Hec–Hms Ejemplos Máximo Villón Béjar
Hec–Hms Ejemplos Máximo Villón Béjar
Primera edición Editorial Tecnológica de Costa Rica, 2014.
005.262 V762h
Villón Béjar, Máximo Hec-Hms Ejemplos / Máximo, Villón Béjar – Cartago, Costa Rica: Editorial Tecnológica de Costa Rica, 2014. 578 páginas. Formato electrónico (PDF) ISBN 978-9977-66-319-7 978-9977-66-319-7 1. Hidrología 2. Sistema de modelado hidrológico 3. Aplicación de software
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Dedicatoria
A mi familia: mi esposa Lucrecia, mis hijos Máximo Adrián y Bertha Luz, quienes cada día enriquecen mis actuaciones con la paciencia que me tienen en todos esos momentos en los que parezco estar ausente. A mis padres, Jorge y Bertha (q.e.p.d.), por sus sabios consejos y a quienes debo mi formación.
Contenido
Prólogo ........................................................................................................................17 Prólogo Hec-Hms Nociones Nociones .....................................................................................................21 Introducción ................................................................................................................23 Introducción Ejecutar el Hec-Hms ...................................................................................................24 El sistema Hec-Hms ...................................................................................................26 Ventana de denición del proyecto .............................................................................26 La barra de menú ........................................................................................................31 La barra de herramientas .............................................................................................42 Crear los elementos hidrológicos ................................................................................43 Fases de trabajo del Hec-Hms .....................................................................................45 Pérdidas iniciales y constantes (Initial and Constant).................................................46 Constant) .................................................46 Modelo del número de curva del SCS (SCS Curve Number)..................................... .................... .................46 46 Condición hidrológica .................................................................................................50 Grupo hidrológico de suelo .........................................................................................51 Condición de humedad antecedente (AMC) ...............................................................52 Modelo de Green y Ampt ............................................................................................53 Componentes de un proyecto en el Hec-Hms ......................................... ..................... ........................................ ....................57 57 Modelo de la cuenca (Basin Model) ...........................................................................57 Modelo meteorológico (Meteorological Model) ........................................................58 Especicaciones de control (Control Specications) .................................................58 Tiempo de concentración ............................................................................................59 Tránsito de avenidas o propagación de caudales ........................................................60
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Métodos hidrológicos..................................................................................................61 hidrológicos..................................................................................................61 Métodos hidráulicos ....................................................................................................62 Método de Muskingum ...............................................................................................62 Obtención de K y X a partir de información de campo ..............................................66 Ejemplo de cálculo de los caudales de salida conocidos K y X .................................68 Obtención empírica de K y X ...................................... .................. ........................................ ......................................... ..........................69 .....69 Calibrar y validar los resultados arrojados por el Hec-Hms ....................................... .................... ...................71 71 Congurar el directorio de los proyectos ....................................................................72 Instalar proyectos proyectos que sirven sirven de ejemplos en el Hec-Hms ...................................... .................. ......................74 ..74 Simulación hidrológica con el Hec-Hms ...................................................................76 Notas importantes si se trabaja con Windows 7........................................ ................... ....................................... ..................76 76 Ejemplos .....................................................................................................................77 Ejemplos Ejemplo 1 1 ....................................................................................................................79 Ejecutar Hec-Hms .......................................................................................................80 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo01 ........................................................81 Denir el modelo de la cuenca....................................................................................82 Salvar el proyecto .......................................................................................................85 Activar el cuadriculado en el Escritorio de trabajo ...................................... .................. ................................... ...............86 86 Incluir mapas de la cuenca ..........................................................................................86 Agregar el elemento hidrológico subcuenca ....................................... ................... ........................................ ........................91 ....91 Agregar un sumidero...................................................................................................92 sumidero ...................................................................................................92 Ubicar los elementos en la posición adecuada ............................................................93 Conexión de los elementos hidrológicos ....................................................................93 Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca ...........................................94 Ingreso de datos de la SubcuencaÚnica ......................................................................95 Salvar datos ingresados ...............................................................................................99 Datos de precipitación .................................................................................................99 Crear el elemento del pluviógrafo...............................................................................99 pluviógrafo ...............................................................................99 Introducir datos para el pluviógrafo....................................... ................... ......................................... ................................... ..............101 101 Introducir datos .........................................................................................................103 Modelo meteorológico ..............................................................................................106 Asignar los elementos necesarios .............................................................................107 Especicaciones de control .......................................................................................109 Asignar los elementos necesarios .............................................................................111 Crear simulación .......................................................................................................113 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................115
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Ejecutar la simulación ...............................................................................................115 Observar los resultados .............................................................................................116 Ver resultados del elemento SubcuencaÚnica ..........................................................117 Observar el resumen de resultados ...........................................................................118 Observar la tabla serie de tiempo ..............................................................................118 Ver resultados del elemento Sink-1 ........................................ .................... ........................................ ................................... ...............120 120 Observar el resumen global de los resultados ......................................... ..................... ...................................... ..................120 120 Observar la información gráca................................................................................122 Observar el resumen de los resultados ......................................................................123 Observar la tabla serie de tiempo ..............................................................................123 Incluir resultados en un informe ..............................................................................124 Ejemplo 2 2 ..................................................................................................................125 Solución ....................................................................................................................127 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo02 ......................................................127 Denir el modelo de la cuenca ..................................................................................128 Incluir mapas de la cuenca ........................................................................................130 Cambiar color de línea y texto en el mapa........................................ ................... ......................................... ........................132 ....132 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................134 Conexión de los elementos hidrológicos ..................................................................136 Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca .........................................137 Ingreso de datos de la SubcuencaÚnica ....................................................................137 Datos de precipitación ...............................................................................................139 Modelo meteorológico ..............................................................................................144 Asignar los pesos a las estaciones .............................................................................148 Especicaciones de control .......................................................................................149 Asignar los elementos necesarios .............................................................................150 Crear simulación .......................................................................................................151 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................151 Ejecutar la simulación ...............................................................................................151 Observar los resultados .............................................................................................152 Observar el resumen global de los resultados ........................................ ................... ........................................ ...................152 152 Observar la información gráca ................................................................................153 Observar el resumen de los resultados ......................................................................154 Observar la tabla serie de tiempo ..............................................................................154 Ejemplo 3 3 ..................................................................................................................156 Solución ....................................................................................................................156
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Abrir el proyecto Ejemplo02 ....................................................................................156 Copiar el proyecto Ejemplo02 con el nombre Ejemplo03 ........................................ .................... ....................157 157 Incluir el mapa de la cuenca......................................................................................159 cuenca ......................................................................................159 Modicar los datos necesarios en
el elemento del modelo de cuenca ............................................................................161 Modicar los datos de Loss Method .........................................................................162 Ingreso de datos del pluviógrafo ...............................................................................164 Modelo meteorológico ..............................................................................................164 Control de especicaciones.......................................................................................164 Crear simulación .......................................................................................................164 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................165 Ejecutar la simulación ...............................................................................................165 Observar los resultados .............................................................................................166 Observar el resumen global de los resultados ....................................... ................... ........................................ ....................166 166 Observar la información gráca ................................................................................167 Observar el resumen de los resultados ......................................................................168 Observar la tabla serie de tiempo ..............................................................................168 Ejemplo 4 4 ..................................................................................................................170 Cálculos previos ........................................................................................................172 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo04 ......................................................174 Denir el modelo de la cuenca..................................................................................176 Salvar el proyecto .....................................................................................................178 Incluir mapas de la cuenca ........................................................................................178 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................184 Agregar el elemento hidrológico subcuenca ....................................... ................... ........................................ ......................184 ..184 Agregar un sumidero.................................................................................................185 sumidero .................................................................................................185 Ubicar los elementos en la posición adecuada ........................................ ................... ....................................... ..................186 186 Conexión de los elementos hidrológicos ..................................................................186 Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca .........................................187 Datos de precipitación ...............................................................................................191 Introducir datos para el pluviógrafo....................................... ................... ......................................... ................................... ..............193 193 Modelo meteorológico ..............................................................................................197 Asignar los elementos necesarios .............................................................................198 Especicaciones de control .......................................................................................200 Asignar los elementos necesarios .............................................................................201 Crear simulación .......................................................................................................202 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................203
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Ejecutar la simulación ...............................................................................................203 Observar los resultados en la subcuenca ...................................................................203 Ejemplo 5 5 ..................................................................................................................211 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo05 ......................................................213 Denir el modelo de la cuenca..................................................................................213 Salvar el proyecto .....................................................................................................214 Incluir el mapa de la cuenca......................................................................................214 cuenca ......................................................................................214 Proceso ......................................................................................................................214 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................217 Conexión de los elementos de la cuenca ........................................ .................... ........................................ ...........................220 .......220 Introducir datos en cada elemento del modelo de la cuenca..................................... .................... .................221 221 Ingreso de datos de la Subcuenca alta ......................................... .................... ......................................... .............................. ..........222 222 Ingreso de datos de la subcuenca baja ......................................................................225 Ajuste en el Tramo A-B ............................................................................................226 Datos de precipitaciones ...........................................................................................227 Introducir datos de los pluviógrafos .........................................................................230 Introducir datos .........................................................................................................231 Modelo meteorológico ..............................................................................................235 Asignar los elementos necesarios .............................................................................236 Especicaciones de control .......................................................................................238 Asignar los elementos necesarios .............................................................................238 Crear simulación .......................................................................................................240 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................240 Ejecutar la simulación ...............................................................................................240 Observar los resultados .............................................................................................241 Ejemplo 6 6 ..................................................................................................................249 A. Simulación de la cuenca sin derivación ...............................................................252 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo06 ......................................................252 Denir el modelo de la cuenca ..................................................................................253 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................258 Conexión de los elementos de la cuenca...................................................................261 cuenca ...................................................................261 Introducir datos en cada elemento del modelo de la l a cuenca ..................................... ................... ..................262 262 Ingreso de datos de la subcuenca alta .......................................................................263 Ingreso de datos de la Subcuenca Baja .....................................................................267 Ajuste en el tramo A-B .............................................................................................269 Datos de precipitación...............................................................................................270 precipitación...............................................................................................270
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Modelo meteorológico ..............................................................................................276 Asignar los elementos necesarios .............................................................................277 Especicaciones de control .......................................................................................279 Crear simulación .......................................................................................................281 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................281 Observar los resultados .............................................................................................282 B. Simulación de la cuenca con derivación ..............................................................288 Copiar Basin 1 con el nombre Basin 2......................................................................288 2 ......................................................................288 Agregar una derivación o toma .................................................................................290 Desconexión y conexión de los elementos ...............................................................291 Agregar el tramo del cauce de nombre Canal ..........................................................293 Conexión de Diversion-1 con Canal .........................................................................294 Crear la tabla de datos pareados de caudal disponible vs caudal derivado.....................................................................................................296 derivado.....................................................................................................296 Modelo meteorológico ..............................................................................................301 Especicaciones de control .......................................................................................304 Ejecutar la simulación ...............................................................................................305 Observar los resultados .............................................................................................306 Ejemplo 7 7 ..................................................................................................................316 Modicar las opciones del proyecto .........................................................................320 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo07 ......................................................323 Denir el modelo de la cuenca..................................................................................323 Conexión de los elementos de la cuenca ........................................ ................... ......................................... ...........................330 .......330 Introducir datos en cada elemento del modelo de la cuenca..................................... .................... .................331 331 Ingreso de datos de la subcuenca El Prado ...............................................................332 Ingreso de datos de la subcuenca Platanares ........................................ .................... ......................................... .....................333 333 Ingreso de datos de la subcuenca Gila ......................................................................335 Ajuste en el tramo A-B .............................................................................................336 Datos de precipitación ...............................................................................................337 Modelo meteorológico ..............................................................................................342 Especicaciones de control .......................................................................................345 Crear simulación .......................................................................................................346 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................347 Ejecutar la simulación ...............................................................................................347 Observar los resultados .............................................................................................347 Ejemplo 8 8 ..................................................................................................................357
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Cálculos previos ........................................................................................................360 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo08 ......................................................361 Denir el modelo de la cuenca..................................................................................364 Salvar el proyecto .....................................................................................................366 Incluir mapas de la cuenca ........................................................................................367 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................372 Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca ...................................... .................. .......................375 ...375 Crear simulación .......................................................................................................389 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................389 Observar el resumen global de los resultados ..........................................................390 Ejemplo 9 9 ..................................................................................................................393 Cálculos previos ........................................................................................................395 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo09 ......................................................396 Denir el modelo de la cuenca ..................................................................................397 Salvar el proyecto .....................................................................................................397 Incluir el mapa de la cuenca ......................................................................................397 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................400 Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca .........................................404 Datos de precipitación...............................................................................................406 precipitación...............................................................................................406 Modelo meteorológico ..............................................................................................406 Especicaciones de control .......................................................................................411 Crear simulación .......................................................................................................412 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................413 Ejecutar la simulación ...............................................................................................413 Observar resume global de los resultados ................................................................414 Ejemplo 10 10 ................................................................................................................417 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo10 ......................................................419 Salvar el proyecto .....................................................................................................420 Ingresar el hidrograma unitario especicado por el usuario ..................................... ................... ..................420 420 Denir el modelo de la cuenca ..................................................................................424 Incluir el mapa de la cuenca ......................................................................................425 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................428 Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca .........................................431 Datos de precipitación ...............................................................................................435 Modelo meteorológico ..............................................................................................440 Especicaciones de control .......................................................................................444
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Crear simulación .......................................................................................................446 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................447 Ejecutar la simulación ...............................................................................................447 Observar el resumen global de los resultados ..........................................................448 Ejemplo 11 11 ................................................................................................................449 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo11 ......................................................451 Salvar el proyecto .....................................................................................................452 Denir el modelo de la cuenca ..................................................................................452 Incluir el mapa de la cuenca ......................................................................................453 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................456 Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca .........................................459 Introducir datos para el embalse ...............................................................................461 Crear la tabla de datos pareados de elevación-área ..................................................462 Introducir datos en Tabla Elevación-Área ................................................................464 Crear la tabla de datos pareados de elevación-descarga ...........................................465 Introducir datos en Tabla Elevación-Descarga .........................................................467 Asociar datos al modelo del embalse ........................................................................468 Datos de precipitación ...............................................................................................470 Modelo meteorológico ..............................................................................................470 Especicaciones de control .......................................................................................474 Crear simulación .......................................................................................................476 Seleccionar la simulación creada ..............................................................................476 Ejecutar la simulación ...............................................................................................477 Observar el resumen global de los resultados ..........................................................477 Ejemplo 12 12 ................................................................................................................479 Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo12 ......................................................482 Introducir datos de precipitación y caudal ................................................................483 Datos de caudales ......................................................................................................488 Denir el modelo de la cuenca..................................................................................494 Crear los elementos hidrológicos ..............................................................................498 Conexión de los elementos de la cuenca...................................................................499 cuenca ...................................................................499 Introducir los datos en el elemento del modelo de la cuenca ...................................500 Asociar los datos de caudales con la cuenca...................................... .................. ......................................... .......................503 ..503 Modelo meteorológico ..............................................................................................505 Especicaciones de control .......................................................................................507 Crear simulación .......................................................................................................509
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Seleccionar la simulación creada ..............................................................................509 Ejecutar la simulación ...............................................................................................510 Observar los resultados .............................................................................................510 Denir los elementos por optimizar .........................................................................511 Denir los parámetros por calibrar ...........................................................................512 Seleccionar la optimización creada ...........................................................................516 Realizar la optimización ...........................................................................................516 Observar resultados de la optimización ....................................................................517 Observar resultados del resumen de la función objetivo ..........................................518 Observar resultados de los parámetros optimizados ....................................... .................. ............................... ..........519 519 Observar resultados de los hidrogramas observado y simulado ............................... ..................... ..........519 519 Observar resultados de dispersión del caudal observado vs el simulado..................520 simulado ..................520 Observar resultados de los caudales residuales ........................................................521 Observar resultados de la función objetivo de los errores ........................................522 Problemas propuestos propuestos ...............................................................................................523 Anexo ........................................................................................................................543 Anexo Construir archivos con extensión .map .....................................................................543 Proceso en Windows 7 ..............................................................................................550 Cálculo de los hietogramas para T= 10, 25, 50 y 100 años ......................................553 Cálculo de las relaciones: altura-duración-periodo de retorno para T= 10, 50 y 100 años .......................................................................564 Bibliografía ...............................................................................................................571 Bibliografía Sobre el autor autor ............................................................................................................573 Publicaciones del autor autor .............................................................................................575 Software del autor autor .....................................................................................................579
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Prólogo
El Hec-Hms (Hydrologic Engineering Center’s Hydrologic Modeling System) es un programa de simulación hidrológica para estimar los hidrogramas de salida (caudales máximos y tiempos al pico) en una cuenca o varias subcuencas, s ubcuencas, a partir de condiciones extremas de lluvia. Para realizar estos cálculos se parte de los datos de un hietograma de precipitación y, a través de una serie de modelos, se calcula el exceso de precipitación (o precipitación neta), restando las pérdidas por inltración inltraci ón y detención, sobre la base de una función de velocidad de inltración del agua en los suelos.
Los excesos de precipitación resultantes son seguidos mediante hidrogramas unitarios o técnicas de la onda cinemática a la salida de la subcuenca, generando un hidrograma. La aplicación tiene una interfaz gráca, que permite al usuario introducir la
información necesaria para efectuar una simulación, manejar los componentes de análisis hidrológicos a través de módulos integrados y obtener respuestas grácas
o tabuladas de fácil comprensión e impresión. Los resultados arrojados por el Hec-Hms permiten: • Dimensionar obras de control de inundaciones, como muros de encauzamiento y embalses. • Establecer las dimensiones dimensiones preliminares preliminares de alcantarillas alcantarillas viales, luz en los puentes y sistemas de drenaje pluvial.
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• Estudiar el impacto ambiental de las crecientes, causado por la transformación del uso de los suelos en cuencas rurales y urbanas. Si se interrelacionan los resultados obtenidos por el Hec-Hms con información topográca en Hec-Ras y luego se logran ver en Hec-GeoRas (extensión
para ArcView GIS con su extensión 3D), se podrán proyectar y visualizar las inundaciones que provocarían eventos de condiciones extremas de lluvia. En esta publicación se hace una breve exposición de las características del programa Hec-Hms, versión 3.5, y las peculiaridades que plantea su utilización para el cálculo de los recursos hídricos, a partir del desarrollo de ejemplos prácticos siguiendo la metodología de aprender haciendo, por la cual se guía al lector paso a paso. El objetivo es ayudar a dar los primeros pasos en el uso del Hec-Hms. Para profundizar en el tema, se recomienda la revisión de los manuales en inglés que vienen con la aplicación. Este es un material preparado por la Escuela de Ingeniería Agrícola del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) para sus cursos de capacitación en Tecnologías Tecnologías Actualizadas Aplicadas Aplicadas a la Ingeniería Agrícola, Agrícola, dirigida a estudiantes y egresados, con Hec-Hms. concretamente para el curso Simulación Hidrológica con Hec-Hms A diferencia diferencia de la primera edición, en la que se trabajó con la versión 3.1 del HecHms, y de la segunda, en la que se usó la versión 3.4, en esta tercera se realiza un cambio total pues se describe la versión 3.5, lanzada en agosto del 2010. Por otro lado, los ejemplos se amplían a 12 y se proponen 10 problemas para que el lector pueda realizar la práctica correspondiente y se incluye un anexo, en el cual se indica la forma de: • Construir los mapas con extensión .map que se utilizan en el Hec-Hms. • Calcular hietogramas para diferentes periodos de retorno, a partir de datos de precipitaciones máximas diarias y registros continuos de lluvia. • Calcular la precipitación hipotética con base en frecuencias (relaciones: alturaduración-periodo de retorno) utilizando el criterio de Dyck y Peschke. Se agradece al Ing. Johan Fernández, de la Compañía Palma Tica S. A., por facilitarnos la información del estudio que realizó en la cuenca del río Damas (Quepos, Costa Rica), que sirvió para elaborar el ejemplo 4. De igual manera, al estudiante Leonardo Solano, por facilitarme la información de su estudio de tesis Evaluación hidrológica hidrológica e hidráulica para el rediseño del dique del río Reventado en el sector de Guadalupe-Cartago , en la cuenca del río Reventado (Cartago, Costa
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Rica), que sirvió para elaborar el ejemplo 8. Asimismo, al estudiante Francisco Vargas, por facilitarme la información de su estudio de tesis Diseño de control de inundaciones en el río Atirro , con el cual se elaboró el problema 7. Finalmente, a los estudiante Ronald Fernández y Luis Ángel Motero, por digitalizar en Ilustrador las guras utilizadas en esta publicación.
Con esta publicación, el TEC pone a disposición del público los conocimientos en esta área tan importante. Además, promueve los cursos de capacitación en Simulación Hidrológica con Hec-Hms en diferentes ciudades, tanto de Costa Rica como de otros países (por ejemplo, Puno y Lima en Perú, Managua en e n Nicaragua, Bogotá en Colombia, Loja en Ecuador y Choluteca en Honduras). Para la Escuela de Ingeniería Agrícola es una gran satisfacción presentar la tercera edición de este libro, que describe y utiliza una tecnología computacional de punta como es el Hec-Hms, que representa un avance signicativo en la ciencia de la
computación y en la ingeniería hidrológica. Estamos seguros de que q ue será de interés para los ingenieros agrícolas, civiles, hidráulicos, hidrólogos y demás especialistas es pecialistas que deban realizar modelamientos hidrológicos e hidráulicos de ríos. Máximo Villón Villón Béjar
1 Hec-Hms Nociones En este capítulo se explican las nociones de hidrología y sobre todo las que se reeren al uso del sistema
Hec-Hms para la simulación hidrológica de una cuenca, presentando una breve introducción del programa, sus componentes, la interfaz del usuario y los pasos requeridos para desarrollar un modelo hidrológico.
Introducción
El Sistema de Modelado Hidrológico (Hydrologic Modeling System, HMS), conocido como Hec-Hms, es una poderosa aplicación para el modelado hidrológico desarrollada por el Centro de Ingeniería Hidrológica (HEC-Hydrologic Engineering Center) del Cuerpo de Ingenieros de Estados Unidos (US Army Corps). En esta misma línea, el Cuerpo de Ingenieros de Estados Unidos ha desarrollado otras aplicaciones, como el Hec-Ras (River Analysis Analysis System), el Hec-GeoHms y el Hec-GeoRas (extensiones para pa ra ArcView ArcView o ArcGIS). Todas Todas ellas y sus respectivos manuales en inglés se pueden descargar gratuitamente en la dirección: www.hec. usace.army.mil
Con el modelo Hec-Hms se puede simular la respuesta que tendrá la cuenca de un río en su escurrimiento supercial como resultado de una precipitación,
mediante la representación de la cuenca como un sistema interconectado de componentes hidrológicos e hidráulicos. Cada componente modela un aspecto del proceso de escurrimiento por precipitaciones dentro de una parte de la cuenca, comúnmente llamada subcuenca. Un componente puede representar una identidad de escurrimiento supercial, un canal de ujo o un embalse. La representación de un componente requiere un conjunto de parámetros que especiquen sus
características particulares y las relaciones matemáticas que describen el proceso físico. El resultado del proceso de modelaje es el cálculo de los hidrogramas del ujo en sitios elegidos de la cuenca del río.
Los modelos de eventos revisten mucha importancia debido a que se utilizan en el diseño de obras de infraestructura que requieren del conocimiento de los picos y
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el volumen de las crecidas, tales como puentes, alcantarillas, represas y obras de control de torrentes e inundaciones. El Hec-Hms es la versión para Windows del Hec-1, que se publicó por primera vez en octubre de 1968 para el ambiente D.O.S. Contiene mejoras tanto en la parte computacional como en los conceptos hidrológicos, por lo que cuenta con una interfaz muy amigable para el usuario. La versión 3.5 que se describe en esta publicación se dio a conocer en agosto agos to del 2010 y se puede trabajar en Windows Windows 7 y 8, de 32 y 64 bits. La interfaz gráca de la aplicación proporciona al usuario:
• Un componente de análisis hidrológico integrado • Herramientas de manejo y almacenamiento de datos •
Facilidad de generar reportes y grácos
El Hec-Hms está diseñado para simular el proceso de precipitación-escurrimiento en cuencas y se puede aplicar en una diversidad de regiones geográcas para
solucionar un rango general de problemas. Se puede utilizar en pequeñas cuencas urbanas o en grandes cuencas sin intervención. Los resultados se pueden aplicar a estudios sobre disponibilidad de agua, drenaje urbano, observación de ujo,
impacto de intervenciones en cuencas o reducción del daño por inundaciones. Los resultados e hidrogramas producidos se almacenan en una base de datos y se pueden usar directamente, o por el Hec-Ras para estudios sobre: • Disponibilidad de agua • Drenaje urbano •
Predicción del ujo
• Reducción de los daños de las avenidas • Operación de sistemas Los resultados de las simulaciones que se obtienen con el Hec-Hms se pueden visualizar en forma gráca, tabulada y más expedita para el usuario.
Ejecutar el Hec-Hms Para ejecutar la aplicación Hec-Hms se debe hacer lo que se indica en la gura 1
(esta ejecución corresponde a Windows 7).
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Figura 1. Ejecutar el Hec-Hms.
1. Hacer clic en Iniciar: 2. Hacer clic en Todos los los programas: programas: 3. Hacer clic en la carpeta: 4. Hacer clic en la carpeta:
que contiene al Hec que contiene al Hec-Hms
5. Hacer clic en HEC-HMS 3.5: Una manera rápida de ejecutar el Hec-Hms es hacer doble clic en el ícono de acceso directo que se encuentra en el Escritorio del computador, el cual se coloca al hacer la instalación del programa.
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El sistema Hec-Hms Para la versión 3.5 del Hec-Hms se tiene: Ventana de defnición del proyecto Después de que se carga la aplicación, se tiene la ventana principal o de denición de proyecto del Hec-Hms (gura 2), en la que se puede crear o manejar un
proyecto. Esta provee un acceso a los componentes, herramientas de análisis y otros conjuntos de datos tales como registros de precipitación y caudal. Esta ventana está dividida en cuatro paneles: Explorador de la cuenca , Editor de componentes, Escritorio de trabajo y Registro de mensajes; además muestra la barra de menús y la barra de herramientas. Explorador de la cuenca
En esta parte se van mostrando los distintos elementos que se van creando, por ejemplo: modelos de la cuenca ( Basin Models), modelos meteorológicos Meteorologic Models), especicaciones de control ( Control Specifcations), datos ( Meteorologic pluviométricos o de caudales (Time-Series Data Manager), etc.
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Figura 2. Ventana de defnición del proyecto.
El Explorador de la cuenca ofrece un acceso rápido a todos los componentes y simulaciones en un proyecto. Por ejemplo, el usuario puede navegar fácilmente desde un modelo de la cuenca a un medidor de precipitación y luego a un modelo meteorológico, sin necesidad de utilizar las opciones del menú o abrir ventanas adicionales. El Explorador de la cuenca se divide en tres partes: componentes y resultados , a las que se ingresa seleccionando la cálculos pestaña inferior correspondiente.
La estructura jerárquica de los componentes del modelo, tales como modelos de cuenca, modelos meteorológicos, datos de hietogramas, etc., está disponible en componentes (Components) del Explorador de la Cuenca. El Explorador de la Cuenca organiza los componentes del modelo en carpetas individuales. Cuando se selecciona un componente, el Explorador de la Cuenca se expande para mostrar subcomponentes. Por ejemplo, cuando un modelo de la cuenca se ha seleccionado,
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Máximo Villón Béjar
el Explorador de la
Cuenca se expandirá para mostrar todos los modelo hidrológico de la cuenca, como se muestra en la gura:
elementos en el
La ejecución de cualquier proyecto, ensayo de optimización y análisis se realiza desde Compute del Explorador de la Cuenca, como se muestra en la gura:
Los resultados de diferentes simulaciones se pueden mostrar en forma gráca o tabular desde la pestaña Results del Explorador de la Cuenca, como se muestra en la gura:
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Editor de componentes
Cuando un componente o subcomponente del Explorador de la cuenca es activado (haciendo clic sobre él), debajo, en el Editor de componentes, aparecen los parámetros correspondientes a ese elemento. En este Editor de componentes se ingresan todos los datos requeridos por ellos; los datos obligatorios se indican con un asterisco ( ) rojo, como se muestra en la gura: *
