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

14 de octubre de 2013

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..

diques y areas inefectivas 1

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.

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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