山洪灾害被定义为在暴雨开始后的数小时内,山区流域水位暴涨导致的洪水灾害事件。由于山区内中小流域地形陡峭,形成山洪时间较短,且山洪破坏性严重,不仅造成了巨大的经济损失,还对山区居民的生命构成了威胁,所以山洪灾害一直是自然灾害防治中亟需解决的重点问题。黄土高原丘陵沟壑区由于独特的下垫面条件极易发生山洪,如2017年发生的“7·26”特大洪涝灾害导致子洲县损失惨重,其所属的黄土高原区岔巴沟流域因其产汇流机制十分复杂,且近年来由于气候变化影响,致使山洪灾害频率升高,所以如何较为精确模拟山洪过程还有待于深入研究。因此本论文针对岔巴沟流域,进行山洪灾害模拟与山洪灾害预警指标构建研究。本研究采用Arc GIS技术,应用HEC-geo HMS水文扩展模块,通过数字高程模型对岔巴沟流域进行建模,将岔巴沟流域分割为15个子流域,应用土壤类型和土地利用分类等有关数据对模型参数初始值进行估算。考虑到岔巴沟流域产汇流机制的复杂程度,应用HEC-HMS水文模型,选取不同的产汇流计算方法,其中:洪水演进模型和基流模型分别采用马斯京根法和指数衰减法,而产流模型采用SCS径流曲线法及初损稳渗法;直接径流模型采用SCS单位线法及斯奈德单位线法。基于此,建立了SCS径流曲线法+SCS单位线法+马斯京根法+指数衰减法的方案一和初损稳渗法+斯奈德单位线法+马斯京根法+指数衰减法的方案二两种不同的方法体系,从而对岔巴沟流域山洪过程进行模拟研究。通过收集2006-2015年共八场降雨径流事件数据,选择2006-2012年为率定期,2013-2015年为验证期,对两种方案中的相关参数进行率定和验证研究。研究结果表明:方案一中率定期合格率为100%,达《水文情报预报规范》甲等精度,平均Nash系数为0.85,达乙等精度;验证期合格率为100%,达甲等精度,平均Nash系数为0.72,达乙等精度。方案二中率定期合格率为80%,达乙等精度,平均Nash系数为0.71,达乙等精度;验证期合格率为66.7%,达丙等精度,平均Nash系数为0.58,达丙等精度。且方案一中平均峰现时差、平均洪峰相对误差、平均径流深相对误差和平均Nash系数都优于方案二,由此可见,基于方案一的HEC-HMS模型在岔巴沟流域山洪模拟中的适用性更好。与此同时,应用MATLAB神经网络时间序列模型对曹坪水文站的水位-流量数据进行拟合建立函数关系,基于调查获得的预警水位数据,计算对应的山洪临界流量。此外,结合《陕西省中小流域设计暴雨洪水图集》,采用榆林市暴雨强度公式,并借鉴芝加哥雨型模型,对“7·26”特大洪涝灾害发生地-岔巴沟下游榆林市子洲县曹坪村进行暴雨设计研究。通过不断改变暴雨频率,将降雨量输入模型模拟计算洪水流量,最终确定模拟径流量接近山洪临界流量所需的临界雨量值,从而将此临界雨量数据作为该研究区的山洪预警指标。综上所述,HEC-HMS模型在黄土高原区岔巴沟流域有较好的适用性,能为黄土高原典型流域山洪灾害水文模拟提供理论指导意义,为黄土高原区中小流域山洪灾害的预报预警与综合防治提供重要的参考应用价值。