Dòng chảy trong sông bao gồm hai thành phần: dòng chảy mặt do nước mưa cung cấp, dòng chảy ngầm do nguồn nước ngầm cung cấp. Vì lượng dòng chảy ngầm cấp cho sông tương đối ổn định, không phụ thuộc rõ rệt vào lượng mưa như dòng chảy mặt cho nên, khi tính toán dòng chảy từ mưa người ta chỉ tính lớp dòng chảy mặt, sau đó cộng thêm thành phần dòng chảy ngầm để xác định dòng chảy thực đo. Dòng chảy ngầm cũng không đo đạc trực tiếp mà chỉ tính theo suy đoán hợp lý.
Mô hình HEC-HMS cung cấp 3 phương pháp tính dòng chảy ngầm:
Có nhiều phương pháp khác nhau để tách dòng chảy trực tiếp và dòng chảy ngầm như: phương pháp đường thẳng, phương pháp chiều dài đáy cố định và phương pháp độ dốc biến đổi
* Cắt nước ngầm theo đường thẳng nằm ngang: trong phương pháp này, ta chỉ cần vẽ một đường thẳng nằm ngang từ điểm bắt đầu của dòng chảy mặt đến giao điểm của nó với nhánh nước hạ của đường quá trình lưu lượng. Theo phương pháp này, lưu lượng nước ngầm là hằng số bằng lưu lượng thực đo tại chân đường lũ lên. * Phương pháp đáy cố định: cho rằng dòng chảy mặt kết thúc sau khi xuất hiện đỉnhlà một khoảng thời gian N (N được coi là ngưỡng của dòng chảy ngầm). Từ điểm bắt đầu của dòng chảy mặt, ta kéo dài đường quá trình dòng ngầm về phía trước cho đến khi gặp đường thẳng đứng đi đỉnh lũ. Sau đó, dùng một đoạn thẳng nối giao điểm này với điểm trên nhánh nước hạ cách đỉnh một khoảng thời gian N (N = F0.2, F là diện tích lưu vực). Công thức tính:
t
k Q Q = 0
(3.18) trong đó: Q0 là lưu lượng tại điểm chân lũ lên
k là hệ số kinh nghiệm
t là thời gian tính từ chân lũ tới điểm có lưu lượng Q tính toán * Phương pháp độ dốc biến đổi: Từ điểm bắt đầu dòng chảy mặt, ta kéo dài đường quá trình dòng chảy ngầm về phía trước như trên, mặt khác, từ điểm kết thúc dòng chảy mặt ta kéo dài đường quá trình dòng ngầm về phía sau cho đến khi gặp đường thẳng đứng đi qua điểm uốn trên nhánh nước hạ. Sau cùng nối liền giao điểm bằng một đoạn thẳng.
Hình 3.3: Các phương pháp cắt nước ngầm
B. Phương pháp dòng chảy ngầm ổn định theo tháng (Constant Monthly)
Phương pháp này sử dụng dòng chảy ngầm ổn định trong một tháng cụ thể tại tất cả các bước thời gian tính toán. Dòng chảy mặt được tính bằng phương pháp đường đơn vị và cộng thêm với dòng chảy ngầm để tạo thành dòng chảy tổng cộng tại cửa ra.
C.
Hồ chứa tuyến tính (Linear Reservoir)
Phương pháp hồ chứa tuyến tính tính toán dòng chảy từ tầng ngầm và chỉ có thể được dùng cùng với phương pháp tổn thất tính toán độ ẩm đất. Lượng nước có ở trong mỗi tầng ngầm được chuyển thành dòng chảy qua một chuỗi các hồ chứa tuyến tính. Các thông số yêu cầu là: hệ số lượng trữ và số hồ chứa. Dòng chảy ra từ hồ chứa cuối cùng trong chuỗi hồ chứa của một tầng ngầm là dòng chảy ngầm của tầng đó. Dòng chảy ngầm tổng cộng là tổng của dòng chảy ra trong hai tầng ngầm.