. Barkau完成。稳定河槽设计功能部分由Chris R. Goodell先生完成。导入HEC-2和UNET数据的工作由Joan Klipsch先生完成。模拟冰层覆盖和野外河流冰层阻塞程序由寒区研究与工程实验室（CRREL）的Steven F. Daly先生完成。其他致力于HEC软件研发的团队成员有：Verm R. Bonner, Richard Hayers, john Peters, Al Montalvo和Michael Gee。Darryl Davis是该软件研发期间的主管。该手册由Gray W. Brunner先生编写。第15章由Chris R. Goodell先生完成。xi
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