Hec.ras

Clasificación de presas y evaluación del riesgo con el modelo HEC-RAS

4 ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE HEC-RAS PARA LA
SIMULACIÓN DE ROTURA DE PRESAS
El objeto de este capítulo es relacionar todas las capacidades que ha de tener
el modelo elegido para realizar la modelización de rotura de una presa según
[3] y [4], chequeando a la vez que el modelo HEC-RAS cumple con todas ellas.

4.1Modelos existentes
“Existe un estudio de ICOLD sobre “Dam Break Flood Analysis”, realizado por
el Subcomité de “Analysis of dambreak flooding and related paremeters
normally assumed”, en el que se describen y evalúan 27 modelos existentes en
la actualidad, de los cuales únicamente algunos están normalmente extendidos
en la práctica y son accesibles comercialmente”
HEC-RAS está incluido dentro deestos 27 modelos (ver punto 2.2.4) por lo que
es un modelo válido para la rotura de presas según la ICOLD.

4.2 Tipo de modelo
“El modelo debe ser completo, considerando las características reales del
movimiento en régimen variable de la onda de rotura, así como los posibles
efectos de las secciones hidráulicas agua abajo en la propagación agua arriba
del movimiento”
“En general siempre enlas presas clasificadas en categoría A, el modelo a
utilizar será hidráulico, completo y dinámico. El modelo debe ser hidráulico en
contraposición a hidrológico ya que esta última aproximación no puede
considerarse suficiente en la mayoría de los casos para la estimación de
niveles de agua, especialmente ante problemas del tipo aquí planteado, en los
que el tipo de flujo es complejo y, portanto, no son válidas las
parametrizaciones de las simplificaciones utilizadas. El modelo será dinámico,
es decir, teniendo en cuenta como variable el tiempo y en contraposición al
análisis en régimen permanente o variado, ya que incluso en aquellos posibles
casos (rotura de las compuertas del desagüe de fondo, por ejemplo) en que la
previsión de niveles máximos pudiera abordarse medianteanálisis más simples
es preciso un análisis temporal, derivado de la necesidad de evaluar el tiempo
de llegada de la onda. El modelo ha de ser completo en contraposición a
simplificado, resolviendo directamente las ecuaciones dinámicas del
movimiento, ya que, en general, la aproximación que representan estos
modelos simplificados no puede considerarse suficiente para elaborar la
zonificaciónterritorial
Como consecuencia de lo expuesto, en general únicamente pueden
considerarse como válidos aquellos modelos que resuelven las ecuaciones de
Saint Venant de movimiento gradualmente variable mediante métodos
numéricos suficientemente contrastados y validados”

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Clasificación de presas y evaluación del riesgo con el modelo HEC-RAS

HEC-RAS permite el cálculo en régimenvariable y resuelve las ecuaciones de
Saint Venant completas mediante el método de diferencias finitas implícitas
utilizando el esquema de Preissmann, por lo tanto cumple estos requisitos.

4.3 Tipo de régimen
“En general, en el análisis hidráulico de la onda de rotura coexisten
simultáneamente tramos en los que los regímenes son subcrítico y supercrítico
alternativamente, no manteniéndoseconstante en el tiempo la posición
espacial de la transición. Como consecuencia, el modelo permitirá el análisis
simultáneo de los regímenes subcrítico y supercrítico con transición no fija,
salvo en casos muy especiales en que pueda establecerse a priori que no
existe cambio de régimen o que éste se asocia a una sección determinada,
constante en el tiempo”
HEC-RAS permite la alternancia de régimencrítico y subcrítico en la misma
simulación. Para ello utiliza el método LPI (Local Partial Inertia), que añade un
término a las ecuaciones para reducir los términos de inercia cuando el número
de Froude se acerca a la unidad y por tanto habrá un cambio de régimen y una
posible discontinuidad. Este método hace posible que el modelo no se vuelva
inestable ante una discontinuidad del flujo...