El código ejecutable HEC-RAS y la documentación fueron desarrollados con recursos del gobierno federal de Estados Unidos y por lo tanto está en el dominio público. Puede ser usado, copiado, distribuido, o redistribuido libremente. Sin embargo, se solicita que la HEC se dará acuse de recibo apropiado en cualquier uso posterior de este trabajo.
El uso del software descrito en este documento es controlado por ciertos términos y condiciones. El usuario debe reconocer y estar de acuerdo en estar obligado por los términos y condiciones de uso antes de que el software puede ser instalado o utilizado. El software descrito en este documento se puede descargar de forma gratuita desde nuestro sitio de Internet (www.hec.usace.army.mil).
HEC no puede proporcionar soporte técnico para este software a los usuarios no-Corps. Vea nuestra lista de proveedores de software (en nuestra página web) para localizar las organizaciones que proporcionan los programas, documentación y servicios de apoyo por una tarifa. Sin embargo, vamos a responder a todos los casos documentados de errores de programa. Errores documentados son los errores en el software debido a errores de programación no representar problemas debido a los datos introducidos por el usuario.
Este documento contiene referencias a los nombres de productos que son marcas comerciales o marcas comerciales registradas de sus respectivos propietarios. El uso de nombres específicos de productos no implica reconocimiento oficial o no oficial. Los nombres de productos son utilizados con el único fin de identificar los productos disponibles en el mercado público.
TABLA DE CONTENIDO Mesa de Contents...i Foreword...xi CAPÍTULO 1...1-1 INTRODUCTION...1-1 Contents...1-1 Filosofía General del Sistema de Modelado ... ... 1-2 Síntesis del programa Capabilities...1-2
Usuario Interface...1-2 Análisis río Components...1-3
Almacenamiento de datos y Management...1-4 Gráficos y Reporting...1-5
HEC-RAS Documentation...1-6 Descripción general de este Manual...1-6
CAPÍTULO 2...2-1 INSTALACIÓN HEC-RAS...2-1 Contents...2-1 Important...2-1 Hardware y software Requirement...2-2
Instalación Procedure...2-2 desinstalación Procedure...2-3
CAPÍTULO 3...3-1 TRABAJO CON HEC-RAS - AN OVERVIEW...3-1 Contents...3-1 Comenzando HEC-RAS...3-2 Para iniciar HEC-RAS desde Windows:...3-2
Pasos para desarrollar un modelo hidráulico con HEC-RAS ... ... 3-5 Inicio de un nuevo Project...3-5 Entrando geométrica Data...3-6 Introducción de flujo de datos y de límites Conditions...3-8 Realización de la hidráulica Computations...3-9 Ver e imprimir Results...3-11
Importación de HEC-2 Data...3-15 Lo que deberías saber First...3-15
Pasos para la Importación de HEC-2 Data...3-18 La reproducción de HEC-2 Results...3-19
Obtener y utilizar Help...3-21
CAPÍTULO 4...4-1 EJEMPLO APPLICATION...4-1 Contents...4-1 Inicio de un nuevo Project...4-2 Entrando geométrica Data...4-3 Dibujo del Esquema del río System...4-3
Entrando en la sección de la Cruz Data...4-4 Junction entrar Data...4-9
Introducción de flujo constante Data...4-10 Realización de la hidráulica Calculations...4-12 Visualización gráfica y tabular Results...4-13 Gráficos de impresión y Tables...4-19
El envío de gráficos directamente a la Printer...4-19 El envío de gráficos para Windows Clipboard...4-19 Envío de tablas directamente a la Printer...4-20 Envío de tablas de a la de Windows Clipboard...4-20 al salir de la Program...4-21
CAPÍTULO 5...5-1 TRABAJANDO CON PROJECTS...5-1 Contents...5-1 Comprensión Projects...5-1
Elementos de una Project...5-3 Plan Files...5-3 correr Files...5-3 Producción Files...5-4 Geometría Files...5-4
Datos de caudal constante Files...5-4 Los datos de flujo no estacionario Files...5.4 Datos de flujo cuasi-estacionario Files...5-5 Los datos de sedimentos Files...5-5 Los datos de calidad del agua Files...5-5 Diseño hidráulico de Datos Files...5-6 Crear, abrir, guardar, cambiar el nombre y Borrar proyectos ... ... 5-8
Proyecto Options...5-8
CAPÍTULO 6...6-1 Introducción y edición de Geometric Data ... ... 6- 1 Contents...6-1 El desarrollo del Sistema del Río Schematic...6-2
la construcción de la Schematic...6-2 Adición de afluentes en una existente Reach...6-4 Edición de la Schematic...6-4 Interacción con el Schematic...6-7 Fondo Pictures...6-10 Sección transversal Data...6-11
Entrando en la sección de la Cruz Data...6-11 Sección de Edición de la Cruz Data...6-13 Sección transversal Options...6-15 Trazado de la sección de la Cruz Data...6-23 Corriente Junctions...6-23
Junction entrar Data...6-23 Selección de un Modelado Approach...6-24 puentes y Alcantarillas ...6-25 Sección transversal Locations...6-26 La contracción y expansión Losses...6-30 puente hidráulico Computations...6-30 Introducción y edición de Puente Data...6-32 Diseño puente Editor...6-47 alcantarilla hidráulico Computations...6-49 Introducción y edición de Alcantarilla Data...6-50 Puentes y alcantarillas Options...6-55 Puente y alcantarilla Ver Features...6-57 Puente y / o alcantarilla múltiple Openings...6-58
Entrando en la apertura de varias Data...6-59 Definición de la Openings...6-62
Apertura múltiple Calculations...6-63 Estructuras en línea (presas, diques y aliviaderos cerrada) ... ... 6-64 Introducción y edición en línea Estructura Data...6-64 Las estructuras laterales (presas, canales de desagüe Gated, alcantarillas, y curvas de desvío valoraciones) .. 6-76 Introducción y edición de Estructura lateral Data...6-76 enrutamiento lineal Option...6-87 Tabla de contenido
Almacenamiento Areas...6-89 Zona de almacenamiento Connections...6-91 Bomba Stations...6-96
Sección transversal Interpolation...6-105 Río Ice...6-114
Introducción y edición de hielo Data...6-114 Introducción de datos de hielo en una cruz Section...6-114 Introducción de datos de hielo A través de una Table...6-117 Introducción de datos en el hielo Bridges...6-118 Ajuste de tolerancias para el atasco del hielo Calculations...6-119 Visualización y edición de datos a través de tablas ... ... 6-120 n o k de Manning values...6-120 Alcanzar Lengths...6-122 La contracción y expansión coeficientes (flujo constante) ... ... 6-122 La contracción y expansión (Coeficientes de flujo no estacionario) ... ... 6-123 Menor Losses...6-124
Banco Stations...6-125 Levees...6-125 Hielo Cover...6-125 Names...6-125 archivo de imagen Associations...6-128 Área de flujo ineficaces Elevations...6-128 el ancho del puente Table...6-128 Weir y Puerta Coeficiente Table...6-129 Los límites internos HTAB Table...6-129 enrutamiento lineal Coefficients...6-129 Las ranuras Priessmann en Lidded XS’s...6-130 Importación geométrica Data...6-131
Río tramo de río Lines...6-132 Sección transversal y IB Nodes...6-134
Las zonas de almacenamiento y Connections...6-136 SIG Format...6-137
Datos de la Encuesta USACE Format...6-137 Los datos de HEC-2 Format...6-138 HEC-RAS Data Format...6-138 UNET datos geométricos Format...6-138 MIKE11 la sección representativa Data...6-139 CSV (valores separados por comas) Format...6-139 Los datos geométricos Tools...6-140 Sección gráfica Cruz Editor...6-140 Banco de canales Stations...6-145 Estacionar inversa Data...6-145 Corte transversal de Puntos Filter...6-146 El sedimento fijo Elevations...6-148 Piloto Channels...6-149 Areas ineficaces - conjunto de Permanente Mode...6-151 Areas ineficaces - Fijar Overlapping...6-152 Areas ineficaces - Convertir varios bloques a Single ... ineficaz "Normal" ... 6-152 Manning n conjunto de canales a Single Value...6-152 Dato Adjustment...6-152 Alcanzar Connectivity...6-152 Orden para alcanzar Computations...6-153 Alcanzar orden - Encuentra Loops...6-153 flujo de rugosidad Factors...6-153 Los datos geométricos Options...6-156 n Valor del canal principal Manning Compositing...6-156 hidrológica inestable Routing...6-156 Georreferenciación de una HEC-RAS Model...6-159 Herramientas SIG en HEC-RAS...6-159 Cortar SIG Lines...6-162 Coordinar SIG Operations...6-163 iii Parcela GIS Perfil Alcance Bounds...6-164 Ejemplo de Georreferenciación un modelo HEC-RAS ... ... 6-165 Establecer el río Network...6-165
Importación de la Corriente Centerline...6-170 Las zonas de almacenamiento y Connections...6-173 Cruzar Sections...6-175
Colocación y Visualización Pictures...6-183 Guardar el geométrica Data...6-185
REALIZACIÓN un flujo constante ANALYSIS...7-1 Contents...7-1 Introducción y edición de flujo constante Data...7-1 Flujo constante Data...7-1 Límite Conditions...7-2
Datos de caudal constante Options...7-4 Guardar el flujo constante Data...7-9 Importación de datos desde el sistema de almacenamiento de datos de HEC (HEC-DSS) ... ... 7-9 Importación de flujos a partir de una salida existente Profile...7-12 Realización de flujo constante Calculations...7-12
Definición de una Plan...7-13 Guardando el Plan Information...7-13 Simulación Options...7-13 A partir del Computations...7-19
CAPÍTULO 8...8-1 Realizar un análisis de flujo no estacionario ... ... 8-1 Contents...8-1 Introducción y edición de datos de flujo inestable ... ... 8-1 Flujo no estacionario Data...8-1 Límite Conditions...8-3
Inicial Conditions...8-12
Los datos de flujo no estacionario Options...8-13 Guardar el flujo inestable Data...8-17
Realización de flujo no estacionario Calculations...8-18 Definición de una Plan...8-18 La selección de los programas a Run...8-19 Geométrico Preprocessor...8-19
Flujo no estacionario Simulation...8-23 Post-Processor...8-23 Tiempo de simulación Window...8-25 El cálculo de flujo no estacionario Settings...8-25 Simulación de flujo no estacionario Options...8-27 Guardando el Plan Information...8-39 A partir del Computations...8-40 La calibración de flujo no estacionario Models...8-41 Hidrológica observada Data...8-41 Río y llanuras de inundación Geometry...8-44 Aspereza Coefficients...8-45
Río y llanuras de inundación Storage...8-50 Estructura hidráulica Coefficients...8-52 Pasos a seguir en la calibración Process...8-53 Las tendencias generales Al ajustar Modelo Parameters...8-53 Sugerencias y calibración Warnings...8-55 Modelo precisión, estabilidad, y Sensitivity...8-56 Modelo Accuracy...8-56 Modelo Stability...8-56 Modelo Sensitivity...8-82 Realización de análisis de incumplimiento de la presa o dique con HEC-RAS ... 8-84 Presa (Estructura en línea) Breach...8-84 Tabla de contenido
Dique (Estructura lateral) Breach...8-87 El uso de HEC-RAS para calcular Ungaged lateral Las entradas ... ... 8-88 Introduction...8-88 Etapa observada y Flujo Data...8-88
flujo de entrada lateral Computations...8-90 y cálculos Output...8-93
CAPÍTULO 9...9-1 VISITA RESULTS...9-1 Contents...9-1 Las secciones transversales, perfiles y curvas de gasto ... ... 9-1 Visualización de gráficos en la Screen...9-1 Parcela gráfica Options...9-4 Trazado de Distribución de velocidad Output...9-7 Trazado de otras variables en Profile...9-8 Trazado de una variable frente Another...9-9 El envío de gráficos a la impresora o Plotter...9-10 El envío de gráficos para Windows Clipboard...9-11 X-Y-Z Perspectiva Plots...9-11
Tabular Output...9-13 salida detallada Tables...9-13 Tabla de salida detallada Options...9-17 Resumen del perfil Tables...9-18 Salida definida por el usuario Tables...9-21 Envío de tablas a la Printer...9-22
Envío de tablas de a la de Windows Clipboard...9-23 Visualización de los resultados del sistema Esquema río ... ... 9-23
Escenario y Flujo Hydrographs...9-24
Visualización de resultados nivel computacional para el flujo transitorio ... ... 9-26 Viendo el hielo Information...9-27
Visualización de la información gráfica de hielo en la pantalla ... ... 9-27 Viendo el hielo tabular Information...9-30
Visualización de los datos contenidos en un archivo de HEC-DSS ... ... 9-30 Exportación de resultados a HEC-DSS...9-34
CAPÍTULO 10...10-1 Realización de un análisis INVASIÓN DE INUNDACIÓN ... ... 10-1 Contents...10-1 General...10-2
La invasión de entrar en terreno de aluvión de datos ... ... 10-3 La invasión de realizar el análisis de llanuras de inundación ... ... 10-6 Visualización de los resultados de llanuras de inundación de usurpación ... ... 10-7 Las invasiones de Cauce con el flujo transitorio ... ... 10-11
CAPÍTULO 11...11-1
SOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON HEC-RAS...11-1 Construido en datos Checking...11-1
Comprobación de los datos, ya que es Entered...11-1 La comprobación de datos Antes de los cálculos se realizan ... ... 11-2 Errores, advertencias y Notes...11-3
Iniciar sesión Output...11-6 Flujo constante de registro Output...11-6 Iniciar flujo no estacionario Output...11-7 Visualización del registro File...11-8 La revisión y Depuración de la salida normal ... ... 11-9
Visita Graphics...11-9 Visualización tabular Output...11-9 La aparición de la Crítica Depth...11-9 El programa de cálculo no se ejecuta hasta su finalización ... ... 11-10
CAPÍTULO 12...12-1 COMPUTING socavación BRIDGES...12-1 Contents...12-1 Modelado general Guidelines...12-2
Introducción de erosión en puentes Data...12-3 La contracción de entrar socavación Data...12-4
Introducción de Pier socavación Data...12-6 Entrando pilar socavación Data...12-10
Puente total de computación Scour...12-13
CAPÍTULO 13...13-1 CANAL DE REALIZAR DESIGN/MODIFICATIONS...13-1 Contents...13-1 Modelado general Guidelines...13-2
La opción de canal de modificación (original) en HEC-RAS permite: ... ... 13-2
La herramienta / modificación de diseño del canal de HEC-RAS permite: ... ... 13-3 Uso de la herramienta Modificaciones Channel ... ... 13-3
Introducción de Canal Modificación Data...13-3 Realización de la Channel Modifications...13-7 Uso de la herramienta de canal nuevo diseño / Modificaciones ... ... 13-9 Introducción de Canal Modificación Data...13-9 Realización de la Channel Modifications...13-17 La comparación de las condiciones existentes y modificados ... ... 13-21
CAPÍTULO 14...14-1 USO DE DATOS CON SIG HEC-RAS...14-1 Contents...14-1 Modelado general Guidelines...14-2 Importación de datos GIS o CADD en HEC-RAS ... ... 14-4 Río tramo de río Lines...14-5 Sección transversal y IB Nodes...14-6
Las zonas de almacenamiento y Connections...14-9 Completando la información y realicen los cálculos ... ... 14-11
Sección gráfica Cruz Editor...14-11 n de Manning Values...14-12 Puentes e hidráulicas Structures...14-13 Corte transversal de Puntos Filter...14-14 Completar los datos y condiciones de frontera de flujo ... ... 14-15
examinando Results...14-15 Exportación de la HEC-RAS Results...14-16
CAPÍTULO 15...15-1
DISEÑO DE CANAL ESTABLE FUNCTIONS...15-1 Contents...15-1 Modelado general Guidelines...15-2
Comando general Buttons...15-2 Uniform Flow Computations...15-2
Despejando la pendiente, la descarga, o W / S Elevation...15-3 Despejando Bottom Width...15-4
La aplicación de flujo de datos uniforme para el archivo de geometría ... ... 15-7 Ahorro de flujo uniforme Data...15-8 canal estable Design...15-9
Copeland Method...15-9 Régimen Method...15-13 Fuerza de tracción Method...15-14 Transporte de sedimentos Capacity...15-16
CAPÍTULO 16...16-1 Las características avanzadas para RUTA flujo inestable ... ... 16-1 Content:...16-1 flujo mixto Regime...16-2 rotura de presas Analysis...16-6
Introducción de la presa de las vacaciones Data...16-8 Estimación de la rotura de la presa Parameters...16-13
Salida de HEC-RAS para la rotura de la presa Analyses...16-14 Desbordamiento de diques y Breaching...16-16
bomba de modelado Stations...16-23 Navegación Dams...16-30
Sólo piscina Control...16-31 Sólo bisagra Point Control...16-33 Bisagra Point y piscina mínimo Operations...16-36
Punto de unión y mínimo y máximo de la agrupación de Control ... ... 16-38 Modelado a presión de tuberías Flow...16-40
Las reglas definidas por el usuario para estructuras hidráulicas ... ... 16-44 Regla entrar Operations...16-45
Regla Sets...16-46 Operación Rules...16-46
CAPÍTULO 17...17-1 Realización de análisis de transporte de sedimentos ... ... 17-1 Introducción y edición de sedimentos Data...17-1 Condiciones iniciales y Transporte Parameters...17-2 sedimentos de Límites Conditions...17-7 Propiedades de sedimentos Options...17-10
Introducción y edición de cuasi-estacionario de flujo de datos ... ... 17-17 Límite Conditions...17-17
Fluir Series...17-18 Temperature...17-24 Realización de un transporte de sedimentos Computación ... ... 17-25 Definición de una Plan...17-25 Opciones de sedimentos y Computación Tolerances...17-26 Opciones de salida y sedimentos Tolerances...17-29 Dredging...17-31 Sedimentos Energía Transporte Slope...17-33 Ejecución de un sedimento Analysis...17-34 Visita Results...17-34
Perfil Plot...17-34 Series de tiempo Plot...17-35 XS cama Cambio Plot...17-36
CAPÍTULO 18...18-1
SEDIMENTO impactan los métodos de análisis (SIAM) ... ... 18-1 Consiguiendo Started...18-1
La definición de un sedimento Reach...18-1 Entrando Data...18-3 Cama Material...18-3 Hydrology...18-3 Sedimento Properties...18-5 Sedimento Sources...18-8 Hydraulics...18-10 Options...18-11
Partículas definido por el usuario Sizes...18-11 Transporte múltiple Functions...18-12
Retire transversales a partir de sedimentos Reach...18-12 presupuesto se ha establecido Tolerances...18-13 Mando Buttons...18-13
Modelo Output...18-15 Notas sobre el Programa Aplicabilidad y limitaciones ... ... 18-18
CAPÍTULO 19...19-1 REALIZACIÓN DE UNA CALIDAD DEL AGUA ANALYSIS...19-1 Consiguiendo Started...19-1 Los datos de calidad del agua Entry...19-2
Gestión de datos de calidad del agua Files...19-3 Calidad del agua Constituents...19-3 Calidad del agua Cells...19-3 Entrando en la condición de contorno Data...19-6 Entrando inicial Conditions...19-15 dispersión de entrar Coefficients...19-17 Uso de valores calculados para la dispersión Coeficientes ... ... 19-19 Introducción de Meteorología Data...19-21 La introducción de un Tiempo Presión atmosférica Series...19-23 La introducción de un Tiempo Temperatura del Aire Series...19-25 Indicando un punto de Humedad Series...19-25 Introducción de un tiempo de radiación solar Series...19-26 Indicando un punto de nubosidad Series...19-27
Indicando un punto de velocidad del viento Series...19-28 Nutritivo Parameters...19-29
La dependencia de la temperatura de la Tasa Reactions...19-30 Algae...19-31
Nitrógeno Parameters...19-36 Phosphorus...19-41 Carbonoso demanda biológica de oxígeno (CBOD) ... ... 19-43 Oxígeno disuelto (DOX)...19-44 Constituyente arbitraria Parameters...19-46 Masa Injection...19-47 Temperatura de agua Parameters...19-47
El calor neto Flux...19-48 Solar Radiation...19-48 Atmosférica de onda larga (hundimiento) Radiación ... ... 19-49 Volver onda larga (surgencia) Radiation...19-49 Superficie Fluxes...19-49 Entrando Observado Data...19-52 Calidad del agua Analysis...19-55
Hacer referencia a los Hidráulica Plan...19-55 Simulación de la Calidad del Agua Options...19-56 Realización de una Calidad del Agua Simulation...19-65 Preparación de la Calidad del Agua Input...19-65 La ejecución de la Calidad del Agua Model...19-66 Visualización e Interpretación Results...19-67
Salida de la Calidad del Agua Files...19-67 Calidad del Agua espacial Plots...19-67
Calidad del agua de series temporales Plots...19-71
CAPÍTULO 20...20-1 RAS MAPPER...20-1 Contents...20-1 Consiguiendo Started...20-1 Capas de datos Window...20-2 Monitor Window...20-3 Estado Window...20-4 llanura de inundación Mapping...20-4 RAS Plan...20-5 HEC-RAS Geometry...20-5 Terrain...20-5 Profiles...20-6 Tabla de contenido Variables...20-6 Generar Layers...20-7 La visualización de datos y Management...20-10
APÉNDICE A...A-1 REFERENCES...A-1 APÉNDICE B...B-1 DATOS HEC-RAS EXCHANGE...B-1 Datos espaciales Format...B-1 Records...B-2 Keywords...B-2 Values...B-2 Datos Groups...B-3 Comments...B-3 Archivo RAS SIG Exportación (RASImport.sdf)...B-3 Header...B-3 Río Network...B-4 Cruzar Sections...B-6 Corte transversal adicional Properties...B-8 Bridge/Culverts...B-9
En línea Structures...B-9 Lateral Structures...B-10
Almacenamiento Areas...B-11 Zona de almacenamiento Connections...B-13 Archivo RAS SIG Exportación (RASExport.sdf)...B-14 El agua superficial delimitador Polygon...B-15 Importación y exportación Guidelines...B-16 Definición del río Network...B-16 Definición de la Cruz Sections...B-17 Exportación de datos Superficie del agua Rules...B-17 Muestra de importación RAS SIG File...B-18
Muestra RAS SIG Exportación File...B-23
APÉNDICE C...C-1 SALIDA HEC-RAS VARIABLES...C-1 salida hidráulica Variables...C-1
Salida de Transporte de Sedimentos Variables...C-8
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
Bienvenido a los Cuerpos de Ejército de EE.UU. del Sistema de Análisis de Río Ingenieros (HEC-RAS) desarrollado por el Centro de Ingeniería Hidrológica. Este software le permite realizar unidimensional flujo constante, cálculos de flujo no estacionario, el transporte de sedimentos / cálculos lecho móvil y el modelado de la temperatura del agua.
El sistema de modelado de HEC-RAS fue desarrollado como parte de del Centro de Ingeniería Hidrológica "nueva generación" (NexGen) de software de ingeniería hidrológica. El proyecto NexGen abarca varios aspectos de la ingeniería hidrológica, incluyendo: análisis de lluvia-escorrentía (HEC-HMS); hidráulica de los ríos (HEC-RAS); la simulación del sistema de depósito (HEC-ResSim); Análisis de daños de inundación (HEC y HEC-FDA-FIA); y la previsión río en tiempo real para las operaciones de depósito (CWMS).
Este capítulo trata sobre la filosofía general de HEC-RAS y da una breve visión general de las capacidades del sistema de modelado. La documentación de HEC-RAS se discute, así como una visión general de este manual.
CONTENIDO
Filosofía General del Sistema de Modelado
Información general de las capacidades del programa Documentación HEC-RAS
Descripción general de este Manual
FILOSOFÍA GENERAL DEL SISTEMA DE MODELADO
HEC-RAS es un sistema integrado de software, diseñado para el uso interactivo en un entorno multi-tarea. El sistema se compone de una interfaz gráfica de usuario (GUI), componentes de análisis separados, almacenamiento de datos y capacidades de gestión, gráficos e instalaciones de informes.
El sistema HEC-RAS contiene cuatro componentes de análisis río unidimensionales para: (1) los cálculos perfil de la superficie del agua flujo constante; (2) la simulación de flujo inestable; (3) cálculos de transporte movible límite de sedimentos; y (4) el análisis de la calidad del agua. Un elemento clave es que los cuatro componentes utilizan una representación geométrica de datos común y rutinas de cálculo geométrico e hidráulicas comunes. Además de los cuatro componentes de análisis de río, el sistema contiene varias características de diseño hidráulicos que se pueden invocar una vez que los perfiles de la superficie de agua básicos se calculan.
La versión actual de HEC-RAS apoya cálculos estacionarias y no estacionarias perfil de la superficie del agua de flujo; el transporte de sedimentos / cálculos lecho móvil; y el análisis de la calidad del agua. Las nuevas características y capacidades adicionales se añadirán en futuras versiones.
INFORMACIÓN GENERAL DE LAS CAPACIDADES DEL PROGRAMA
HEC-RAS está diseñado para realizar cálculos hidráulicos unidimensionales para una red completa de canales naturales y construidos. La siguiente es una descripción de las principales capacidades de HEC-RAS.
INTERFAZ DE USUARIO
El usuario interactúa con HEC-RAS a través de una interfaz gráfica de usuario (GUI). El objetivo principal en el diseño de la interfaz era para hacer más fácil el uso del software, mientras que todavía mantiene un alto nivel de eficiencia para el usuario. La interfaz proporciona para las siguientes funciones:
Gestión de archivos
La entrada de datos y edición El análisis río
Tabulación y gráficos de los datos de entrada y de salida instalaciones de informes
Ayuda en línea
ANÁLISIS DE COMPONENTES RÍO
Perfiles constantes superficie del agua de flujo. Este componente del sistema de modelado está destinado para el cálculo de los perfiles de la superficie del agua para constante flujo de variación gradual. El sistema puede manejar una red completa de canales, un sistema dendrítico, o un solo tramo de río. El componente de flujo constante es capaz de modelar subcrítico, supercrítico, y perfiles de flujo en régimen de flujo mixto.
El procedimiento de cálculo de base se basa en la solución de la ecuación de energía unidimensional. Las pérdidas de energía son evaluados por fricción (la ecuación de Manning) y la contracción / expansión (coeficiente multiplicado por el cambio en la altura de velocidad). La ecuación de momento se utiliza en situaciones en que el perfil de la superficie del agua es rápidamente variada. Estas situaciones incluyen cálculos mixtos régimen de flujo (es decir, saltos hidráulicos), el sistema hidráulico de puentes, y los perfiles que evalúan en las confluencias de los ríos (uniones de transmisión).
Los efectos de diversos obstáculos como puentes, alcantarillas, diques, presas y otras estructuras en la llanura de inundación pueden ser considerados en los cálculos. El sistema de flujo continuo está diseñado para su aplicación en estudios de llanura de inundación del seguro de inundación de gestión y evaluar las invasiones de Cauce. Además, las capacidades están disponibles para evaluar el cambio en el perfil de la superficie del agua debido a las modificaciones de canales y diques.
Las características especiales del componente de flujo constante incluyen: análisis de planes múltiples; múltiples cálculos de perfiles; puente múltiple y / o análisis de apertura alcantarilla; El análisis de socavación del puente; optimización de flujo dividido; y el diseño de canales estables y análisis.
Inestable simulación de flujo. Este componente del sistema de modelado de HEC-RAS es capaz de simular flujo inestable
unidimensional a través de una red completa de canales abiertos. La inestabilidad de resolución de ecuaciones de flujo fue adaptado a partir del modelo UNET del Dr. Robert L. Barkau (Barkau, 1992 y HEC, 1997). El componente de flujo inestable fue desarrollado principalmente para los cálculos del régimen de flujo subcrítico. Sin embargo, con el lanzamiento de la versión 3.1, el modelo puede ahora realizarse régimen de flujo mixto (subcrítico, supercrítico, saltos hidráulicos, y dibujar bajadas) cálculos en el módulo de cálculos de flujo no estacionario.
Los cálculos hidráulicos para secciones transversales, puentes, alcantarillas y otras estructuras hidráulicas que se han desarrollado para el componente de flujo constante se incorporaron en el módulo de flujo inestable.
Las características especiales del componente de flujo inestable incluyen: análisis de rotura de presas; Saltos de diques y el desbordamiento; Estaciones de bombeo; operaciones de la presa de navegación; y sistemas de tuberías a presión.
Transporte de Sedimentos / móviles de frontera cálculos. Este componente del sistema de modelado está diseñado para la simulación del transporte de sedimentos unidimensional cálculos de contorno / móviles resultante de socavación y la deposición durante períodos de tiempo moderados
(Normalmente años, aunque son posibles aplicaciones a los eventos de inundación individuales).
El potencial de transporte de sedimentos se calcula por la fracción de tamaño de grano, lo que permite la simulación de la clasificación hidráulica y blindaje. Las principales características incluyen la capacidad de modelar una red completa de los cursos de agua, el dragado de canales, diques y varias alternativas de invasión, y el uso de varias ecuaciones diferentes para el cálculo del transporte de sedimentos. El modelo está diseñado para simular las tendencias a largo plazo de la erosión y la deposición en un curso de agua que pudiera resultar de la modificación de la frecuencia y la duración de la descarga de agua y el escenario, o modificando la geometría del canal. Este sistema puede ser usado para evaluar la deposición en los embalses, las contracciones de los canales de diseño necesarios para mantener la profundidad de navegación, predecir la influencia de dragado sobre la tasa de deposición, estiman máxima de erosión posible durante grandes eventos de inundación, y evaluar la sedimentación en los canales fijos.
Análisis de la calidad del agua. Este componente del sistema de modelado está destinado a permitir al usuario realizar los análisis de la calidad del agua fluvial. La versión actual de HEC-RAS puede realizar el análisis de la temperatura detallada y transporte de un número limitado de componentes de calidad del agua (algas, oxígeno disuelto, Carbonaceuos Biológica de Oxígeno demanda, ortofosfato disuelto, orgánico disuelto fósforo, disuelto el nitrato de amonio, se disolvió nitrito de nitrógeno, nitrato disuelto El nitrógeno y el nitrógeno orgánico disuelto). Las futuras versiones del software incluyen la capacidad de realizar el transporte de varios componentes adicionales de calidad del agua.
CAPÍTULO 3
TRABAJAR CON HEC-RAS - UNA VISIÓN GENERAL
HEC-RAS es un paquete integrado de programas de análisis hidráulicos, en la que el usuario interactúa con el sistema a través del uso de una interfaz gráfica de usuario (GUI). El sistema es capaz de realizar cálculos del perfil de la superficie del agua permanentes como no permanentes, transporte de sedimentos / cálculos de límites móviles, análisis de la calidad del agua y varios cómputos diseño hidráulico. En la terminología de HEC-RAS, un proyecto es un conjunto de archivos de datos asociados a un sistema fluvial en particular. El modelador puede realizar cualquiera o todos de los diversos tipos de análisis, incluidos en el paquete HEC-RAS, como parte del proyecto. Los archivos de datos para un proyecto se clasifican de la siguiente manera: los datos del plan, datos geométricos, datos de flujo
estacionario, datos de flujo no estacionario, datos de flujo cuasi-estacionario, datos de sedimentos, los datos de calidad del agua, y los datos de diseño hidráulico.
Durante el curso de un estudio el modelador puede querer formular varios planes diferentes. Cada plan representa un conjunto específico de datos geométricos de datos y flujos de datos (y posiblemente de sedimentos, los datos de calidad del agua, y la información de diseño hidráulico). Una vez introducidos los datos básicos en el HEC-RAS, el modelador puede formular fácilmente nuevos planes. Después de simulaciones se realizan para los diversos planes, los resultados se pueden comparar simultáneamente en forma tabular y gráfica. En este capítulo se proporciona una visión general de cómo un estudio se realizó con el programa HEC-RAS. Temas especiales sobre cómo importar datos de HEC-2, reproduciendo HEC-2 resultados, y cómo utilizar la ayuda en línea también están cubiertos.
CONTENIDO
A partir de HEC-RAS
Pasos para desarrollar un modelo hidráulico con HEC-RAS Importación de datos de HEC-2
La reproducción de HEC-2 Resultados Obtención y Uso de la Ayuda
Capítulo 3 Trabajar con HEC-RAS - una visión general A PARTIR DE HEC-RAS
Cuando se ejecuta el programa de instalación HEC-RAS, se obtiene automáticamente un nuevo grupo de programas llamado HEC y el icono del programa que se llama HEC-RAS. Deben aparecer en el menú de inicio bajo la sección llamada Programas. El usuario también tiene la opción de crear un acceso directo en el escritorio. Si se crea un acceso directo, el icono de HEC-RAS se verá como la siguiente:
HEC-RAS 4.1
Para iniciar HEC-RAS desde Windows:
- Haga doble clic en el icono de HEC-RAS. Si usted no tiene un acceso directo de HEC-RAS en el escritorio, vaya al menú START y seleccione Programs, a continuación, seleccione HEC, y luego HEC-RAS.
Al empezar HEC-RAS, verá la ventana principal como se muestra en la Figura 3-2 (excepto que no tendrá ningún archivo de proyecto que aparece en su ventana principal).
Figura 3-2. La ventana principal de HEC-RAS
En la parte superior de la ventana principal de HEC-RAS es una barra de menú (Figura 3-3) con las siguientes opciones: ARCHIVO: Esta opción se utiliza para la gestión de archivos. Las opciones disponibles en el menú Archivo incluyen: Nuevo proyecto; Proyecto abierto; Guardar proyecto; Guardar proyecto como; Cambiar el nombre de Proyecto: Proyecto Eliminar; Resumen del proyecto; Importación de datos de HEC-2; Importar datos de HEC-RAS; Generar informe; Datos SIG de exportación; Exportar a HEC-DSS; Restaurar datos de copia de seguridad; Informe de depuración; y Salir. Además, los proyectos abiertos más recientemente se mostrarán en la parte inferior del menú Archivo, que permite al usuario abrir rápidamente un proyecto que fue recientemente trabajó en.
EDITAR: Esta opción se utiliza para la introducción de datos y edición. Los datos se clasifican en seis tipos: los datos geométricos; Datos de caudal constante; Flujo cuasi-estacionario; Los datos de flujo no estacionario; Los datos de sedimentos; y datos de calidad del agua.
EJECUTAR: Esta opción se utiliza para realizar los cálculos hidráulicos. Las opciones de este elemento de menú incluyen: Análisis de flujo estacionario; Análisis de flujo no estacionario; Análisis de sedimentos; Análisis de la calidad del agua; Design Funciones
hidráulicas; y ejecutar múltiples planes.
VER: Esta opción contiene un conjunto de herramientas que proporcionan pantallas gráficas y tabulares de la salida del modelo. El elemento Ver menú incluye actualmente: Secciones representativas; Los perfiles de aguas superficiales; Perfil Generales Parcela; Las curvas de gastos; Parcelas X-Y-Z en perspectiva; Fase y flujo de hidrogramas; Parcelas propiedades hidráulicas; Output detalladas; Perfil tablas de resumen; Resumen Err, advertir, Notas; Los datos DSS; Terreno inestable flujo espacial; Inestabilidad al gráfico de series temporales de flujo; Parcela espacial WQ; Parcela WQ de series temporales; Parcela espacial de sedimentos; Parcela sedimentos de series de tiempo y cambios de sedimentos XS Terreno.
OPCIONES: Este elemento de menú permite al usuario cambiar las opciones de configuración del programa; establecer los parámetros por defecto; establecer el Sistema defecto Unidades (EE.UU. consuetudinario o métrico); y convertir unidades de obra (EE.UU. acostumbra métrica, o métrico de EE.UU. consuetudinario).
AYUDA: Esta opción permite al usuario obtener ayuda en línea para HEC-RAS; visualizar los manuales de HEC-RAS (manual del usuario, manual de referencia hidráulico, Guía de aplicaciones, y las notas); instalar proyectos de ejemplo; Cómo personalizar el menú de ayuda; ir a la página web de HEC-RAS; ir a una guía en línea para seleccionar los valores n de Manning; ver los términos y condiciones de uso Declaración; y mostrar la información de la versión actual acerca de HEC-RAS.
También en la ventana principal de HEC-RAS es una barra de botones (Figura 3-2). La barra de botones proporciona acceso rápido a las opciones utilizadas con más frecuencia bajo la barra de menús HEC-RAS. Una descripción de cada botón se muestra en la Figura 3-3.
Figura 3-3 HEC-RAS ventana principal de la barra del botón
PASOS PARA DESARROLLAR UN MODELO HIDRÁULICO CON HEC-RAS Hay cinco pasos principales en la creación de un modelo hidráulico con HEC-RAS:
Inicio de un nuevo proyecto Introducción de datos geométricos
Introducir los datos de flujo y las condiciones de contorno La realización de los cálculos hidráulicos
Visualizar e imprimir los resultados
A PARTIR DE UN PROYECTO NUEVO
El primer paso en el desarrollo de un modelo hidráulico con HEC-RAS es establecer en qué directorio que desea trabajar en y para introducir un título para el nuevo proyecto. Para iniciar un nuevo proyecto, vaya al menú FILE en la ventana principal de HEC-RAS y seleccione Nuevo proyecto. Con ello se abre una ventana NEW PROJECT, como se muestra en la Figura 3-4.
Figura 3-4 Ventana Nuevo proyecto
Como se muestra en la Figura 3-4, primero se selecciona la unidad y la ruta que quieren trabajar en (a seleccionar realmente un camino que debes hacer doble clic en el directorio que desee en el cuadro de directorio), junto introduce un título del proyecto y el nombre. El nombre de archivo del proyecto debe tener la extensión ".prj"; el usuario no está autorizado a cambiar esta situación. Una vez que haya introducido toda la información, pulse el botón "OK" para tener la información aceptada. Después de pulsar el botón Aceptar, un cuadro
de mensaje aparece con el título del proyecto y el directorio que el proyecto va a ser colocado. Si esta información es correcta, pulse el botón OK. Si la información no es correcta, pulse el botón Cancelar y se le coloca de nuevo en la ventana NEW PROJECT. NOTA:. Antes de que se introducen los datos geométricos y de flujo de datos, el usuario debe seleccionar el Sistema de Unidades (US métricas o tradicionales) que les gustaría trabajar en este paso se logra mediante la selección UNIT SYSTEM ,de sistema de la
unidad en el menú OpTiones de la principal HEC- ventana de RAS.
INTRODUCCIÓN DE DATOS GEOMÉTRICOS
El siguiente paso es introducir los datos geométricos necesarios, que consisten en información de conectividad para el sistema de corriente (río Esquema del sistema), datos de corte transversal, y datos de la estructura hidráulica (puentes, alcantarillas, vertederos, etc.). Datos geométricos se introducen mediante la selección GEOMÉTRIC DATA en el menú EDIT de la ventana principal de HEC-RAS. Una vez seleccionada esta opción, la ventana de datos geométrica aparecerá como se muestra en la Figura 3-5 (excepto la suya será blanco cuando se lleve por primera vez esta pantalla para un nuevo proyecto).
Figura 3-5 Ventana de datos geométricos 3-6
El modelador desarrolla los datos geométricos por primera dibujo esquemático en el sistema fluvial. Esto se logra, en una base alcance por alcance, pulsando el botón río Alcance RIVER REACH y luego el dibujo en un alcance de aguas arriba a aguas abajo (en la dirección de flujo positivo). Después de extraer el alcance, se pide al usuario que introduzca un "río" y un identificador de "alcance". Los identificadores del río y llega puede ser de hasta 16 caracteres de longitud. Como alcances están conectados entre sí, las uniones se forman automáticamente por la interfaz. El modelador también se le pide que introduzca un identificador para cada unión. Para obtener más información sobre cómo desarrollar el esquema del sistema fluvial, véase el Capítulo 6 "Introducción y edición de datos
geométricos."
Después se dibuja el esquema del sistema fluvial, el modelador puede empezar a entrar en sección transversal CROSS SECTION y datos de la estructura hidráulica. Al pulsar el botón Corte transversal hace que el editor de la sección transversal a aparecer. Este editor se muestra en la Figura 3-6. Como se muestra, cada sección tiene un nombre de río RIVER, el nombre Reach, la estación de río RIVER STATION, y una DESCRITION. El río RIVER, el alcance y los identificadores River Station se utiliza para describir el lugar donde la sección transversal se encuentra en el sistema fluvial. El identificador "River Station" no tiene por qué ser la estación real río (millas o kilómetros) a la que la sección transversal se encuentra en la corriente, pero tiene que ser un valor numérico (por ejemplo, 1.1, 2, 3.5, etc. .). El valor numérico se utiliza para colocar las secciones transversales en el orden apropiado dentro de un alcance. Las secciones transversales están clasificadas dentro de un alcance desde la estación fluvial más alto aguas arriba de la estación de río aguas abajo más bajo.
Figura 3-6. Corte transversal Editor de datos
Los datos básicos necesarios para cada sección transversal se muestran en el editor de datos de la sección de la Cruz en la Figura 3-6. características de la sección transversal adicionales están disponibles en las opciones OPTIONS de la barra de menús. Estas opciones incluyen: añadir, copiar, renombrar y borrar las secciones transversales; el ajuste de la sección de elevaciones, las estaciones, los valores k transversales y n o; sesgar sección transversal; áreas de flujo ineficaces; diques; obstrucciones bloqueados; la adición de una tapa a una sección transversal; añadir la capa de hielo; agregar una curva de gastos; la variación horizontal de n o valores k; y la variación vertical de n valores.
También, disponible en el editor de la sección cruzada de datos es la capacidad de trazar cualquier sección transversal o alcanzar perfil. Características de edición EDIT están disponibles para cortar, copiar, pegar, insertar y eliminar datos de la red transversal X-Y Coordenadas.
Una vez introducidos los datos de corte transversal, el modelador puede entonces agregar cualquier estructuras hidráulicas tales como puentes, alcantarillas, diques, presas y aliviaderos. editores de datos, similar al editor de la sección transversal de datos, están disponibles para los diferentes tipos de estructuras hidráulicas. Si hay algunos cruces de arroyos en el sistema del río, se requieren datos adicionales para cada unión. El editor de datos Junction está disponible desde la ventana de datos geométricos.
Una vez introducidos los datos geométricos, los datos deben ser guardados en un archivo en el disco duro. Esto se logra mediante la selección de la opción Guardar datos geométricos SAVE GEOMETRIC DATA AS Como opción en el menú Archivo FILE en el editor de datos geométricos. Esta opción permite al usuario introducir un título para los datos geométricos. Un nombre de archivo se establece automáticamente para los datos geométricos, y se guarda en el disco. Una vez que se establece un título, datos geométricos se pueden guardar periódicamente al seleccionar Guardar geométrica datos SAVE GEOMETRIC DATA en el menú Archivo del editor de datos geométricos.
INTRODUCCIÓN DE FLUJO DE DATOS Y CONDICIONES DE FRONTERA
Una vez introducidos los datos geométricos, el modelador puede entonces entrar en cualquiera flujo constante de datos o de flujo no estacionario. El tipo de datos de flujo introducidos depende del tipo de análisis a realizar. Para la discusión en este capítulo, se supone que se llevará a cabo un análisis de flujo constante. El formulario de entrada de datos para los datos de flujo constante está disponible bajo la opción de la barra de menú Editar EDIT de la ventana principal de HEC-RAS.
Un ejemplo de la forma de entrada de datos de flujo constante se muestra en la Figura 3-7, STEADY FLOW DATA EDITOR que es el editor de datos de flujo constante. Como se muestra en la figura 3-7, los datos de flujo estacionario consisten en: el número de perfiles que se calcula; los datos de flujo; y el sistema fluvial condiciones de contorno. Al menos un flujo se debe introducir para cada alcanzan dentro del sistema. Además, el flujo se puede cambiar en cualquier ubicación dentro del sistema del río. valores de flujo se deben introducir para todos los perfiles.
Se requieren condiciones de contorno con el fin de realizar los cálculos. Si un análisis de flujo subcrítico se va a realizar, a continuación, sólo se requieren las condiciones de contorno aguas abajo. Si un flujo supercrítico análisis se va a realizar, a continuación, sólo se requieren las condiciones de contorno aguas arriba. Si el modelador va a realizar un cálculo régimen de flujo mixto, entonces se requieren dos condiciones de contorno aguas arriba y aguas abajo. El formulario de entrada de datos de las condiciones de frontera puede ser criado pulsando el botón REACH BOUNDARY CONDITIONS Alcance Condiciones de contorno de la forma estable de entrada de flujo de datos.
Una vez que todos los datos de flujo estacionario y condiciones de contorno se introducen, el modelador debe guardar los datos en el disco duro. Esto se puede lograr mediante la selección de Guardar Datos de flujo SAVE DATA FLOW DATA AS A partir de la opción FILE en la barra de menú de flujo de datos constante. el flujo de datos se guarda en un archivo separado. El usuario sólo es necesario introducir un título para el flujo de datos, el nombre de archivo se asigna automáticamente.
Figura 3-7 Ventana de flujo de datos constante
LA REALIZACIÓN DE LOS CÁLCULOS HIDRÁULICOS
Una vez que todos los datos y los datos de flujo son introducidos geométrica, el modelador puede comenzar a realizar los cálculos hidráulicos. Como se dijo anteriormente, hay cinco tipos de cálculos que se pueden realizar en la versión actual de HEC-RAS: Steady análisis de flujo, análisis de flujo no estacionario, transporte de sedimentos / Móvil límite modelado, análisis de calidad del agua, y las funciones de diseño hidráulico. El modelador puede seleccionar cualquiera de los análisis hidráulico disponible en la opción de la barra de menú Ejecutar RUN en la ventana principal del HEC-RAS. Un ejemplo de la ventana del Administrador de simulación se muestra en la Figura 3-8, que es la ventana Análisis de flujo constante.
Figura 3-8. Análisis de flujo constante ventana
Como se muestra en la Figura 3-8, el modelador arma un PLAN mediante la selección de un conjunto específico de datos geométricos y de flujo de datos. Un plan se pueden juntar mediante la selección de Nuevo plan NEW PLAN de la opción de la barra de menú Archivo de la ventana de análisis de flujo estacionario. Una vez que un título del plan y Short Identificador (ID abreviado) han sido ingresados, el modelador puede seleccionar un régimen de flujo FLOW REGIME para el que el modelo será realizar cálculos. cálculos del régimen de flujo subcrítico, supercrítico, o mezcladas están disponibles.
Las características adicionales están disponibles en el menú Opciones OPTIONS para: la realización de un análisis de Cauce Mayor; Configuración de ubicaciones para el cálculo de la distribución del flujo de salida; opciones de cálculo de transporte; métodos pendiente de fricción; tolerancias de cálculo; Salida de profundidad crítica; método de cálculo profundidad crítica; optimización de flujo dividido; la comprobación de los datos; se fija el contenido del archivo de registro; y ver la salida del archivo de registro.
Una vez que el modelista ha seleccionado un plan y establecer todas las opciones opcions de cálculo, los cálculos de flujo estacionario se pueden realizar cuando se pulsa el botón COMPUTE Calcular en la parte inferior de la veEntana Análisis de flujo constante. Cuando se pulsa este botón, el sistema HEC-RAS paquetes de seguridad de todos los datos para el plan seleccionado y lo escribe en un archivo de ejecución. Entonces, el sistema ejecuta el modelo de flujo constante y se lo pasa el nombre del archivo de ejecución. Este proceso se ejecuta en una ventana separada. Por lo tanto, el modelador puede trabajar en otras tareas mientras se está ejecutando.
VER E IMPRIMIR LOS RESULTADOS
Una vez que el modelo ha finalizado todos los cálculos, el modelador puede empezar a ver los resultados. Varias características de salida están disponibles en la opción Vista VIEW desde la ventana principal. Estas opciones incluyen: parcelas de sección transversal; Los
gráficos de perfil; parcelas curva de gastos; parcelas perspectiva X-Y-Z; parcela hidrograma (si se realizó la simulación del flujo no permanente); los resultados tabulares en lugares específicos (Tablas de salida detallada); los resultados tabulares para muchas ubicaciones (Tablas Perfil Resumen); y el resumen de errores, advertencias y notas.
Un ejemplo de una sección de trama transversal se muestra en la Figura 3-9. El usuario puede trazar cualquier sección transversal, simplemente seleccionando el río apropiada, el alcance y la estación Río de los cuadros de lista en la parte superior de la trama. El usuario también puede pasar a través de las parcelas mediante el uso de los botones de flecha arriba y abajo. Varias características de trazado están disponibles en el menú Opciones OPTIONS de la trama sección transversal. Estas opciones incluyen: un zoom; disminuir el zoom; trama llena; pan; animar; seleccionar qué planes, perfiles y variables para trazar; distribución de la velocidad; ver interpolados secciones transversales; y el control sobre las líneas, símbolos, etiquetas, opciones de escala, y la rejilla.
salidas de copias impresas de los gráficos se puede lograr de dos maneras diferentes. representaciones gráficas pueden ser enviados directamente por la HEC-RAS para que sea la impresora o trazador que el usuario ha definido bajo el Administrador de impresión de Windows. representaciones gráficas también pueden ser enviados al portapapeles de Windows. Una vez que la trama está en el
portapapeles que luego se puede pegar en otros programas, como por ejemplo un procesador de textos. Ambas opciones están disponibles en el menú de archivo FILE de las distintas ventanas de la trama.
Un ejemplo de un gráfico de perfil se muestra en la figura 3-10. Todas las opciones disponibles en la sección transversal trama también están disponibles en el gráfico de perfil. Además, el usuario puede seleccionar el que alcanza específica para trazar cuando un sistema fluvial múltiple alcance está siendo modelado.
Un ejemplo de un gráfico de X-Y-Z perspectiva se muestra en la figura 3-11. El usuario tiene la opción de definir el inicio y finalización ubicación para la extensión de la trama. La trama se puede girar izquierda o hacia la derecha, y hacia arriba o hacia abajo, con el fin de obtener diferentes perspectivas del tramo de río. Los perfiles de la superficie del agua calculados pueden ser superpuestos en la parte superior de la sección transversal de datos. El gráfico se puede enviar a la impresora o trazador directamente, o la trama puede ser enviada a través del portapapeles de Windows para otros programas.
Figura 3-9 Corte transversal Terreno
Figura 3-11 X-Y-Z Perspectiva Parcela de río con un puente Alcance
los resultados tabulares está disponible en dos formatos diferentes. El primer tipo de resultado tabular proporciona resultados hidráulicos detallados en una ubicación específica sección transversal (Tabla detallada de salida). Un ejemplo de este tipo de salida tabular se muestra en la figura 3-12.
Figura 3-12 tabular salida detallada
El segundo tipo de resultado tabular muestra un número limitado de variables hidráulicas durante varias secciones transversales y múltiples perfiles (Perfil Resumen Tablas). Un ejemplo de este tipo de salida tabular se muestra en la figura 3-13. Hay varias mesas estándar que están predefinidas y proporcionan al usuario en el menú tablas TABLES las tablas de salida perfil. Los usuarios también pueden definir sus propias tablas especificando cuáles son las variables que les gustaría tener en una mesa. especificados por el usuario encabezados de la tabla se pueden guardar y luego seleccionan más tarde como una de las mesas estándar disponibles para el proyecto.
Salida tabular se puede enviar directamente a la impresora o pasa a través del portapapeles en la misma manera que la representación gráfica se ha descrito anteriormente. Esta opción también está disponible en el menú archivo FILE de cada una de las formas de mesa.
Figura 3-13 Tabla de perfiles de salida IMPORTACIÓN DE DATOS DE HEC-2
Una característica importante de HEC-RAS es la capacidad de importar datos de HEC-2. Esta característica hace que sea fácil para un usuario importar conjuntos de datos de HEC-2 existentes y empezar a usar HEC-RAS inmediatamente.
Lo que usted debe saber primero
Antes de importar datos de HEC-2, hay varias cosas que usted debe tener en cuenta. En primer lugar, no todas las opciones disponibles en HEC-2 se han incorporado a la versión actual de HEC-RAS. La siguiente es una lista de HEC-2 opciones que no están disponibles en la versión actual de HEC-RAS:
n de Manning de cómputo de altas marcas de agua (J1) Archivo (AC)
Formato libre (FR) - HEC-2 archivos que se encuentran en formato libre (coma y un espacio delimitado sola, en lugar del formato fijo de 8 campos de columna)
Caudal de salida de almacenamiento para HEC-1 (J4)
HEC-2 conjuntos de datos que contienen estas opciones todavía se pueden importar (a excepción de formato libre HEC-2 archivos no se puede), pero serán ignoradas estas opciones de datos.
Otra cuestión importante a tener en cuenta es cómo se identifican las secciones transversales. En HEC-RAS, cada sección transversal se identifica con un nombre de río, el nombre de Reach, y una estación de río. El estacionamiento de río debe estar en orden de mayor emplazamiento río aguas arriba a aguas abajo del río bajo el estacionamiento. Cuando el usuario va a importar datos de HEC-2, aparecerá una ventana emergente (Figura 3-14), pidiendo al usuario que seleccione un método para identificar el emplazamiento río de las secciones transversales. Si selecciona "Uso HEC-2 Sección de identificación", el programa utilizará el primer campo del registro X1 para el estacionamiento de río de la sección transversal. Si elige este método, debe estar seguro de que las secciones transversales en el archivo de HEC-2 están numerados con alto estacionamiento de río aguas arriba, y que no hay dos secciones transversales tienen el mismo identificador de la estación del río. Si no se cumplen estos dos requisitos, el programa no va a importar los datos correctamente. Una alternativa es seleccionar "uso secuencial del contador." Este método simplemente asigna estaciones río como 1, 2, 3, etc ... en el orden en el que las secciones transversales se encuentran en el archivo de HEC-2 (que todavía mantiene más altos números de aguas arriba y aguas abajo números más bajos.
Después de que los datos de 2 se importa en RAS, es posible que tenga que hacer algunas modificaciones a los datos. HEC-RAS es un programa completamente nuevo. A medida que se desarrollaba HEC-HEC-RAS, se ha intentado mejorar los cálculos hidráulicos en todo lo que podía. Algunas de estas mejoras han hecho que sea necesario para obtener más información y / o información diferente del usuario para un tipo específico de cálculo. La siguiente es una lista de características en la que han cambiado los requisitos de datos para HEC-2 y HEC-RAS, y puede ser necesario que el usuario modifique los datos después de que ha sido importada:
Puente especial (SB) Alcantarilla especial (SC) Puente normal (X2, BT)
Invasiones y Determinación Floodway (X3, ET) Áreas de flujo ineficaces (X3)
Cuando se importan datos bridge, el usuario debe tener especial cuidado para asegurar que los datos están representando correctamente el puente. Las rutinas de puente en HEC-RAS son más detallados que HEC-2, y por lo tanto es posible que tenga que modificar algunos
datos y / o introducir algunos datos adicionales. Cada vez que se importa un HEC-2 conjunto de datos con los datos de puente, cuidadosamente revise todos los datos de cada puente. Capítulo 6 de este manual del usuario describe los datos requeridos para puentes en HEC-RAS. Apéndice C del Manual de HEC-RAS hidráulico de referencia contiene una discusión detallada de las diferencias
entre computacionales HEC-RAS y HEC-2. Algunas diferencias clave entre las rutinas puente de HEC-2 y HEC-RAS son los siguientes:
1. Conjuntos de Datos Especial Puente
HEC-RAS no utiliza una aproximación trapezoidal para un flujo bajo a través de la abertura del puente. La apertura del puente actual se utiliza tanto en el método de Yarnell y el método de impulso. Esto podría ser un problema para HEC-2 conjuntos de datos de puente especial que no incluyen información de baja acorde en los datos de BT. Si usted tiene un conjunto de datos de este tipo, tendrá que modificar la información cubierta del puente después de que los datos han sido importados. Esto se puede hacer desde el editor / Carreteras HEC-RAS cubierta.
Las ecuaciones de flujo de presión en HEC-RAS utilizan la apertura del puente actual, definido por el puente de los datos de terreno y. En HEC-2, se requiere que el usuario introduzca un área de flujo de presión. Si la apertura del puente real produce una zona diferente a lo que el usuario ha entrado en la baraja de datos HEC-2, el programa va a obtener resultados diferentes para el flujo de presión, y las respuestas de presión y flujo vertedero.
Pier información del registro SB se incorpora como un único muelle en el conjunto de datos de HEC-RAS (esta es la forma en que fue tratado en HEC-2). Muelles son tratados como piezas separadas de datos de HEC-RAS. Para los puentes especiales que tienen muelles, es posible que desee cambiar el único muelle para muelles múltiples, dependiendo de lo que realmente está en el puente. Pier información puede modificarse usando el editor de PIER.
2.Conjuntos de datos normales Puente
Debido a que los muelles son tratados como una pieza separada de los datos de HEC-RAS, no deben ser incluidos en los datos de sección transversal o la cubierta del puente. Puesto que es común incluir información muelle como parte de la sección transversal del tablero del puente o en HEC-2, tendrán que ser modificados estos datos. Para los conjuntos de datos que tienen muelles, tendrá que eliminar la información de muelle de la sección transversal o cubierta del puente y, a continuación, añadir la información de nuevo en usando el editor de PIER.
PASOS PARA IMPORTAR DATOS DE HEC-2 Para importar datos de HEC-2, haga lo siguiente:
1.Iniciar un nuevo proyecto seleccionando Nuevo proyecto bajo la opción de menú Archivo en la ventana principal de HEC-RAS (Figura 3-16). Cuando se selecciona esta opción, aparecerá una ventana que le permite seleccionar la unidad y directorio para el nuevo proyecto, a continuación, introduzca un título del proyecto y el nombre de archivo. Pulse el botón OK, y luego aparecerá una ventana emergente que le pedirá que confirme la información.
2.Seleccione la opción Importar datos de HEC-2 en el menú Archivo en la ventana principal (Figura 3-15). Una ventana emergente aparecerá (Figura 3-17), que le permitirá seleccionar una unidad, la ruta y el nombre del archivo de datos de HEC-2. Además de los nombres de archivo que se enumeran, la primera línea de cada archivo de datos de HEC-2 se muestra bajo el campo de título de la ventana. Una vez que haya seleccionado el archivo que desea, pulse el botón OK.
Figura 3-15. HEC-RAS ventana principal con opciones del menú de archivo que se muestran
3.Una vez que haya seleccionado un archivo de HEC-2 y se pulsa el botón Aceptar, aparecerá una ventana emergente que le pedirá que seleccione un método para identificar el emplazamiento río de las secciones transversales (esto se discutió en la sección "Lo que usted debe saber primero" ). Seleccionar un método y pulse el botón IMPORT HEC-2.
Figura 3-15. HEC-RAS ventana principal con opciones del menú de archivo que se muestran
3.Una vez que haya seleccionado un archivo de HEC-2 y se pulsa el botón Aceptar, aparecerá una ventana emergente que le pedirá que seleccione un método para identificar el emplazamiento río de las secciones transversales (esto se discutió en la sección "Lo que usted debe saber primero" ). SelFigure 3-16 Ventana de Importación de datos de HEC-2
4. Si el archivo de datos de HEC-2 contiene los puentes o alcantarillas, aparecerá una nota que le recuerda que mirar los datos importados de todos los puentes y alcantarillas para asegurar que los datos es completa y correcta.
Los datos se guardan automáticamente en formato de HEC-RAS con nombres y títulos predeterminados. El usuario puede cambiar los títulos en cualquier momento utilizando la función Cambiar nombre, que está disponible en el menú Archivo de los distintos editores de datos (datos geométricos, datos de flujo, y el plan de datos).
LA REPRODUCCIÓN DE HEC-2 RESULTADOS
El programa HEC-RAS es totalmente una nueva pieza de software. Ninguna de las rutinas hidráulicos de HEC-2 se utilizaron en el software HEC-RAS. Cuando HEC-RAS se está desarrollando, se gastó un esfuerzo importante en la mejora de las capacidades computacionales más de los que están en el programa HEC-2. Debido a esto, hay diferencias computacionales entre los dos programas. Apéndice C, del Manual de HEC-RAS hidráulico de referencia, se describen en detalle las diferencias de cálculo entre los dos programas. Por favor revise esta cerca!
Al importar HEC-2 de datos, y tratando de reproducir los resultados de un estudio anterior, la siguiente es una lista de elementos que deben ser considerados:
1. En primer lugar, son los datos que ha importado buenos datos? En otras palabras, ¿Vino de un modelo HEC-2 de trabajo, y que era modelo considerado como hidráulicamente sonido. ¿Hay un número adecuado de secciones transversales? Y ¿hay algún error en los datos de sección transversal? Revisar los datos de cerca, antes de asumir que es bueno!
2. El método por defecto para el cálculo de transporte de HEC-RAS es diferente de HEC-2. Sin embargo, HEC-RAS tiene la capacidad de calcular transporte con la metodología 2. Si usted está tratando de reproducir 2 resultados, es posible que desee cambiar HEC-RAS para el método de HEC-2 de computación de transporte. Para ello, a partir de las constantes análisis de flujo de ventana seleccione Opciones OPTIONS en la barra de menú y seleccione Cálculos de medios CONVEYANCE CALCULATIONS de transporte. Cuando se selecciona esta opción, aparecerá una ventana emergente como se muestra en la Figura 3-17. Hay dos opciones disponibles, el método de HEC-RAS por defecto (rotura en el método de valor n) y el método de estilo HEC-2. Seleccione el método de estilo de HEC-2 si usted
está tratando de reproducir HEC-2 resultados. Para obtener más información sobre las diferencias en los cálculos de transporte, véase el Apéndice C de la hidráulica de referencia HEC-RAS manual.ect un método y pulse el botón Importar HEC-2.
Figura 3-37. HEC-RAS Métodos de cálculo Conveyance
3. El puente rutinas HEC-RAS son más completos que los HEC-2 rutinas de puente, y por lo tanto las diferencias pueden producirse en lugares de puentes. En primer lugar, revisar los datos de cerca de puente y asegúrese de que representa con precisión el puente que está tratando de modelar. Si usted siente que es necesario para que coincida con los resultados de un estudio previo en el puente, entonces su única alternativa es ajustar los coeficientes que se utilizan en el enfoque de modelado puente (es decir, los coeficientes de presión y de flujo de vertedero, los coeficientes de caudal bajo, la contracción y los coeficientes de expansión, etc ...). Para obtener información detallada sobre las diferencias entre el HEC-RAS y HEC-2 rutinas de puente, por favor revise el Apéndice C del Manual de Referencia hidráulico.
4. A veces se pueden producir diferencias en los lugares donde los programas han dejado de pagar a una solución crítica profundidad. En primer lugar usted debe preguntarse si la profundidad crítica es una solución adecuada para esta ubicación. Es un problema común para ambos programas por defecto a profundidad crítica cuando las secciones transversales están demasiado separados. Si se siente
profundidad crítica es una solución adecuada, a continuación, en general, la respuesta HEC-RAS será mejor que el HEC-2. Las rutinas de profundidad crítica en HEC-RAS son mucho más completa que la HEC-2. HEC-RAS tiene límites de error más estrictos para la
localización de profundidad crítica, así como la capacidad de encontrar múltiples profundidades críticos y detectar que es el más adecuado.
5. Las diferencias también pueden ocurrir en los lugares donde se calculan las invasiones de Cauce. Las rutinas de invasión del cauce de alivio de HEC-RAS se han mejorado durante los disponibles en HEC-2. Además, el valor por defecto en los puentes en HEC-RAS es llevar a cabo el análisis de la invasión, mientras que el defecto en HEC-2 era no invadir en puentes. Para más detalles sobre las diferencias entre las rutinas de usurpación, por favor revise el Apéndice C del Manual de HEC-RAS hidráulico de referencia. 6. Después de revisar cuidadosamente los artículos del uno al cinco por encima, si todavía tiene diferencias de cálculo en los perfiles calculados, es posible que tenga que modificar los valores n de Manning con el fin de reproducir los resultados de los estudios anteriores. En general, esto no se sugiere. Si decide modificar los valores de n, tratar de mantenerlos dentro de un rango realista de lo que es apropiado para la corriente que se está trabajando.
Obtención y Uso de la Ayuda
Ayuda en línea está disponible desde el software HEC-RAS. Ayuda se puede acceder mediante la selección de la opción de menú Ayuda HELP en la parte superior de cada ventana, o pulsando la tecla de función F1.
CAPÍTULO 4
EJEMPLO DE APLICACIÓN
En este capítulo se ofrece un ejemplo de aplicación de la forma de realizar los cálculos del perfil de flujo constante superficie del agua con HEC-RAS. El usuario es llevado a través de un procedimiento paso a paso de cómo introducir los datos, realizar cálculos y ver los resultados.
Con el fin de obtener el máximo provecho de este capítulo, se debe realizar cada uno de los pasos en su propio ordenador. Además, antes de intentar la aplicación de ejemplo, debería haber leído los tres primeros capítulos de este manual.
CONTENIDO
A partir de un proyecto nuevo Introducción de datos geométricos Introducción de datos de flujo estacionario Realizar los cálculos hidráulicos
Visualización de los resultados La impresión de gráficos y tablas
La salida del programa
A PARTIR DE UN PROYECTO NUEVO
Para comenzar este ejemplo, primero vamos a iniciar el programa HEC-RAS. Haga doble clic en el icono de HEC-RAS en Windows. La ventana principal debería aparecer como se muestra en la Figura 4-1. (Excepto el suyo será en blanco la primera vez que se inicia el programa).
Figura 4-1. HEC-RAS ventana principal.
El primer paso en el desarrollo de una aplicación HEC-RAS es comenzar un nuevo proyecto. Ir al menú Archivo en la ventana principal y seleccione Nuevo proyecto. La ventana Nuevo proyecto debería aparecer como se muestra en la Figura 4-2 (Excepto los campos de nombre y título del archivo estará en blanco cuando por primera vez se acerca).
Figura 4-2. ventana nuevo proyecto.
En primer lugar establecer la unidad (por ejemplo, C :) y el directorio que le gustaría trabajar. A continuación, introduzca el título del proyecto y el nombre de archivo como se muestra en la Figura 4-3. Una vez que haya introducido la información, pulse el botón OK para que los datos aceptados.
INTRODUCCIÓN DE DATOS GEOMÉTRICOS
El siguiente paso en el desarrollo de un modelo de flujo constante con HEC-RAS es introducir los datos geométricos. Esto se logra mediante la selección geométrica datos GEOMETRIC DATA en el menú Editar EDIT de la ventana principal de HEC-RAS. Una vez seleccionada esta opción aparecerá la ventana de datos geométrica, excepto la suya será en blanco la primera vez que traerlo hacia arriba (Figura 4-3).
Dibujo del esquema del sistema de río
En este ejemplo vamos a desarrollar un sistema de dos río (tres tramos hidráulicos) como se muestra en la Figura 4-3. Dibujar el esquema del sistema río realizando los siguientes pasos:
1.Haga clic en el botón de río alcance RIVER REACH en la ventana de datos geométricos.
2.Mover el puntero del ratón sobre el área de dibujo y coloque el puntero en la ubicación en la que le gustaría empezar a dibujar el primer alcance.
3.Pulse el botón izquierdo del ratón una vez para empezar a dibujar el alcance. Mover el puntero del ratón y continuar presionando el botón izquierdo del ratón para añadir puntos adicionales al segmento de línea. Para finalizar el dibujo del alcance, haga doble clic en el botón izquierdo del ratón y el último punto del alcance serán colocados en la posición actual del puntero del ratón. Todos los tramos deben extraerse de aguas arriba a aguas abajo (en la dirección de flujo positivo), ya que el programa asume que esto es cierto.
