洪水是最常见、最普遍的自然灾害。与其他自然灾害相比，中国明显更易受到洪水的危害，会对环境和社会造成巨大的影响。当前人类虽然不能完全实现对洪水的管理，但是通过采用合理的工程和非工程措施，可以将洪水灾害造成的损失降到最低。要实现洪水管理，可靠、准确的洪水要素信息则是必需的，洪水仿真在这方面起着重要的作用。此外，由于洪水仿真涉及到很多的空间数据，而地理信息系统(Geographic Information System，GIS)作为空间数据管理和分析的重要技术，对于仿真有着极大的支持与辅助作用。本文分析了洪水数值模拟的水文水力学模型，研究了GIS空间数据管理和分析功能在洪水仿真过程中的重要作用，在GIS的基础上集成了一维和二维的水力学洪水数值模拟，用来实施对河道及泛区的洪水仿真。文中以汉江下游河道及其泛区为研究背景，对汉江下游地区洪水基本要素的获得及其可视化进行了研究。主要内容概括如下：(1)对现有的洪水模拟方法进行综述，并进行了比较。(2)本文采用水文水力学方法进行洪水数值模拟仿真，对于一维和二维模型做重点介绍，并对当前洪水仿真常用的数值计算方法进行了总结。(3) GIS在洪水模拟仿真方面有着重要作用，本文建立了基于GIS的河道与洪泛区洪水模拟模型，对HEC-RAS、TELAMC-2D的原理和功能进行了叙述，介绍了其使用方法。(4)运用基于GIS的洪水仿真模型研究了汉江下游地区在给定情况下的洪水演进过程，得到了洪水要素信息，实现了洪水要素的可视化与分析。