Manual de Hec RAS

X PTE – Ingeniería Agrícola

Simulación Hidráulica Aplicada, Usando HEC-RAS

Curso:
SIMULACIÓN HIDRÁULICA APLICADA, USANDO HEC-RAS
Objetivo del Curso
El objetivo del tema es dar a conocer el procedimiento para realizar cálculos hidráulicos
unidimensionales para un sistema natural (ríos) o para canales construidos, mediante la
utilización del programa HEC-RAS.
En el cual podremosdistinguir los pasos fundamentales de trabajo, a saber Ingreso y edición de
datos, geométricos e hidráulicos, análisis hidráulico, presentación gráfica y tabular de los datos
de entrada y salida, y reportes varios que nos darán las pautas para plantear una alternativa de
solución a problemas reales, basada en la simulación realizada.

Introducción
La hidráulica fluvial trata de las intervencioneshumanas en los ríos para su
adecuación al aprovechamiento de los recursos o a la reducción de los riesgos de
daño. Para comprender esta hidráulica se debe tener conocimientos de Hidráulica,
Hidrología y de Obras hidráulicas, materias que son parte de la currícula del Ingeniero
Agrícola.

Sin embargo esta la hidráulica fluvial conlleva al ingeniero a pensar más allá de estos
conocimientos,puesto que cuando hablamos del diseño de un canal, los parámetros a
manejar llamese caudal, requerimientos hídricos, trazo del canal, que tipo de
revestimiento, como observamos nosotros tenemos la potestad de manejar de uno u
otro modo estos datos; para un río por el contrario no hay determinaciones previas,
sino que las respuestas son en todo caso materia de estudio de la hidrología, lageomorfología o la hidráulica fluvial.

Las simulaciones hidráulicas nos presentan una manera de análisis de la interrelación
entre la topografía del cauce de un río, los volúmenes de agua y sedimentos
transportados, así como la manera que influyen en el nivel de agua las obstrucciones
u obras hidráulicas que se presenten en su cauce. Siendo una herramienta muy útil
para entender estos temas ydarle soluciones a problemas planteados en el manejo de
cauces naturales, aprendemos a utilizar el sofware HEC-RAS 3.1.3

Ing. Mario Mori Vilca

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Simulación Hidráulica Aplicada, Usando HEC-RAS

MODULO I- TOPICOS DE HIDRÁULICA
Indice
1.- Conceptos de Hidráulica de Canales Abiertos
2.- Distribución de Velocidades
3.- Rugosidad del Canal
4.- El FlujoGradualmente Variado

1.- Conceptos de Hidráulica de Canales Abiertos
Flujo Laminar.- Los efectos de la viscosidad son grandes en comparación a las fuerzas
inerciales. (Número de Reynolds pequeño < 2000). EL flujo es ordenado.
Flujo Turbulento.- es un flujo turbulento, los efectos de la viscosidad son despreciables. El
flujo es más errático (la velocidad tiene dos componentes: componentepromedio / componente
errática o fluctuación, o u = u + u’).

2.- Distribución de Velocidades
La velocidad del flujo en un canal no es constante en toda la sección transversal. Por ejemplo,
en el plano vertical en un canal cuya rugosidad es mínima y el flujo es subcrítico, la velocidad
es cero en las paredes y crece muy lentamente dentro de la capa límite, donde el flujo es
laminar. Pasada lacapa límite, el flujo es turbulento y la distribución de velocidades es distinta
al que tenía dentro de la capa límite.
Otro ejemplo puede darse en canales naturales: en el recodo de un río la velocidad del lado
interno es menor (donde se espera que ocurra deposición) que en la del lado externo (donde se
espera ocurra erosión). La distribución aproximada de esfuerzos cortantes y de velocidadesen la
sección transversal de un canal se muestra en la siguiente:
Esquema de esfuerzo
cortante y velocidades
cerca del fondo de un
canal en flujo turbulento

Ing. Mario Mori Vilca

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3.- Rugosidad del Canal
Ven Te Chow(5) nos indica que: seleccionar adecuadamente un valor de “n” significa hacer...