Cómo computa HEC-RAS los cálculos en régimen mixto?

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Conocer cómo computa HEC-RAS los cálculos en régimen mixto seguro que te ayudará a entender los resultados de tu simulación

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Cuando las gotas no nos deja ver el río

Ésta podría ser una adaptación a la hidráulica fluvial al famosos dicho de que «los árboles no nos dejan ver el bosque»… y es que gracias a las aplicaciones informáticas de las que disponemos a veces perdemos el foco…

Es cierto que en este mundo cada vez más competitivo es indispensable disponer de herramientas que facilitan el trabajo y optimizan el tiempo dedicado a él. Pero igual de cierto es que a veces esto es un arma de doble filo, ya que nos hacen perder de vista los fundamentos teóricos que hay detrás de estos potentes programas…. Esto me recuerda a un comentario que en el post sobre aplicaciones de hidráulica para móviles realizó José Luis: … al final no recordaremos la fórmula de Manning… y tiene toda la razón!!!

Al realizar una simulación en HEC-Ras pasa lo mismo… te creas un modelo de un cauce natural, defines una geometría, estableces unas características hidráulicas, y al final procedes a la simulación en régimen mixto dándole a un botón que lleva por nombre «compute» y ante ti se muestra un resultado… ¿pero sabes cómo computa HEC-RAS para poder ofrecerte esos resultados?

El proceso de cómo computa HEC-RAS el régimen mixto

Quizá este no sea un post tan práctico o de una utilidad tan directa como otros que he publicado, pero he creído conveniente explicarte cómo computa HEC-RAS las simulaciones en régimen mixto ya que conocer el proceso de cálculo te puede servir para entender por qué el resultado es ese y no otro…

El proceso de computación consta de 7 etapas:[ordered_list style=»decimal»]

  1. Primero obtiene para todo el tramo estudiado el perfil en régimen subcrítico empezando desde la condición de contorno aguas abajo. Durante todo el proceso de cálculo subcrítico se identifican aquellas secciones cuyo resultado es el calado crítico para un posterior análisis.
  2. Seguidamente se inicia un perfil en régimen supercrítico a partir de la condición de contorno aguas arriba. Si ésta es supercítica, el programa comprueba si existe una energía mayor, y si es así el programa empieza a calcular un perfil supercrítico desde esa sección.
  3. Si la condición de contorno aguas arriba resulta ser subcrítica y existe aún una energía específica mayor en esa sección, el programa busca la sección aguas abajo más cercana en la que el cálculo subcrítico del paso 1 haya arrojado calado crítico, usándola como condición de contorno para empezar desde esa sección el cálculo del perfil supercrítico.
  4. El programa calcula hacia aguas abajo el perfil suprecrítico hasta encontrar una sección con solución válida tanto subcrítica como supercrítica. En esa sección se calcula la energía específica de ambas elevaciones de lámina de agua, tomando como válida la que resulte mayor de ambas.
  5. Si la energía mayor resulta ser la de la lámina de agua supercrítica, el programa sigue la computación hacia aguas debajo de modo supercrítico y comparando las soluciones de ambas elevaciones posibles.
  6. Cuando el programa llega a una sección en la que la mayor energía la produce la solución subcrítica de elevación de lámina de agua, el programa supone que se ha producido resalto hidráulico entre esa sección y su inmediata superior aguas arriba.
  7. El programa entonces localiza la siguiente sección aguas abajo cuyo resultado de cálculo sea el calado crítico y repite el proceso de comparación de energías.[/ordered_list]

En resumen, HEC-RAS en régimen crítico realiza dos cálculos: primero hacia aguas arriba en subcrítico y después hacia aguas abajo en supercrítico, lo cual le permite escoger la solución de lámina de agua más apropiada en aquellas secciones en las que hay «conflicto» en la resolución de la lámina de agua de las mismas.

Espero que haber conocido este proceso de cálculo en régimen mixto que realiza HEC-Ras te haya servido para entender mejor el por qué el calado en una sección ha resultado como ha resultado… piensa que la fiabilidad de los resultados de las simulaciones dependen única y exclusivamente de tu ojo crítico, y conocer estos 7 pasos puede ayudarte en ello.

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