Diques y áreas inefectivas, control de secciones de agua para el cálculo

By 14 octubre, 2013 Hidráulica 8 Comments
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HEC-Ras ofrece para cada Cross Section su sección de agua… ¿pero esa agua en realidad debe estar ahí? ¿Debe tener influencia en el cálculo? Mediante la definición de diques y áreas inefectivas de flujo controlas la presencia o utilidad de esa sección de agua..

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Foto by dan from freedigitalphotos

¿Qué hace esa agua ahí?

Sección a sección, HEC-Ras obtiene como resultado el calado de agua y en consecuencia la sección de agua, la cual puedes ver en el apartado de Cross Sections. Una vez efectuada la simulación siempre deben repasarse las secciones para no encontrarse casos como este:

diques y areas inefectivas

A la derecha del canal principal hay una pequeña vaguada donde el programa define una sección de agua… ¿pero esa agua cómo ha llegado ahí? Pues esa es una indefinición del programa… Él obtiene como resultado un calado, con lo que lo coloca en la sección y determina que todo lo que hay entre esa línea y el terreno es sección de agua…

Pero evidentemente, para que el agua llegue a esa vaguada debe haber superado la mota del margen derecho del canal principal… Con lo que sabemos que esa trozo de sección de agua está mal definida y no debería estar ahí, y eso se arregla definiendo en el punto alto de la mota un dique (levee).

¿Toda la sección de agua es útil?

Otra cuestión es que esa agua sí que realmente deba estar ahí, pero… ¿sirve para los cálculos hidráulicos? Ya sabes que la sección de agua es uno de los parámetros primordiales en la formulación de Manning ya que tiene influencia en el radio hidráulico y en la velocidad del flujo… Así que es importante conocer qué parte de esa sección de fluido es área efectiva de cálculo…

Es el caso típico de los Bridges y los Culverts, donde la sección de paso respecto a la sección disponible es mucho más pequeña y se produce un efecto de contracción y expansión (como bien recordarás de una publicación anterior).

Pues bien, es lógico pensar que en la sección aguas arriba de un viaducto, las áreas de agua que quedan inmediatamente detrás de los estribos no deban tener ningún efecto en lo que a cálculo hidráulico del flujo se refiere…

Lo mismo pasa en la sección aguas abajo del viaducto… Así que en los casos donde intuyas que parte de la sección de agua se va a quedar “apresada” es donde debes definir las áreas infectivas de flujo.

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Diques y áreas inefectivas de flujo, tus herramientas frente a estos casos

Los diques y áreas inefectivas de flujo serán las encargadas de decirle al programa cómo calcular la hidráulica de la Cross Sectio y cómo debe relejar la sección de agua en la misma…

Los diques (levees) deben colocarse en los puntos (Station/Elevation) donde consideremos que rebasado ese límite, el terreno que queda a su derecha o izquierda ya se puede inundar… Es la herramienta que te permitirá definir vaguadas, socavones, canales y demás elementos que en caudales bajos deben estar secos pero que en caudales altos habrán inundado porque el calado ha rebasado ese límite.

Las áreas inefectivas de flujo (ineffective flow áreas) se definen indicando también el punto (Station/Elevation) a partir del cual la sección de agua a su izquierda o derecha no debe tenerse en cuenta en los cálculos hidráulicos… Es la herramienta a usar para los estribos de viaductos, extremos de Culverts y aquellas entradas de agua donde la misma no tiene continuidad de caudal aguas abajo, como por ejemplo un campo por el que uno de sus extremos pueda entrar el agua pero sus motas impidan que el flujo siga aguas abajo del cauce…

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8 Comments

  • pamenifor dice:

    Muy buen aporte.

    Me gustaría preguntar cuál es la diferencia entre una area inefectiva permanente con otra que no lo sea.

    Muchas gracias

    • Jordi Oliveras dice:

      Gracias a ti por pasarte de nuevo por aquí…

      La diferencia radica en que una I.F.A. se define mediante una station y una elevation.

      Si la IFA es permanent, cuando el nivel de agua sobrepasa la elevation indicada, el área inefectiva por debajo de la elevation se mantiene como inefectiva al cálculo, mientras que si se define no permanent cuando sobrepasa la altura indicada al área pasa a contar para el cálculo (lo que hace que en definitiva sea como una especie de levee)

      Espero haberme explicado bien y que te haya aclarado la duda…

      Un saludo.

  • jorge luis douriet cardenas dice:

    Al importar los datos de las secciones en formato cvs y dibujarse en planta de geometricos el eje o alinamiento se distorsiona
    pero permaneciendo paralelas las secciones, esto influye en el calculo?

    • Jordi Oliveras dice:

      Hola Jorge Luis!!!
      Gracias por visitar mi blog y por aportar tu granito de arena en forma de consulta… cualquier tipo de participación en un blog es bienvenida!!!
      Desconozco si en el archivo CSV tienes las secciones definidas por coordenadas o por Station/elevation… Sea como sea, normalmente hay que realizar el ajuste del eje del cauce para que las secciones queden centradas… Si el CSV está definido por coordenadas un eje georeferenciado debería quedar bien puesto, pero si está definido por Station/elevation el ajuste del eje debería hacerse manualmente modificando los Schematic X e Y del Reach Line (opción Reach Invert Lines Table del menú GIS Tools del Editor de Geometría en versión 4.1.0)
      Desconozco el efecto que sobre el cálculo puede tener esta circunstancia, ya que HEC-Ras calcula las alturas de agua desde la cota más baja de cada sección, con lo que en principio aunque la sección no estuviera centrada respecto del eje no debería influir en los resultados…
      Un saludo!

  • Juan dice:

    Hola, me gustaría preguntarte cómo hago para ingresar los bordos (diques, levee), si ya los tengo trazados (georeferenciados) en planta en autocad, ¿es posible introducirlos mediante un archivo csv al mismo tiempo que la geometría y sin necesidad de utilizar una aplicación GIS? por otra parte observo que en el menú GIS tools, existe una herramienta llamada GIS levee lines table, pero no encuentro referencia de cómo utilizarla. Saludos.

    • Jordi Oliveras dice:

      Hola Juan,
      yo también desconozco cómo funciona la herramienta de GIS Levee table… me lo apunto para investigarlo…
      Sólo se me ocurre que de algun modo “traduzcas” las coordenadas de los levees en cada sección por sus posiciones en stations y que después puedas recopilarlos en una tabla excel para poder pegarlos en la herramienta Levees del menú tables del editor de geometría…
      Con archivos csv pueden definirse secciones importandolas… pero creo que sólo a nivel de geometría, sin poder añadir Bank Stations y Levees o Ineffective Flow Areas.
      Siento no poder ayudarte más.
      Un saludo

  • Esdras Garduza dice:

    buenas tardes. disculpe como puedo definir un area inefectiva y de que depende?

    • Jordi Oliveras dice:

      Hola Esdras.
      Las áreas inefectivas de flujo se definen desde el editor de secciones, en el menú options. Debes indicar la posición y la elevación de la área respecto de la sección.
      Con ellas determinas las zonas que presentan velocidades nulas o que no presentan continuidad de flujo hacia aguas abajo.
      Saludos

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