mis trabajos

MC2314 Mecánica de Fluidos III

Preparador: Alejandro Fuenmayor

Preparaduría #5 Simulación de flujo con superficie libre (HEC-RAS)
A continuación se presenta un ejemplo de simulación de flujo con superficie libre por medio
del programa HEC-RAS 4.0 de licencia abierta. Se busca que el estudiante pueda comprender y emular
la metodología empleada para realizar el análisis del tramo de un ríodel cual son conocidos los datos
de batimetría bajo unas condiciones de borde determinadas.
Planteamiento: Se desea simular el flujo con superficie libre de un tramo del río Orinoco en las
adyacencias del islote de Muasimoina. Los datos batimétricos son conocidos y las condiciones de
borde aguas arriba y aguas abajo son las mismas (condición de flujo crítico). Se sabe además que el
caudalpromedio al año en este tramo es de 18000 m3/s.

Información batimétrica del tramo a estudiar
En la figura anexa se proporciona información acerca de la profundidad del río en
determinados puntos de su cauce. Se asumirá para esta simulación que dicha profundidad ha sido
medida desde una misma referencia (la máxima elevación de los lados del canal) y que la misma se
mantendrá constante a lolargo de todo el cauce.
Procedamos a trabajar con el programa HEC-RAS 4.0. Una vez que se ha instalado siguiendo
las instrucciones del asistente de instalación, se procede a iniciar un nuevo proyecto desde la pantalla
inicial del programa.

En el apartado Title (Título) se coloca el nombre del proyecto y en el menú de la derecha se
selecciona la carpeta donde se desee guardar el proyecto. Unavez introducido el nombre del proyecto,
el nombre de archivo se genera automáticamente. Se presiona OK para continuar.
Ya que se ha creado el proyecto, en la ventana principal se puede hacer clic en el botón
Edit/Enter Geometric Data (Editar/Introducir data geométrica)
para iniciar la construcción
geométrica del tramo a estudiar. La ventana de data geométrica luce similar a la imagen anexa.Presionando en el botón River Reach (Tramo de Río)
se puede realizar el dibujo de uno
o más tramos a estudiar. En nuestro caso de un solo tramo recto, presionamos el botón izquierdo una
vez y luego desplazamos el ratón hacia la derecha (imponiendo la dirección de flujo) para luego volver
a presionar el botón dos veces. Esto dará por concluido el dibujo del tramo recto.

Se introduce elnombre del río y del tramo para su identificación dentro del programa. Esto
resulta de gran utilidad para simulaciones donde se presenten varios tramos de un mismo río, o la
unión de varios ríos. A continuación procederemos a agregar la información sobre cada sección del
tramo, pero antes consultamos la carta batimétrica para determinar los perfiles de cada sección

La data puede ser fácilmenteidentificada a través de las escalas dispuestas para ello alrededor
de la carta batimétrica. Los números corresponden a las profundidades alcanzadas en determinado

punto de las secciones del tramo (señaladas por color rojo) y su distancia a los bancos laterales
también puede ser conocida por medio de las mismas escalas. De esta manera, se procede a levantar
tablas para la distancia aguasabajo entre cada sección:
Distancia aguas abajo de
Estación la próxima estación [m]
0
0
1
3400
2
2550
3
850
4
1700
5
1700
6
1700
7
1700
8
1700
9
1700
10
2550
11
2550
12
2550
13
3400
Total
28050
Al introducir la data de las secciones en HEC-RAS se suele trabajar en sentido inverso, es decir,
se inicia por la estación 0, situada aguas abajo, y se continua hasta lasección 13, situada aguas arriba.
Las distancias aguas abajo escritas en la tabla representan la distancia existente entre la estación
señalada y la próxima estación aguas abajo. Así, la estación 1 se situa a 3400 m aguas arriba de la
estación 0; la estación 2, se situa a 2550 m de la estación 1; y así, sucesivamente.
Para introducir la data sobre los perfiles en cada sección se tendrán en...