clase 1 hec-ras 2012
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HEC ‐ RAS 1
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
HEC – RASCaracterísticas Generales
Clase 12012
Preparado por Ing. Emilio A. Lecertua
HEC ‐ RAS 2
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
HEC – River Analysis SystemVersión 4.1 (Enero 2010)
Software
Manuales: User’s Manual Applications Guide Hydraulic Reference
Manual
www.hec.usace.army.mil
HEC ‐ RAS 3
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
1 ‐ INTRODUCCIÓN
Cálculo unidimensional (1D) en régimen permanente e impermanente.
Cauces naturales (ríos, estuarios, etc) y canales artificiales (riego, derivación, etc).
Efecto de las estructuras: compuertas, alcantarillas, puentes, etc.
HEC ‐ RAS 4
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteEcuaciones básicas
Basado en la solución unidimensional de la ecuación de energía
(Ec.1) (Ec.2)
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Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteEcuaciones básicas
HEC ‐ RAS 6
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteEcuaciones básicas
En general
HEC ‐ RAS 7
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanentePérdida de energía
Pérdida de energía por fricción Ecuación de Manning
HEC ‐ RAS 8
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanentePérdida de energía
Ecuación utilizada por default(Ec.3)
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Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanentePérdida de energía
Pérdida de energía por contracción / expansión:
C = 0.1 En estrechamientoC = 0.3 En ensanchamiento
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Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteCálculo Computacional
Proceso Iterativo:
1) Suponer Y2 (Tirante aguas arriba ‐ Régimen subcrítico)*
2) Determinar V2 y K2
3) Determinar Sf (Ec.3) y he (Ec.2)
4) Determinar Y2 (Ec.1) y compararlo con el valor supuesto en elpaso 1). Repetir el cálculo hasta que el error sea menor que unadeterminada tolerancia (.003m por default).
* En caso de Régimen supercrítico, suponer tirante aguas abajo
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Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteTirante Crítico
SubcríticoRégimen Supercrítico
Mixto
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Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteEcuaciones para cambio de régimen
La ecuación de la conservación de la cantidad de movimiento seutiliza cuando ocurren cambios de régimen, por ejemplo: enpuentes y confluencias.
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Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteCondiciones de Borde
‐ Known Water Surface Elevations: Nivel de agua
‐ Critical Depth: Tirante crítico (cálculo automático)
‐ Normal Depth: Pendiente de energía, se puede aproximar a través‐ Pendiente promedio del canal‐ Pendiente promedio de la superficie de agua en
inmediaciones de la sección
‐ Rating Curve: Tabla nivel vs caudal
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Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteCondiciones de Borde
Estimación de Condición de Borde Error en la superficie deagua de la sección
Régimen Subcrítico: Agregar secciones aguas abajo
Régimen Supercrítico: Agregar secciones aguas arriba
Régimen Mixto: Agregar secciones aguas arriba y abajo
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Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Cálculo en Régimen PermanenteSensibilidades
• Cantidad de Secciones • Condición de Borde• Rugosidad
HEC ‐ RAS 16
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
2 – SOFTWARE HEC‐RASPreliminaresDesde el Panel de Control ‐‐> Configuración regional y de idioma personalizado en Inglés
HEC ‐ RAS 17
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Ventana Principal
Geometría (1 o +)Proyecto Condición de flujo (1 o +)
Plan de cálculo (1 o +): geometría + condición de flujo
HEC ‐ RAS 18
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Sistema de Unidades
HEC ‐ RAS 19
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Proyecto
File New ProjectDefinir título del proyecto y nombre del archivo
HEC ‐ RAS 20
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Geometría
HEC ‐ RAS 21
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Secciones
HEC ‐ RAS 22
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Interpolación de secciones
HEC ‐ RAS 23
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Puentes
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Puentes
HEC ‐ RAS 25
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Régimen Permanente
HEC ‐ RAS 26
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Régimen Impermanente
HEC ‐ RAS 27
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Régimen Impermanente
HEC ‐ RAS 28
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Régimen Impermanente
HEC ‐ RAS 29
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Régimen Impermanente
HEC ‐ RAS 30
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Régimen Impermanente
HEC ‐ RAS 31
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Plan de Cálculo: Régimen Permanente
HEC ‐ RAS 32
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Plan de Cálculo: Régimen Impermanente
HEC ‐ RAS 33
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Resultados: Perfil Longitudinal
HEC ‐ RAS 34
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Resultados: Sección Transversal
HEC ‐ RAS 35
Hidráulica FluvialCarrera de Especialización en Hidráulica Urbana
Resultados: Tablas