Consideraciones para los límites de condiciones de un hidrograma 2D con HEC-RAS

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HEC-RAS incluye varios tipos de condición de borde para áreas de flujo 2D. Los hidrogramas de flujo generalmente se utilizan para ingresar flujos al área 2D. La curva de calificación (rating curve) y las condiciones de límite de profundidad normal (normal depth boundary conditions) están disponibles cuando el flujo abandona el área 2D. También hay una condición de límite de precipitación, que se puede usar para aplicar series temporales de excesos de lluvia a los elementos 2D. 

Una condición de límite del hidrograma de flujo se crea al: (1) dibujar una línea de condición de límite a lo largo del borde del área 2D, (2) ingresar un hidrograma de flujo de entrada y (3) ingresar una pendiente de energía de entrada. La pendiente de energía y la sección transversal del terreno subyacente se utilizan para calcular la profundidad normal. El flujo se distribuye entre celdas 2D adyacentes a la línea de condición de límite (cuyas elevaciones del terreno son menores que la superficie de agua de profundidad normal) utilizando un enfoque de ponderación de transporte.

Es importante considerar la ubicación del límite de área 2D y la línea de condición de límite, ya que pueden afectar significativamente la distribución del flujo entre las celdas 2D. La siguiente imagen representa un escenario en el cual el límite de área 2D y la línea de condición de frontera pasan a través de un punto bajo en el terreno (correspondiente a un sitio de excavación).

Terrain and 2D Area Boundary for Scenario 1

Terrain and 2D Area Boundary for Scenario 1

En la segunda imagen se observa que el el límite del área 2D y la línea de condición de límite se han movido de tal manera que ya no pasan por el punto bajo.

Terrain and 2D Area Boundary for Scenario 2

Terrain and 2D Area Boundary for Scenario 2

Las siguientes imágenes representan los resultados de profundidad-tiempos-velocidad para cada escenario. Para la imagen 1, los cálculos de profundidad normales y la ponderación del transporte concentran el flujo en el punto bajo. Para la imágen 2, los flujos se distribuyen de manera más amplia en toda la longitud de la línea de condición de frontera.

 

Se deben tener en cuenta varias consideraciones al configurar los hidrogramas de flujo de condiciones de contorno:

  • La línea de condición de límite debe ser generalmente perpendicular a la dirección del flujo.

  • Si es posible, ubique el límite a lo largo de un terreno elevado natural o con características elevadas que funcionan como vertederos, como divisorias de drenaje o caminos elevados.

  • Seleccione la pendiente de energía con cuidado, ya que esto también afecta los cálculos de profundidad normal.

  • Valide la profundidad normal calculada con las profundidades del modelo que se usó para desarrollar el hidrograma.

  • Utilice los resultados de profundidad-tiempos-velocidad en RAS Mapper para ayudar a visualizar cómo se distribuye el flujo. Las líneas de perfil también se pueden utilizar para ver profundidades y flujos.