Titulo:
Comparación de los modelos hecras 1D y 2D para la simulación de ríos urbanos
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Sumario:
En este trabajo de investigación se realiza un análisis comparativo entre los resultadosde velocidad de flujo y profundidad del agua obtenidos mediante la implementación de dos conocidos software de uso libre, el HEC-RAS 4.1 versión unidimensional y el HECRAS 6.0 versión bidimensional. La simulación hidráulica se realizó en un tramo recto y de geometría trapecial uniforme del canal del río Medellín donde se contaba con topobatimetría y caudales de diseño. Los resultados preliminares obtenidos con el modelo HECRAS 6.0 versión bidimensional sugieren que para tramos rectos y uniformes los resultados de la simulación son bastantes similares a los obtenidos con el HEC-RAS 4.1 versión unidimensional. Se concluye que la elaboración de ambos tipos... Ver más
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1794-1237
2463-0950
20
2023-12-19
4005 pp. 1
14
Revista EIA - 2023
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
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Comparación de los modelos hecras 1D y 2D para la simulación de ríos urbanos Comparison of 1D and 2D hecras models for the simulation of urban rivers En este trabajo de investigación se realiza un análisis comparativo entre los resultadosde velocidad de flujo y profundidad del agua obtenidos mediante la implementación de dos conocidos software de uso libre, el HEC-RAS 4.1 versión unidimensional y el HECRAS 6.0 versión bidimensional. La simulación hidráulica se realizó en un tramo recto y de geometría trapecial uniforme del canal del río Medellín donde se contaba con topobatimetría y caudales de diseño. Los resultados preliminares obtenidos con el modelo HECRAS 6.0 versión bidimensional sugieren que para tramos rectos y uniformes los resultados de la simulación son bastantes similares a los obtenidos con el HEC-RAS 4.1 versión unidimensional. Se concluye que la elaboración de ambos tipos de modelos exige un grado de experiencia importante, sin embargo, el modelo unidimensional arroja valores de las variables hidráulicas sin un grado de esfuerzo y coste computacional tan alto, sin embargo, es evidente que para efectos de manchas de inundación y definición de profundidades es más conveniente el uso del modelo bidimensional pues permite obtener profundidades mayores. In this research work, a comparative analysis is carried out between the results of Flow velocity and water depth obtained through the implementation of two well-known free-use software, the HEC-RAS 4.1 one-dimensional version and the HEC-RAS 6.0 two-dimensional version. The hydraulic simulation was carried out in a straight section with a uniform trapezoidal geometry of the Medellín river channel where topo-bathymetry and design flows were available. The preliminary results obtained with the HEC-RAS 6.0 two-dimensional version suggest that for straight and uniform sections the simulation results are quite similar to those obtained with the HEC-RAS 4.1 one-dimensional version. It is concluded that the elaboration of both types of models requires a significant degree of experience, however, the one-dimensional model yields values of the hydraulic variables without such a high degree of effort and computational cost, however, it is evident that for the effects of stains of flooding and definition of depths, the use of the two-dimensional model is more convenient since it allows obtaining greater depths. Rios Arboleda, Juan Daniel HEC-RAS 1D and 2D Urban rivers Hydraulic simulation HEC-RAS 1D y 2D Ríos urbanos Simulación hidráulica 20 40 Núm. 40 , Año 2023 : Tabla de contenido Revista EIA No. 40 Artículo de revista Journal article 2023-12-19 00:00:00 2023-12-19 00:00:00 2023-12-19 application/pdf Fondo Editorial EIA - Universidad EIA Revista EIA 1794-1237 2463-0950 https://revistas.eia.edu.co/index.php/reveia/article/view/1661 10.24050/reia.v20i40.1661 https://doi.org/10.24050/reia.v20i40.1661 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 Revista EIA - 2023 Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0. 4005 pp. 1 14 Ardiclioglu, M., Hadi, A. M. W. M., Periku, E., & Kuriqi, A. (2022). Experimental and Numerical Investigation of Bridge Configuration Effect on Hydraulic Regime. International Journal of Civil Engineering, 20(8), 981–991. https://doi.org/10.1007/s40999-022-00715-2 Bladé, E., Cea, L., Corestein, G., Escolano, E., Puertas, J., Vázquez-Cendón, E., … Coll, A. (2014). Iber: herramienta de simulación numérica del flujo en ríos. Revista Internacional de Métodos Numéricos Para Cálculo y Diseño En Ingeniería, 30(1), 1–10. Brunner, G. W. (2010). HEC-RAS, River Analysis System Hydraulic Reference Manual. Version 4.1. Brunner, G. W. (2020). HEC-RAS, River Analysis System Hydraulic Reference Manual. Version 6.0 Beta. Brunner, G. W., Piper, S., Jensen, M., & Chacon, B. (2015). Combined 1D and 2D Hydraulic Modeling within HEC-RAS. World Environmental and Water Resources Congress 2015. https://doi.org/doi:10.1061/9780784479162.141 Dasallas, L., Kim, Y., & An, H. (2019). Case Study of HEC-RAS 1D–2D Coupling Simulation: 2002 Baeksan Flood Event in Korea. Water. https://doi.org/10.3390/w11102048 Deltares. (2022). Delft3D-FLOW, User Manual. DHI. (2023). MIKE 21 Flow Model FM. Espinoza Vigil, A. J., & Booker, J. (2023). Hydrological Vulnerability Assessment of Riverine Bridges: The Bajo Grau Bridge Case Study. Water. https://doi.org/10.3390/w15050846 Farias, H. D., Domínguez Ruben, L., & Prieto Villarroya, y J. (2020). Análisis hidro-sedimentológico 2d del comportamiento de un campo de espigones para la protección de márgenes en un río meandriforme. Ribagua, 7(2), 43–55. https://doi.org/10.1080/23863781.2021.1911609 Ghimire, E., Sharma, S., & Lamichhane, N. (2022). Evaluation of one-dimensional and two-dimensional HEC-RAS models to predict flood travel time and inundation area for flood warning system. ISH Journal of Hydraulic Engineering, 28(1), 110–126. https://doi.org/10.1080/09715010.2020.1824621 Gibson, S., Sánchez, A., Piper, S., & Brunner, G. (2017, October 31). New One-Dimensional Sediment Features in HEC-RAS 5.0 and 5.1. World Environmental and Water Resources Congress 2017. https://doi.org/doi:10.1061/9780784480625.018 Hervouet, J. M. (2007). Hydrodynamics of free surface flows, modelling with the finite element method. John Wiley & Sons. Huţanu, E., Mihu-Pintilie, A., Urzica, A., Paveluc, L. E., Stoleriu, C. C., & Grozavu, A. (2020). Using 1D HEC-RAS Modeling and LiDAR Data to Improve Flood Hazard Maps Accuracy: A Case Study from Jijia Floodplain (NE Romania). Water. https://doi.org/10.3390/w12061624 Le, T. B., Crosato, A., Mosselman, E., & Uijttewaal, W. S. J. (2018). On the stability of river bifurcations created by longitudinal training walls. Numerical investigation. Advances in Water Resources, 113, 112–125. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2018.01.012 Malik, S., & Pal, S. C. (2021). Potential flood frequency analysis and susceptibility mapping using CMIP5 of MIROC5 and HEC-RAS model: a case study of lower Dwarkeswar River, Eastern India. SN Applied Sciences, 3(1), 31. https://doi.org/10.1007/s42452-020-04104-z Mehta, D. J., & Yadav, S. M. (2020). Analysis of scour depth in the case of parallel bridges using HEC-RAS. Water Supply, 20(8), 3419–3432. https://doi.org/10.2166/ws.2020.255 Mosselman, E. (2020). Studies on River Training. Water. https://doi.org/10.3390/w12113100 Moya Quiroga, V., Kure, S., Udo, K., & Mano, A. (2016). Application of 2D numerical simulation for the analysis of the February 2014 Bolivian Amazonia flood: Application of the new HEC-RAS version 5. Ribagua, 3(1), 25–33. https://doi.org/10.1016/j.riba.2015.12.001 Namara, W. G., Damisse, T. A., & Tufa, F. G. (2022). Application of HEC-RAS and HEC-GeoRAS model for Flood Inundation Mapping, the case of Awash Bello Flood Plain, Upper Awash River Basin, Oromiya Regional State, Ethiopia. Modeling Earth Systems and Environment, 8(2), 1449–1460. https://doi.org/10.1007/s40808-021-01166-9 Rangari, V. A., Umamahesh, N. V, & Bhatt, C. M. (2019). 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Morphodynamic modeling using the Telemac finite-element system. Computers & Geosciences, 53, 105–113. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cageo.2011.10.004 https://revistas.eia.edu.co/index.php/reveia/article/download/1661/1556 info:eu-repo/semantics/article http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1 http://purl.org/redcol/resource_type/ART info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Text Publication |
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En este trabajo de investigación se realiza un análisis comparativo entre los resultadosde velocidad de flujo y profundidad del agua obtenidos mediante la implementación de dos conocidos software de uso libre, el HEC-RAS 4.1 versión unidimensional y el HECRAS 6.0 versión bidimensional. La simulación hidráulica se realizó en un tramo recto y de geometría trapecial uniforme del canal del río Medellín donde se contaba con topobatimetría y caudales de diseño. Los resultados preliminares obtenidos con el modelo HECRAS 6.0 versión bidimensional sugieren que para tramos rectos y uniformes los resultados de la simulación son bastantes similares a los obtenidos con el HEC-RAS 4.1 versión unidimensional. Se concluye que la elaboración de ambos tipos de modelos exige un grado de experiencia importante, sin embargo, el modelo unidimensional arroja valores de las variables hidráulicas sin un grado de esfuerzo y coste computacional tan alto, sin embargo, es evidente que para efectos de manchas de inundación y definición de profundidades es más conveniente el uso del modelo bidimensional pues permite obtener profundidades mayores.
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In this research work, a comparative analysis is carried out between the results of Flow velocity and water depth obtained through the implementation of two well-known free-use software, the HEC-RAS 4.1 one-dimensional version and the HEC-RAS 6.0 two-dimensional version. The hydraulic simulation was carried out in a straight section with a uniform trapezoidal geometry of the Medellín river channel where topo-bathymetry and design flows were available. The preliminary results obtained with the HEC-RAS 6.0 two-dimensional version suggest that for straight and uniform sections the simulation results are quite similar to those obtained with the HEC-RAS 4.1 one-dimensional version. It is concluded that the elaboration of both types of models requires a significant degree of experience, however, the one-dimensional model yields values of the hydraulic variables without such a high degree of effort and computational cost, however, it is evident that for the effects of stains of flooding and definition of depths, the use of the two-dimensional model is more convenient since it allows obtaining greater depths.
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