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Actualización de software |
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Hydrologic Risk · verificación hidráulica
Un nuevo motor de flujo permanente, validado sección a sección
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Perfil de la lámina de agua para Tr 50, 200 y 500 años, con cota crítica y línea de energía, calculado por el nuevo motor en el proyecto del tutorial.
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Estimado/a colega:
Hydrologic Risk tiene un nuevo motor de cálculo para la verificación hidráulica en flujo permanente. El perfil de la lámina de agua se calcula en régimen mixto: el programa determina sección a sección dónde el flujo es subcrítico y dónde es supercrítico, y localiza el resalto hidráulico, sin que tengas que elegir de antemano el sentido de cálculo.
Antes de publicarlo lo pusimos a prueba frente a soluciones analíticas, frente a los ejemplos oficiales del USACE y frente a HEC-RAS 6.6. En los casos analíticos la diferencia con la referencia es inferior a 0,1 mm; en el ejemplo Mixed Flow Regime Channel es como máximo de 0,2 mm, con el resalto en la misma sección. El dosier de validación está publicado en geostru.eu.
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Cómo calcula el nuevo motor
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Paso estándar, sin paso de barrido — entre dos secciones consecutivas se impone el balance de energía y el calado se obtiene resolviendo directamente la ecuación. Los tramos demasiado largos se dividen en subpasos. |
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Régimen mixto, resalto por momento — el flujo subcrítico se calcula de aguas abajo hacia aguas arriba, el supercrítico de aguas arriba hacia aguas abajo; en cada sección prevalece el perfil con la fuerza específica M = A·yG + Q²/(gA) mayor. Donde prevalece el subcrítico se forma el resalto. |
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Cauce y llanuras separados — la sección se divide en llanura izquierda, cauce principal y llanura derecha, cada una con su propio Ks. Capacidad de transporte K = Ks·A·R2/3, coeficiente de Coriolis α a partir de la distribución de capacidades, pendiente de fricción media a partir de las capacidades de las dos secciones. |
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Pérdidas por contracción y expansión — además de la fricción, las pérdidas localizadas sobre la variación de la altura cinética (coeficientes 0,1 y 0,3). |
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Condiciones de contorno en ambos extremos — para cada periodo de retorno: flujo uniforme, calado crítico o calado impuesto, aguas abajo para el flujo subcrítico y aguas arriba para el supercrítico. En caso de duda, flujo uniforme en ambos extremos. |
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Avisos y resultados — al final del cálculo el programa señala secciones demasiado distantes, pasos por el calado crítico y cambios de régimen. Para cada Tr: perfil con cota crítica y energía, y tabla copiable con caudal, calado, velocidad y número de Froude. |
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La validación
El dosier sigue el planteamiento exigido por la norma italiana NTC 2018 (§10.2) para la fiabilidad de los códigos de cálculo. HEC-RAS 6.6 se ejecutó con una tolerancia de 0,1 mm en lugar de los 3 mm predeterminados, para una comparación en igualdad de condiciones.
| Prueba |
Resultado |
Casos analíticos
7 perfiles (M1, M2, S2, resalto), 1.307 secciones |
dentro de 0,1 mm de la referencia y de 2 mm de HEC-RAS; mismo régimen en todas las secciones |
Ejemplos oficiales del USACE
Mixed Flow Regime Channel, Critical Creek, Channel Modification |
régimen mixto: máx. 0,2 mm, resalto en la misma sección; en los otros dos, diferencia mediana de 1,6–1,8 cm |
9 proyectos reales
exportados de Hydrologic Risk a HEC-RAS |
8 de 9 dentro de 1,2 cm, con diferencia mediana inferior a 1,3 mm |
Donde las diferencias crecen, el dosier explica el porqué sección a sección: son tramos en los que el propio HEC-RAS no resuelve la ecuación de la energía, o en los que una sección tiene dos mínimos de energía. Los archivos de los casos de prueba pueden descargarlos los clientes con licencia.
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Lee el dosier de validación
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También en esta versión
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Importación y exportación HEC-RAS — Exportar HEC-RAS escribe el proyecto completo (.prj, .g01, .f01, .p01) para una verificación cruzada; Importar desde HEC-RAS lleva a Hydrologic Risk un proyecto existente. |
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Lluvias desde Hydrogeo NX — se busca la estación por nombre y los máximos anuales de 1, 3, 6, 12 y 24 horas llegan al proyecto; Gumbel y la curva h = a·tn se recalculan para cada periodo de retorno. |
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Cuenca desde GeoStru Maps — un clic sobre el río en la sección de cierre: divisoria, red de drenaje y cauce principal a partir del MDT TINITALY 10 m (INGV), con área, cotas y pendiente. La cuenca llega a Hydrologic Risk ya triangulada, sin pasar por un SIG. |
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Mapas de inundación, también en 3D — la lámina de agua calculada se interpola entre secciones y se compara con el MDT: área, volumen y calado máximo para cada Tr, en planta y en la vista 3D, un periodo de retorno cada vez. |
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Planos con CAD Tools — la planta con el mapa de inundación se abre como DXF en CAD Tools, en el navegador: mediciones y, con Componer plano, formato, escala y cajetín. Para guardar e imprimir basta una cuenta GeoStru gratuita. |
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El nuevo manual — en línea en help.geostru.io en español, italiano, inglés y rumano. La página sobre el flujo permanente explica cómo calcula el programa y cómo elegir las condiciones de contorno. |
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El tutorial completo
20 minutos, 16 capítulos, sobre una cuenca real de 76 km²: de las lluvias al mapa de inundación. El vídeo está en italiano; las condiciones de contorno y el flujo permanente empiezan en el minuto 12:42.
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| ¿Tienes Hydrologic Risk con el servicio de actualizaciones activo? La nueva versión está incluida: abre el programa y usa Comprobar actualizaciones, o descárgala desde tu área de cliente. |
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Descargar la actualización
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Para profundizar
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Para cualquier información estamos a tu disposición.
Un cordial saludo,
El equipo GeoStru
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GeoStru
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