Ma. del Rosio Ruiz Urbano - rosruur@yahoo.com.mx
Al abrir el programa aparece el menú principal (Figura 2).
DE QUÉ SE TRATA HEC-RAS surge como evolución del conocido y ampliamente utilizado HEC-2, es un sistema integrado de software, diseñado para un uso interactivo en tareas múltiples, red de usos múltiples en diferentes ambientes. El sistema está compuesto de una interface gráfica para el usuario (GUI), separando los componentes del análisis hidráulico, almacenaje de datos y capacidad de administración, de gráficas y facilidad en el manejo de la información. El sistema HEC-RAS contiene fundamentalmente tres componentes de análisis hidráulicos unidimensionales, para: Flujo permanente en el cálculo del perfil de la superficie, simulación de flujo no permanente y cálculo del transporte de sedimentos. Un elemento clave es que en los tres componentes pueden usarse datos geométricos representativos comunes, rutinas geométricas comunes y, cálculo de rutinas hidráulicas. Además de los tres componentes del análisis hidráulico, el sistema contiene algunos diseños hidráulicos característicos que pueden ser utilizados una vez que el perfil de la superficie del agua ha sido calculado. Este software nos permitirá realizar unidimensionalmente un flujo permanente, un flujo no permanente, y cálculos del transporte de sedimentos.
CÓMO LO PUEDES OBTENER El software es modelo de dominio público, tiene como dirección:http://www.hec.usace.army.mil/software/hecras/downloads.aspx, donde podrás descargarlo. Al ingresar al sitio verás la pantalla inicial semejante a la que se muestra en la Figura 1.
Figura 5.
Figura 2: Menú principal. Lo primero (y sólo la primera vez que usemos el programa) indicamos a HEC-RAS que utilice unidades del Sistema Internacional (métrico), así: Menú Options, opción Unit system (US Customary/SI)…; en el cuadro que aparece marcar las opciones indicadas en la Figura 3.
Figura 3.
Ahora inauguramos un nuevo Proyecto: En el menú Archivo, elegimos New Project… Allí hemos de dar nombre al proyecto (Title) y al Archivo (File Name). Para definir la geometría de un cauce abriremos la ventana Geometric Data, en el Cuadro Principal apretamos el botón y aparecerá la ventana como la Figura 4. Inicialmente oprimimos el botón , y el cursor se convierte en un lápiz.
Figura 4.
Las Secciones Transversales se incluirán utilizando la misma ventana Geometric Data, usamos el botón y aparecerá una nueva ventana: Cross Section Data. Esta es fundamental: aquí introduciremos la forma transversal del cauce y otros datos básicos de proyecto.
Figura 1: Pantalla inicial.
En el menú Option elegimos la opción Add a new Cross Section…. Aparece un cuadro. Aquí debemos escribir una referencia para la sección que vamos a crear.
UN EJEMPLO
En la misma ventana Cross Section Data, observáremos dos columnas en la izquierda: en la
HEC-RAS tiene muchas posibilidades. Comencemos con un ejemplo muy sencillo para que te animes a utilizarlo. Para empezar en HEC-RAS, vamos a realizar el ejemplo más simple posible. Consideramos un tramo de un río, y dos secciones transversales para calcular la altura alcanzada por el agua para un caudal dado. Figura 5.
5 de agosto de 2015
Figura 6.
primera columna (Station) la distancia entre la margen izquierda, en la segunda columna (Elevation) la cota del fondo del cauce en ese punto, como se observa en las Figuras 5 y 6. En la ventana Cross Section Data, indicamos las distancias desde esta sección a la inmediata siguiente aguas abajo.
Apretamos el botón y se ejecutará el modelo, y si no obtenemos mensajes de error, en caso de que haya errores el modelo lo indicará. Los resultados pueden ser los que se muestran en la Figura 11:
En HEC-RAS es necesario acotar el canal principal y la llanura de inundación, esto se logra introduciendo los valores de Left y Right Bank, como aparece en la Figura 7.
Figura 7. Después de introducir toda la información, la ventana Cross Section Data, se verá así:
Figura 11.
DÓNDE PUEDES ENCONTRAR MÁS INFORMACIÓN Un excelente y completo manual: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/jclic/index.htm También podrás encontrar algunos cursos en línea: http://academia.ingnova.es/curso-on-line-hec-ras.html
Figura 8.
Figura 9.
Para la aplicación más simple de HEC- RAS se necesitan al menos dos secciones transversales del cauce. Para preparar otra sección debemos repetir todo lo que hicimos en los anteriores puntos. En la ventana principal de HEC- RAS, apretamos el botón o bien menú Edit > Steadly Flow Data… y aparece la siguiente ventana (Figura 10).
DATOS GENERALES DEL SOFTWARE
Autor: Centro de Ingeniería Hidrológica (Hidrologic Engineering Center) del cuerpo de ingenieros de la armada de EE.UU. (US Army Corps of Engineers)
Sitio Principal: http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/
Categoría: Software gratuito para objetos de aprendizaje. Sirve para saber si un caudal dado se desborda del cauce o no y por tanto hacer Estudios de Inundabilidad y determinar las zonas inundables.
Requerimientos: Cualquier sistema operativo.
Áreas que puede apoyar: Enseñanza en el área de Hidráulica.
Figura 10. En primer lugar hay que indicar el número de perfiles (Profiles) que hay que calcular. Los datos de caudal se introducen comenzando aguas arriba para cada tramo. En la ventana en que introducimos los datos de gasto o caudal, es necesario especificar las “condiciones de contorno” (Boundary conditions). HEC- RAS necesita esta información en cada tramo para establecer el nivel de agua inicial en ambos extremos del tramo del río: aguas arriba y/o aguas abajo. Existen cuatro posibilidades: Alturas de la superficie del agua conocidas (Known Water Surfac Elevations), Profundidad crítica (Critical Depth), Profundidad Normal (Normal Depth) y Curva de gastos (Rathing Curve). Para ejecutar el modelo, se utiliza la ventana que aparece el menú principal de HEC-RAS, menú Run > Steady Flow Analysis.
PALABRAS CLAVE DE ESTE NÚMERO Ríos, flujo gradualmente variado, llanura de inundación.
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