Manual HEC-HMS-MVB.pdf

Hec - Hms Ejemplos

Acerca del Autor: • • •

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Ingeniero Agrícola, Universidad Nacional Agraria "La Molina". Lima-Perú. Magister Sciantie e n Ingeniería d e Recursos d e A g u a s y Tierra, Universidad Nacional Agraria "La Molina". L i m a - P e r ú . Magister Sciantie e n C o m p u t a c i ó n , énfasis e n S i s t e m a s d e Información, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o Costa Rica. Post Catedrático paso 3, Escuela d e Ingeniería Agrícola I.T.C.R.

Hec - H m s Ejemplos

Consultas y sugerencias: A p a r t a d o 159 - 7050, Cartago, Costa Rica, Escuela d e Ingeniería Agrícola Teléfono: ( 5 0 6 ) 5 5 0 - 2 5 9 5 Fax: (506) 5 5 0 - 2 5 4 9 Celular: (506)837-6413 e-mail: mvillon(S)itcr.ac.cr, maxvillon(a)hotmail.com ó maxvillon(a)qmail.com

Consultas sobre otros trabajos: http://www.itcr.ac.cr/escuelas/aqricola/index.aspx

Ediciones:

y Villón Máximo Villón Béjar

Copyright © M a x S o f t Impreso e n C a r t a g o - C o s t a Rica p o r el Taller d e P u b l i c a c i o n e s del Instituto T e c n o l ó g i c o de C o s t a R i c a - M a y o d e l 2 0 0 7 , e n L i m a - P e r ú por E d i c i o n e s V i l l ó n - Enero del 2008. Teléfono: 4 8 5 - 7 0 3 1

Cartago - Costa Rica

Primera Edición: Ediciones Centro de Desarrollo de Material Bibliográfico (CDMB) Cartago-Costa Rica, Mayo del 2007 ISBN: 978-9968-514-00-2 Segunda Edición: Ediciones Villón, Lima-Perú. Enero del 2008

Dedicatoria A mi familia - m i esposa L u c r e c i a , m i s h i j o s 1

M á x i m o A d r i á n y B e r t h a Luz, quienes cada 551.48 V762 h

Villón Béjar, Máximo Gerardo. Hec-Hms Ejemplos - 1 ed. / Máximo Villón Béjar. Ediciones Centro de Desarrollo de Material Bibliográfico (CDMB) Cartago-Costa Rica 2007. 320 p. : ils. 2 ed. / Máximo Villón Béjar. Ediciones Villón, Lima-Perú 2008. 376 p. : ils. a

a

ISBN 978-9968-514-00-2 El autor es especialista en Ingeniería de Recursos de Agua y Tierra. E-mail: [email protected] 1. Hidrología. 2. Caudales. 3. Precipitación. 4. Transito avenidas. 5.Hidrograma unitario. 6. Número de curva. 7. Flujo base. 8. Modelos.

Esta obra no puede ser reproducida ni transmitida de forma impresa o digital, total o parcialmente; sin la previa autorización escrita del autor.

día

enriquecen

m i s a c t u a c i o n e s , c o n la

paciencia que m e t i e n e n en t o d o s momentos,

en

los

que

parezco

esos estar

ausente; a mis padres J o r g e y B e r t h a , por sus sabios c o n s e j o s y a quienes d e b o mi formación.

Tabla de contenido Materia

S i q u i e r e s lo q u e h a c e s , s e n t i r á s q u e lo q u e h a c e s n o te r e p r e s e n t a trabajo

Prólogo Introducción Ejecutar H e c - H m s El sistema H e c - H m s Ventana d e definición del p r o y e c t o La barra d e m e n ú La barra d e h e r r a m i e n t a s Fases d e trabajo del H e c - H m s Separación d e la lluvia neta o efectiva Pérdidas iniciales y c o n s t a n t e s Modelo del n ú m e r o d e curva del S C S Modelo d e G r e e n y A m p t T r a n s f o m a r precipitación neta a escorrentía directa Agregar a la escorrentía directa la escorrentía base Tránsito d e c a u d a l e s C o m p o n e n t e s d e u n proyecto e n H e c - H m s Modelo d e la c u e n c a (Basin Model) Modelo m e t e o r o l ó g i c o ( M e t e o r o l o g i c a l Model) Especificaciones d e control (Control Specifications) Tránsito d e a v e n i d a s o p r o p a g a c i ó n d e caudales Métodos hidrológicos Métodos hidráulicos Método d e M u s k i n g u m Calibrar y validar los resultados arrojados por H e c - H m s Instalar proyectos q u e sirven d e e j e m p l o s e n H e c - H m s

Página 9 11 13 14 14 16 25 26 26 27 27 32 33 34 35 36 37 37 37 39 41 39 42 49 52

Máximo Villón Béjar - página (8)

Ejemplos 55 Ejemplo 1 55 Configurar el directorio de los proyectos 57 Crear un nuevo p r o y e c t o de n o m b r e EjemploOl 58 Definir el m o d e l o de la c u e n c a 59 Salvar el proyecto 62 Incluir m a p a s de la c u e n c a 63 Crear los e l e m e n t o s hidrológicos ;...67 Conexión de los e l e m e n t o s hidrológicos 71 Introducir datos en el e l e m e n t o del m o d e l o de la c u e n c a 72 Datos de precipitación 76 Modelo Meteorológico 83 Especificaciones de control 86 Crear simulación 88 Seleccionar la s i m u l a c i ó n c r e a d a 91 Ejecutar la s i m u l a c i ó n 91 Observar los resultados 92 Incluir resultados en un informe 99 Ejemplo 2 100 Ejemplo 3 133 Abrir el proyecto E j e m p l o 0 2 133 Copiar el proyecto E j e m p l o 0 2 c o n n o m b r e Ejemplo03 134 Copiar Basin 1 con n o m b r e Basin 2 136 Ejemplo 4 149 Ejemplo 5 165 Ejemplo 6 202 Crear la tabla de datos p a r e a d o s de caudal disponible vs caudal derivado 251 Ejemplo 7 271 Modificar las o p c i o n e s del proyecto 275 Ejemplo 8 313 Datos de caudales 322 Literatura consultada 357 Anexo 359 Otras publicaciones del autor 369 Software del autor 373

Prólogo El H e c - H m s (Hydrologic Engineering C e n t e f s Hydrologic Modeling System), es un p r o g r a m a de s i m u l a c i ó n hidrológica, desarrollado para estimar los h i d r o g r a m a s de salida en una c u e n c a o varias subcuencas (caudales m á x i m o s y t i e m p o s al pico) a partir de condiciones e x t r e m a s de lluvia. Para realizar estos cálculos parte de los datos de un h i e t o g r a m a de precipitación y a través de una serie de m o d e l o s se calcula el exceso de precipitación (o precipitación neta), restando las pérdidas por infiltración y d e t e n c i ó n , sobre la base de una f u n c i ó n de velocidad de infiltración del a g u a en los suelos. Los e x c e s o s de precipitación resultantes son luego s e g u i d o s mediante h i d r o g r a m a s unitarios o técnicas de la o n d a c i n e m á t i c a a la salida de la s u b c u e n c a g e n e r a n d o un hidrograma. La aplicación tiene una interfaz gráfica, que .permite al introducir la i n f o r m a c i ó n necesaria para una s i m u l a c i ó n , los c o m p o n e n t e s de análisis hidrológicos, a través de integrados y o b t e n e r r e s p u e s t a s gráficas o tabuladas c o m p r e n s i ó n e impresión.

usuario manejar módulos de fácil

Los resultados arrojados por H e c - H m s permiten: • Dimensionar o b r a s de control de inundaciones, c o m o m u r o s de encauzamiento y embalses. • Establecer d i m e n s i o n e s preliminares de alcantarillas viales, luz en los p u e n t e s y s i s t e m a s de drenaje pluvial.


•

Estudiar el i m p a c t o a m b i e n t a l d e las crecientes, c a u s a d o p o r la transformación d e l u s o d e l o s suelos e n c u e n c a s rurales y urbanas.

Si se interrelacionan los r e s u l t a d o s obtenidos d e l H e c - H m s , c o n información topográfica e n H e c - R a s y luego estos resultados s e logran ver e n H e c - G e o R a s ( e x t e n s i ó n para A r c V i e w G I S c o n s u extensión 3D), s e p o d r á n p r o y e c t a r y visualizar las i n u n d a c i o n e s q u e provocaría e v e n t o s d e c o n d i c i o n e s e x t r e m a s d e lluvia. En esta publicación, s e realiza u n a breve e x p o s i c i ó n d e l a s características d e l p r o g r a m a H e c - H m s versión 3.1.0, y d e l a s peculiaridades p l a n t e a d a s e n s u utilización, para el cálculo d e los recursos hídricos, a partir d e l desarrollo d e ejemplos prácticos, siguiendo la m e t o d o l o g í a d e a p r e n d e r haciendo, d o n d e s e guía paso a paso al lector. Pretende a y u d a r a d a r los primeros pasos, a fin d e iniciar c o n el H e c - H m s , para profundizar e n el t e m a , s e recomienda la revisión d e los m a n u a l e s e n inglés, q u e vienen c o n la aplicación. Esta publicación sale c o m o material preparado p o r la Escuela d e Ingeniería Agrícola para sus c u r s o s d e capacitación e n Tecnologías Actualizadas Aplicadas a la Ingeniería Agrícola, dirigido a s u s estudiantes y e g r e s a d o s , c o n c r e t a m e n t e para el curso: Hec - Hms, el m i s m o que se realizó e n los m e s e s marzo-abril del 2007. Para la Escuela d e Ingeniería Agrícola, e s u n a g r a n satisfacción incluir esta publicación e n s u Serie en Ingeniería Agrícola, ya q u e describe y utiliza u n a tecnología c o m p u t a c i o n a l d e punta, el H e c Hms. Estamos s e g u r o s , q u e será d e interés para los ingenieros agrícolas, civiles, hidráulicos, hidrólogos, y d e m á s especialistas q u e tengan q u e realizar m o d e l a m i e n t o s hidrológicos e hidráulicos d e ríos. M á x i m o Villón Béjar Autor-Editor

Nociones Hec - Hms Introducción El Hec-Hms, S i s t e m a d e M o d e l a d o Hidrológico ( H M S - H y d r o l o g i c Modeling System), e s u n a a p l i c a c i ó n poderosa para el m o d e l a d o hidrológico, desarrollado p o r e l C e n t r o d e Ingeniería Hidrológica ( H E C - H y d r o l o g i c Engineering C e n t e r ) del C u e r p o d e Ingenieros d e los Estados Unidos ( U S A r m y Corps). Dentro d e esta m i s m a línea el C u e r p o d e Ingenieros d e los E s t a d o s Unidos, h a desarrollado o t r a s aplicaciones, c o m o por e j e m p l o el Hec-Ras (River Análisis S y s t e m ) , el Hec-GeoHms y el Hec-GeoRas (extensiones para A r c V i e w ) . T o d a s estas aplicaciones y s u s m a n u a l e s e n inglés respectivos, s e p u e d e n bajar e n f o r m a gratuita de la siguiente d i r e c c i ó n : w w w . h e c . u s a c e . a r m y . m i l C o n el modelo Hec-Hms, se p u e d e simular la respuesta q u e t e n d r á la cuenca d e u n río e n s u e s c u r r i m i e n t o superficial, c o m o producto de una precipitación, m e d i a n t e la representación d e la c u e n c a c o m o un sistema i n t e r c o n e c t a d o d e c o m p o n e n t e s hidrológicos e hidráulicos. C a d a c o m p o n e n t e , m o d e l a un aspecto d e l p r o c e s o d e escurrimiento p o r precipitaciones, dentro d e u n a parte d e la cuenca, comúnmente referida como una subcuenca. Un

Máximo Villón Béjar -

c o m p o n e n t e puede representar u n a identidad d e e s c u r r i m i e n t o superficial, un canal d e flujo o un e m b a l s e . La r e p r e s e n t a c i ó n d e u n componente, requiere d e un conjunto d e p a r á m e t r o s q u e especifiquen las características particulares del c o m p o n e n t e y l a s relaciones m a t e m á t i c a s q u e d e s c r i b e n el p r o c e s o físico. El resultado del proceso d e modelaje, e s el cálculo d e los h i d r o g r a m a s del flujo en sitios elegidos d e la c u e n c a del río. Los modelos d e e v e n t o s , revisten m u c h a importancia p o r s u utilización e n el diseño d e obras d e infraestructura, q u e requieren del conocimiento d e los picos y v o l u m e n d e las crecidas, tales c o m o puentes, alcantarillas, represas y obras d e control d e torrentes e inundaciones. El H e c - H m s , representa la versión para W i n d o w s d e la versión H e c - 1 , cuya primera versión fue publicada e n o c t u b r e d e 1968 y f u e desarrollada para a m b i e n t e D.O.S, e n la cual s e h a n h e c h o mejoras, tanto e n la parte c o m p u t a c i o n a l c o m o e n los c o n c e p t o s hidrológicos, por lo q u e cuenta c o n u n a interfaz m á s a m i g a b l e . La versión 3.1.0 q u e s e describe e n esta publicación, f u e lanzada e n noviembre del 2006. La • • •

Hec - Hms Ejemplos - página (13)

página (12)

Los resultados d e las s i m u l a c i o n e s q u e s e obtienen c o n el H e c Hms, s e p u e d e n visualizar e n f o r m a gráfica, tabulada y m á s expedita para e l usuario.

Ejecutar el Hec- Hms Para ejecutar la aplicación H e c - H m s , hacer lo q u e se indica e n la figura 1 . Microsoft Office Word 2003

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i Pamt Shop Pro 7 7

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Los Sims 2

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Adobe Acrobat 7.0 Profesional

Napster

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-s*' AdotJ 2¿ HEC-HMS 3.1.0 [3 Registro de I.R.I.S. OCR f \ Microsoft Developer Network f \ Paint Shop Pro ¡ 3 Jase Software

interfaz gráfica d e la aplicación proporciona al usuario: Un c o m p o n e n t e d e análisis hidrológico integrado Herramientas d e m a n e j o y a l m a c e n a m i e n t o d e d a t o s Facilidad d e r e p o r t e s y gráficos

Los resultados e h i d r o g r a m a s p r o d u c i d o s s e a l m a c e n a n e n u n a base d e datos, p u e d e n usarse d i r e c t a m e n t e o p u e d e s e r usado p o r el Hec-Ras, para estudios d e : • Disponibilidad d e a g u a • Drenaje urbano • Predicción del flujo • Reducción d e los daños d e las a v e n i d a s • Operación d e s i s t e m a s

Internet Explorer

£¿J Outlook Express

, ~ j AutoRun Pro Enterprise |g) ArtlconsPro

Figura 1 . Ejecutar H e c - H m s 1.

Clic e n Inicio:

2.

Clic e n T o d o s los p r o g r a m a s :

3.

Clic e n el icono Bj

4. 5.

Clic e n H e c - H m s : H 8 B B Clic e n H E C - H M S 3.1.0: Z HEC-HMS3.1.0

Todos los programas

q u e c o n t i e n e al H e c - H m s



Una manera rápida d e ejecutar el H e c - H m s es hacer d o b l e clic e n

Esta ventana está dividida e n cuatro paneles: Explorador de la cuenca, Editor d e c o m p o n e n t e s , Escritorio d e trabajo y Registro d e m e n s a j e s , a d e m á s m u e s t r a la barra d e m e n ú s y la barra d e herramientas.

el icono de a c c e s o directo MilTüilftrVífyi'l, q u e se e n c u e n t r a en la pantalla del c o m p u t a d o r , el m i s m o q u e s e coloca a l realizar la instalación del p r o g r a m a .

El sistema Hec-Hms

Ventana de definición del proyecto D e s p u é s q u e s e carga la aplicación, s e tiene la v e n t a n a principal o d e definición d e p r o y e c t o d e l H e c - H m s (figura 2), e n esta v e n t a n a se puede crear o m a n e j a r u n p r o y e c t o . Esta provee un a c c e s o a los c o m p o n e n t e s , h e r r a m i e n t a s d e análisis y otros c o n j u n t o s d e d a t o s tal c o m o registros d e precipitación y caudal. g HEC-HMS 3.1.0 [C:\HECWEC-HMS-3.1.0\Ejemplos\Ejemplo_1 View Cornponents

Parameters Compute Results

Tools

9 +

cuenca

El Explorador d e la c u e n c a f u e desarrollado para proveer un fácil a c c e s o a todos los c o m p o n e n t e s y simulaciones e n un proyecto. Por ejemplo, el usuario p u e d e f á c i l m e n t e navegar d e s d e el m o d e l o d e la c u e n c a , d a t o s de precipitación y luego al m o d e l o meteorológico, sin usar ó r d e n e s d e l m e n ú , o abrir una v e n t a n a adicional. El E x p l o r a d o r d e la c u e n c a se divide e n 3 partes: componentes , cálculos y resultados ,a la q u e se a c c e s a s e l e c c i o n a n d o la pestaña inferior c o r r e s p o n d i e n t e . C o m p o n e n t 5

C o m p u t e

R e s u l t s

HeL\

Editor í

de la

En esta parte s e v a n m o s t r a n d o los distintos e l e m e n t o s q u e s e v a n creando, por ejemplo: m o d e l o s d e la cuenca (basin models), m o d e l o s m e t e o r o l ó g i c o s (meteorologic models), especificaciones de control (control specifications), datos pluviométricos o d e caudales (time series data), etc.

^

Para la versión 3.1.0 del H e c - H m s , s e tiene:

File Edit

Explorador

jemplo 1

I

| Meteoro ] Control Specifications

de

componentes

C u a n d o se pica e n u n o d e los e l e m e n t o s del Explorador d e la cuenca, debajo ( e n el Editor d e c o m p o n e n t e s ) a p a r e c e n los p a r á m e t r o s c o r r e s p o n d i e n t e s a e s e elemento. En este editor s e ingresan todos los d a t o s requeridos por los c o m p o n e n t e s . Escritorio

de

trabajo

Es el panel d e t r a b a j o d o n d e s e c o l o c a n los m o d e l o s hidrológicos, como: subcuencas, cauces, unión de cauces, sumideros, embalses, etc. T a m b i é n e n e s t e panel, s e m u e s t r a n los resultados en forma gráfica y tabular. Figura 2. V e n t a n a d e definición del proyecto


Registro

de

Tabla 1 . Funciones del m e n ú File

mensajes

Es el panel d o n d e m e d i a n t e notas, advertencias o errores, la aplicación permite d a r s e g u i m i e n t o a las distintas a c c i o n e s realizadas. Estos m e n s a j e s a y u d a n al usuario, a identificar e l proceso realizado, m i e n t r a s se ingresan las variables d e l proyecto en la aplicación. Resulta d e interés sobre todo durante las corridas, c u a n d o se producen errores, d o n d e los mensajes d e error ( e n color rojo), indican al usuario las c o r r e c c i o n e s q u e d e b e realizar.

La barra de menú La barra d e m e n ú c o n t i e n e las ó r d e n e s para el uso d e la a p l i c a c i ó n . C a d a m e n ú c o n t i e n e u n a lista d e o p c i o n e s relacionadas, d e la siguiente forma: El m e n ú File, c o n t i e n e las o p c i o n e s para crear y m a n e j a r los proyectos, en la figura 3 s e m u e s t r a n s u s e l e m e n t o s y e n la tabla 1 se muestran las f u n c i o n e s d e c a d a u n o d e sus e l e m e n t o s . Edit

View

Cornponents

Parameters Com

Basin Model... Save

Ctrl+5

SaveAs... Delete


página (16)

Meteorologic Model... HEC-1 File...

Ctrl+D

Rename Print... Exit

Figura 3. E l e m e n t o s d e l m e n ú File

Función

Item New... Open ... C Import Save Save As Delete Rename Print

Exit

•

Crea un Nuevo proyecto Abre un proyecto Importa un modelo de cuenca, un modelo meteorológico ó un archivo de HEC-1 Guarda el proyecto activo Hace una copia del proyecto activo Borra el proyecto activo Renombra el proyecto activo Imprime el modelo de la cuenca, o los resultados de la corrida del programa, dependiendo de la ventana activa que se tenga Salir del programa

El m e n ú Edit, c o n t i e n e las o p c i o n e s para editar los e l e m e n t o s hidrológicos para el m o d e l o d e la c u e n c a seleccionada. Si el m o d e l o d e la c u e n c a no está s e l e c c i o n a d o , las o p c i o n e s d e l m e n ú están a t e n u a d a s ( n o activas), e n la figura 4 s e m u e s t r a n s u s e l e m e n t o s y e n la tabla 2 s e m u e s t r a n las funciones d e cada u n o de s u s e l e m e n t o s . IsFl'tH View

Components

Cut

Ctrl+X

Copy

Ctrl+C

Paste

Ctrl+V

Select All

Ctrl+A

F

Clear Selection Select Special...

Figura 4. E l e m e n t o s del m e n ú Edit



página (18)

Tabla 2. Funciones d el m e n ú Edit Item

Tabla 3. Funciones del m e n ú V i e w

Cut

Item Máximum Extents

Copy Paste Select All Clear Selection Select Special...

Función Corta o borra el (los) elemento(s) hidrológico(s) seleccionado(s) Hace una copia del (los) elemento(s) hidrológico(s) seleccionado(s) Pega la copia del ( de los) elemento(s) hidrológico seleccionado(s) Selecciona todos los elementos hidrológicos seleccionados Quita la selección a todos los elementos hidrológicos seleccionados, en el modelo de la cuenca Abre la ventana de diálogo para realizar una selección especial

El m e n ú View, c o n t i e n e las o p c i o n e s para trabajar e n el m a p a d e la cuenca. Las o p c i o n e s d e é s t e m e n ú s e m a n t i e n e n inactivas, si el modelo d e la c u e n c a n o está abierta e n el escritorio d e trabajo, e n la figura 5 se m u e s t r a n s u s e l e m e n t o s y e n la tabla 3 s e m u e s t r a n las funciones d e cada uno d e sus e l e m e n t o s .

§¡j¿||| Cornponents

Parameters

Máximum Extents Background Maps Zoom In Zoom Out Zoom To Selected Zoom To Máximum Extents v* Element Icons «• Element Ñames Flow Directions

.

• Gridlines Clear Messages

Figura 5. E l e m e n t o s del m e n ú V i e w

Background Maps Zoom In Zoom Out Zoom To Selected Zoom To Máximum Extents Element Icons Element Ñames Flow Directions Gridlines Clear Messages

Función Abre la ventana del editor de maximun extents Abre la ventana para seleccionar el mapa a colocar, como una capa de fondo Amplia la imagen con un factor del 25 % Reduce la imagen con un factor del 50 % Amplia el elemento seleccionado Despliega la imagen en forma completa Activa/desactiva que se muestren los iconos de los elementos hidrológicos Activa/desactiva que se muestren los nombres de los elementos hidrológicos Activa/desactiva que se muestre la dirección del flujo en los cauces Activa/desactiva que se muestre el cuadriculado en el Escritorio de trabajo Limpia todos los mensajes que hay en el panel del Registro de mensajes

El m e n ú Cornponents, c o n t i e n e las opciones para abrir l o s administradores d e los c o m p o n e n t e s d e l modelo, e n la figura 6 s e m u e s t r a n sus e l e m e n t o s y e n la tabla 4 s e m u e s t r a n las f u n c i o n e s de cada uno d e s u s e l e m e n t o s .

^^^^^^SS

Parameters

Compute

Basin Model Manager Meteorologic Model Manager Control Specifications Manager Time-Series Data Manager Paired Data Manager Grid Data Manager

Figura 6. E l e m e n t o s del m e n ú Cornponents



página (20)

Tabla 4. Funciones del m e n ú C o r n p o n e n t s

Tabla 5. Funciones del m e n ú P a r a m e t e r s

Item Basin Model Manager

Item Subbasin Area Loss =>

Meteorologic Model Manager Control Specifications Manager Time-Series Data Manager Paired Data Manager Grid Data Manager

Función Abre el administrador del modelo de la cuenca Abre el administrador del modelo meteorológico Abre el administrador del control de especificaciones Abre el administrador de los datos de series de tiempo Abre el administrador de los datos apareados Abre el administrador de datos tabulados

El m e n ú Parameters, contiene u n a lista d e opciones para abrir la tabla d e los p a r á m e t r o s globales, para ver y editar los p a r á m e t r o s requeridos por los e l e m e n t o s hidrológicos, e n el m o d e l o d e la cuenca seleccionada, e n la figura 7 s e m u e s t r a n s u s e l e m e n t o s y e n la tabla 5 s e m u e s t r a n las f u n c i o n e s d e cada u n o d e s u s elementos. Compute

f

Subbasin Area

I Loss

•i

Transforrn

•j

Baseflow

•!

Routing

•

Loss/Gain

•

Subbasin Methods

•

Reach Methods

•

Element Inventory

Figura 7. E l e m e n t o s del m e n ú P a r a m e t e r s

Transforrn => BaseFlow =>

Función Muestra el área de las subcuencas Muestra los modelos para separar la lluvia neta en escorrentía Muestra los modelos para transformar la precipitación neta en escorrentía Muestra los modelos para el cálculo del ' -jo base •uestra los modelos para el cálculo de tránsito de avenidas Permite elegir entre el método constante y el método de percolación, para el cálculo de pérdidas en los cauces Muestra y permite el cambio de los métodos de la subcuenca Muestra y permite el cambio de los métodos en los cauces Permite ver una tabla de todos los elementos en el modelo de la cuenca f

Routing => Loss/Gain=> Subbasin Methods => Reach Methods => Element Inventory

El m e n ú Compute, c o n t i e n e las o p c i o n e s para el trabajo c o n la simulación d e corridas, p r u e b a s d e optimización y análisis. E n la figura 8 s e m u e s t r a n s u s e l e m e n t o s y e n la tabla 6 s e m u e s t r a n l a s funciones d e cada uno d e sus e l e m e n t o s .


1 Results


página (22)

Tools

He

Check Parameters

Créate Sirnulation Run Select Run

•

Compute Run

Run Manager Créate Optimization Trial Select Trial

•

Trial Manager Créate Analysis •

Chequeo y validación de los parámetros usados en la corrida de simulación, prueba de optimización o análisis Cálculo de la simulación de la corrida, prueba de optimización o análisis

El m e n ú Results, c o n t i e n e las o p c i o n e s para ver los resultados d e los e l e m e n t o s hidrológicos e n e l m o d e l o de la c u e n c a . En la figura 9 s e m u e s t r a n s u s e l e m e n t o s y e n la tabla 7 s e m u e s t r a n las funciones de cada u n o d e s u s e l e m e n t o s .

Analysis Manager I Tools

Check Parameters

Help

Global Summary Table

Compute Run [Run 1]

Element Graph Element Summary Table

Figura 8. E l e m e n t o s d e l m e n ú C o m p u t e

Element Time-Series Table

Tabla 6. Funciones del m e n ú C o m p u t e Item Créate Sirnulation Run Select Run Run Manager Créate Optimization Trial Select Trial Trial Manager Créate Analysis Select Analysis Analysis Manager

Función Abre el proceso para crear una simulación de la corrida Selecciona una simulación de la corrida, de una lista de corridas disponibles Abre el administrador de la simulación de corridas Abre el proceso para crear una prueba de optimización Selecciona una prueba de optimización, de una lista de pruebas de optimización disponibles Abre el administrador de las pruebas de optimización Abre el proceso para crear análisis Selecciona un análisis, de una lista de análisis disponibles Abre el administrador de análisis

Figura 9. E l e m e n t o s del m e n ú Results Tabla 7. Funciones del m e n ú Results Item Global Summary Table Element Graph Element Summary Table Elemment Time -Series Table

Función Muestra un resumen global de los resultados Muestra la información gráfica Muestra el resumen de los resultados Muestra la tabla serie de tiempo

El m e n ú Tools, c o n t i e n e una lista d e c o m a n d o s especializados. E n la figura 10 se m u e s t r a n sus e l e m e n t o s y e n la tabla 8 se m u e s t r a n las funciones d e c a d a u n o de s u s e l e m e n t o s .


página (24)

Tabla 9. Funciones d e l m e n ú Help

1 Help Reports

Basin Model,..

Project Options...

Sirnulation Run...

Program Settings... | i u n [ R u n

1]

Figura 10. E l e m e n t o s del m e n ú T o o l s Tabla 8. Funciones del m e n ú T o o l s Item

Función Genera reporte del modelo de la cuenca o simulación de la corridas usando pantallas Selecciona los métodos por defecto para el proyecto activo Permite el cambio de las propiedades en la aplicación

Reports => Project Options ... Program Settings ...


El m e n ú Help, c o n t i e n e las o p c i o n e s para mostrar a y u d a e n línea y la información a c e r c a d e l p r o g r a m a . En la figura 11 s e m u e s t r a n sus e l e m e n t o s y e n la tabla 9 s e m u e s t r a n las f u n c i o n e s d e cada uno d e sus e l e m e n t o s . Help Quick Start Guide User's Manual

Item Quick Start Guide

Función Abre la ayuda en línea de la tabla de contenido Abre la ayuda en línea para ver el User's Manual manual del usuario Abre la ayuda en línea, del manual Technical Reference Manual donde se indican los métodos y fórmulas que se usan en la aplicación Abre la ayuda para ver la aplicación Applications Guide del programa en diferentes campos Permite instalar los ejemplos que Install Sarnple Proyects... viene con la aplicación View Terrns and Conditios for Use Ver los términos y condiciones para el uso del Hec-Hms Indica quienes realizaron el programa About HEC-HMS y muestra la dirección de Internet, de donde se puede bajar la aplicación

L a barra de herramientas Proporciona un rápido a c c e s o , a los iconos q u e p e r m i t e n ejecutar algunas órdenes, a g r e g a r e l e m e n t o s hidrológicos para representar la cuenca, ejecutar la s i m u l a c i ó n d e la corrida u observar resultados. En la tabla 10, s e m u e s t r a n los iconos d e la barra d e herramienta.

Technical Reference Manual Applications Guide Install Sarnple Projects... View Terrns and Conditions for Use About HEC-HMS

Figura 1 1 . E l e m e n t o s del m e n ú Help

Tabla 10. Iconos d e la barra d e h e r r a m i e n t a s Icono

•

m

*

Descripción de lo que hace Crea un nuevo proyecto Abre un proyecto existente Guarda los cambios realizados al proyecto Imprime lo que se tiene en la ventana activa Activa la herramienta de selección Mueve la imagen al hacer clic y arrastrar el mouse


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Amplía la imagen al hacer clic y arrastrar el mouse en el panel del Escritorio de trabajo Reduce la imagen al hacer clic y arrastrar el mouse en el panel del Escritorio de trabajo Activa la herramienta subcuenca Activa la herramienta cauce Activa la herramienta embalse

te»

Activa la herramienta unión Activa la herramienta derivación Activa la herramienta fuente

SCS Curve Number Srnith Parlange Soil Moisture Accounting

Realiza la simulación Muestra el resumen global de los resultados Muestra resultados en forma gráfica Muestra tabla resumen de los resultados Muestra la tabla serie de tiempo de los resultados

Fases de trabajo del Hec-Hms Las fases de cálculo q u e realiza el H e c - H m s , s o n las siguientes: 1. S e p a r a c i ó n d e la lluvia neta o efectiva {Loss P

P neta o efectiva

Method) P neta o

V •

V

None (esto se utiliza c u a n d o se da c o m o dato la precipitación neta) - Déficit and Constant ( m o d e l o d e déficit constante) - Exponential (modelo exponencial) - Green and Arnpt ( m o d e l o d e G r e e n & Arnpt) - Gridded Déficit Constant (déficit c o n s t a n t e asociado a celdas) - Gridded SCS Curve Number ( n ú m e r o d e curva a s o c i a d o a celdas) - Gridded Soil Moisture Accounting (modelo SMA asociado a celdas) - Initial and Constant (pérdidas iniciales y constantes) - S C S Curve Number ( n ú m e r o d e curva del S C S ) - Srnith Parlange ( m o d e l o de Srnith Parlange) - Soil Moisture Accounting (modelo S M A )

^/efectiva

Pérdidas i n i c i a l e s y c o n s t a n t e s (Initial a n d C o n s t a n t )

tiempo

Este modelo a s u m e u n u m b r a l d e precipitación, por debajo d e l cual no h a y e x c e s o d e precipitación (precipitación neta). D e s p u é s q u e las pérdidas iniciales s o n satisfechas, se a s u m e una tasa c o n s t a n t e de pérdidas, p o r e n c i m a d e l citado umbral, durante el resto de la tormenta.

Infiltración, retenciones tiempo

Green and Arnpt Gridded Déficit Constant Gridded 5C5 Curve Number Gridded Soil Moisture Accounting Initial and Constant

Activa la herramienta sumidero

l!k ESI
—Norte Déficit and Constant Exponential

Calcula q u e parte d e la precipitación caída va a g e n e r a r escorrentía directa, el cual e s el resultado d e d e s c o n t a r de la precipitación, e l agua interceptada p o r la v e g e t a c i ó n , infiltrada e n el suelo, almacenada e n la superficie d e l m i s m o , e v a p o r a d a desde diferentes superficies o transpirada a través de las plantas. Para esto H e c - H m s u s a los m o d e l o s :

Modelo del n ú m e r o d e c u r v a del S C S ( S C S C u r v e N u m b e r ) Este m o d e l o desarrollado p o r el Servicio de C o n s e r v a c i ó n d e Suelos ( S C S ) de los Estados Unidos, u s a el n ú m e r o d e curva (C/V,


de sus siglas e n inglés), el cual e s u n parámetro empírico e s t i m a d o d e la c o m b i n a c i ó n d e l tipo d e suelo, cobertura vegetal y la condición d e h u m e d a d a n t e c e d e n t e d e l suelo (AMC, d e sus siglas en inglés). Este m é t o d o e s utilizado para e s t i m a r la precipitación neta o precipitación e n e x c e s o (Pe), a partir d e datos d e precipitación (P) y otros parámetros d e la c u e n c a d e drenaje q u e s e t r a d u c e n e n el n ú m e r o de curva (CN). El m é t o d o f u e desarrollado utilizando d a t o s de un gran n ú m e r o d e c u e n c a s e x p e r i m e n t a l e s , y s e basa e n la siguiente relación: p

c

_

[CN(P CN[CN{P

donde:


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Tabla 1 1 . C N e n f u n c i ó n del uso del suelo y del g r u p o hidrológico del suelo, para A M C II ( l a = 0,2 S). ( T o m a d o d e Hidrología aplicada de V e n T e C h o w )

Tierra cultivada:

sin tratamiento de conservación con tratamiento de conservación

72

81

88

91

62

71

Pastizales:

condiciones pobres

68

79

78 86

81 89

condiciones óptimas

39

condiciones óptimas troncos delgados, cubierta pobre, sin hierbas

30

61 58

74 71

80 78

45

66

77

83

cubierta buena

25

55

70

77

Áreas abiertas, césped, parques, campos de golf, cementerios, etc. óptimas condiciones: cubierta de pasto en el 75 % o 61 74 39 más Condiciones aceptables: cubierta de pasto en el 50 69 79 49

80

+50,*)-50*d¥ - 2 0 3 , 2 ) + 20320]

Pe = precipitación e n e x c e s o , e n m m P = precipitación d e la t o r m e n t a , e n m m CN = n ú m e r o d e curva c u y o s valores s e m u e s t r a n e n la tabla 11

Venas de ríos: m

a

.

Bosques:

al 75 %

Los autores del m é t o d o , para o b t e n e r la e c u a c i ó n (1), para d a t o s experimentales s e b a s a r o n e n u n a relación entre la y S, la cual e s : Ia = 0,2S ...(2) donde: la = pérdidas ó s u s t r a c c i o n e s iniciales, e n m m , e s definido c o m o la precipitación a c u m u l a d a hasta el inicio d e la escorrentía y es una función d e la intercepción, a l m a c e n a m i e n t o e n d e p r e s i o n e s e infiltración antes d e l comienzo d e la escorrentía. S = infiltración potencial m á x i m a , e n m m El S C S d e s p u é s d e estudiar u n g r a n n ú m e r o d e pequeñas c u e n c a s estableció u n a relación para e s t i m a r S a partir del n ú m e r o d e curva CN, mediante la siguiente e c u a c i ó n : 5 =

2

5

4

0

CN

°-254

...(3.)

Grupo hidrológico del suelo A B C

Descripción del uso de la tierra

.

.

Áreas comerciales de negocios (85 % impermeables) Distritos industriales (72 % impermeables)

84

89

92

94

95

81

88

91

93

77

85

90

92

38

61

75

83

87

30

57

72

81

86

25

54

70

80

85

51

68

79

84

98

98

98

98

pavimentadas con cunetas y alcantarillados

98

98

do grava do tierra

76

85

98 89

98 91

72

82

87

89

Zonas residenciales I ; imano medio del 500

% promedio impermeable 65

1000 1350 2000

20 4000 I Mi.IIICOS pavimentados, techos, superficies impermeables en general (., ilics y carreteras:

.


página (30)

Si se c o n o c e CN, d e las e c u a c i o n e s (2) y (3), la s e p u e d e calcular como: la = 0.2

'25400 CN

la = ^ - 5 0 . 8

CN


Tabla 12 Clasificación hidrológica d e los suelos Grupo de suelos

-254

A Infiltración entre 7.62 -11.43 m/hr

...(4)

La tabla 11 permite d e t e r m i n a r el n ú m e r o d e curva CN para diferentes prácticas agrícolas y g r u p o hidrológico d e suelos, f u e elaborada para u n a relación la - 0 , 2 S y para u n a condición d e h u m e d a d a n t e c e d e n t e p r o m e d i o (AMC II).

B Infiltración entre 3.81 - 7.62 mm/hr

Para aclarar los c o n c e p t o s d e los parámetros, del cual d e p e n d e el n ú m e r o d e curva CN d e la tabla 1 1 , se indican a l g u n a s definiciones.

C Infiltración entre 1.27-3.81 m/hr

Grupo hidrológico de s u e l o Define los • Grupo • Grupo • Grupo • Grupo los cuales

grupos d e suelos, los cuales p u e d e n ser: A, tiene bajo potencial d e escorrentía B, tiene u n m o d e r a d o bajo potencial d e escorrentía C, tiene un m o d e r a d o alto potencial d e escorrentía D, tiene un alto potencial d e escorrentía se d e s c r i b e n e n la tabla 12.

C o n d i c i ó n de h u m e d a d a n t e c e d e n t e

D Infiltración entre 0-1.27 m/hr

(AMC)

La condición o e s t a d o d e h u m e d a d , tiene e n cuenta los a n t e c e d e n t e s previos d e h u m e d a d d e la cuenca; d e t e r m i n a d o p o r la lluvia total e n el período d e 5 días, anterior a la t o r m e n t a . El S C S usa tres intervalos d e AMC: • AMC -/, es el límite inferior d e h u m e d a d o el límite superior d e S (infiltración potencial m á x i m a ) . H a y un mínimo potencial d e escurrimiento. Los suelos d e la c u e n c a están lo s u f i c i e n t e m e n t e secos, para permitir el a r a d o o cultivos.

Descripción Son suelos que tienen altas tasas de infiltración (bajo potencial de escurrimiento) aún cuando están enteramente mojados y están constituidos mayormente por arenas o gravas profundas, bien y hasta excesivamente drenadas. Estos suelos tienen una alta tasa de transmisión de agua. Son suelos que tienen tasas de infiltración moderadas cuando están cuidadosamente mojados y están constituidos mayormente de suelos profundos de texturas moderadamente finas a moderadamente gruesas. Estos suelos tienen una tasa moderada de transmisión del agua. Son suelos que tienen bajas tasas de infiltración cuando están completamente mojados y están constituidos mayormente por suelos con un estrato que impide el movimiento del agua hacia abajo, o suelos con una textura que va de moderadamente fina a fina. Estos suelos tienen una baja tasa de transmisión del agua. Son suelos de alto potencial de escurrimiento, de tasas de infiltración muy bajas cuando están completamente mojados y están formados mayormente por suelos arcillosos con un alto potencial de esponjamiento, suelos con índice de agua permanentemente alto, suelos con arcilla o capa de arcilla en la superficie o cerca de ella y suelos superficiales sobre material casi impermeable. Estos suelos tienen una tasa muy baja de transmisión del agua.

•

AMC -II, e s el p r o m e d i o para el cual el S C S preparó la tabla '


•


página (32)

AMC -III, es el límite superior d e h u m e d a d o el límite inferior d e S. H a y m á x i m o potencia d e escurrimiento. La c u e n c a está prácticamente saturada p o r lluvias anteriores.

El S C S presenta la tabla 13, para e s t i m a r AMC, c o n s i d e r a n d o el a n t e c e d e n t e d e 5 días d e lluvia, el cual e s s i m p l e m e n t e la s u m a d e la lluvia, d e los 5 días a n t e r i o r e s al día considerado.

el frente m o j a d o ( y ) . Estos valores para diferentes t e x t u r a s se muestran e n la tabla 14. Tabla 14. P a r á m e t r o s d e infiltración d e G r e e n - A m p t para varias clases d e suelos ( a d a p t a d o del T e c h n i c a l Reference M a n u a l , H e c Hms)

Tabla 13 Condición d e h u m e d a d a n t e c e d e n t e propuesto por S C S Condición de humedad antecedente (AMC) I(seca) II (media) III (húmeda)

Precipitación acumulada de los 5 días previos al evento en consideración (cm) Estación s e c a Estación de crecimiento menor de 1.3 menor de 3.5 1.3 a 2.5 3.5 a 5 más de 2.5 más de 5

La tabla 11 permite calcular el n ú m e r o d e curva CN n, para AMC -II, si s e tiene AMC -I o AMC -III el n ú m e r o d e curva equivalente se calcula con las siguientes e c u a c i o n e s : (

CN

(I)

=

4.2C7V, 10-0.058CN, 23C7V, 10 + 0.13C7V, ('/)

...(5)

...(6)

Nota. Si s e usa el m o d e l o d e l n ú m e r o d e curva del S C S , H e c - H m s pide los datos d e CN y d e la. Si el usuario no ingresa valores para la, H e c - H m s lo calcula c o n la e c u a c i ó n (4). L o s valores d e CN s e pueden obtener d e la tabla 1 1 .

Porosidad

Cabeza de succión del Conductividad suelo en el Hidráulica frente mojado K (cm/hr) (cm)

Clase textural

Símbolo

1

Arena Areno francoso Franco arenoso Franco Franco limoso Franco arcillo arenoso Franco arcilloso Franco arcillo limoso

a aF Fa F FL

0,473 0,437 0,453 0,463 0,501

21,00 6,11 2,59 1,32 0,68

10,6 14,2 22,2 31,5 40,4

FAa FA FAL Aa AL A

0,398 0,464 0,471 0,430 0,479 0,475

0,43 0,23 0,15 0,12 0,09 0,06

44,9

Arcillo arenoso Arcillo limoso Arcilloso

44,6 58,1 63,6 64,7 71,4

2. T r a n s f o r m a r p r e c i p i t a c i ó n neta a e s c o r r e n t í a d i r e c t a (Transforrn Method)

P neta o ^•efectiva

Modelo de G r e e n y Arnpt ( G r e e n - A m p ) Este m o d e l o requiere e s t i m a c i o n e s d e la porosidad ( r | ) , d e la conductividad hidráulica (K) y d e la c a b e z a d e succión del suelo e n

tiempo

tiempo


página (34)


La parte m á s i m p o r t a n t e d e l m o d e l o d e simulación d e l H e c - H m s , lo constituyen los m o d e l o s para calcular la escorrentía directa producida por la precipitación neta, para esto H e c - H m s usa los modelos: —None-Clark Unit Hydrograph Kinernatic Wave ModClark SCS Unit Hydrograph Snyder Unit Hydrograph User-Specif ied S-Graph User-Specif ied Unit Hydrograph

-None-Bounded Recession Constant Monthly Linear Reservoir Nonlinear Boussinesq Recession

-

- Clark Unit Hydrograph ( h i d r o g r a m a unitario sintético d e Clark) - Kinernatic Wave ( o n d a c i n e m á t i c a ) - ModClark ( h i d r o g r a m a unitario sintético modificado d e Clark - SCS Unit Hydrograph ( h i d r o g r a m a unitario sintético del S C S ) - Snyder Unit Hydrograph ( h i d r o g r a m a unitario sintético d e S n y d e r ) - User-Specified S-Graph (curva S definida por el usuario) - User-Specified Unit Hydrograph ( h i d r o g r a m a unitario definida por el usuario) 3. A g r e g a r a la e s c o r r e n t í a d i r e c t a la escorrentía b a s e

tiempo Calcular si existía p r e v i a m e n t e , la evolución d e la escorrentía b a s e a lo largo del t i e m p o , para esto H e c - H m s usa los m é t o d o s :

Bounded Recession (curva d e recesión con frontera) Constant Monthly ( c a u d a l c o n s t a n t e ) Linear Reservoir (depósitos lineales sucesivos) Nonlinear Boussinesq (depósitos no lineales d e B o u s s i n e s q ) Recession (curva d e recesión)

4. Tránsito de c a u d a l e s

tiempo

tiempo

El discurrir d e l c a u d a l a lo largo d e un c a u c e o a través d e un e m b a l s e da lugar a u n n u e v o h i d r o g r a m a . H e c - H m s permite p o r medio de varios m o d e l o s , representar la t r a n s f o r m a c i ó n q u e experimenta el h i d r o g r a m a e n t r e los puntos inicial y final de u n tramo de un c a u c e , los m o d e l o s q u e usa s o n : -NoneKinematic Wave Lag Modified Puls Muskingum Muskingum-Cunge Straddle Stagger


-

página (36)

Kinernatic Wave ( m o d e l o d e onda cinemática) Lag (modelo L a g ) Modified Puls ( m o d e l o d e Puls modificado) Muskingum (modelo de Muskingum) Muskingun-Cunge (modelo de Muskingum-Cunge) Straddle Stagger ( m o d e l o d e Straddle Stagger)

La aplicación p e r m i t e varias s u b c u e n c a s , para cada s u b c u e n c a H e c - H m s realiza los cálculos d e las tres primeras f a s e s y calcula la cuarta fase para c a d a tránsito a lo largo d e un c a u c e (la e v o l u c i ó n del hidrograma q u e g e n e r a d o e n una s u b c u e n c a , circula p o r otra distinta). A l final, s u m a t o d o s los c a u d a l e s g e n e r a d o s y t r a n s i t a d o s a lo largo del recorrido y proporciona los resultados d e l h i d r o g r a m a en la salida de la c u e n c a , ya s e a e n f o r m a gráfica c o m o e n f o r m a tabular.

Componentes de un proyecto en Hec-Hms

Modelo de la Cuenca


El proyecto sirve para a g r u p a r las diferentes partes, q u e e n conjunto f o r m a n el m o d e l o c o m p l e t o de la c u e n c a . L o s c o m p o n e n t e s básicos d e un p r o y e c t o s o n los siguientes: Modelo de la c u e n c a (Basin

Model)

El m o d e l o de la c u e n c a representa la c u e n c a física. El usuario desarrolla el m o d e l o d e la c u e n c a , agregando y c o n e c t a n d o elementos hidrológicos. Los e l e m e n t o s hidrológicos usan m o d e l o s m a t e m á t i c o s para describir los p r o c e s o s físicos q u e s e p r o d u c e n e n la cuenca. En este c o m p o n e n t e s e informa al programa d e las diferentes s u b c u e n c a s y s u s características. U n proyecto m u y sencillo p u e d e constar de una sola s u b c u e n c a , lo n o r m a l e s q u e tenga varias. En cada s u b c u e n c a s e realizan las tres primeras etapas d e cálculo. A l circular por otra s u b c u e n c a , se calcula la evolución del h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n una s u b c u e n c a al transitar por la s u b c u e n c a siguiente.

oyecto

Modelo m e t e o r o l ó g i c o (Meteorological

sss

En este c o m p o n e n t e s e a s o c i a n los registros de los pluviógrafos con la s u b c u e n c a q u e le c o r r e s p o n d a , t a m b i é n se introducen los datos de los p l u v i ó m e t r o s , s e p u e d e n utilizar precipitaciones reales, precipitaciones teóricas o t o r m e n t a s d e diseño. Si s e utilizan varios pluviómetros habrá q u e indicar s u s c o o r d e n a d a s para q u e H e c H m s pueda calcular el p r o m e d i o para cada subcuenca.

Modelo Meteorológico

Especificaciones de Control

Pluviómetro 1

Calcular de 4:00 a 8:00

Pluviómetro 2

Intervalo = 30 min

Model)

E s p e c i f i c a c i o n e s de c o n t r o l ( C o n t r o l S p e c i f i c a t i o n s ) En este c o m p o n e n t e s e indica c u a n d o debe empezar y terminar los cálculos, así c o m o el i n c r e m e n t o d e tiempo (Time interval) c o n el q u e s e d e b e n realizar los cálculos. Es decir, en este c o m p o n e n t e se indican los t i e m p o s de s i m u l a c i ó n y optimización.


página (38)


Por ejemplo, si e n el m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o se ha indicado q u e ha llovido d e s d e las 5:00 hasta las 11:00, los cálculos d e b e n realizarse d e s d e las 5:00 hasta u n t i e m p o superior a las 11:00, porque si la precipitación c e s a a las 11:00, h a y q u e permitir q u e el caudal g e n e r a d o por esta lluvia llegue a la estación d e aforo d e la c u e n c a , eso dependerá del t i e m p o d e c o n c e n t r a c i ó n .

I I tiempo d e c o n c e n t r a c i ó n , e s e l t i e m p o q u e tarda u n a gota d e agua, e n trasladarse d e s d e el punto m á s alejado d e la s u b c u e n c a hasta la salida d e esta ( r e a l m e n t e no corresponde al recorrido m a s largo d e la gota d e agua, sino a lo m a s dilatado e n el tiempo, y e n esto influyen la longitud d e cada recorrido y s u p e n d i e n t e particular).

El incremento d e t i e m p o , e s para indicar cada c u a n t o tiempo se d e b e n realizar los cálculos, c o n ello, s e define la resolución d e l h i d r o g r a m a resultante, calculado d e s p u é s d e u n a corrida o simulación realizada, H e c - H m s r e c o m i e n d a q u e este i n c r e m e n t o no d e b e ser menor q u e el 2 9 % d e l Lag Time, e s decir d e l tiempo d e retraso o retardo, entre e l pico d e l hietograma y e l pico d e l hidrograma.

Existen varias f o r m a s d e hallar el t i e m p o d e c o n c e n t r a c i ó n t d e u n a cuenca, según Kirpich, la f ó r m u l a para el cálculo d e l t i e m p o d e concentración e s :

El tiempo d e retraso, se p u e d e estimar mediante el t i e m p o d e concentración, con la siguiente relación: Lag Time - 0,6 t donde: Lag Time = t i e m p o d e retraso, e n min t = t i e m p o d e c o n c e n t r a c i ó n , e n min, calculado con la e c u a c i ó n (7) c

c

P neta

'

c

( ri t

c

=0,0195 H

\'

3

...(7)

donde: t = tiempo d e c o n c e n t r a c i ó n , e n min L = m á x i m a longitud del recorrido, e n m H = diferencia d e e l e v a c i ó n entre los puntos e x t r e m o s del c a u c e principal, e n m c

Tránsito de avenidas o propagación de caudales Se d e n o m i n a tránsito de avenidas, tránsito de hidrograma, propagación de caudales ( e n ingles flood routing, hydrograph routing o flow routing), al p r o c e d i m i e n t o a través del cual s e p u e d e determinar el h i d r o g r a m a d e l c a u d a l , e n un punto d e un c u r s o d e agua utilizando h i d r o g r a m a s c o n o c i d o s e n uno o m á s puntos a g u a s arriba.

tlag

tb

Si en el e x t r e m o d e un canal s e c o s e arroja un v o l u m e n d e a g u a (figura 12). El pequeño h i d r o g r a m a g e n e r a d o será inicialmente m á s alto y d e menor d u r a c i ó n (posición A del dibujo) y, a medida q u e avanza, el m i s m o v o l u m e n p a s a r á p o r los puntos B y C cada v e z con un h i d r o g r a m a m á s a p l a n a d o . Si s e s u p o n e q u e no existe


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Por ejemplo, si e n el m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o se ha indicado q u e h a llovido d e s d e las 5:00 hasta las 11:00, los cálculos d e b e n realizarse d e s d e las 5:00 hasta u n t i e m p o superior a las 11:00, porque si la precipitación c e s a a las 11:00, h a y q u e permitir q u e el c a u d a l g e n e r a d o por esta lluvia llegue a la e s t a c i ó n d e aforo d e la c u e n c a , eso dependerá del t i e m p o d e c o n c e n t r a c i ó n .

El tiempo d e c o n c e n t r a c i ó n , e s e l tiempo q u e tarda u n a gota d e agua, e n trasladarse d e s d e el punto m á s alejado d e la s u b c u e n c a hasta la salida d e esta ( r e a l m e n t e no corresponde al recorrido m a s largo d e la gota d e agua, sino a lo m a s dilatado e n el tiempo, y e n esto influyen la longitud d e c a d a recorrido y s u p e n d i e n t e particular).

El incremento d e t i e m p o , e s para indicar cada cuanto tiempo s e d e b e n realizar los cálculos, c o n ello, s e define la resolución d e l hidrograma resultante, calculado d e s p u é s d e u n a corrida o simulación realizada, H e c - H m s r e c o m i e n d a q u e este i n c r e m e n t o no d e b e ser menor q u e el 2 9 % d e l Lag Time, e s decir d e l t i e m p o d e retraso o retardo, entre e l pico d e l hietograma y el pico d e l hidrograma.

Existen varias f o r m a s d e hallar el t i e m p o d e c o n c e n t r a c i ó n t d e u n a cuenca, s e g ú n Kirpich, la f ó r m u l a para el cálculo d e l t i e m p o d e concentración e s :

El tiempo d e retraso, s e p u e d e e s t i m a r mediante el tiempo d e concentración, con la siguiente relación: Lag Time = 0,6 t donde: Lag Time = t i e m p o d e retraso, e n min t - tiempo d e c o n c e n t r a c i ó n , e n min, calculado con la ecuación (7) c

c

c

t

c

=0,0195 II

(7)

donde: t = t i e m p o d e c o n c e n t r a c i ó n , e n min L = m á x i m a longitud del recorrido, e n m H = diferencia d e e l e v a c i ó n entre los puntos e x t r e m o s d e l c a u c e principal, e n m c

Tránsito de avenidas o propagación de caudales Se d e n o m i n a tránsito de avenidas, tránsito de hidrograma, propagación de caudales ( e n ingles flood routing, hydrograph routing o flow routing), al p r o c e d i m i e n t o a través d e l cual se p u e d e determinar el h i d r o g r a m a d e l c a u d a l , e n un punto d e un curso d e a g u a utilizando h i d r o g r a m a s c o n o c i d o s e n uno o m á s puntos a g u a s arriba. Si e n el e x t r e m o d e un canal s e c o se arroja un v o l u m e n d e a g u a (figura 12). El pequeño h i d r o g r a m a g e n e r a d o será inicialmente m á s alto y d e m e n o r d u r a c i ó n (posición A d e l dibujo) y, a medida q u e avanza, el m i s m o v o l u m e n p a s a r á p o r los puntos B y C cada v e z con un h i d r o g r a m a m á s a p l a n a d o . Si s e s u p o n e q u e no existe


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pérdida de v o l u m e n (por infiltración o evaporación), c o m p r e n d i d a bajo los tres h i d r o g r a m a s serán idénticas.


el área

Figura 13. T r a n s i t o e n un e m b a l s e Figura 12. T r á n s i t o e n u n cauce Calcular el tránsito de a v e n i d a s , e s obtener el h i d r o g r a m a d e l punto C a partir del h i d r o g r a m a d e l p u n t o A. La utilidad práctica d e l procedimiento e s evidente. P o r ejemplo, el carácter catastrófico d e una avenida está r e l a c i o n a d o d i r e c t a m e n t e c o n la altura d e l pico del hidrograma (el c a u d a l m á x i m o ) , d e m o d o q u e e s f u n d a m e n t a l calcular c ó m o e s e pico va d i s m i n u y e n d o a m e d i d a q u e s e m u e v e a g u a s abajo. Si la figura 12 e v o c a b a el p r o c e s o q u e se p r o d u c e e n u n río, t a m b i é n se estudia el p r o c e s o de tránsito de caudales e n e m b a l s e s o cualquier depósito c o n u n a e n t r a d a y una salida. O b s e r v a n d o la figura 13 se c o m p r e n d e q u e u n a u m e n t o en el c a u d a l d e entrada, producirá t a m b i é n u n a u m e n t o e n el caudal d e salida, pero a m o r t i g u a d o p o r el depósito. Si e n el caudal d e entrada (I) s e produjera un h i d r o g r a m a similar al d e la figura 12-A, e n e l c a u d a l d e salida (O) se produciría un h i d r o g r a m a similar a la figura 1 2 - f í ó 1 2 C

Existen diversos p r o c e d i m i e n t o s para efectuar estos cálculos, q u e se agrupan e n d o s categorías: Métodos hidrológicos Se calcula c o m o u n a función d e l t i e m p o en un lugar particular. S e b a s a n en la e c u a c i ó n d e c o n t i n u i d a d , que para u n t r a m o d e u n c a u c e (o para un e m b a l s e ) e s t a b l e c e que: Volumen de entrada • almacenamiento

en un üt-

Volumen

de salida en ese

üt=

dividiendo por üt, s e tiene: Q entrada

- O salida

= I almacenamiento/

üt

... (8)

O, lo q u e es lo m i s m o (figura 13-fí): / - 0 = DS/Df ...(9) l - 0 = (S2-S1 )/üt ...(10) siendo: / = caudal d e e n t r a d a m e d i o (durante el t i e m p o üt) O = c a u d a l d e salida m e d i o (durante el t i e m p o üt) • S = S 2 - S1 = i n c r e m e n t o del almacenamiento e n el t i e m p o üt Para calcular c o n exactitud los caudales m e d i o s d e cada üt s e d e b e disponer d e u n h i d r o g r a m a continuo, pero si s e c o n o c e


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s o l a m e n t e un dato d e c a u d a l para cada í ir, los c a u d a l e s m e d i o s s e p u e d e n evaluar p o r el p r o m e d i o d e los caudales d e d o s üt consecutivos. Así, la e x p r e s i ó n (10) resultaría:


durante la recesión, e l c a u d a l d e e n t r a d a e s m e n o r al c a u d a l d e salida, f o r m á n d o s e una cuña negativa. almacenamiento por cuña

7,+/ 2

2

Q , + 0 2

2

=

S

2

- S

x

At

M é t o d o s hidráulicos Se b a s a n e n la s o l u c i ó n d e las e c u a c i o n e s d e c o n s e r v a c i ó n d e masa y de la c a n t i d a d d e m o v i m i e n t o , para e s c u r r i m i e n t o no permanente. S e calcula c o m o u n a f u n c i ó n del e s p a c i o y del t i e m p o a través del sistema. A d e m á s d e la ecuación d e c o n t i n u i d a d , s e utilizan las e c u a c i o n e s del m o v i m i e n t o del fluido, d e m o d o q u e para c a u c e s o canales e n r é g i m e n no p e r m a n e n t e se utilizan e c u a c i o n e s diferenciales.

Método de Muskingum Entre los m é t o d o s hidrológicos, p o s i b l e m e n t e el m á s utilizado p o r su sencillez es el d e M u s k i n g u m ( M u s k i n g u m no e s e l n o m b r e d e su autor, sino q u e el m é t o d o f u e desarrollado p o r el Servicio d e Conservación del distrito d e M u s k i n g u m , Ohio, U S A para prevención de a v e n i d a s ) . El m é t o d o d e M u s k i n g u m f u e p r e s e n t a d o por McCarthy ( 1 9 3 8 ) y m a n e j a relaciones caudal a l m a c e n a m i e n t o variables. Este m é t o d o m o d e l a el a l m a c e n a m i e n t o e n u n c a u c e , mediante la c o m b i n a c i ó n d e dos tipos d e a l m a c e n a m i e n t o , tal c o m o se muestra en la figura 14. Un almacenamiento prismático, f o r m a d o por u n v o l u m e n d e sección transversal c o n s t a n t e a lo largo del cauce prismático. Un almacenamiento en cuña, f o r m a d o por la diferencia entre los caudales d e entrada y salida, o bien, por la pendiente d e la lámina de agua en el t r a m o c o n s i d e r a d o . Durante el a v a n c e d e la avenida, el caudal d e entrada e s m a y o r que el d e salida y s e f o r m a lo q u e s e d e n o m i n a cuña positiva y

Sp = K O Figura 14. A l m a c e n a m i e n t o por prisma y por cuña e n un t r a m o d e un cauce El v o l u m e n d e a l m a c e n a m i e n t o prismático e s proporcional a l caudal d e salida, ya q u e s e s u p o n e q u e el c a u d a l d e salida e s proporcional al área d e la s e c c i ó n del c a u c e : S prisma = Sp = KO ... ( 1 2 ) El v o l u m e n d e a l m a c e n a m i e n t o p o r cuña, e s proporcional a la diferencia entre las e n t r a d a s y las salidas: Scuña = Sc = K X (I - O) ...(13) S u m a n d o las e c u a c i o n e s (12) y (13), se obtiene: S = KO + KX(l-0) ...(14) S = K[0 + X{l-0)] S = K[0 + XI-XO] S = K[XI + {1-X)0] ..-(15) donde:

S = a l m a c e n a m i e n t o e n el t r a m o considerado d e un c a u c e / = c a u d a l d e entrada e n e s e t r a m o O = c a u d a l d e salida d e ese t r a m o K = p a r á m e t r o q u e representa el tiempo d e tránsito d e la o n d a d e a v e n i d a a través del t r a m o



parámetro q u e d e p e n d e del a l m a c e n a m i e n t o e n cuña, de m a n e r a q u e u n valor d e X= 0 está a s o c i a d o c o n u n a l m a c e n a m i e n t o tipo e m b a l s e , mientras q u e un valor X = 0,5, c o r r e s p o n d e a u n a cuña t o t a l m e n t e desarrollada, valores práctico d e X p u e d e n t o m a r s e entre: 0,2-0,35

X=

La ecuación (15), representa el m o d e l o lineal d e a l m a c e n a m i e n t o para la p r o p a g a c i ó n d e a v e n i d a s e n cauces, p o r el m é t o d o d e M u s k i n g u m . A p l i c a n d o el v o l u m e n d e a l m a c e n a m i e n t o e n d o s instantes, 1 y 2, al c o m i e n z o y al final d e un intervalo d e tiempo üt, éstos pueden d e t e r m i n a r s e c o m o : S1=K[XI1 +{1-X) 01] ... ( 1 6 ) S2 = K[XI2 + (1 -X)02] ...(17) La variación e n el a l m a c e n a m i e n t o a través del t r a m o , sería la diferencia entre a m b o s a l m a c e n a m i e n t o s : S2-S1 = K{[XI2 + {1 - X)02] -[XI1 + (1 - X)01]} S2-S1 = K[X{I2-11) + (7 - X ) ( 0 2 - 01)] ... ( 1 8 ) De otro lado, utilizando la e c u a c i ó n d e continuidad, la variación e n el a l m a c e n a m i e n t o e s igual a: S 2

_

5 1

=

^±Z! ,_oi±o2 A

- 71) + (1 - X)(02 - O I ) ] = —

+ 1

2 - 71) + K(\ X)02 - K(\ X)0\

2

At -

0

1

+

0

2

Ar ... (20)

0

2

02 = K{\ +

-KX

KX + —1 2

Al

-KX

K(\-X)

+

At

+-

71 +

At

+

At

12 +

At

I

2,

At

01

2

At

K(\-X)K{\-X)

K(\-X)

+

At

OI

(21)

haciendo:

KX

+

*

(22)

2

Cl =

-KX

+

At

(23)

C2 = At

(24)

C3 =

... ( 2 5 )

Si s u m a m o s (22), ( 2 3 ) y (24), s e tiene:

2

KX +

At - KX + —

At

C\ C2 + C3 = -

2_

+

+ —

K(\-X)

+~

K(\-X)+

At = KXIl + y 71 - KXI2 + y 7 2 + K(\ X)0\ y O I

C l + C2 + C3 =

At

— 2

K(l-X)

At - — Ai - — At

Haciendo o p e r a c i o n e s a fin d e despejar 0 2 , se tiene:

K(\ X)02 +

KX +

02

se tiene: 0 2 = C171 + C 2 7 2 + C 3 0 1

Efectuando o p e r a c i o n e s , s e obtiene:

KX{I2

At

A/

Igualando las e c u a c i o n e s ( 1 8 ) y (19), se tiene:

K[X(I2

£(!-*) +

7

+ ^


K(\-X)

— [(71 + 7 2 ) - ( 0 1 + 0 2 ) ] K = — 2 — A (72-71) + ( 1 - X ) ( 0 2 - 0 1 )

+—

C l + C2 + C3 =

=l

K(\


página (46)

+—

...(26)

2

De la ecuación ( 2 6 ) , s e observa q u e la s u m a d e los coeficientes C 1 , C2 y C3 debe s e r igual a 1 . Si K= ütyX = 0,5, el h i d r o g r a m a d e salida e s idéntico al d e entrada pero desplazado a la derecha un t i e m p o igual a K. Si se c o n o c e n las d o s c o n s t a n t e s , K y X, s e p u e d e n calcular los caudales d e salida a partir d e los caudales d e entrada. Inversamente, si s e d i s p o n e n d e l o s caudales d e entrada y salida para el m i s m o h i d r o g r a m a , s e p u e d e n calcular las c o n s t a n t e s Ky X para e s e tramo d e cauce. O b t e n c i ó n de Ky Xa

partir de i n f o r m a c i ó n de c a m p o

Si se e n c u e n t r a n disponibles l o s hidrogramas d e entrada y salida observados para u n t r a m o d e u n río, s e p u e d e n d e t e r m i n a r los valores de K y X , utilizando la siguiente metodología: 1. 2.

Los valores calculados d e l n u m e r a d o r y d e n o m i n a d o r d e la ecuación ( 2 7 ) , s e c o l o c a n e n u n gráfico c o m o o r d e n a d a s y abscisas, r e s p e c t i v a m e n t e , lo q u e producirá u n a curva e n f o r m a de lazo. El valor d e X q u e p r o d u z c a un lazo, lo m á s parecido posible a u n a recta única, s e utiliza para calcular el valor d e K, q u e e s la p e n d i e n t e d e dicha recta. En la figura 15, la q u e tiene una mejor f o r m a d e u n a línea e s la q u e corresponde a X= 0,2. 600

w V 400 m > 200

0

Utilizando la i n f o r m a c i ó n d e los caudales d e entrada y d e salida, s e calculan para diferentes valores d e X, los valores d e l numerador y del d e n o m i n a d o r , d e la expresión d e K, la cual s e d e d u c e d e la e c u a c i ó n (20):

- 71) + (1 - X)(02 71 + 7 2 .

K =

— At

X(I2-I\)

+

- O I ) ] = !1±I1

01 + 0 2

A

At

(\-X)(02-0\)

A í

_

0

1

+

0

2

At

V V 400

X = 0,2

X = 0,1

X =0

/

/

/

600

S e a s u m e n varios valores d e X

K[X(I2

...(27)

r

X = 0,5

X = 0,4

X = 0,3

/~7

//

^200

1000 XI + ( 1 - X ) 0 [ m V s ]

o

y

y ¡y

500

1000 0

XI + ( 1 - X ) 0 [ m / s ] s

1000

500

XI • (1-XJO [m /s] s

Figura 15. O b t e n c i ó n d e los p a r á m e t r o s K y X d e M u s k i n g u m


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E j e m p l o de c á l c u l o de c a u d a l e s d e s a l i d a , c o n o c i d o s K y X Se dispone d e los c a u d a l e s diarios d e entrada e n u n t r a m o d e un cauce, q u e a p a r e c e n e n la primera columna d e la tabla 15. S e desea calcular los c o r r e s p o n d i e n t e s caudales a la salida d e e s e tramo sabiendo q u e K=1,3 días y X = 0 , 3


R e p r e s e n t a n d o g r á f i c a m e n t e e l h i d r o g r a m a d e entrada y el d e salida, se aprecia e n la figura 16, las d o s características d e l tránsito: el retardo (desviado hacia la d e r e c h a ) y la atenuación (el caudal m á x i m o o punta del h i d r o g r a m a ha disminuido):

50

Solución: Calculando C 1 , C2 y C 3 m e d i a n t e las e c u a c i o n e s (22), (23) y (24), se tiene: C1 = 0,0780 C2 = 0,6312 C3 = 0,2908 A p l i c a m o s la f ó r m u l a ( 2 5 ) para cada u n o d e los c a u d a l e s d e entrada, se obtienen los c a u d a l e s q u e a p a r e c e n e n la c o l u m n a 2 d e la tabla 15. Tabla 15. Cálculo del transito d e avenida según M u s k i n g u n Q de entrada (O) 3 3 5 15 41 32 19 6 3 3 3 3 3 3 3

Cálculo del Q de salida (I) 3,00 0,0780 x 3 + 0,6312 * 3 + 0,2908 x 3 = 3,00 0,0780 x 5 + 0,6312 x 3 + 0,2908 * 3 = 3,16 0 , 0 7 8 0 x 1 5 + 0 , 6 3 1 2 x 5 + 0 , 2 9 0 8 x 3,16 = 5,24 0 , 0 7 8 0 x 41 + 0 , 6 3 1 2 x 15 + 0 , 2 9 0 8 x 5,24 = 1 4 , 1 9 0 , 0 7 8 0 x 3 2 + 0 , 6 3 1 2 x 4 1 + 0 , 2 9 0 8 x 14,19 = 3 2 , 5 0 0 , 0 7 8 0 x 19 + 0 , 6 3 1 2 x 32 + 0 , 2 9 0 8 x 3 2 , 5 0 = 3 1 , 1 3 0,0780 x 6 + 0,6312 x 19 + 0,2908 x 31,13 = 21,51 0,0780 x 3 + 0,6312 x 6 + 0,2908 x 21,51 = 10,28 0 , 0 7 8 0 x 3 + 0 , 6 3 1 2 x 3 + 0 , 2 9 0 8 x 10,28 = 5 , 1 2 0 , 0 7 8 0 x 3 + 0 , 6 3 1 2 x 3 + 0 , 2 9 0 8 x 5,12 = 3 , 6 2 0,0780 x 3 + 0,6312 x 3 + 0,2908 x 3,62 = 3,18 0,0780 x 3 + 0,6312 x 3 + 0,2908 x 3,18 = 3,05 0,0780 x 3 + 0,6312 x 3 + 0,2908 x 3,05 = 3,02 0 , 0 7 8 0 x 3 + 0 , 6 3 1 2 x 3 + 0 , 2 9 0 8 x 3,02 = 3 , 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12

tiempo (días)

Figura 16. C a u d a l e s d e entrada y salida Nota, c o n objeto d e g a r a n t i z a r la precisión y la estabilidad d e la solución, s e r e c o m i e n d a dividir la longitud total del t r a m o del c a u c e considerado, e n u n a serie d e s u b t r a m o s (este e s el n ú m e r o d e s u b t r a m o s q u e pide H e c - H m s c u a n d o u s a el m é t o d o d e M u s k i n g u m ) , d e m a n e r a q u e la longitud d e cada u n o , coincida a p r o x i m a d a m e n t e c o n la distancia recorrida por el flujo, d u r a n t e el incremento d e t i e m p o d e cálculo.

Calibrar y validar los resultados arrojados por Hec-Hms Para q u e los resultados d e la simulación e n H e c - H m s , r e p r e s e n t e n con algún g r a d o d e confiabilidad, el c o m p o r t a m i e n t o d e la c u e n c a q u e s e está a n a l i z a n d o , e s n e c e s a r i o someterlos a pruebas d e calibración, validación y análisis d e sensibilidad d e los p a r á m e t r o s involucrados.


El proceso de calibración, necesita disponer de registros de precipitación y m e d i d a s de c a u d a l para un m i s m o evento, y consiste e n la b ú s q u e d a s i s t e m á t i c a de los valores de los parámetros, q u e p r o p o r c i o n a n un m e j o r ajuste entre el h i d r o g r a m a simulado y el o b s e r v a d o . Este p r o c e s o recibe t a m b i é n , a veces, el n o m b r e de optimización de p a r á m e t r o s . Si se cuenta sólo c o n dos registros lluvia-caudal por e j e m p l o , e n t o n c e s uno d e b e ser u s a d o en la calibración y el otro en la validación. El proceso c o m i e n z a con la recopilación de datos, q u e podrán ser diferentes, s e g ú n el tipo de m o d e l o cuyos p a r á m e t r o s se quieran ajusfar. Así, si s e trata de calibrar un modelo de tránsito de caudales a lo largo de un d e t e r m i n a d o t r a m o de cauce, será necesario disponer de los h i d r o g r a m a s medidos al principio y al final del m e n c i o n a d o t r a m o . Por el contrario, si se trata de un modelo de t r a n s f o r m a c i ó n de lluvia en caudal, será necesario disponer tanto de los datos de lluvia c o m o de caudal. En Hec-Hms la e s t i m a c i ó n de los parámetros se hace a u t o m á t i c a m e n t e , a partir de u n a selección inicial de t o d o s los valores por parte del usuario, hasta producir un ajuste óptimo de los valores calculados con los o b s e r v a d o s . El p r o g r a m a permite calibrar los p a r á m e t r o s a s o c i a d o s c o n : • Las pérdidas por infiltración • Los m é t o d o s de t r a n s f o r m a c i ó n de la lluvia en escorrentía • El flujo base • El tránsito de caudales d e s d e las s u b c u e n c a s localizadas a g u a s arriba del sitio de d o n d e proviene el registro. Un aspecto i m p o r t a n t e dentro del proceso de calibración es el establecimiento de una d e n o m i n a d a función objetivo, la cual, e s una expresión m a t e m á t i c a q u e sirve para valorar cuantitativamente, la mayor o m e n o r b o n d a d del ajuste entre el hidrograma s i m u l a d o y el observado. Las f u n c i o n e s objetivo q u e utiliza H e c - H m s para la calibración son las siguientes: •


página (50)

Ajuste p o n d e r a d o por m í n i m o s c u a d r a d o s

• • •

Sumatoria del c u a d r a d o de los residuos S u m a de los valores absolutos de los residuos Porcentaje de error r e s p e c t o al caudal pico

H e c - H m s e m p l e a dos algoritmos de ajuste para minimizar la función objetivo, a fin de e n c o n t r a r los p a r á m e t r o s óptimos: • El m é t o d o de gradiente univariado q u e evalúa y ajusta un parámetro a la vez, m i e n t r a s mantiene los otros valores constantes. Este m é t o d o se e n c u e n t r a por defecto en el sistema, e s utilizado de m a n e r a automática por el p r o g r a m a cuando se trate de ajusfar un único parámetro. •

El m é t o d o de Nelder & M e a d q u e utiliza el m é t o d o para evaluar t o d o s los p a r á m e t r o s s i m u l t á n e a m e n t e determinar cual se d e b e ajustar.

simplex y así

Por otro lado, existen restricciones o rangos para los valores de los parámetros, con el fin de evitar q u e se produzcan respuestas p o c o razonables en la o p t i m i z a c i ó n . Para evaluar la confiabilidad de los resultados de la calibración, s e utiliza una m e d i d a de la sensibilidad de la función objetivo, r e s p e c t o a los parámetros. La función objetivo se calcula, c a m b i a n d o el valor de uno de los p a r á m e t r o s ya o p t i m i z a d o s entre 0,995 y 1,005 v e c e s su óptimo, mientras t o d o s los d e m á s se conservan invariantes. La medida de sensibilidad, es el c a m b i o en porcentaje del valor de la función objetivo, c o m o resultado del c a m b i o en 1 % del óptimo del parámetro. La validación d e los resultados del modelo, d e s p u é s de calibrados los parámetros, se hace d i r e c t a m e n t e con la simulación del programa, al cual se le introduce un registro de precipitación d e verificación y se c o m p a r a el h i d r o g r a m a de salida calculado c o n el registrado para el m i s m o evento.


página (52)

Instalar proyectos que sirven de ejemplos en Hec-Hms

Select Directory For Installing Sarnple Projects Buscaren:

C u a n d o se instala el H e c - H m s , e n la carpeta d o n d e s e instala e l programa, t a m b i é n s e a g r e g a e l archivo Samples q u e está comprimido. Si este archivo s e d e s c o m p r i m e o se instala, s e tendrán 3 carpetas c o n igual c a n t i d a d de proyectos, los proyectos tienen los nombres: Castro, Tenk y Tifton. Para usar estos p r o y e c t o s h a y q u e realizar instalación, de la siguiente m a n e r a : •

Ejecutar la o r d e n Help/ Install

Sarnple

el proceso

de

\S

í

' [ T i n

g | Ejemplo02 i¿3 Ejemplos Q

Documentos recientes

NEMA

Escritorio

Projects... Mis documentos

Nombre de archivo: [ C:\HEC\HEC-HM5

Quick Start Guide

Archivos de tipo:

User's Manual

j Todos los archivos v |

Select Cancelar

Technical Reference Manual Applications Guide

D e s p u é s d e este proceso, e n el directorio indicado, s e tienen las 3 carpetas, c o m o s e m u e s t r a :

Install Sarnple Project View Terrns and Conditions for Use

P

About HEC-HMS

•

castro

En d e la v e n t a n a Select Directory For Installing Sarnple Projects, b u s c a r el directorio d o n d e s e d e s e a n instalar estos 3 proyectos, para este caso, aquí lo instalaremos e n

tenk

B u s c a r e n :

C : \ H E C \ H E C - H M S , luego h a c e r clic e n el botón

Select

tifton

C a d a u n o d e e s t o s p r o y e c t o s tiene los c o m p o n e n t e s indicados y a d e m á s una carpeta map, d o n d e s e a l m a c e n a n los m a p a s de c a d a proyecto. En el E j e m p l o 1 , u s a r e m o s el archivo Tifton.map q u e s e encuentra e n la c a r p e t a map d e tifton. -

_ j tifton O

maps

Tifton InstalIShield Script Map File 2? KB


página (54)

Ejemplos Con ejemplos, s e indicará paso a paso el u s o del H e c - H m s . Para los diferentes e j e m p l o s s e indican los m o d e l o s q u e se usan para: • Separar la lluvia neta o efectiva (Loss Method) • Transformar la precipitación neta a escorrentía directa (Transforrn Method) y los modelos q u e s e requieran, por ejemplo, el m o d e l o usado para el tránsito de a v e n i d a s (Routing Method)

E¡emolo 1 J

E n t o d a s t u s a c c i o n e s ... pon lo mejor d e ti

¿-oss Method: Initial and Constant Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph

En Cartago s e tiene una c u e n c a c u y a área e s d e 5.2 k m , d e la cual se desea e s t i m a r el c a u d a l pico q u e produce una t o r m e n t a d e l 30 marzo d e l 2 0 0 7 y q u e tiene el hietograma q u e s e muestra e n la figura E 1 . 1 . 2

Para separar la precipitación neta (Loss Method), usar el m o d e l o d e pérdidas iniciales y c o n s t a n t e s (Initial and Constant), para los siguientes datos: • pérdidas iniciales (Initial Loss): 50 m m


• •

página (56)


pérdidas c o n s t a n t e s (Constant Rate): 12.7 m m / h porcentaje de i m p e r m e a b i l i z a c i ó n (Impervious): 0 %

Para transformar la precipitación neta a escorrentía directa (Transforrn Method), usar el m o d e l o del hidrograma unitario sintético del S C S (SCS Unit Hydrograph), conociendo: • tiempo de retardo (Lag Time): d e 2 hr.

Ejecutar Hec-Hms

Hacer doble clic sobre el icono de a c c e s o directo seguir el proceso c o n f o r m e s e indica e n la figura 1 C o n f i g u r a r el directorio d e l o s p r o y e c t o s

Despreciar el flujo base.

Si se desea q u e por defecto, los proyectos q u e s e g e n e r e n s e guarden en u n a carpeta específica, ejecutar la orden Tools/Program Settings..., e n la v e n t a n a q u e a p a r e c e , e n el c a m p o Project Directory, ubicar el directorio d o n d e s e g u a r d a r á n los proyectos, por e j e m p l o C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos, para q u e s e vea c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

22 E 6 18 2

0

8& Program Settings

5.12

110

| General|| Results ¡¡ Messages! 0

Display warning before changing component method

4

0

Display warning before deleting a component

2

•

Show tooltips on compute tab in watershed explorer

14:00 14:30 15:00 1 5 : 3 0 1 6 : 0 0

.« Use descripción for tooltip ;

16:30 17:00 17:30 18:00

Use cornponents for tooltíp

tiempo (horas) Figura E1.1 H i e t o g r a m a del ejemplo 1 Solución:

| | Optimize for mínimum memory usage •

Automatically open last project on start-up

Project Directory: I C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos

El proceso para resolver el e j e m p l o 1 con el u s o del H e c - H m s , e s c o m o sigue:

OK

| S Cancel

Clic en L ° L Í Con esto, t o d o s los p r o y e c t o s s e g u a r d a r á n e n HMS\Ejemplos.

C:\HEC\HEC-


página (58)


Crear un nuevo proyecto de nombre EjemploOl

File

Edit

En la V e n t a n a d e definición del proyecto, hacer:

•

g$ y

View

Cornponents

,

Para

^

%

1 EjemploOl

S

HEC-HMS 3.1.0

File

Edit

New...

View

E x p l o r a d o r de la c u e n c a

Cornponents

Ctrl+N

ü

«*•

Se abre la ventana Créate a New Project

(figura E 1 . 2 )

Compute I Results

Definir el m o d e l o d e la c u e n c a

Créate a New Project

Ejecutar la orden Component/Basin

EjemploOl Primer ejemplo de Hec-Hms

Cornponents

C: \HEC\HEC-HM5\ jemplos Default Unit System: Metric

Cornponents

Parameters

Model

Manager

Compute

Basin Model Manager Meteorologic Model Manager

V

Control Specifications Manager Créate

Cancel

Time-Series Data Manager Paired Data Manager

Figura E1.2 C r e a r u n nuevo proyecto En esta ventana, escribir: En Ñame: E j e m p l o O l , esto será el n o m b r e d e l proyecto y t a m b i é n d e la carpeta d o n d e s e g u a r d a r á el p r o y e c t o • En Description: Primer e j e m p l o d e H e c - H m s - En Location: indicar la d i r e c c i ó n d o n d e s e d e s e a a l m a c e n a r el proyecto, e n este c a s o e n C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos. - En Default Unit System: elegir el sistema de u n i d a d e s c o n el q u e se va a trabajar, e n e s t e caso, Metric. Clic e n el botón Créate. D e s p u é s de esto, e n el panel d e l Explorador d e la c u e n c a , s e muestra el proyecto creado.

Grid Data Manager

En la ventana Basin

Model Manager,

Basin Model Manager Current basin models New.., Copy... Rename. Delete

clic e n New


Se abre la ventana Créate

página (60)


A New Basin Model (figura E1.3).

Créate A New Basin Model Ñame : I Cartago

_ J EjemploOl GB~ J Basin Models

Description : Cuenca sin flujo base Créate

Cancel

Figura E 1 . 3 Crear m o d e l o de cuenca Cartago En esta ventana: • Escribir: - En Ñame: C a r t a g o - En Description: C u e n c a sin flujo base (ésto sólo es u n comentario) Clic en el botón

Créate

Se regresa a la ventana Basin Model Basin Model Manager Current basin models Cartago

New... Copy... Rename.. Delete

Cerrar esta ventana, hacer clic e n IIm D e s p u é s de esto, e n el panel d e l Explorador de la c u e n c a , s e muestra el modelo d e la c u e n c a c r e a d o (Basin Model).

Manager

Cornponents I Compute i; Results i

Si s e hace clic e n el s i g n o +, d e • c u e n c a Cartago creada.

Basin Models _

s

e

o b s e r v a la

_ J EjemploOl B - _ j Basin Models £9 Cartago :

Cornponents

Compute

Results

Si s e hace clic e n el n o m b r e d e la c u e n c a Cartago, se m u e s t r a n los c o m p o n e n t e s de ésta (figura E1.4), tanto e n el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , c o m o e n el Escritorio de trabajo (donde se va a representar g r á f i c a m e n t e el m o d e l o d e la c u e n c a ) y se activan los iconos d e la barra d e h e r r a m i e n t a ^ ^ ^ V ¿ i , que muestran los e l e m e n t o s hidrológicos, q u e sirven para crear e l modelo de la c u e n c a .


página (62)


ü HEC-HMS 3.1.0 [C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos\Ejemplo01\Ejern.. • Ua File

Edit

•

o? y

B

_jj

View

B a s i n

Cornponents

m

parameters

Compute

Results

lools Help

%

| T # Basin Model [Cartago]

Models

¡0

m \ik

Qfn)(x] i

Explorador de la cuenca I Cornponents Compute I Results

x

•

Basin Model —

Ñame: Cartago Grid Cell File: Local Flow: No Flow Ratios: No Replace Missing: No Unit System: Metric

v

JE

v v

USGS Digital Line Graph File (*.dlg) AutoCad Interchange File (*,dxf) Geo-Referenced Image (*.irng) HMS Map File (*.map) ESRI Shapefile (*,shp)

v

V !

El diagrama d e l m a p a d e la c u e n c a no posee ningún efecto real sobre las simulaciones a realizar, pero s e convierte e n una a y u d a gráfica m u y i m p o r t a n t e de r e p r e s e n t a c i ó n d e la cuenca. H e c - H m s no g e n e r a d i a g r a m a d e mapas, pero si permite la utilización de m a p a s digitalizados, por ejemplo e n A r c V i e w , A u t o C A D , etc. Por lo tanto, si s e dispone del mapa d e la c u e n c a e n formatos:

Eiscritorio de tr al >aj o

Description: Cuenca sin flujo base 1 f£

I n c l u i r m a p a s d e la c u e n c a

NOTE 10008: Finished opening project "EjemploOl" in directory "C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos\Ejemplo01" at time 22nov2007, 16:27:20.

Editor de componentes

Figura E 1 . 4 C o m p o n e n t e s d e la c u e n c a C a r t a g o S a l v a r el p r o y e c t o Para salvar el proyecto e n cualquier instante puede hacer: - Clic e n el botón H - Ejecutar la orden File/Save, ó - Presionar Ctrl + S El proyecto s e g u a r d a d o n d e s e indicó al m o m e n t o d e crear el proyecto, en la v e n t a n a Creare a New Project d e la figura E 1 . 2 , para el ejemplo, e n C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos.

éste puede ser a g r e g a d o al proyecto. Nota. Si se digitaliza el m a p a c o n A r c V i e w s e crea un archivo c o n extensión .shp, q u e es el q u e se utiliza con H e c - H m s , pero t a m b i é n se crean otros 2, c u y a s e x t e n s i o n e s s o n .dbfy .shx. T e n e r c u i d a d o d e copiar t o d o s e s t o s archivos, e n la carpeta d o n d e s e tiene el proyecto, puesto q u e s o n necesarios para q u e se visualice el de extensión .shp. En el anexo s e explica el p r o c e s o para crear extensión .map, para s e r u s a d o s con H e c - H m s . '

archivos c o n

Proceso Para incluir el m a p a ya e l a b o r a d o del e s q u e m a d e la c u e n c a , hacer: • Copiar el archivo (o archivos) del m a p a d e la c u e n c a digitalizada, e n la carpeta d o n d e se está g u a r d a n d o el proyecto. Para este e j e m p l o s e v a a utilizar el archivo Tifton.map el mismo q u e s e e n c u e n t r a e n la carpeta map de tifton, por lo q u e el archivo Tifton.map se copiará a la carpeta E j e m p l o O l .



página (64)

•

Seleccionar la c u e n c a d e l m o d e l o d e la cuenca, e n este caso

ESES (esto,

para activar el Escritorio de trabajo)

Ejecutar la o r d e n View/Background principal, c o m o s e m u e s t r a : I

Cornponents

Maps,

desde

el

menú

En la v e n t a n a Select q u e s e abre, buscar la carpeta d e l proyecto, d o n d e s e copió el archivo a mostrar y seleccionarlo, para el ejemplo es C:\HEC\HECH/\/ftEjemplos\Ejemplo01. Si e l archivo tiene la e x t e n s i ó n .shp (por e j e m p l o , c r e a d o c o n A r c V i e w ) s e verá por defecto, sino hacer clic e n , a fin d e seleccionar el tipo d e archivo disponible y q u e nuestro archivo se v e a .

Parameter;

v

Máximum Extents Background Maps

O la orden Background Escritorio de trabajo

Layers,

USGS Digital Line Graph File (*.dlg) ftutoCad Interchange File (*.dxf) Geo-Referenced Image (*.¡mg) HMS Map File (*.map)

haciendo clic d e r e c h o sobre el

Cut Element

ESRI Shapefile (*.shp)

Copy Element Paste Element

Para este e j e m p l o , s e selecciona la e x t e n s i ó n map, ubicar el archivo Tifton.map

Select All Clear Selection

I

Máximum Extents Background Layers

En la v e n t a n a Background

Maps,

clic e n el botón

Buscar en: !

1 basinStates

\ i

Current background maps Move Up Move Dovvn

EjemploOl

Add...

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Background Maps

para

Escritorio

optimizer

[m| Tifton.map Nombre de archivo:

Tifton. map

Archivos de tipo:

HMS Map File (*.map)

Select Cancelar

Add..

En esta ventana clic e n el botón

Remove

Background Cancel

Maps,

Select

para retornar a la v e n t a n a

e n ella se m u e s t r a el archivo seleccionado:



página (66)

Nota. Es r e c o m e n d a b l e si s e va incluir un m a p a al proyecto, hacerlo antes d e incluir los e l e m e n t o s hidrológicos d e la c u e n c a , así éstos e l e m e n t o s , s e p o d r á n a c o m o d a r e n f o r m a a d e c u a d a .

Background Maps

Hacer clic e n el botón — l d e la ventana Background Maps. Si s e g u i m o s el p r o c e s o s e habrá incluido el m a p a Tifton.map al proyecto, por lo q u e e n e l Escritorio d e trabajo s e verá c o m o s e muestra e n la figura: Basin Model [Cartago]

Subcuenca (Subbasin)

\ i

d9» Tramo (Reach)

1

I

I

Ül

i

i

\

Tabla E1.1 E l e m e n t o s hidrológicos para crear el m o d e l o d e la cuenca Elementos hidrológico

i

1

Crear los elementos hidrológicos Para definir la estructura d e l m o d e l o d e la c u e n c a , el p r o g r a m a dispone d e los e l e m e n t o s hidrológicos, cuya descripción s e indican en la tabla E 1 . 1 . C o n estos siete e l e m e n t o s hidrológicos, el usuario puede elaborar u n a c u e n c a t a n compleja, c o m o requiera el problema' q u e está tratando y c o m o lo permita la información d e c a m p o . Los e l e m e n t o s anteriores s e disponen e n f o r m a d e redes dendríticas, c o n u n orden o s e c u e n c i a lógica para realizar l o s cálculos, d e s d e las s u b c u e n c a s q u e c o n f o r m a n las c a b e c e r a s a g u a s arriba, hasta el punto d e salida d e todo el caudal a g u a s abajo.

V J >

Descripción Se usa para representar la cuenca física, se colocan tantas como se tengan en la cuenca. Este elemento se caracteriza porque no recibe flujo entrante y produce un solo flujo saliente. Se usa para transportar el agua generada en algún punto de la cuenca, hacia aguas abajo, hasta otro punto de la cuenca, definidos ambos en el modelo de la cuenca. La respuesta de este transporte es un retardo y una atenuación del hidrograma de entrada. Este elemento se caracteriza porque recibe uno o varios flujos entrantes y produce un solo flujo saliente. Los flujos entrantes provienen de otros elementos de la cuenca, como por ejemplo las subcuencas. Es importante notar que las subcuencas de cabecera o mas alta no llevan reach, es decir, el primer reach va desde la salida de la subcuenca mas alta, hasta la salida de la subcuenca que le sigue, o sea, que los parámetros para el transito de caudales para


la subcuenca mas alta, no se tendrán en cuenta ni es necesario calcularlos pues no se considera flujo en ella, sino a partir de la siguiente. También es importante aclarar que el agua que recoge la subcuenca se sitúa a la salida de ella, o sea, justo en el inicio del tramo de la subcuenca que le sigue. Este tipo de elementos se suele utilizar para representar tramos de ríos o arroyos en los que se produce el tránsito de un determinado hidrograma. ISBI

Embalse (Reservoir)

Unión (Junction)

Derivación (Diversión)

Fuente (Source) ¡ttj Sumidero (Sink)


página (68)

Se usa para modelar la retención y atenuación de un hidrograma causado por un embalse. La entrada puede provenir de uno o varios elementos hidrológicos, situados aguas arriba del depósito, y proporciona como resultado del cálculo un único flujo saliente. Se usa para juntar los cauces de dos subcuencas cuyos cauces confluyan en un punto, se supone que este punto es el inicio de la subcuenca a donde ambas vierten o confluyen. Este elemento se caracteriza porque recibe uno o varios flujos entrantes y produce un solo flujo saliente. Se usa para modelar un flujo de agua que abandona un tramo de cauce. La entrada proviene de uno o varios elementos de aguas arriba. La salida de este elemento consiste de un flujo derivado y otro no derivado (que sigue por el cauce). El flujo derivado es definido por el usuario. Se puede utilizar para representar la existencia de vertederos laterales que derivan el agua hacia canales o zonas de almacenamiento separadas del cauce propiamente dicho. Se usa para introducir agua dentro del modelo de la cuenca, por ejemplo para representar un trasvase a la cuenca modelada, proveniente de otra cuenca. Se usa para representar el punto de salida de la cuenca, ya sea al mar o al vértice mas bajo de esta. Este elemento se caracteriza porque recibe uno o varios flujos entrantes y no produce flujo saliente. En este punto es donde se observa el hidrograma, para saber el caudal que se produce en la cuenca para una tormenta dada.

Un d e m e n t o hidrológico representa un proceso físico tal c o m o u n a subcuenca, t r a m o d e corriente o confluencia. C a d a e l e m e n t o representa parte de la respuesta total d e la c u e n c a a la precipitación. Un e l e m e n t o hidrológico usa un modelo m a t e m á t i c o para describir el p r o c e s o físico. Abrogar el e l e m e n t o h i d r o l ó g i c o s u b c u e n c a C o m o en este ejemplo, la c u e n c a e s única sólo s e agregará u n a rtubcuenca c * y al final de la c u e n c a s e colocará un s u m i d e r o • = ' , porque s u p o n e m o s q u e la c u e n c a d e s c a r g a e n el mar. Para esto hacer: • •

Clic en la h e r r a m i e n t a Clic en cualquier parte del Escritorio de trabajo En la ventana Craete A New Subbasin Element, escribir - En Ñame: S u b c u e n c a U n i c a - En Description: S u b c u e n c a única sin flujo base Luego, clic e n el b o t ó n

Créate

Críate A New Subbasin Element N.ime :

SubcuencaUnica

Description :

Subcuenca única sin Flujo base| Créate

Cancel

I íospués d e este p r o c e s o e n el panel del Explorador de la c u e n c a un tiene: _ J EjemploOl bJ _ J Basin Models B"Qf» SubcuencaUnica


Y en el Escritorio SubcuencaUnica

de

trabajo

se

tiene


el

componente

Créate A New Sink Element

9 Basin Model [Cartago]

U b i c a r los e l e m e n t o s e n la p o s i c i ó n a d e c u a d a • • •

Hacer clic e n el icono d e selección ^ Clic e n SubcuencaUnica y m o v e r a la posición a d e c u a d a Clic en Sink-*! y ubicarlo e n la salida d e la c u e n c a ( e s t a c i ó n de aforo)

C o n e x i ó n de los e l e m e n t o s h i d r o l ó g i c o s El lugar d e l escritorio d o n d e s e c r e a n los e l e m e n t o s es irrelevante, lo importante s o n las c o n e x i o n e s entre los e l e m e n t o s . Se c o n e c t a n d e s d e a g u a s arriba hacia a g u a s abajo. Si q u i s i é r a m o s crear otra s u b c u e n c a , c o m o la h e r r a m i e n t a Subbasin todavía lo t e n e m o s activa, p o d e m o s hacer clic e n cualquier otra parte d e l p a n e l del Escritorio d e trabajo, pero c o m o en el e j e m p l o solo s e tiene una s u b c u e n c a , para desactivar esta

Para c o n e c t a r la SubcuencaUnica c o n Sink-'], hacer lo siguiente: • Clic d e r e c h o sobre SubcuencaUnica, e n el m e n ú e m e r g e n t e q u e a p a r e c e s e l e c c i o n a r Connect Downstream (conectar a g u a s abajo), el cursor a d q u i e r e la f o r m a d e cruz.

herramienta, h a c e m o s clic e n el icono de selección ^ .

View Results

A g r e g a r un s u m i d e r o

Connect Downstream Delete Connect ton

Para agregar un s u m i d e r o , hacer:

Cut Element

•

Clic e n la herramienta BB

•

Clic e n cualquier parte d e l escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a Créate A New Sink Element q u e s e muestra, aceptar el n o m b r e S/n/c-1 y hacer clic e n el botón

•

Créate

Copy Element Paste Element Delete Element

•

Clic con e s a cruz sobre S i n k - 1


página (72)


Con este proceso s e hace la c o n e x i ó n automática, s e verá c o m o s e muestra en la figura:

Subbasin

Loss Transforrn ¡ Options

Basin Ñame: Cartago Element Ñame: SubcuencaUnica

Basin Model [Cartago]

Description:

Subcuenca única sin flujo base

Downstream: Sink-1

!

V

Area (KM2) Loss Method: Initial and Constant

\ 1!

Transforrn Method: Clark Unit Hydrograph

aUn ca

v. V

Baseflow Method: - N o n e -

f.

1

;

£

Sink 1 <

En esta ventana los datos a introducir, son: Description, u n a descripción d e nuestra cuenca (opcional) Dowstream, lo q u e se e n c u e n t r a a g u a s abajo d e este e l e m e n t o , e n este caso, se o b s e r v a q u e a g u a s abajo d e la S u b c u e n c a U n i c a , s e encuentra Sink-'], esto s e coloca a u t o m á t i c a m e n t e al realizar la c o n e x i ó n d e los e l e m e n t o s d e la c u e n c a . Area, el área d e la c u e n c a e n k m Loss Method, elegir el m é t o d o a usar para calcular las pérdidas d e la precipitación y s e p a r a r la precipitación neta d e la precipitación total, para el e j e m p l o , s e pide trabajar c o n el m é t o d o Initial and Constant. 2

I n t r o d u c i r d a t o s e n el e l e m e n t o del m o d e l o d e la c u e n c a C o n el proceso realizado hasta el m o m e n t o , e n el panel d e l Explorador d e la c u e n c a , s e t i e n e n los elementos a g r e g a d o s y q u e se muestran e n la figura: _ j EjemploOl Él- _ j j Basin Models Cartago ! j&fcj Sink-1 4h SubcuencaUnica

Si s e l e c c i o n a m o s e n e s t e panel * S » lSubcuencaUnica en el panel d e Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a c o m o s e observa e n la siguiente figura:

Transforrn Method, elegir el m é t o d o para t r a n s f o r m a r la precipitación neta e n c a u d a l . Para el ejemplo, se pide trabajar c o n el método del S C S . Baseflow Method, elegir el m é t o d o para calcular el flujo base, esto para añadir el c a u d a l base q u e tenía la c u e n c a antes d e la crecida, y q u e d e b e c o n t i n u a r por d e b a j o d e l hidrograma d e crecida. C o m o e n este ejemplo s e indica q u e s e d e b e despreciar el flujo base, e n esta casilla se elegirá None. I n g r e s o de d a t o s d e la S u b c u e n c a U n i c a En concreto para el e j e m p l o h a c e m o s : - En Area, escribir 5.2


página (74)


- En Loss Method, a c e p t a r el m é t o d o Inicial and Constant. - En Transforrn Method, clic e n el c a m p o q u e dice Clark Unit Hydrograph, c o n lo cual s e m u e s t r a n los métodos a elegir, c o m o s e muestra e n la figura:

Subbasin

Loss ¡ Transforrn I Options

Basin Ñame: Cartago Element Ñame: SubcuencaUnica Description:

--None-

Basin Ñame: Clark Unit Hydrograph Element Ñame: Kinernatic Wave

v

Area (KM2) 5.2

Description: ModClark

Loss Method: Initial and Constant

Downstream: SCS Unit Hydrograph Snyder Unit Hydrograph Area (KM2) User-Specified 5-Graph Loss Method: User-Specified Unit Hydrograph Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph

Subcuenca única sin flujo base

Downstream: —None—

Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: --None—

V

1

v

v

í

Baseflow Method: --None-

Elegir la opción SCC Unit Hydrograph (hidrograma unitario sintético del Servicio de C o n s e r v a c i ó n de Suelos), al hacer esto, se m u e s t r a el mensaje indicando si s e quiere c a m b i a r d e método: SubcuencaUnica ••

You are about to change methods and lose all current loss data for this subbasin. Are you sure you want to change methods?

E3

Method,

|

Loss

Subbasin ] Loss | Transforrn |¡ Options |

Basin Ñame: Cartago Element Ñame: SubcuencaUnica Initial Loss (MM) Constant Rate (MM/HR) Impervious (%) 0.0

S

Hacer clic en el botón Si. En Baseflow

Sin salir d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña muestra la v e n t a n a siguiente:

c o m o no existe flujo base, se deja e n None.

Después de ingresar estos valores, los d a t o s para la S u b c u e n c a U n i c a e n el Editor d e c o m p o n e n t e s , s e verá c o m o s e muestra en la siguiente figura:

De acuerdo a los datos, se tiene: - Pérdida inicial (Inicial Loss): 5 0 m m - R a z ó n de pérdida c o n s t a n t e (Constant Rate): 12.7 m m / h r - % área i m p e r m e a b l e (Impervious): 0% Si c o l o c a m o s estos valores e n los c a m p o s respectivos, s e tiene:


lat» Subbasin [ Loss j Transforrn


página (76)

C r e a r el e l e m e n t o del p l u v i ó g r a f o

Options

Para ello ejecutar la o r d e n : Cornponents / Manager, s e abre la v e n t a n a q u e se muestra:


Time

^

e

r

/

e

s

Q

a f a

Initial Loss (MM) 50 Constant Rate (MM/HR)

12.7

Time-Series Data Manager

Impervious (%) 0.0

Data Type: Precipitaron Gages

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña y c o m o se ha elegido e l m é t o d o d e l S C S para t r a n s f o r m a r la precipitación neta e n c a u d a l , s e solicita s o l a m e n t e el Lag Time (tiempo de retraso), e n m i n , c o m o se muestra e n la figura: T r a n 5 t w r r i

Current time-series data

t

New... Copy... Rename.,.

l&» Subbasin

Loss

Transforrn

Options

Delete Add Window


Delete Window

Lag Time (MIN)

De a c u e r d o a los d a t o s d e l e j e m p l o el Lag time es de 2 horas, pero las unidades para este c a m p o e s e n m i n , por lo cual s e d e b e escribir 120. Colocar este valor e n el c a m p o indicado, d e s p u é s d e esto se tiene: Subbasin

Loss

Transforrn

Options

En esta ventana, e n Dará Type s e p u e d e elegir p a r a i n < ^ datos de precipitación, caudales, almacenamientos, temperaturas radiación solar y coeficiente d e cultivos, c o m o s e n n t ^ J j J J g \ figura: r e s a r

e

Basin Ñame: Cartago Element Ñame: SubcuencaUnica Lag Time (MIN) | 120

Datos de

precipitación

Antes de crear el M o d e l o Meteorológico, se d e b e introducir los datos pluviométricos, e n este ejemplo h a y un pluviógrafo.

Data Type: ¡Precipitation Gages Current tirr

Precipitation Gages Discharge Gages Stage Gages Temperature Gages Solar Radiation Gages Crop Coefficient Gages

[v

n


página (78)


Para este caso, c o m o se v a n a ingresar datos d e p r e c i p i t a c i ó n se deja la opción por defecto, e s decir, Precipitación G^g

Introducir d a t o s p a r a el p l u v i ó g r a f o

es

Al hacer clic e n el b o t ó n '" d e la ventana Ti^Q.series Data Manager, se abre la v e n t a n a Créate A New Precipitación Gages, e n esta ventana, escribir: - En Ñame: P l u v i o g r a f o l - En Description: Precipitación d e la c u e n c a Se verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura: N e w

Clic e n líáSZSESSSB del panel del Explorador d e la cuenca, con esto en el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a : ||¡3 Time-Series Gage

1

Ñame: Pluviografol Description: J Precipitación de la cuenca

m

Créate A New Precipitation Gage Ñame :j Pluviografol

Data Source: j Manual Entry Units: Incremental Millimeters Time Interval: i 15 Minutes

Description :; Precipitación de la cuenca|

Latitude Degrees: Créate

Latitude Minutes: Cancel

Latitude Seconds: Longitude Degrees: Longitude Minutes:

Créate

Clic e n el botón L ¿ S S I, y se regresa a la v e n t a na Time Series Data Manager, c o m o ya no h a y q u e ingresar m á ^ estaciones d e datos, para salir d e esta ventana, clic e n

IÉ31.

D e s p u é s d e este proceso, e n el E x p l o r a d o r d e la c u enea s e tiene el pluviógrafo creado, s e v e c o m o s e muestra: _ J EjemploOl d _ J Basin Models

Q

í § Sink-1 + |£¡* SubcuencaUnica _ j Time-Series Data Q- _ j j Precipitation Gages + 5¡3 Pluviografol

_

Longitude Seconds:

En los c a m p o s d e este panel, s e observa: - Description, aquí a p a r e c e los q u e se escribió al crear el e l e m e n t o Pluviografol. - Data Source, Manual Entry, esto e s si los d a t o s se van a introducir m a n u a l m e n t e , c o m o será e n este c a s o . - Units, Incremental Millimeters, si la precipitación se h a registrado en m m y si e s e n f o r m a i n c r e m e n t a l , lo contrario sería a c u m u l a t i v a (Cumulative). Si s e v a a introducir e n pulgadas, s e p u e d e elegir Incrementa! Inches ó Cumulative ¡nenes. Para el ejemplo d e j a m o s Incrementa! Millimeters. - Time Interval, aquí h a y q u e introducir el intervalo del registro d e la precipitación, e n nuestro caso es 3 0 min. Los siguientes c a m p o s s o n para introducir las c o o r d e n a d a s (latitud y longitud) a f i n d e ubicar la e s t a c i ó n . Esto resulta importante para


página (80) Hec - Hms Ejemplos - página (81)

calcular la precipitación p r o m e d i o , c u a n d o en la s u b c u e n c a s e tienen varias estaciones. En este caso, la s u b c u e n c a solo tiene u n a estación, por lo q u e s e c o n s i d e r a q u e este dato representa el p r o m e d i o d e toda la c u e n c a , por lo q u e no e s necesario indicar las c o o r d e n a d a s d e la e s t a c i ó n . D e s p u é s d e introducir los datos, s e tiene:

J Time Window

Table

Graph

Ñame: Pluviografol Start Date (ddMMMYYYY) 01ene2000 Start Time (HH:mm) 00:00 End Date (ddMMMYYYY) | 02ene2000

3¡3 Time-Series Gage

End Time (HH:mm) 08:20

Ñame: Pluviografol Description: | Precipitación de la cuenca

1

Data Source: Manual Entry Units: Incremental Millimeters Time Interval: 30 Minutes

j

Latitude Degrees: Latitude Minutes:

,i

—

• —

En esta ventana, ingresar: - En Start Daré: 3 0 m a r 2 0 0 7 - En Start Time: 14:00 - En End Date: 3 0 m a r 2 0 0 7 - E n End Time: 17:30 Con esto, en este panel s e m u e s t r a c o m o s e m u e s t r a e n la figura

Latitude Seconds: Time-Series Gage

Longitude Degrees: Longitude Minutes:

Time Window

Graph

Ñame: Pluviografol

Longitude Seconds:

Start Date (ddMMMYYYY) [lÍ0mar2007 Start Time (HH:mm)

Introducir d a t o s

End Date (ddMMMYYYY)

c o n esto s e m u e s t r a :

i-, 3 g Pluviografol

lene2000, 00:00 - 02ene2000, 08:20

Si s e hace clic e n : «lene2000, 00:00 - 02ene200ü, 08:20 , e n el panel d e l E:ditor d e c o m p o n e n t e s , se m u e s t r a :

14:00 30mar2007


En el Explorador d e la c u e n c a , hacer clic e n el signo + d e Pluviografol

Table

—

Para ingresar los d a t o s d e e s t e intervalo d e t i e m p o , clic e n la pestaña

T a b l e

y s e m u e s t r a la v e n t a n a siguiente:


página (82)


Nota. C u a n d o t e n g a q u e escribir los valores d e c i m a l e s , usar el punto o la c o m a , e s o d e p e n d e d e la configuración q u e t e n g a Windows en su computador.

| S¡& Time-Series Gage || Time Window | Table j Graph | Time (ddMMMYYYY, HH:mm)

Precipitation (MM inc)

30mar2007, 14:00

Para visualizar el h i e t o g r a m a ingresado, hacer clic e n la pestaña

30mar2007, 14:30 30mar2007, 15:00

G r a

i 30mar2007, 15:30

P

h

í, para estos d a t o s s e tiene:

30mar2007, 16:00

[J¡3 Time-Series Gage

Time Window

rabie

Graph

30mar2007, 16:30 30mar2007, 17:00 30mar2007, 17:30 20-

C o m o el primer intervalo e s 14:00 a 14:30, a las 14:00, el c a m p o s e muestra desactivado, e s decir no permite el ingreso d e datos. El primer valor hay q u e ingresarlo a las 14:30, cuyo valor e s d e 12 m m . Para hacer esto, clic e n este c a m p o y escribir 12; para ingresar el siguiente valor, presionar la tecla Enter o la tecla Tab, esto permite pasar al siguiente c a m p o . D e s p u é s d e ingresar los datos de este pluviógrafo, s e tiene: J-O) Time-Series «¿age

Time Window

Time (ddMMMYYYY, HH:mm)

Table

C

i

c ° ^

1L -in io

03 Q.

£ QL

Graph

5i 14 0 0 15:00 30Ma r200 7

i 16:00

1

17

00


J30mar2007, 14:00 30mar2007, 14:30

12

30mar2007, 15:00

20

30mar2007, 15:30

10

30mar2007, 16:00

4

30mar2007, 16:30

8

30mar2007, 17:00

22

30mar2007, 17:30

8

Modelo

meteorológico

El modelo m e t e o r o l ó g i c o sirve para correspondientes a c a d a s u b c u e n c a . •

aplicar

los

pluviógrafos

Ejecutar la orden Components/Meteorologic Model Manager/New..., para crear el m o d e l o meteorológico; e n la ventana q u e s e activa, e n Ñame escribir el n o m b r e c o r r e s p o n d i e n t e o a c e p t a r e l sugerido, e n este caso, a c e p t a m o s el nombre Met 1 y hacer clic e n el botón


Cerrar la v e n t a n a Meteorologic

página (84)

Model

Manager,

en C o n esto s e c r e ó e l m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o , Explorador d e la c u e n c a a p a r e c e :


haciendo clic e n el panel d e

, _ j EjemploOl + _ J Basin Models ' ® - _ j Beteorologic Models É

En este panel, hacer clic e n la pestaña la ventana q u e s e m u e s t r a :

Meteorology Model Basins j Options

Ñame: Met 1 Include Subbasins

Basin Model

I Time-Series Data

No

Cartago

A s i g n a r los e l e m e n t o s n e c e s a r i o s Si e n el panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , se hace clic e n ± d e _ l Meteorologic Models , s e m u e s t r a :

En la c o l u m n a Include Subbasins (incluir s u b c u e n c a ) a p a r e c e No, hacer clic e n e s t e c a m p o , para elegir la o p c i ó n Yes, s e ve c o m o s e muestra: 30- Meteorology Model Basins

0£> Met 1

Si e n este panel, s e h a c e clic e n de componentes, s e muestra: Meteorology Model

, c o n lo q u e se abre

B a s i n s

I, en el panel del Editor Basins

Description:

Include Subbasins Jifes

)

v

Evapotranspiration: -None— Snowmelt: -None-

Basin Model

En el panel d e l E x p l o r a d o r c^ó specified Hyetograph

Ñame: Met 1 Precipitation: Specified Hyetograph

Ñame: Met 1 Cuenca

Options

.y.

Unit System: Metric

e

n

e )

p

a

n

d e la c u e n c a , al hacer clic s o b r e componentes, se

e

i

d e )

E d J t o r

d

e

muestra lo siguiente: Subbasins

Ñame: Met 1 5ubbasin Ñame

En el c a m p o d e Precipitation a p a r e c e Specified Hyetograph, o sea q u e el usuario dará los d a t o s d e precipitación, a c e p t a m o s esto, puesto q u e ya h e m o s ingresado e s t o s datos. No t e n e m o s d a t o s d e evapotranspiración (Evapotranspiration) ni d e nieve (Snowmelt), por lo que se a c e p t a para a m b o s None. El sistema d e u n i d a d e s q u e e s t a m o s trabajando e s el métrico, p o r lo q u e a c e p t a m o s Metric.

Options

SubcuencaUnica

Gage -None-

En la c o l u m n a Gage, para la s u b c u e n c a s e aplican los datos d e l pluviógrafo q u e ya s e h a i n g r e s a d o , p o r e j e m p l o si se h a c e clic e n None, a p a r e c e :


página (86)

Subbasin Ñame


Gage

SubcuencaUnica

--None-

v

--None-Pluviografol

1

+

Se selecciona P l u v i o g r a f o l para la S u b c u e n c a U n i c a , d e s p u é s d e esto debe q u e d a r de la siguiente forma: Subbasin Ñame

Gage

SubcuencaUnica

de

Control 1

Ejecutar la orden Componentsi'Control Specifications Manager/New..., para crear las especificaciones de control; e n la ventana q u e se activa, e n Ñame escribir el n o m b r e correspondiente o aceptar el sugerido, e n este caso, a c e p t a m o s el nombre Control 1 y hacer clic e n el botón Créate. Cerrar la v e n t a n a Control

A s i g n a r los e l e m e n t o s n e c e s a r i o s Si en el panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , se hace clic e n

Las especificaciones de control s o n usados para indicarle al programa el período d e tiempo q u e s e usará e n la simulación. La longitud del t i e m p o d e simulación tiene q u e estar de acorde c o n la duración de la tormenta. G e n e r a l m e n t e se simula el flujo de corriente, desde el inicio d e la t o r m e n t a hasta un t i e m p o d e s p u é s de q u e ésta ha finalizado. Aquí t a m b i é n se especifica el intervalo d e tiempo, el cual d e t e r m i n a la resolución del hidrograma resultante, producto de los cálculos obtenidos durante la corrida del p r o g r a m a .

•

| Time-Series Data

Pluviografol I

E s p e c i f i c a c i o n e s de control

•

| | EjemploOl É £¿J Basin Models + j Meteorologic Models

Specifications

Manager,

haciendo clic

en C o n esto se c r e ó las e s p e c i f i c a c i o n e s de control, en el panel d e Explorador de la c u e n c a aparece:

Si e n este panel, se h a c e clic e n l de c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a :

, e n el panel d e l Editor

•t\l Specifications

Ñame: Control 1 Description: (~ Start Date (ddMMMYYYY) ( Start Time (HH:mm) j End Date (ddMMMYYYY) End Time (HH:mm) Time Interval: 1 Minute

En los c a m p o s Start Date y End Date ingresar la f e c h a d e l 3 0 marzo del 2007, e n Start Time c o l o c a r 14:00, hora e n q u e s e inicia la lluvia, e n End Time c o m o la lluvia t e r m i n a a las 17:30 y la escorrentía c o n t i n u a r á d e s p u é s d e e s a hora, p o d e m o s colocar q u e termina a las 22:00, q u e s o n 4 / 4 horas d e s p u é s d e finalizada la tormenta (Nota: si d e s p u é s d e la corrida del p r o g r a m a , s e ve q u e hay escorrentía p e n d i e n t e p o r registrar, este valor s e p u e d e modificar antes d e realizar u n a nueva corrida). En Time Interval, s e indica el i n c r e m e n t o d e t i e m p o para el q u e el p r o g r a m a tiene q u e


página (88)


realizar los cálculos, por ejemplo, si p o n e m o s 1 0 m i n , y c o m o s o n 8 horas d e c á l c u l o , se c r e a r á u n a tabla c o n 8 x 6 0 / 1 0 = 4 8 datos, p o r lo cual, la t a b l a de r e s u l t a d o s finales y el gráfico s e calculará e n i n c r e m e n t o s d e 1 0 m i n u t o s y c o n 4 8 datos. C o n los datos indicados, se t i e n e :

cuando

ya se h a n s e l e c c i o n a d o t o d o s los c o m p o n e n t e s , e n

última ventana, s e h a c e clic e n el b o t ó n ' —

F i n i s h

Créate a Sirnulation Run [Step 1 of 4]

r | j ^ Control Specifications A sirnulation run m u s t have a ñame. You can give it a description after it has been created.

Ñame: Control 1 Description:

B

Start Date (ddMMMYYYY) 30mar2007 Start Time (HH:mm)

Na me

14:00

End Date (ddMMMYYYY) 30mar2007

To continué, enter a ñame and click Next.

End Time (HH:mm) 22:00 Time Interval: 10 Minutes

< Back l

'

Next >

'

1

Cancel

v

Figura E1.5. S e indica el n o m b r e d e la corrida R u n 1 , el cual se acepta

Crear simulación Para crear e l protocolo d e s i m u l a c i ó n , se realiza la o r d e n Compute/Créate Sirnulation Run (ó la o r d e n ComputeIRun Manager) Results

Run l

Créate a Sirnulation Run [Step 2 of 4] A sirnulation run includes a basin model. Select one from the list below.

Tools He

Description

Ñame

Créate Sirnulation Run

Cartago Run Manager

<

Por ejemplo, si se ejecuta a orden Computei Créate Sirnulation Run, se d e s p l i e g a n 4 ventanas, una tras otra, d o n d e se selecciona la c o m b i n a c i ó n d e los c o m p o n e n t e s a simular, las m i s m a s q u e s e m u e s t r a n en las f i g u r a s E 1 . 5 , E 1 . 6 , E 1 . 7 y E 1 . 8 . U n a v e z seleccionada la opción d e la variable para cada uno d e los c a m p o s , se pasa a la siguiente ventana h a c i e n d o clic e n el botón

Cuenca sin flujo base

N e x t >

I,

>

To continué, select a basin model and click Next. < Back

]

|

Next>

|

(

Cancel

Figura E 1 . 6 . S e s e l e c c i o n a el m o d e l o d e la c u e n c a , e n este caso Cartago


página (90)

Hec - Hms Ejemplos - página (9j ^

S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a Créate a Sirnulation Run [Step 3 of 4]

Para seleccionar la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select Run/Run 1

A sirnulation run includes a meteorologic model. Select one from the list below. Ñame

Compute

Description

Metí

¡§

<

>

To continué, select a meteorologic model and click Next. < Back

Next >

Results

Tools

a

j

e

t r

e c u

la o r d e n

a

Help


1 creacj|

**-

1

Run 1

C o n esto se activa el icono d e la b a r r ^ ¿ m i s m o que permite realizar la s i m u l a c i ó n .

herramienta

e

el

Cancel

E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n Figura E1.7. S e selecciona el m o d e l o meteorológico, e n este caso Met 1 Créate a Sirnulation Run [Step 4 of 4]

hacer clic sobre el icono figura

, r y J

r a s

, c o n ello s e r n u ^

y

s t r a

n

|

a

a

v

d

e

e

e

t

n

a

n

||

a s

e

s

H. \

a

e

Finished Computing "Run 1'

A sirnulation run includes a control specifications. Select one from the list below. I Ñame

Para ejecutar la s i m u l a c i ó n , h a y varias m a n ^

Basin: Cuenca

Description

Met: Met 1

Control: Q

o n t r o

| j

¡Control 1

<

>

Select a control specifications and click Finish. < Back

Finish

Cióse

Cancel

Figura E1.8. S e selecciona las especificaciones d e control, e n este caso Control 1

Con lo cual se realizan los cálculos d e la s i r n | ¡ ningún error, s e o b t i e n e n los resultados p a h ¡ | final. u

a c

c

a

o n

e s

¡ y | y

s

e

n

¡ t resultado o

e x

s

e

Nota. En el c a s o d e q u e s e presente a l g g | p | Registro d e m e n s a j e s , e n color rojo, s e i n d i c a al usuario las correcciones q u e d e b e realizar. n

e r r o r

e

n

e

a n e



Graph for Subbasin "SubcuencaUnica"

Observar los resultados Para observar los resultados, h a y varias formas, una d e ellas e s hacer clic d e r e c h o s o b r e u n o d e los e l e m e n t o s del m o d e l o ( e n este caso, S u b c u e n c a U n i c a ) y ejecutar la orden View Results [Run 1]/Graph (o Summary Table o Time-Series Tables), para obtener la información gráfica ( o r e s u m e n d e resultados o tabla serie d e tiempo).

Graph

View Results [Run 1]

información

l_ll[__]_<| S u b b a s i n E l e m e n t "SubcuencaUnica" Results f o r R u n "Run 1"

gráfica

Summary Table " r e s u m e n de resultados

Connect Downstream

Time-Series Table tabla serie de tiempo

Delete Connection

-

Cut Element Copy Element Paste Element Delete Element

C o m o e n el e j e m p l o s e c o l o c a r o n d o s e l e m e n t o s hidrológicos: S u b c u e n c a U n i c a y S i n k - 1 , para a m b o s v e r e m o s s u s resultados. Run:Run 1 Bement:SUBCUENCAUNICA R«sult:Outflou»

V e r r e s u l t a d o s del e l e m e n t o S u b c u e n c a U n i c a O b s e r v a r la i n f o r m a c i ó n

gráfica

Para esto, hacer clic c o n el botón derecho sobre la S u b c u e n c a U n i c a y ejecutar la o r d e n View Results [Run 1 ] / Graph.

•___^___^^

é¿4 RView i i h n ipnral Inira Results [Run 1] Connect Downstream —

Delete Connection

•

_______________ Graph Summary Table Time-Series Table

C o n esto s e muestra la figura E 1 . 9 .

Run: Run 1 Bement: S U B C U EN C AU NIC A Result: Basef lou»

Figura E 1 . 9 . H i d r o g r a m a resultante del ejemplo 1 O b s e r v a r el r e s u m e n de r e s u l t a d o s Para esto, hacer SubcuencaUnica y Summary Table.

clic c o n el botón derecho ejecutar la o r d e n View Results

I 3 + SubcuencaUnica View Results [Run 1] Connect Downstream Delete Connection

•

Graph Summary Table Time-5eries Table

sobre [Run

la 1]/



C o n e s t o s e o b t i e n e lo q u e s e m u e s t r a e n la figura E1.10.

«•¡¡B Time-Series Results for Subbasin "SubcuencaUnica' Project: Ejemplo 1

W Summary Results for Subbasin "SubcuencaUnica* Project: Ejemplo 1 Sirnulation Run : Run 1 Start of Run: 30mar2007, 14:00 End of Run : SOmatéOO?, 22:00 Compute Time : 01mar2007, 15:04:55

Subbasin: SubcuencaUnica

Basin Model: Cartago Meteorologic Model: Met 1_ Control Specifications : Control 1

Volume Units : 0 MM Q 1000 M3 Computed Results Peak Discharge : Total Precipitation Total Loss: Total Excess :

8.8 (M3/5) : 80.00 (MM) 62.70 (MM) 17.30 (MM)

Date/Time of Peak Discharge Total Direct Runoff: Total Basef low : Discharge:

: 3Qmar2007, 18:50 16.36 (MM) 0.00 (MM) 16.36 (MM)

Figura E1.10. R e s u m e n d e r e s u l t a d o s d e l e j e m p l o l O b s e r v a r q u e el c a u d a l pico e s d e 8.8 m / s y o c u r r e a las 18: 5 0 d e l 30 m a r z o del 2 0 0 7 . 3

O b s e r v a r la t a b l a s e r i e d e t i e m p o Para esto, hacer clic con el S u b c u e n c a U n i c a y e j e c u t a r la o r d e n Series Table. SubcuencaUnica View Results [Run 1 ] Connect Downstream —

Delete Connection

• ]

Summary Table

1 |

Date 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 i30mar2007 :30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 :

botón derecho sobre la View Results [Run 1 ] / Time-

Graph Time-Series Table

C o n esto se o b t i e n e lo q u e s e m u e s t r a e n la figura E 1 . 1 1 .

Run : Run 1

Start of Run : 30mar2007, 14:00 End of Run : 30mar2007, 22:00 Compute Time : 01mar2007, 15:04:55 Time

Precip (MM)

Loss (MM)

17:40 17:50 18:00 18:10 18:20 18:30 18:40 18:50 19:00 19:10 19:20 19:30 19:40 19:50 20:00 20:10

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0,00

Subbasin: SubcuencaUnica Basin Model: Cartago Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications : Control 1

Excess Direc... Base... Total... (MM) (M3/S) (M3/S) (M3/S) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

3.7 4.9 6.1 7.1 7.9 8.5 8.8 8.8 8.7 8.4 7.9 7.4 6.8 6.0 5.3 4.6

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

3.7 4.9 6.1 7.1 7.9 8.5 8.8 8.8 8.7 8.4 7.9 7.4 6.8 6.0 5.3 4.6

Figura E 1 . 1 1 . S e r i e d e t i e m p o d e l e j e m p l o 1 Nota. Para p o d e r v e r t o d o s l o s v a l o r e s , clic e n u q u e sale elegir Time-Ser Restaurar Mover Tamaño Minimizar Maximizar

Maximizar

y en



página (96)

O simplemente hacer clic e n Otra manera de ver los resultados, e s seleccionar el e l e m e n t o e n el Escritorio d e trabajo y luego hacer clic e n los iconos q u e están e n la barra de herramientas: Icono

Resultados Resumen global de los resultados Gráfico del elemento seleccionado Tabla resumen de los resultados del elemento seleccionado Tabla serie de tiempo del elemento seleccionado

m

Para esto seleccionar el e l e m e n t o » H H ya s e a e n el Explorador de la cuenca o e n el Escritorio de trabajo, c o n esto se activan los d e la barra d e herramientas.

-

O b s e r v a r la i n f o r m a c i ó n gráfica H a c e r clic e n el icono l l k , con lo cual s e obtiene la figura E1.13. Graph for Sink "Sink-1' Sink Element "Sink-1" Results for Run "Run 1"

co

V e r r e s u l t a d o s del e l e m e n t o Sink-1

iconos l í l l k n

En la figura E 1 . 1 2 , s e o b s e r v a n los resultados d e t o d o s los e l e m e n t o s hidrológicos. C o m o no h a y tránsito d e avenida, los resultados d e los c a u d a l e s picos, t a n t o e n la S u b c u e n c a U n i c a c o m o e n Sink-1, resultan iguales y sin desfasaje e n el t i e m p o .

8: 6: 4

i

:

—

E

o

14:00

1

r

g 1—-i

16:00

1

18:00

1

1

20:00

r

22:00

30Mar2007 Legend

O b s e r v a r el r e s u m e n global d e l o s r e s u l t a d o s Hacer clic e n el ¡cono 3 , c o n lo cual se obtiene la figura E1.12.

Run: Run 1 Bement:SINK-1

Result:Outflow

Run: Run 1 Bement: Subcuenca Unica Resutt:Outflow

P? Global Summary Results for Run "Run 1" Project: Ejemplo 1

[„ | f _ ] f x ¡

Sirnulation Run: Run 1

Start of Run: 30mar2007, 14:00 End of Run: 30mar2007, 22:00 Compute Time: 14mar2007, 16:45:14

Basin Model: Cartago Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications: Control 1

Volume Units: 0 MM Q 1000 M3 Hydrologic Element : Sink-1 Subcuenca...

Drainage Area (KM2)

Peak Discharge (M3/S)

5.2 5.2

8.8 8.8

Time of Peak 30mar2O07, 18:50 30mar2007, 18:50

Volume (MM) 16.36 16.36

Figura E1.12. R e s u m e n global d e los resultados del e j e m p l o 1

Figura E1.13. H i d r o g r a m a resultante de Sink-1 d e l e j e m p l o 1 O b s e r v a r el r e s u m e n d e l o s r e s u l t a d o s Hacer clic e n el icono

c o n lo cual s e obtiene la figura E1.14.


Summary Results f o r Sink "Sink-1 Project: Ejemplo 1

página (98)

1

Sirnulation Run : Run 1

Start of Run : 30mar2007, 14:00 End of Run : 30mar2007, 22:00 Compute Time : 14mar2007, 16:45:14

Sink: Sink-1

Basin Model : Cartago Meteorologic Model : Met 1 Control Specifications : Control 1

Volume Units : 0 MM O 1000 M3 Cornputed Results


Si o b s e r v a r e m o s las figuras E1.11 y E1.15, e n S u b c u e n c a U n i c a s e m u e s t r a n las c o l u m n a s c o n l o s valores d e precipitación, las pérdidas producidas, precipitación neta, escorrentía directa, caudal base y los c a u d a l e s resultantes, pero e n S i n k - 1 , sólo se m u e s t r a la columna d e c a u d a l e s resultantes. Esto s e d e b e a q u e e n la c u e n c a interesan todos estos e l e m e n t o s , m i e n t r a s q u e e n la salida (estación d e aforo), sólo interesa e l c a u d a l q u e llega. Incluir r e s u l t a d o s e n un informe

PeakOutflow : 8.8 (M3/S) Total Outflow : 16.36 (MM)

Date/Time of PeakOutflow : 30mar2007, 18:50

Figura E1.14. R e s u m e n d e resultados e n Sink-1 del e j e m p l o 1

Si se desea c a p t u r a r l o s resultados d e la serie d e t i e m p o (figura E1.11 o E1.15), para a g r e g a r l o a un informe, h a c e r l o siguiente: • Clic derecho s o b r e c u a l q u i e r c a m p o d e estos resultados, y en e l

O b s e r v a r la tabla s e r i e d e t i e m p o Hacer clic en el icono 'SU, con lo cual s e obtiene la figura E1.15. SH Time-Series Results for Sink "Sink-1

•

m e n ú e m e r g e n t e q u e a p a r e c e elegir la o p c i ó n E S a , se copia al p o r t a p a p e l e s los d a t o s s e l e c c i o n a d o s .

1

Project ¡Ejemplo 1

Run : Run 1

Start of Run : 30rnar2007, 14:00 End of Run : 30mar2007, 22:00 Compute Time : 14mar2007, 16:45:14 Date

Time

Sink: Sink-1

Basin Model: Cartago Meteorologic Model : Met 1 Control Specifications : Control 1

Outfl... (M3/S)

30mar2007

15:20

0.0

30mar2007

15:30

0.0

30mar2007

15:40

0.0

30mar2007

15:50

0.0

30mar2007

16:00

0.0

30mar2007

16:10

0.0

30mar2007

16:20

0.0

30mar2007

{6:30

0.0

30mar2007

16:40

0.1

30mar2007

16:50

0.3

30mar2007

17:00

0.6

30mar2007

17:10

1.1

30mar2007

17:20

1.8

30mar2007

17:30

2.7

inm*r?nn7

i7-4n

17 Figura E1.15. T a b l a serie d e t i e m p o e n Sink-1 del e j e m p l o 1

m e n ú e m e r g e n t e q u e a p a r e c e elegir la o p c i ó n B^MJiIfr'B, c o n esto se m a r c a n t o d o s los datos. Clic d e r e c h o s o b r e c u a l q u i e r c a m p o d e estos resultados, y en e l

•

c o n esto

Abrir W o r d o Excel y ejecutar la o r d e n P e g a r ó clic en £§>,.



Ejemplo 5

*-

o s s ^thod: Initial and Constant Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph

Se tiene u n a c u e n c a c u y a área e s d e 25,89 k m , e n la cual s e d e s e a estimar \ d e s c a r g a pico para u n a tormenta del 3 0 d e m a r z o del 2 0 0 7 . 2

En la cuenca e d i s p o n e d e 5 m e d i d o r e s d e precipitación, 4 d e ellos m e d i d o r e s totalizadores (pluviómetros) y el otro e s u n registrador ( p l u v i ó g r a f o ) . S

En la figura E^2.1 s e m u e s t r a el p r o m e d i o total registrado d e la precipitación d u r a n t e la t o r m e n t a d e interés e n los pluviómetros. E n esta figura t a m b i é n s e m u e s t r a e l polígono d e T h i e s s e n o b t e n i d o d e las estaciones o n s u c o r r e s p o n d i e n t e peso (éstos s e o b t i e n e n p o r las áreas d e i n f l u e n c i a d e l polígono d e Thiessen). El registro d e la precipitación e ^ e l pluviógrafo s e m u e s t r a e n e l h i e t o g r a m a d e la figura E2.2. t

C

n

P a r a s e p a r a r l « ^ precipitación n e t a (Loss Method), usar el m o d e l o d e pérdidas i n i c i a l e s y c o n s t a n t e s (Initial and Constant), para l o s siguientes d a t C o • pérdidas i r * j i a l e s (Initial Loss): 50 m m • pérdidas c o n s t a n t e s (Constant Rate): 12.7 m m / h • porcentaje d e i m p e r m e a b i l i z a c i ó n (Impervious): 0 % S:

C

Para t r a n s f o r m a r la precipitación neta a escorrentía directa (Transforrn h/* thod), usar e l m o d e l o d e l h i d r o g r a m a unitario sintético del SC^S (SCS Unit Hydrograph), conociendo: • t i e m p o d e P e t a r d o (Lag Time): d e 2 hr. e

Despreciar el f l u j o base.

a 30 20 10

8:00

9:00

10:00 11:00 12:00 13.00

14:00 1 5:00 16:00 tiempo (horas)

Figura E2.2. H i e t o g r a m a del ejemplo 2


Hec - Hms Ejemplos - p á g i ^ (-|rj3)

página (102)

a

Solución:

_ J Ejemplo02

Para e s t e ejemplo, sólo s e explicará los pasos diferentes q u e tiene c o n respecto al e j e m p l o 1 . Crear un nuevo proyecto de nombre

Ejemplo02

Cornponents ¡ Compute

Ejecutar la o r d e n File / New ... En la ventana Créate a New Project, escribir: - e n Ñame: E j e m p l o 0 2 - e n Description: Precipitación p r o m e d i o con T h i e s s e n

Results

•

D e f i n i r el m o d e l o d e l a c u e n c a

- e n Location: clic e n el icono H , para localizar la carpeta d o n d e s e guardará el proyecto E j e m p l o 0 2 , e n este caso en C:\HEC\HECHMS\Ejemplos - e n Default Unit System, a c e p t a r las u n i d a d e s métricas C o n estos datos s e d e b e ver c o n f o r m e s e muestra e n la figura

•

Ejecutar la o r d e n Component/Basin I Cornponents j

Parameters

M

o c

y / e

Manager

Compute

Basin Model Manager

En la ventana Basin

Model

Manager,

\\

c

e n

Basin Model Manager


Current basin models Ñame: | Ejemplo02

New...

Description: | Precipitación promedio con Thiessen Location:

Copy...

C: \HEC\HEC-HM5\ jemplos

i I Rename... I

i

Default Unit System: Metric

Delete Créate

Cancel

Créate Clic e n el botón C o n este p r o c e s o s e crea el proyecto y la c a r p e t a d e n o m b r e Ejemplo02.

D e s p u é s de esto, e n el panel d e l Explorador d e la c u e n c a , s e m u e s t r a el proyecto c r e a d o .

Se abre la v e n t a n a Créate A New Ba^¡

n

Model.

/\/

evv



página (104)

_ J Ejemplo02 EB J Basin Models

Créate A New Basin Model

Cornponents

Compute

Results

Si s e hace clic e n el s i g n o +, d e s u b c u e n c a Basin 1 c r e a d a .

ZJ Basin Models

(

s

e

o b s e r v a la

_ J Ejemplo02

En esta ventana, escribir: - En Ñame: a c e p t a r e l n o m b r e Basin 1 - En Description: C u e n c a con varias estaciones d e precipitación (ésto sólo e s u n c o m e n t a r i o ) Clic e n el botón

Créate

Se regresa a la v e n t a n a Basin Model

Manager

_ j j Basin fPodéis 0 Ba sin 1

B

[

Cornponents

Compute , Results

Si se hace clic e n el n o m b r e d e la s u b c u e n c a Basin los c o m p o n e n t e s d e é s t a , t a n t o e n el panel c o m p o n e n t e s , c o m o e n el Escritorio d e trabajo.

1, s e m u e s t r a n d e l Editor d e

HEC-HMS 3.1.0 [C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos\Ejemplo02 !-_)[•) File

Basin Model Manager Current basin models Basin 1

New... Copy.., Rename.. Delete

Edit

View

Cornponents

Parameters

_ J Ejemplo02 S _ j Basin Models

Compute

Results

J_ools Help

•1* Basin Model [Basin 1]

1

•

U

Cornponents ; Compute Results | £3 Basin Model

Ñame: Basin 1 Description: Cuenca con varias es Grid Cell File: Local Flow: No

Cerrar esta v e n t a n a , hacer clic e n D e s p u é s d e esto, e n el panel d e l Explorador d e la c u e n c a , s e m u e s t r a el m o d e l o d e la c u e n c a c r e a d o (Basin Model).

Flow Ratios: No

V

v:

Replace Missing: No Unit System: Metric

V

NOTE 10008: Finished opening project "Ejemplo02" in directory "C: \H HFC-HMS^ Fipmnln^ Fipmnlnn?


página (106)


I n c l u i r m a p a s d e la c u e n c a Para este ejemplo, s e elaboró u n m a p a e n A r c V i e w el cual e s Ejemplo02.shp, solo para darle una mejor representación a la cuenca, pero este d i a g r a m a no posee ningún efecto real sobre las simulaciones a realizar.

Ejemplo02.shp, hacer clic e n el botón Background Maps.

OK

de la v e n t a n a

D e s p u é s de a g r e g a r este archivo, s e verá c o m o se m u e s t r a e n la figura E2.3.

Nota. El lector q u e no disponga d e un mapa, d e b e obviar este paso. Pero si desea colocar el q u e s e ha puesto e n este ejemplo, puede solicitarlo p o r correo a la dirección q u e está al inicio, y c o n m u c h o gusto s e lo e n v i a m o s . Es u n archivo c o n las otras d o s extensiones. Current background maps Ejernplo02.shp

Si se dispone de los archivos del m a p a , hacer: • •

Seleccionar I I , a f i n d e activar el Escritorio d e trabajo. Ejecutar la o r d e n Background Layers, h a c i e n d o clic d e r e c h o sobre el Escritorio d e trabajo. Cut Element Copy Element

Figura E 2 . 3 . M a p a d e la c u e n c a del e j e m p l o 2

Paste Element Select All

C r e a r los e l e m e n t o s hidrológicos

Clear Selection Máximum Extents

C o m o e n este e j e m p l o , la c u e n c a e s única sólo s e agregará una

Background Layers

• •

En la ventana Background Maps, clic e n el botón — En la ventana Select q u e s e abre, buscar la carpeta del proyecto, d o n d e s e copió los archivos a mostrar y seleccionarlo. Si el archivo tiene la e x t e n s i ó n .shp ( c o m o e n este ejemplo) s e verá por defecto. U n a v e z seleccionado el archivo 1

subcuenca ^ y al final s e c o l o c a r á una unión s u p o n e m o s q u e la c u e n c a c o n t i n ú a a g u a s abajo. Agregar una s u b c u e n c a Para esto hacer: • •

«i,

Clic e n la h e r r a m i e n t a Clic e n cualquier parte del Escritorio d e trabajo

!,

porque



página (108)

En la ventana Créate A New Subbasin Element, escribir - E n Ñame: S u b c u e n c a U n i c a - En Description: S u b c u e n c a con 5 registros de precipitación Luego, clic e n el botón

Créate

Créate A New Subbasin Element Ñame :

SubcuencaUnica

Description :

Subcuenca con 5 registros de precipitación! Cancel

Créate

•

Cerrar la v e n t a n a Basin

Model

Manager,

que q u e d ó abierta.

D e s p u é s de este p r o c e s o e n el panel del Explorador d e la c u e n c a se tiene:

Para agregar una u n i ó n , hacer:

Ejemplo02 _ J Basin Models

Clic e n la h e r r a m i e n t a Clic e n cualquier parte d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a Creare A New Junction Element, a c e p t a r el n o m b r e d e

'a

ti i » ^ SubcuencaUnica

Y e n el Escritorio SubcuencaUnica.

Agregar una unión

de

trabajo

se

tiene

el

componente

Junction-1 y h a c e r clic e n el botón

Créate

Créate A New Junction Element Ñame :

Junction-1

Description : Créate

Cancel


Conexión de los elementos

página (110)


hidrológicos

Ü?. Basin Model [Basin

1]

C~)(n)fX*

El lugar d e l escritorio d o n d e s e c r e a n los e l e m e n t o s e s irrelevante, lo importante s o n las c o n e x i o n e s entre los e l e m e n t o s . S e c o n e c t a n d e s d e aguas arriba hacia a g u a s abajo. Para conectar la SubcuencaUnica c o n Junction-'!, hacer lo siguiente: • Clic derecho s o b r e SubcuencaUnica, e n el m e n ú e m e r g e n t e q u e aparece s e l e c c i o n a r Connect Downstream (conectar a g u a s abajo), el cursor a d q u i e r e la f o r m a d e cruz. •

Connect Downstream Delete Connection

<

Cut Element

>

Copy Element

I n t r o d u c i r d a t o s e n e l e l e m e n t o d e l m o d e l o d e la c u e n c a

Paste Element Delete Element

•

Clic con e s a cruz s o b r e Junction

-1

C o n este proceso s e h a c e la c o n e x i ó n automática, s e verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

Con el proceso realizado hasta el m o m e n t o , e n el panel d e l Explorador de la c u e n c a , s e tiene e l e l e m e n t o a g r e g a d o y q u e s e muestra e n la figura: _ J Ejemplo02 - _ J Basin Models S~-£¡ Basin 1 i Junction-1 +

¡ubcuencaUnica

fSubcuencaUnica e n e l panel d e Si se selecciona e n este panel + aÜMlirefflilpfI, Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a c o m o s e observa e n la siguiente figura: :

;


Subbasin

Loss

página (112)


Transforrn • Options

SubcuencaUnica You are about to change methods and lose

Basin Ñame: Basin 1

all current loss data for this subbasin. Are

Element Ñame: SubcuencaUnica Description:

you sure you want to change methods?

Subcuenca con 5 registros de precip

Downstream: —None--

Sí

No

Area (KM2) Loss Method: Initial and Constant

•

V

Transforrn Method: Clark Unit Hydrograph

V


•

V

Hacer clic e n el b o t ó n S i . E n Baseflow

Después

de

SubcuencaUnica

I n g r e s o d e d a t o s d e la S u b c u e n c a U n i c a

ingresar

E n Loss

•

E n Transforrn

a c e p t a r el m é t o d o Inicial

Method,

Hydrograph,

Method,

estos

valores,

los

datos

para

la

en el Editor d e componentes, s e verá c o m o se

E n A r e a , escribir 2 5 , 8 9

•

c o m o n o e x i s t e flujo b a s e , s e d e j a e n

m u e s t r a e n la s i g u i e n t e f i g u r a :

E n c o n c r e t o para el e j e m p l o h a c e m o s : •

Method,

None.

and

_

Constant.

clic e n e l c a m p o q u e d i c e Clark

Unit

c o n lo c u a l s e m u e s t r a n los m é t o d o s a elegir,

Transforrn 1 Options

t¿¡* Subbasin Loss Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: SubcuencaUnica Subcuenca con 5 registros de precip | [ v | 11 ; Downstream: —None—

—None •• Basin Ñame: Clark Unit Hydrograph Element Ñame: Kinernatic Wave Description: ModClark

Description:

Area (KM2) 25.89 Loss Method: Initial and Constant

Downstream: SCS Unit Hydrograph Snyder Unit Hydrograph Area (KM2) User-Specified S-Graph Loss Method: User-Specified Unit Hydrograph

Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: - N o n e -

v V v

Transforrn Method: . SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: ' —None— Elegir

la o p c i ó n

SCC

Unit

Hydrograph

sintético d e l S e r v i c i o d e C o n s e r v a c i ó n

r (hidrograma de Suelos),

unitario al h a c e r

esto, se m u e s t r a el m e n s a j e i n d i c a n d o si s e q u i e r e c a m b i a r d e método:

Sin salir del E d i t o r d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña !

0 5 5

v e n t a n a q u e s e m u e s t r a , e s c r i b i r lo s i g u i e n t e : - Pérdida inicial [Inicial

Loss):

50m m

- R a z ó n d e p é r d i d a c o n s t a n t e {Constant - % á r e a i m p e r m e a b l e (Impervious):

0%

Rate):

12.7 m m / h r

i, e n la


página (114)

Si c o l o c a m o s estos valore e n los c a m p o s respectivos, s e tiene: Subbasin

Loss \n ¡I Options j

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: SubcuencaUnica


C r e a r el e l e m e n t o del p l u v i ó g r a f o Para ello ejecutar la o r d e n : Components/Time Manager, s e a b r e la v e n t a n a q u e s e muestra:

Series

Data


Initial Loss (MM) | 50 Constant Rate (MM/HR)

12.7

Impervious (%) 0.0

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña [ Transform y c o m o s e h a elegido el m é t o d o d e l S C S para t r a n s f o r m a r la precipitación neta e n escorrentía, s e solicita s o l a m e n t e el Lag Time ( t i e m p o d e retraso), e n m i n , ingresar e n el c a m p o indicado 1 2 0 m i n ( 2 hr), d e s p u é s d e esto s e tiene: Subbasin j Loss

Transforrn

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: SubcuencaUnica Lag Time (MIN) ^120

Datos de precipitación A n t e s d e crear el M o d e l o Meteorológico, s e d e b e introducir los datos pluviográficos, e n este e j e m p l o hay u n pluviógrafo y 4 pluviómetros. En esta parte s e introducen los d a t o s del pluviógrafo y c u a n d o s e crea el M o d e l o M e t e o r o l ó g i c o se crean y s e i n g r e s a n los datos d e los pluviómetros.

Al hacer clic e n e l b o t ó n

New...

, s e abre la v e n t a n a Creare A New Precipitation Gages, e n esta v e n t a n a , escribir: - En Ñame: Pluviógrafo - E n Description: 2 7 % del área (esto e s solo un c o m e n t a r i o ) Se verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura: Créate A New Precipitation Gage Ñame : ¡ Pluviógrafo Description : 27 % del áreal Créate

Cancel



página (116)

Créate

Clic e n el botón L l l ^ U , y s e regresa a la v e n t a n a Time Data Manager, c o m o ya no h a y q u e ingresar m á s

Introducir d a t o s Series datos

pluviográficos , para salir d e esta v e n t a n a , clic e n D e s p u é s d e este p r o c e s o , e n e l Explorador d e la c u e n c a se t i e n e el pluviógrafo creado, s e v e c o m o : _ j j Ejemplo02 - _ j Basin Models - 0 Basin 1 - _ j j Time-Series Data Q _J¡ Precipitation Gages 12 §¡3 Pluviógrafo

+

'îEEES3

elExplorador

+

ffi^S!

en el c a m p o Time

e

n

e

del panel del Explorador d e la c u e n c a , c o n s

j

pantalla, dejar todo c o m o está,

a

Interval,

•IÜJ 01ene2Ü00,

® de

00:00 - 02ene2000, 00:00

Si se hace clic e n : ^ " ™ " T i r F r a w « M ^ del Editor d e c o m p o n e n t e s , s e a c t i v a la pestaña Time En esta ventana, ingresar: - En Start Date: 3 0 m a r 2 0 0 7 - En Start Time: 0 8 : 0 0 - En End Date: 3 0 m a r 2 0 0 7 - En End Time: 15:00 Este panel d e b e v e r s e c o m o s e m u e s t r a e n la figura: Time-Series Gage j Time Window j j b l e a

excepto

e n la c u a l elegir para el i n t e r v a l o d e

t

| el Window:

e

n

e

p a n

Graph

Ñame: Pluviógrafo

t i e m p o 1 hr, con esto s e verá c o m o s e muestra e n la figura:

Start Date (ddMMMYYYY) i 30mar2007

(¿¡j Time-Series Gage

Start Time (HH:mm) j 08:00 End Date (ddMMMYYYY) j 30mar2007

Ñame: Pluviógrafo Description:

hacer clic e n el signo

r*

esto en el panel d e l Editor d e c o m p o n e n t e s se m u e s t r a la pestaña i j j Time-Senes Gage

d e la c u e n c a ,

553, con esto se muestra:

leneZOOO, 00:00 - 02ene200Q, 00:00

Introducir d a t o s p a r a el p l u v i ó g r a f o Clic en

En


27 % del área

Data Source: Manual Entry Units: Incremental Millimeters Time Interval: 1 Hour Latitude Degrees: Latitude Minutes: Latitude Seconds: Longitude Degrees: Longitude Minutes: Longitude Seconds:

Para

ingresar l o s d a t o s d e e s t e intervalo d e t i e m p o , clic e n la

pestaña L l í f e l y e n la v e n t a n a q u e s e m u e s t r a ingresar l o s d a t o s del problema, d e b e v e r s e c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

Máximo Villón Béi;, ^r J

Ü

Time-Series Gage Time

Time (ddMMMYYYY, HH:...

página (118)


\VJndowJ Table I Graph 1

M o Meteorológico

M o c

¿

30mar2007, 08:00


v

30mar2007, 09:00

10.0

30mar2007, 10:00 30mar2O07, 11:00 30mar2007 12:00 J

30mar2007, 13:00

^_

30.0

^_

60.0

^_

50.0 10.0

30mar2007, 14:00

,

20.0

El M o d e l o m e t e o r o l ó g i c o sirve p a r a aplicar el pluviógrafo c r e a d o y crear | t r o s 4 p l u v i ó m e t r o s c o r r e s p o n d i e n t e s a la s u b c u e n c a . ejecutar la orden Components/Meteorologic Model Manager/New..., p a r a c r e a r el m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o ; e n la sntana q u e s e activa, e n Ñame escribir el n o m b r e o r r e s p o n d i e n t e o a c e p t a r el s u g e r i d o , e n este c a s o , a c e p t a m o s ' n o m b r e M e t 1 y h a c e r clic e n el b o t ó n Créate. Cerrar la v e n t a n a M e t e o r o l o g i c M o d e l Manager. 0 s

0

v

c

e

^ E x

esto s e creó e l m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o , P ' o r a d o r d e la c u e n c a a p a r e c e : o n

P a r a visualizar el h i e t o g r a m a inqL í o-anh r ™ A * , ^ s a d o , hacer clic e n la pestaña Grapn p a e s t o s d a t o s s e t i e n ^ c o m o s e m u e s t r a e n la figura E2.3. a r

+

Time-Series Gage

Time

Window

re

c o 5. O) Q_

Table

de

_ J Ejemplo02 + j Basin Models

1

U

e n el p a n e l

— l leteorologic Models

S) _ J Time-Series Data

Graph

A s i g n a r los elementos n e c e s a r i o s

70 60 -j 5040302010 0 38:00 10:00

®

e

n

e l panel del E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , s e hace clic e n + d e , se muestra:

•\_,

B

•>

_ j ( ¡ eteoroloaic Models ¿ » Met 1

%

3

00 14:00 ar2007

Figura E 2 . 3 Gráfica del h L , s t o g r a m a del e j e m p l o 2

S l

d

e

e

n

e s t e panel, s e h a c e clic e n & ^ B B ,

e n el panel del Editor

i m p o n e n t e s e n la pestaña I & Meteorology Model _

s

e

m

u

e

s

t

r

a

.


¿0- Meteorology Model

Basins

página (120)


Options

¿0 Meteorology Model ; Basins ¡| Options]

Ñame: Met 1 Ñame: Met 1

Description:

Description:

Precipitation: Specified Hyetograph Evapotranspiration: --None—

v

Snowmelt: 1—None-

v

el c a m p o

d e Precipitation

h a c e m o s clic e n para e l e g i m o s Gage Weights. v

v

Evapotranspiration: --None-

v

Snowmelt: - N o n e -

v

Unit System: Metric

En

m

Precipitation: Gage Weights

Unit System: Metric

aparece

Specified

Hyetograph,

elegir otra o p c i ó n , e n este

campo

Mientras q u e e n e l panel d e l Explorador agregado

fei

Precipitatlon

G a g e s

d e la c u e n c a se ha

y s e v e c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

j Ejemplo02 t j Basin Models Q •• _ j Meteorologic Models

—None Freguency Storm •wOmponencs j v-uiui* Gaae Weights Gridded Precipitation O^" Meteorology Moc Inverse Distance SCS Storm Ñame: Specified Hyetograph

\ +

^ 0 Specified Hyetograph ] Time-Series Data

En el panel del Editor d e C o m p o n e n t e s (teniendo a c t i v a d o M e t 1 ) ,

Description: Standard Project Storm

Precipitation: Specified Hyetograph

v

v

No s e tienen datos d e e v a p o t r a n s p i r a c i ó n (Evapotranspiration) ni d e nieve (Snowmelt), p o r lo q u e s e a c e p t a para a m b o s None. El sistema de u n i d a d e s q u e e s t a m o s trabajando e s el métrico, p o r lo q u e a c e p t a m o s Metric. C o n esto, esta ventana d e b e m o s t r a r s e c o m o s e indica:

hacer clic e n la pestaña se muestra:

B a s i n s

c o n lo q u e s e abre la v e n t a n a q u e

Meteorology Model] Basins

l

1 Options

Ñame: Met 1 Basin Model Basin 1

q

Include Subbasins No

En la c o l u m n a Include Subbasins (incluir la s u b c u e n c a ) a p a r e c e No, hacer clic e n este c a m p o , para elegir la o p c i ó n Yes, s e v e c o m o se muestra:


á£ Meteorology Model

página (122)


Options

Basins

Total Storm Gages

Ñame: Met 1


Basin Model

Gage Ñame

Basin 1 V

D e s p u é s d e salvar el proyecto, e n e l panel d e l Explorador d e la c u e n c a , al Modelo m e t e o r o l ó g i c o se a g r e g ó

SubcuencaUnica

y

s

Total Depth (MM)

Pluviómetro 01

22

Pluviómetro 02

45

Pluviómetro 03

86

Pluviómetro 04

HBHBBUHB2I

e

ve c o m o se indica: Q

En el panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , hacer clic e n + d e

_ j Meteorologic Models

fe & • SubcuencaUnica

5¿3 Precipitation Gages i±! SubcuencaUnica

En

el panel d e l Explorador

¡¿3 Precipitation Gages ^

e

n

e )

p

a n e

frú

sobre

d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , s e

muestra lo siguiente:

e

J

G a c

e

o

b

t

i

e

n

e

;

Weights

Si se hace clic s o b r e ^ B B S B E B B , e n el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , e n la pestaña Gage SeJecbons

Total Storm Gage-;

G a g e

5 e l e c t , o n s

t S

e obtiene:

Gage Weights

Ñame: SubcuencaUnica

Ñame: Met 1 Gage Ñame

s

i L» SubcuencaUnica

d e la cuenca, al hacer clic |

y

Gage Ñame

Total Depth (MM)

1

En la c o l u m n a Gage Ñame s e c o l o c a n los n o m b r e s d e l o s pluviómetros totalizadores, y e n la c o l u m n a Total Depth los valores de las alturas d e precipitación e n m m . D e s p u é s d e ingresar l o s datos del ejemplo s e d e b e ver d e la siguiente forma:

Use Gage

Pluviógrafo

No

Pluviómetro 01

No

Pluviómetro 02

No

Pluviómetro 03

No

Pluviómetro 04

No

En la c o l u m n a Gage Ñame s e m u e s t r a n las e s t a c i o n e s d e precipitación i n g r e s a d a s , y e n la c o l u m n a Use Gage, se m u e s t r a No; c o m o estas 5 e s t a c i o n e s s e d e b e n t o m a r e n c u e n t a para los cálculos e n la c u e n c a , e n esta s e g u n d a c o l u m n a hacer el c a m b i o


correspondiente muestra:

página (124)

y ponerla e n Yes,

Gage Selections


para q u e s e v e a c o m o s e

Gage Weights

Ñame: SubcuencaUnica Gage Ñame

Use Gage

Pluviógrafo

Yes

Pluviómetro 01

Yes

Pluviómetro 02

Yes

Pluviómetro 03

Yes

WBBBUBBE2

Pluviómetro 04

Si s e selecciona la pestaña i

a g e

e i g

s

Una v e z q u e s e s e l e c c i o n a n las e s t a c i o n e s , se d e b e n incluir s u s pesos de a c u e r d o a s u área d e influencia dentro d e la c u e n c a , obtenida por el polígono d e T h i e s s e n . Existen d o s tipos de pesos: Depth Weight p e s o a s i g n a d o a las e s t a c i o n e s totalizadoras para promediar la distribución e s p a c i a l de la tormenta. Time Weight. p e s o a s i g n a d o a las e s t a c i o n e s registradoras para promediar la distribución t e m p o r a l d e la precipitación. En la c o l u m n a Gage Ñame s e m u e s t r a n los n o m b r e s d e las estaciones, e n la c o l u m n a Depth Weight ingresar el p o r c e n t a j e d e l área de influencia d e c a d a e s t a c i ó n y e n la c o l u m n a Time Weight ingresar el 100 % para el Pluviógrafo ( h a y un solo pluviógrafo), d e s p u é s d e ingresar los d a t o s d e b e v e r s e c o m o s e m u e s t r a e n la figura E2.4.

, s e m u e s t r a la pantalla:

Gage Selections

Ñame: SubcuencaUnica

Gage Selections ¡ Gage Weights

Gage Ñame

Ñame: SubcuencaUnica Gage Ñame

Depth Weight

Gage Weights

Depth Weight

Pluviómetro 01

27JHHHflK¡3 10

Pluviómetro 02

25

Pluviómetro 03

23

Pluviómetro 04

15

Pluviógrafo

Time Weight

Pluviógrafo Pluviómetro 01 Pluviómetro 02 Pluviómetro 03 Pluviómetro 04

Time Weight

Figura E2.4. A s i g n a c i ó n d e p e s o s d e cada estación

D o n d e se a s i g n a n los pesos d e las estaciones.


Asignando los p e s o s a las estaciones

•

Los pesos d e las e s t a c i o n e s , s e d e t e r m i n a n por el porcentaje del área de influencia d e cada e s t a c i ó n e n el polígono d e T h i e s s e n , con respecto al área total d e la c u e n c a . •

Ejecutar la o r d e n Cornponents/ Control Specifications Manager/New..., para c r e a r las especificaciones d e control; e n la ventana q u e s e activa, e n Ñame escribir el n o m b r e correspondiente o a c e p t a r el sugerido, e n este caso, a c e p t a m o s el n o m b r e Control 1 y hacer clic e n el botón Créate. Cerrar la v e n t a n a Control Specifications Manager.



página (126)

C o n esto se creó l a s e s p e c i f i c a c i o n e s d e control, e n el panel d e Explorador de la c u e n c a a p a r e c e :

rnfl Control Specifications

_ J Ejemplo02 ¿•••_J Basin Models ffi | Meteorologic Models

•

ffl-

Ñame: Control 1 Start Date (ddMMMYYYY) 30mar2007

j H B E B

Start Time (HH:mm) 08:00

I Time-Series Data

End Date (ddMMMYYYY) 30mar2007

Asignar los elementos n e c e s a r i o s

End Time (HH:mm) 22:00 Time Interval: 30 Minutes

Si e n el panel d e l Explorador d e la c u e n c a , se hace clic e n * d e +

— ^ ^ ^ r ^ ^ ' ^ j

1

^ -

s

e

B

Description:

v

muestra: Crear simulación

[ f ^ Control 1

Si en este panel, s e hace clic e n de componentes, se muestra:

fflMffüH,

e n el panel del Editor

Control Specifications

Ñame: Control 1 Description: [ Start Date (ddMMMYYYY) f Start Time (HH:mm) End Date (ddMMMYYYY) End Time (HH:mm) Time Interval: 1 Minute

En los c a m p o s Start Daré y End Date ingresar la f e c h a d e l 3 0 marzo del 2007, e n Srarr Time c o l o c a r 08:00, hora e n q u e s e inicia la lluvia, e n End Time, c o m o la lluvia termina a las 1 5 : 0 0 y la escorrentía continuará d e s p u é s d e e s a hora, p o d e m o s colocar q u e termina a las 22:00. E n Time Interval, elegir 3 0 min. C o n los d a t o s indicados, se tiene:

Para

crear

la s i m u l a c i ó n

Compute

Results

corrida,

d e la

ejecutar

la

orden

Tools He


Al ejecutar esta o r d e n , s e d e s p l i e g a n 4 v e n t a n a s , una tras otra, d o n d e se s e l e c c i o n a n la c o m b i n a c i ó n d e los c o m p o n e n t e s a simular, aquí hacer, e n la: - primera v e n t a n a , a c e p t a m o s R u n 1 y clic e n l . ,. N

- segunda v e n t a n a , a c e p t a m o s Basin

1 y clic e n I.

- tercera ventana, a c e p t a m o s Met 1 y clic e n - cuarta ventana, a c e p t a m o s Control

ext >

.

N e x t

>

Next >

1 y clic e n

Finish

Con esto se crea la s i m u l a c i ó n d e n o m b r e Run 1 . S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a Para seleccionar la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select Run/Run 1

1 creada, ejecutar la o r d e n


Compute

Results

Tools


página (128)


_ J Ejemplo02 i-i _ j j Basin Models !-. 0 Basin 1 Junction-1

Help | Run 1

Con esto se activa el icono d e la barra d e h e r r a m i e n t a , el m i s m o que permite realizar la s i m u l a c i ó n . E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n

SubcuencaUnica

Al seleccionar TOBBflBB s e a c t i v a n los iconos q u e e s t á n en la barra d e h e r r a m i e n t a s .

13 llk

•

O b s e r v a r r e s u m e global d e l o s r e s u l t a d o s Para ejecutar la s i m u l a c i ó n , h a c e r clic sobre el icono S i , c o n ello se muestra la v e n t a n a d e la figura: Finfshed Computing "Run 1 " Basin: Cuenca

Para esto, hacer clic e n el icono 3 , c o n lo cual s e obtiene la figura E2.5. I ? Global Summary Results f o r Run "Run 1'

Met: Met 1

Control: Control 1

Project: Ejemplo02


Start of Run: 30mar2007, 08:00 End of Run: 30mar2007, 22:00 Compute Time: 27nov2007, 15:47:14 Volume Units: 0

Con lo cual se realizan los cálculos d e la simulación y si no e x i s t e ningún error, s e o b t i e n e n l o s resultados parciales y el resultado final. Observar los resultados Para observar los resultados, e n el panel del Explorador d e la c u e n c a desplegar e l m o d e l o d e la cuenca, d e tal m a n e r a q u e s e vea c o m o se m u e s t r a :

Hydrologic Element Junction-1 Subcuenca...

Basin Model: Basin 1 Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications: Control 1 MM Q 1000M3

Drainage Area Peak Discharge (KM2) (M3/S)

Time of Peak

Volume (MM)

25.89

29.1

30mar2007, 13:30

12.40

25.89

29.1

30mar2007, 13:30

12.40

Figura E2.5. R e s u m e n global d e los resultados d e la corrida d e l ejemplo 2 O b s e r v a r la i n f o r m a c i ó n g r á f i c a Para esto, hacer clic e n el i c o n o E2.6.

, con lo cual s e obtiene la figura


página (130)

Graph for Subbasin "SubcuencaUnica" [ , " ] [ • ] [ X | Subbasin Element "SubcuencaUnica" Results for Run "Run 1 "


Summary Results for Subbasin "SubcuencaUnica" Project: Ejemplo02


Start of Run : SOmaÔO?, 08:00 End of Run : 30mar2007, 22:00 Compute Time : 27nov2007 15:47:14 J

Volume Units : 0

•


Basin Model: Basin 1 Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications : Control 1 MM O

1 0 0 0

M

3

Computed Results Peak Discharge : 29.1 (M3/S) Total Precipitation : 95.18 (MM) Total Loss : 82.78 (MM) Total Excess: 12.40 (MM)

08:00

12:00 30Mar2007

1

16:00

r

Date/Time of Peak Discharge : 30mar2007, 13:30 Total Direct Runoff: 12.40 (MM) Total Baseflow : 0.00 (MM) Discharge: 12.40 (MM)

r

20:00

Legend

Figura E2.7. T a b l a d e r e s u m e n d e la corrida del e j e m p l o 2 Observar que el c a u d a l pico e s d e 29.1 m / s y o c u r r e a las 13: 3 0 del 3 0 marzo d e l 2 0 0 7 . 3

Run:RUN 1 Bement: S U B C U E N C A U N I C A R e s u l t : I n c r e m e n t a l F •

•

•

Run:RUN 1 Bement: S U B C U EN C AU NICAResult:Precipitation I Run:Run 1 B e m e n t : S U B C U E N C A U N I C A Result:Outfloui Run: R U N 1 Bement : S U B C U E N C A U N I C A Result: Basef low

O b s e r v a r la t a b l a s e r i e de t i e m p o Para esto, hacer clic e n e l icono 23, c o n lo cual s e obtiene la figura E2.8. <

Figura E2.6. H i d r o g r a m a resultante del e j e m p l o 2 O b s e r v a r el r e s u m e n de l o s r e s u l t a d o s Para esto, hacer clic e n el icono W, E2.7.

c o n lo cual s e obtiene la figura


página (132)


$8 Time-Series Results for Subbasin "SubcuencaUnica' Project: Ejemplo02

Run : Run 1

Start of Run : 30mar2007, 08:00 End of Run : 30mar2007, 22:00 Compute Time : 27nov2007, 15:47:14 Date

Time

Precip (MM)

Loss (MM)

E í 6 m DIO ^

Subbasin: SubcuencaUnica Basin Model: Basin 1 Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications : Control 1

Excess Direc... (MM) (M3/S)

30mar2007

08:00

30mar2O07 30mar2007

08:30 09:00

2.50 2.50

2.50 2.50

30mar2007 30mar2007 30mar2007

09:30 10:00 10:30

7.51 7.51 15.03

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30nw2007 30mar2007

11:00 11:30 12:00 12:30 13:00

15.03 12.52 12.52 2.50 2.50

7.51 7.51 15.03 14.97 6.35 6.35 2.50 2.50

30mar2007 3Omar2O07 3Omar2O07

13:30 14:00 14:30

5.01 5.01 2.50

5.01 5.01 2.50

30mar2007 30mar2007 30mar2007

15:00 15:30 16:00

2.50 0.00 0.00

2.50 0.00 0.00

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

16:30 17:00 17:30 18:00

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

18:30 19:00 19:30 20:00

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 6.17 6.17 0.00

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.8 7.5 17.1 26.0 29.1 26.9 21.4 15.1 10.1 7.1 5.0 3.5 2.4 1.7 1.2 0.8 0.6 0.4

Base... (M3/S)

Total...

0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

^ Method: Green-Ampt Transforrn Method: SCS Unit o

s

s

Hydrograph

Estimar la d e s c a r g a pico para los d a t o s d e la c u e n c a y tormenta d a d a e n el e j e m p l o 2. A s u m i r q u e el tipo d e suelo predominante e n la c u e n c a e s arcilloso.

(M3/5)

Para separar la precipitación neta (Loss Method), usar el modelo d e G r e e n y Arnpt (Green-Ampt), para los siguientes d a t o s : • pérdidas iniciales (Initial Loss): 25 m m • déficit de h u m e d a d (Moisture Déficit): 0,2 • succión del f r e n t e h ú m e d o (Suction): 711 m m • conductividad hidráulica (Conductivity):0,5 mm/hr • porcentaje área i m p e r m e a b l e (Impervious): 0 %

1.8 7.5 17.1 26.0 29.1 26.9 21.4 15.1 10.1 7.1 5.0 3.5 2.4

3

J

. ^

1.7 1.2 0.8 0.6 0.4

Figura E2.8. T a b l a serie d e t i e m p o d e la corrida d e l e j e m p l o 2

:

Para transformar la precipitación neta a escorrentía directa (Transforrn Method), usar el m o d e l o d e l h i d r o g r a m a unitario sintético d e l S C S (SCS Unit Hydrograph), conociendo: • t i e m p o de retardo (Lag Time): d e 2 hr. Despreciar el flujo base. Solución: Abrir el p r o y e c t o

Ejemplo02

C o m o los datos s o n los m i s m o s q u e los d e l e j e m p l o 2, vamos a aprovecharlos. Ejecutar la o r d e n File/Open..., para abrir el proyecto Ejemplo02, del ejemplo 2.


página (132)


$8 Time-Series Results for Subbasin "SubcuencaUnica" 11 Project: Ejemplo02

Run : Run 1


Time

Precip (MM)

Loss (MM)

Ejemplo 3


J

Basin Model: Basin 1 Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications : Control 1 Excess Direc... (MM) (M3/S)

30mar2007

08:00

30mar2007 30mar2007

08:30 09:00

2.50 2.50

2.50 2.50

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00

7.51 7.51 15.03 15.03 12.52 12.52 2.50 2.50

7.51 7.51 15.03 14.97 6.35 6.35 2.50 2.50

30mar2007 30mar2007 30mar2007

13:30 14:00 14:30

5.01 5.01 2.50

5.01 5.01

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30

2.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

2.50 2.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

18:00 18:30 19:00 19:30 20:00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 6.17 6.17

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.8 7.5 17.1 26.0 29.1 26.9 21.4 15.1 10.1 7.1 5.0 3.5 2.4 1.7 1.2 0.8 0.6 0.4

Base... (M3/5)

Total...

0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Para separar la precipitación neta (Loss Method), usar el m o d e l o d e Green y Arnpt (Green-Ampt), para los siguientes datos: • pérdidas iniciales (Initial Loss): 25 m m • déficit de h u m e d a d (Moisture Déficit): 0,2 • succión d e l frente h ú m e d o (Suction): 711 m m • conductividad hidráulica (Conductivity):0,5 mm/hr • porcentaje área i m p e r m e a b l e (Impervious): 0 %

0.0

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

1.7 1.2 0.8 0.6 0.4

0.0 0.0 0.0

Hydrograph

Estimar la d e s c a r g a pico para los d a t o s d e la c u e n c a y t o r m e n t a dada e n el e j e m p l o 2. A s u m i r q u e el tipo d e suelo p r e d o m i n a n t e e n la cuenca e s arcilloso.

(M3/S)

1.8 7.5 17.1 26.0 29.1 26.9 21.4 15.1 10.1 7.1 5.0 3.5 2.4

Loss Method: Green-Ampt Transforrn Method: SCS Unit

Para transformar la precipitación neta a escorrentía directa (Transforrn Method), usar el m o d e l o d e l h i d r o g r a m a unitario sintético d e l S C S (SCS Unit Hydrograph), conociendo: • t i e m p o d e retardo (Lag Time): d e 2 hr. Despreciar el flujo base. Solución: Abrir el p r o y e c t o

Y

Figura E2.8. Tabla serie d e t i e m p o d e la corrida d e l e j e m p l o 2

Ejemplo02

C o m o los d a t o s s o n los m i s m o s q u e los d e l e j e m p l o 2, v a m o s a aprovecharlos. Ejecutar la o r d e n File/Open..., para abrir el proyecto E j e m p l o 0 2 , d e l ejemplo 2.



página (134)

- Ñame: escribir E j e m p l o 0 3 - Location: ubicar la c a r p e t a d o n d e se desea g u a r d a r este n u e v o proyecto, para este c a s o C : \ H E C \ H E C - H M S \ E j e m p l o s , luego hacer

& HEC-HMS 3.1.0 1 Edit New...

Opon...

View

Componeni Ctrl+N L Ctrl+O

Irnport

clic en el botón

|

Save

•

Save Current Project As En la ventana q u e sale s e l e c c i o n a r el proyecto Ejemplo02,

luego

Open

hacer clic e n el botón

Ñame : j Ejemplo03| Description :

j

Location : C :\HEC\HEC-HMS\Ejemplos Options

Open an Existing Project Ñame

Description

| | Copy external DSS data (time-series, paired, grid data)

Filename

EjemploOl Primer ejemplo de Hec-Hms C: \HEC\HEC-HM5\jemplos\ jemploO 1 \ Ejemplo02 Precipitación promedio con Thiessen C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos\Ejemplo02\

H Copy basin files (grid cell, maps) Save

Browse I

Q

P

e n

1

Cancel

C o p i a r el p r o y e c t o E j e m p l o 0 2 c o n el n o m b r e E j e m p l o 0 3 Para trabajar c o n l o s d a t o s d e l Ejemplo02, ejecutar la o r d e n File/Save As..., para copiar e s t e proyecto c o n el n o m b r e d e Ejemplo03.

Cancel

La copia del p r o y e c t o d e l E j e m p l o 0 2 , incluye e l m o d e l o d e la c u e n c a (Basin 1), l o s d a t o s d e precipitación (del pluviógrafo), el m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o (Mod 1) y las especificaciones d e control (Control 1). Por lo tanto, no d e b e ingresar nuevos d a t o s d e la precipitación puesto q u e está utilizando los m i s m o s d a t o s d e l ejemplo 2. R e d e f i n i r el m o d e l o d e la c u e n c a

| Edit

View

Componen

New...

Ctrl+N

Open...

Ctrl+O

Irnport Save Save As.. •

Qrl+S i

En la ventana q u e a p a r e c e e n :

C o m o los d a t o s d e l m o d e l o d e la c u e n c a d e l e j e m p l o 3, c o n respecto del e j e m p l o 2, sólo difieren e n el m o d e l o d e s e p a r a r la precipitación neta (Loss Method), s e d e b e crear u n nuevo m o d e l o Basin 2, pero para a p r o v e c h a r t o d o s los otros d a t o s i n g r e s a d o s , resulta práctico realizar u n a copia d e Basin 1 y e n ella e f e c t u a r esos cambios.


página (136)


C o p i a r B a s i n 1 c o n el n o m b r e B a s i n 2

Basin Model Manager

Para a p r o v e c h a r la i n f o r m a c i ó n o b t e n i d a , s e copia el m o d e l o d e la c u e n c a Basin 1 para crear el m o d e l o Basin 2 y realizar e n é s t e las modificaciones necesarias. Para conseguir esto hacer: • Ejecutar la o r d e n Components/Basin Model Manager, e n la ventana Basin Model Manager q u e a p a r e c e , seleccionar Basin 1 y hacer clic s o b r e e l b o t ó n

Current basin models Basin 1 Basin 2

Delete

Current basin models

Cerrar esta v e n t a n a , para lo c u a l hacer clic e n

New...

Rename...

_ J Ejemplo03

Delete

B

•L

clic sobre el b o t ó n

Model

"Basin

E3

Con este proceso, e n el panel del Explorador d e la c u e n c a s e tiene el modelo de c u e n c a Basin 2, c o m o una copia d e Basin 1 , c o m o s e muestra e n la figura.

Copy...

Basin

Copy.., Rename..

Copy...

Basin Model Manager

En la v e n t a n a Copy

New...

T q u e aparece hacer

Copy...

_ j Basin Models 0 Basin 1 i 9 Basin 2 ¿) - ~ 1 Meteorologic Models É•••__} Control Specifications ¡Í3 _ _ ] Time-Series Data

Si e n panel del E x p l o r a d o r d e la c u e n c a s e s e l e c c i o n a Basin observa e n el Escritorio d e trabajo:

Copy Basin Model "Basin 1 " Ñame : Basin 2 Description : Copy

Se retorna a la v e n t a n a Basin Model Manager muestra ya e l m o d e l o d e la c u e n c a Basin 2.

Cancel

donde

se

2, s e



Subbasin

Loss

Transforrn

Options

Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: SubcuencaUnica Description:

Subcuenca con 5 registros de precip

Downstream: Junction-1

V

Area (KM2) 25.89 Loss Method: Initial and Constant Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: —None—

v V V

Modificar los d a t o s de L o s s Method En c o n c r e t o para e l e j e m p l o h a c e m o s : •

E n Loss

Method,

clic e n el c a m p o q u e d i c e Inicial

and

Constant,

con lo c u a l s e m u e s t r a n los m é t o d o s a elegir, c o m o s e m u e s t r a Con

el p r o c e s o

realizado

hasta

el m o m e n t o ,

en el panel

de

Explorador d e la c u e n c a , se t i e n e c o m o se m u e s t r a n e n la f i g u r a :

[

[Junction-1 IB-SubcuencaUnica É | Meteorologic Models 03 • _ _ ] Control Specifications QD | Time-Series Data

Editor

de componentes,

siguiente f i g u r a :

Loss Method: Initial and Constant Transforrn Method: Green and Arnpt Baseflow Method: Gridded Déficit Constant Gridded SCS Curve Number Gridded Soil Moisture Accounting Initial and Constant SCS Curve Number Srnith Parlange Dibuiar z *t I Autol^ '' ° i e Accounting

_ j Ejemplo03 - _ j Basin Models & Basin 1

Si s e s e l e c c i o n a e n e s t e p a n e l

e n la f i g u r a :

0

M

Elegir la o p c i ó n Green * & BSubcuencaUnica B b K B B ,

se muestra

como

e n el p a n e l d e

se observa

e n la

s t u r

and Arnpt,

al h a c e r e s t o , s e m u e s t r a el

m e n s a j e i n d i c a n d o si s e q u i e r e c a m b i a r d e m é t o d o :


página (140)


Si se colocan estos valores e n los c a m p o s respectivos, s e tiene:

SubcuencaUnica i

You are about to change methods and lose a

Subbasin

Loss

Transforrn

Options

l l current loss data for this subbasin. Are


Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: SubcuencaUnica

No

Initial Loss (MM) 25 Moisture Déficit:

0.2

Suction (MM) 711

Hacer clic e n el botón Si.

Conductivity (MM/HR) 0.5

D e s p u é s d e realizar estos c a m b i o s , s e verá c o m o se muestra e n la siguiente figura: l á ^ Subbasin j Loss || Transforrn || Options

Impervious (%) 0.0

Ingreso de d a t o s del pluviógrafo No se necesita introducir d a t o s d e l pluviógrafo, y a s e introdujo e n el ejemplo 2, e s Pluviógrafo.

Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: SubcuencaUnica Description: ¡ Subcuenca con 5 registros de precip | Downstream: Junction-1

Modelo meteorológico

v .

Area (KM2) [25.89

No se necesita definir el m o d e l o meteorológico, ya s e definió e n el ejemplo 2, es Met 1. P e r o si se d e b e incluir d e n t r o d e éste el m o d e l o d e la c u e n c a Basin 2, para esto e n el Explorador d e la

Loss Method: Green and Arnpt Transforrn Method: ' SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: I - N o n e -

cuenca hacer clic e n SEO S

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña ventana que s e muestra, escribir lo siguiente: - En Initial Loss: 2 5 m m (pérdidas iniciales) - E n Moisture Déficit: 0,2 (déficit d e h u m e d a d ) - En Suction: 711 (succión del f r e n t e h ú m e d o ) - En Conductivity. 0,5 m m / h r (conductividad hidráulica) - En Impervious: 0 % (% área i m p e r m e a b l e )

Loss

en la

_ j Meteorologic Models : §¡3 Precipitation Gages fih|B*

SubcuencaUnica

L u e g o hacer clic e n la pestaña i para q u e s e m u e s t r e la v e n t a n a :

Basins

del Editor d e c o m p o n e n t e s


!

Meteorology Model Basins

página (142)


Options

I. E n la s e g u n d a v e n t a n a , elegir Basin 2, ya q u e s o n los nuevos datos d e l m o d e l o d e la c u e n c a introducido, s e v e c o m o s e muestra: N e x t >

Ñame: M e t 1 Basin Model

Include Subbasins

Basin 1

Yes

Basin 2

No

• =,

Créate a Sirnulation Run [Step 2 of 4] V

A sirnulation run includes a basin model. Select one from the list below. En

este panel, e n la c o l u m n a

I n c l u d e

Yes, para incluir la c u e n c a Basin Meteorology Model

Basins

5up

basins ^

q

Basin 2, activar a

To continué, select a basin model and click Next.

Include Subbasins

Basin 1

Yes

1 Basin 2

Yes

Basin 1 Basin 2

Options


Description I Cuenca con varias estaciones de precipitación

Ñame

2 y q u e se vea c o m o s e muestra:

| < Back En

Control de e s p e c i f i c a c i o n e s No se necesita definir el control d e especificaciones, ya se definió en el ejemplo 2, e s Control 1.

la tercera v e n t a n a

Next >

Cancel

Next > a c e p t a r Met

1, luego clic e n e l botón

y e n la cuarta a c e p t a r Control

se hace clic e n el botón l

F

' ' n

s n

1, e n ésta última v e n t a n a ,

, J.

Crear simulación S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a Para crear la s i m u l a c i ó n d e la Compute/Créate Sirnulation Run: Compute

Results

corrida,

ejecutar

la

orden

Tools He

Créate Simulación Run

Al ejecutar esta o r d e n , se d e s p l i e g a n 4 ventanas, u n a tras otra, e n la primera v e n t a n a a c e p t a r el n o m b r e sugerido Run 2 ( y a q u e existe Run 1 d e la corrida d e l e j e m p l o 2), luego clic e n el b o t ó n

Para seleccionar la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select Run/Run 2 Compute

Results

Tools

2 creada, ejecutar la o r d e n

Help


Run 1

Run Manager

Run 2

ra


página (144)


Con esto s e activa e l icono 9 d e la barra d e h e r r a m i e n t a , el m i s m o q u e permite realizar la s i m u l a c i ó n .

O b s e r v a r r e s u m e global d e l o s r e s u l t a d o s Para esto, hacer clic e n el icono E3.1.

E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n Para ejecutar la s i m u l a c i ó n , h a c e r clic sobre el icono P l , con ello se muestra la v e n t a n a d e la figura:

con lo cual s e o b t i e n e la figura

B? Global Summary Results for Run "Run 2" Project: Ejemplo03

Finís he d Computing "Run 2" Basin: Basin 2

Met: Met 1


Start of Run: 30mar2007, 08:00 End of Run: 30mar2007, 22:00 Compute Time: 28nov2007, 10:20:43

Control: Control 1

100%

Volume Units: 0

Basin Model: Basin 2 Meteorologic Model: M e t í Control Specifications: Control 1

MM C>10° M3 n

Hydrologic Drainage Area Peak Discharge Element (KM2) (M3/S)

Cióse

Junction-1 Subcuenca..

25.89 25.89

fT][p]fx|

73.5 73.5

Time of Peak 30mar2007, 13:30 30mar2007, 13:30

Volume (MM) 42.03 42.03

Con lo cual se realizan los c á l c u l o s d e la simulación y si no existe ningún error, s e o b t i e n e n los resultados parciales y el resultado final. Figura E 3 . 1 . R e s u m e n global d e los resultados d e la corrida d e l ejemplo 3

Observar los resultados Para observar los resultados, e n el panel d e l Explorador d e la cuenca desplegar el m o d e l o d e la cuenca, d e tal m a n e r a q u e se vea c o m o se m u e s t r a : _ j j Ejemplo03 - _ j Basin Models - 0 Basin 1 - ¿$) Basin 2 B p Junction-1 SubcuencaUnica

Al seleccionar fl^VfíiMiiatl s e activan los iconos q u e están e n la barra d e h e r r a m i e n t a s :

m

©3

O b s e r v a r la i n f o r m a c i ó n g r á f i c a Para esto, hacer clic e n el icono l l ! t , c o n lo cual s e obtiene la figura E3.2.


Graph for Subbasin "SubcuencaUnica"


•

Subbasin Element "SubcuencaUnica" Results for Run "Run 2"

X

••

ra Summary Results for Subbasin "SubcuencaUnica" Project: Ejemplo03


Start of Run : 30mar2007, 08:00 End of Run : 30mar2007, 22:00 Compute Time : 28nov2007 10:20:43 J

f^~]fn"|[X|


Basin Model: Basin 2 Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications : Control 1

Volume Units : 0 MM Q 1000 M3 Computed Results Peak Discharge : Total Precipitation Total Loss: Total Excess:

73.5 (M3/S) : 95.18 (MM) 53.09 (MM) 42.09 (MM)

Date/Time of Peak Discharge : 30mar2007, 13:30 Total Direct Runoff: 42.03 (MM) Total Baseflow: 0.00 (MM) Discharge: 42.03 (MM)

Figura E 3 . 3 . T a b l a d e r e s u m e n d e la corrida d e l e j e m p l o 3 Observar

q u e el c a u d a l pico e s d e 7 3 . 5 m / s y o c u r r e a las 13: 3 0 3

del 30 m a r z o d e l 2 0 0 7 . Run: Run 2 Bement: S U B C U EN CAU N I C A Result: Outf low Run:RUN2 Bement:SUBCUENCAUNICAResult:Baseflow

O b s e r v a r la t a b l a s e r i e d e t i e m p o Para esto, h a c e r clic e n el icono "SU, c o n lo c u a l se o b t i e n e la f i g u r a

Figura E 3 . 2 . H i d r o g r a m a r e s u l t a n t e d e l e j e m p l o 3 O b s e r v a r el r e s u m e n de l o s r e s u l t a d o s Para esto, hacer clic e n el icono E3.3.

, c o n lo c u a l s e o b t i e n e la f i g u r a

E3.4.


página (148)


Sil Time-Series Results for Subbasin "SubcuencaUnica" Project: Ejemplo03

Run : Run 2


Time

Ejemplo 4


J


Precip (MM)

Loss (MM)

2.50 2.50

2.50 2.50 7.51

0.00 0.00 0.00

Excess Direc... (MM) (M3/S)

Base... (M3/S)

Total... (M3/S)

0.0

0.0

0.0

0.0 0.0 0.0

0.0 0.0

0.0 0.0

0.0 0.0 0.0 0.0

0.0 0.0 0.7 5.3 17.1

30mar2007

08:00

30mar2007 30mar2007 30mar2007

08:30 09:00 09:30

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

10:00 10:30 11:00 11:30

7.51 7.51 15.03 15.03 12.52

7.51 12.74 3.91 2.95

0.00 2.29 11.12 9.57

0.0 0.7 5.3 17.1

30mar2007 30mar2007

12:00 12:30

12.52 2.50

2.49 2.20

10.03 0.30

37.4 58.3

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

13:00 13:30 14:00 14:30

2.50 5.01 5.01 2.50

2.00 1.85 1.73 1.63

0.51 3.16 3.28 0.87

30mar2007 30mar2007 30mar2007

15:00 15:30 16:00

2.50 0.00 0.00

1.55 0.00 0.00

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

16:30 17:00 17:30 18:00

0.00 0.00 0.00 0.00

30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

18:30 19:00 19:30 20:00

0.00 0.00 0.00 0.00

72.0 73.5 66.6 57.3

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

37.4 58.3 72.0 73.5 66.6 57.3

0.95 0.00 0.00

48.8 41.3 34.3

0.0 0.0 0.0

48.8 41.3 34.3

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

27.1 19.9 14.1

0.0 0.0 0.0

27.1 19.9 14.1

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

9.9 6.8 4.8 3.3

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

9.9 6.8 4.8 3.3 2.3

2.3

Figura E3.4. T a b l a serie d e t i e m p o d e la corrida del ejemplo 3

^

Loss Method: SCS Curve Number Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph

Estimar la d e s c a r g a pico para los d a t o s de la c u e n c a y t o r m e n t a d a d a en el e j e m p l o 2. Para separar la p r e c i p i t a c i ó n neta (Loss Method), usar el m o d e l o del n ú m e r o d e c u r v a d e l S C S (SCS Curve Number), para los siguientes datos: • pérdidas iniciales (Initial Loss): 25 m m • n ú m e r o de curva (CN, Curve Number): 8 4 • % d e área i m p e r m e a b l e ( I m p e r v i o u s ) : 10 % Para t r a n s f o r m a r la p r e c i p i t a c i ó n neta a escorrentía d i r e c t a (Transforrn Method), usar e l m o d e l o d e l h i d r o g r a m a unitario sintético del S C S (SCS Unit Hydrograph), conociendo: • t i e m p o d e retardo (Lag Time): d e 2 hr. Despreciar el flujo base. Solución: A b r i r el p r o y e c t o

Ejemplo02

C o m o los d a t o s s o n los m i s m o s q u e los d e l e j e m p l o 2, v a m o s a aprovecharlos. Ejecutar la o r d e n File/Open..., para abrir el p r o y e c t o E j e m p l o 0 2 , d e l e j e m p l o 2.


'

En la ventana q u e a p a r e c e e n . - Ñame: escribir E j e m p l o 0 4 - Location: ubicar la c a r p e t a d o n d e s e d e s e a g u a r d a r e s t e n u e v o proyecto, para este c a s o C : \ H E C \ H E C - H M S \ E j e m p l o s , luego h a c e r

EC-HMS 3.1.0 File

I


página (150)

Edit

View

Componeni

New...

Ctrl+N L

o Den...

Ctrl+O

[

clic e n el botón

En la ventana q u e sale s e l e c c i o n a r el proyecto Ejemplo02, hacer clic e n el b o t ó n

luego

Save

Save Current Project As

Open

Ñame : EjemploOl Description :

Open an Existing Project Ñame

Location : C: \HEC\HEC-HMS\Ejemplos Filename IC: \HEC\HEC-HMS\ jemplos\jemploO 1 \...

Description

EjemploOl ¡Primer ejemplo de Hec-Hms

I

Ejemploü2 Precipitación promedio con Thiessen C:\HEC\HEC-HM5\Ejemplos\Ejemplo02\ Ejemplo03 |Precipitación promedio con Thiessen C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos\Ejemplo03\... Browse

Open

C o p i a r el p r o y e c t o E j e m p l o 0 2 c o n e l n o m b r e

Options Copy external D55 data (time-series, paired, grid data) |~~l Copy basin files (grid cell, maps) Save

Cancel

Ejemplo04

Para trabajar c o n l o s d a t o s d e l Ejemplo02, ejecutar la o r d e n File/Save As..., para copiar e s t e proyecto c o n el n o m b r e d e Ejemplo04.

Cancel

La copia d e l p r o y e c t o d e l E j e m p l o 0 2 , incluye el m o d e l o d e la c u e n c a (Basin 1), l o s d a t o s d e precipitación (del pluviógrafo), e l m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o (Mod 1) y las e s p e c i f i c a c i o n e s d e control (Control 1). P o r lo tanto, n o d e b e ingresar nuevos d a t o s d e la precipitación p u e s t o q u e e s t á utilizando los m i s m o s d a t o s d e l ejemplo 2. Redefinir el m o d e l o de la c u e n c a

1 Edit

View

Componen

New...

Ctrl+N

Open...

Ctrl+O

Irnport Save Save As...

•

Ctri+S

C o m o los d a t o s d e l m o d e l o d e la c u e n c a d e l e j e m p l o 4, c o n respecto del e j e m p l o 2 , sólo difieren e n el m o d e l o d e s e p a r a r la precipitación neta (Loss Method), s e d e b e crear u n nuevo m o d e l o Basin 2, pero para a p r o v e c h a r t o d o s los otros d a t o s i n g r e s a d o s , resulta práctico realizar u n a c o p i a d e Basin 1 y e n ella e f e c t u a r esos cambios.



página (152)

C o p i a r B a s i n 1 c o n el n o m b r e B a s i n 2

Basin Mo del Manage r

Para aprovechar la i n f o r m a c i ó n obtenida, s e copia el m o d e l o d e la c u e n c a Basin 1 para crear el m o d e l o Basin 2 y realizar e n é s t e las modificaciones necesarias. Para c o n s e g u i r e s t o hacer: • Ejecutar la o r d e n Components/Basin Model Manager, e n la ventana Basin Model Manager q u e a p a r e c e , seleccionar Basin 1 y hacer clic s o b r e el botón

•

New...

Rename... Delete

clic sobre e l b o t ó n 1

"Basin

Copy...

Cerrar esta v e n t a n a , para lo cual hacer clic e n

Con este proceso, e n el panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a s e tiene el modelo de c u e n c a Basin 2, c o m o u n a copia d e Basin 1 , c o m o s e muestra e n la f i g u r a .

Copy...

Model

New...

Rename...

m

Basin 1

Basin

Basin 1 Basin 2

Delete


En la v e n t a n a Copy


Copy...

Basin Model Manager

X

_ j Ejemplo04 - _ j Basin Models 0 Basin 1

T que aparece hacer

^^^ .

CQPY

Copy Basin Model "Basin 1'

GB + +

0 Basin 2 | Meteorologic Models | Control Specifications | Time-Series Data

Si e n panel del E x p l o r a d o r d e la c u e n c a s e s e l e c c i o n a Basin observa e n el Escritorio d e trabajo:

Ñame :, Basin 2 Description : Copy

Se retorna a la v e n t a n a Basin Model Manager muestra ya el m o d e l o d e la c u e n c a Basin 2.

Cancel

donde

se

2, s e



página (154)

Subbasin

Loss

Transforrn j Options

Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: SubcuencaUnica Subcuenca con 5 registros de precip Downstream: Junction-1

V

Area (KM2) 25.89 Loss Method: Initial and Constant SCS Unit Hydrograph --None--

:

Modificar los d a t o s de L o s s Method

M o d i f i c a r l o s d a t o s n e c e s a r i o s e n el e l e m e n t o d e l m o d e l o de c u e n c a C o n el proceso realizado hasta el m o m e n t o , e n el panel d e l Explorador de la c u e n c a , s e tiene c o m o se m u e s t r a n e n la figura: _ J Ejemplo04 B _ J Basin Models 0 Basin 1 |

B

^

B

Junction-1 BB-"l5* SubcuencaUnica ffl LIJ Meteorologic Models S) _ J Control Specifications Si _ J Time-Series Data

Si se selecciona e n este panel ' ^ ' ' i ^ a S a S E B E H S , e n el panel d e Editor de c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a c o m o s e observa e n la siguiente figura:

En concreto para el e j e m p l o h a c e m o s : • E n Loss Method, clic e n e l c a m p o q u e dice Inicial and Constant, con lo cual s e m u e s t r a n l o s m é t o d o s a elegir, c o m o s e m u e s t r a en la figura: Subbasin

Loss Green and Arnpt Gridded Déficit Constant Basin Ñame: Gridded SCS Curve Number Element Ñame: Gridded Soil Moisture Accounting Description: Initial and Constant SCS Curve Number Downstream: Srnith Parlange Area (KM2) Soil Moisture Accounting Loss Method: ¡ Initial and Constant

Elegir la o p c i ó n SCS Curve Number ( m é t o d o d e l n ú m e r o d e curva d e l Servicio d e C o n s e r v a c i ó n d e Suelos), al h a c e r e s t o , se m u e s t r a e l m e n s a j e i n d i c a n d o si s e q u i e r e c a m b i a r d e método:


página (156)


Subbasin You are about to change methods and lose a

Transforrn

Options

Basin Ñame: Basin 2

" current loss data for chis subbasin. Are

Element Ñame: SubcuencaUnica


Initial Abstraction (MM) 25

No

•

Loss

Curve Number:

84

Impervious (%)

10

Hacer clic e n el botón Si.

Después d e realizar estos c a m b i o s , se verá c o m o s e m u e s t r a e n la siguiente figura: Subbasin

Loss

Transforrn

Ingreso de datos del pluviógrafo No s e necesita introducir d a t o s d e l pluviógrafo, y a s e introdujo e n el e j e m p l o 2, e s Pluviógrafo.

Options

Modelo meteorológico Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: SubcuencaUnica Description:

No se necesita definir e l m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o , y a s e definió e n el e j e m p l o 2, e s Met 1. P e r o si s e d e b e incluir d e n t r o d e é s t e el m o d e l o d e la c u e n c a B a s i n 2 , para esto e n e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a hacer clic e n H H

bubcuenca con 5 registros de precip v*

Downstream: --None-Area (KM2) 25.89 Loss Method: SCS Curve Number Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: - N o n e -

V

E) _ j Meteorologic Models

[

Precipitation Gages

V

SubcuencaUnica

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña ventana q u e se m u e s t r a , escribir lo siguiente: - En Initial Abstraction: 2 5 m m (pérdidas iniciales) - En Curve Number. 8 4 ( n ú m e r o d e curva) - En Impervious: 1 0 % (% área i m p e r m e a b l e )

Loss

e n la

Si s e colocan estos valores e n los c a m p o s respectivos, s e tiene:

L u e g o hacer clic e n la pestaña para q u e s e m u e s t r e la v e n t a n a :

Basins

del Editor d e c o m p o n e n t e s


0s£» Meteorology Model

Basins

página (158)


Options

Next > I. En la s e g u n d a v e n t a n a , elegir Basin 2, ya q u e s o n los nuevos d a t o s d e l m o d e l o d e la c u e n c a introducido, s e ve c o m o s e muestra:

Ñame: M e t 1 Include Subbasins

Basin Model Basin 1

Yes

Basin 2

No

_

.

Include Subbasins

En este panel, e n la c o l u m n a Yes, para incluir la c u e n c a Basin Meteorology Model

Créate a Sirnulation Run [Step 2 of 4]

f

Basins

,

„

A sirnulation run includes a basin model. Select one from the list below.

..

0

Yes

2

Yes

Control de

To continué, select a basin model and click Next.

Include Subbasins

Basin 1

< Back En

especificaciones

No se necesita definir el control d e especificaciones, ya se definió en el ejemplo 2, e s Control 1.

Para crear la s i m u l a c i ó n de la Compute/Créate Sirnulation Run: Results

Next >

la tercera v e n t a n a

Cancel

a c e p t a r Met

1, luego

' y e n la c u a r t a a c e p t a r Control se hace clic e n el b o t ó n I —

clic e n e l b o t ó n

1, e n ésta última v e n t a n a ,

F i n i s h

S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a

Crear simulación

Compute

Description I Cuenca con varias estaciones de precipitación

Basin 1 Basin 2

Options


Ñame

d e Basin 2, activar a 2 y que se vea como se muestra:

corrida,

ejecutar

la

orden

Tools He


Al ejecutar esta o r d e n , s e d e s p l i e g a n 4 ventanas, una tras otra, e n la primera v e n t a n a a c e p t a r e l n o m b r e sugerido Run 2 (ya q u e existe Run 1 d e la corrida d e l e j e m p l o 2), luego clic e n el b o t ó n

Para s e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select Run/Run 2 I Compute

Results

Tools

2 c r e a d a , ejecutar la o r d e n

Help

Créate Sirnulation Run Select Run Run Manager

Run 1

] •

a

[


Hec - Hms Ejemplos - página l i d l )

página (160)

Con esto se activa el icono W d e la barra d e h e r r a m i e n t a , el m i s m o que permite realizar la s i m u l a c i ó n .

Observar resu..,e global de los resultados Para esto, hacer clic e n e l icono E 3 , c o n lo cual s e o b t i e n e la E4.1.

E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n Para ejecutar la s i m u l a c i ó n , h a c e r clic sobre el icono se muestra la v e n t a n a d e la figura:

c o n ello

W Global Summary Results f o r Run "Run 2" Project: Ejemplo04

Finished Computing "Run 2 Basin: Basin 2

a

Met: Met 1

Control: Control 1


Start of Run: 30mar2007, 08:00 End of Run: 30mar2007, 22:00 Compute Time: 28nov2007, 16:13:10 Volume Units: 0

Basin Model: Basin 2 Meteorologic Model: Metí Control Specifications: Control 1 MM O

Hydrologic Drainage Area Peak Discharge Element (KM2) (M3/S) Junction-1 Subcuenca...

25.89 25.89

[. |[n]fx]

69.5 69.5

1 0 0 0

M

3

Time of Peak

Volume (MM)

30mar2007, 13:30 30mar2007, 13:30

46.80 46.80

Con lo cual se realizan los cálculos d e la simulación y si no e x i s t e ningún error, s e obtienen los resultados parciales y el resultado final. Observar los resultados Para observar l o s resultados, e n el panel del Explorador d e la cuenca desplegar el m o d e l o d e la cuenca, d e tal manera q u e s e vea c o m o s e muestra: _ J Ejemplo04 - _ J Basin Models r 0 Basin 1 Él- -0 Basin 2 I cj? Junction-1 ubcuencaUnica

Al seleccionar s e activan los iconos G§ que están e n la barra d e h e r r a m i e n t a s :

Figura E 4 . 1 . R e s u m e n global d e los resultados d e la corrida d e l ejemplo 4 O b s e r v a r la i n f o r m a c i ó n g r á f i c a Para esto, h a c e r clic e n el icono Lili., c o n lo cual s e o b t i e n e la figura E4.2.



Graph for Subbasin "SubcuencaUnica'

iH Summary Results for Subbasin "SubcuencaUnica*

Subbasin Element "SubcuencaUnica" Results for Run "Run 2" • -mm

Q. 0) 1— 'o ü_

J

8-

Volume Units : 0

12-


Basin Model: Basin 2 Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications : Control 1 MM Q 1000 M3

Coniputed Results

16

Peak Discharge : Total Precipitation Total Loss: Total Excess :

80 70 60 CO


Start of Run ; 30mar2007, 08:00 End of Run : 30mar2007 22:00 Compute Time : 28nov2007, 16:13:10

4-

2

Project: EjemploO.4

/

69.5 (M3/S) : 95.18 (MM) 48.27 (MM) 46.91 (MM)

Date/Time of Peak Discharge Total Direct Runoff: Total Baseflow : Discharge :

: 30mar2007 13:30 46.80 (MM) 0.00 (MM) 46.80 (MM) J

50 40 30

-

-

o 08:00

Figura E 4 . 3 . T a b l a d e r e s u m e n d e la corrida d e l e j e m p l o 4 1

1

O b s e r v a r q u e e l c a u d a l p i c o e s d e 6 9 . 5 m / s y o c u r r e a las 13: 3 0 del 3 0 m a r z o d e l 2 0 0 7 . 3

1

1

12:00

16:00

l 20:00

1

30Mar2007

O b s e r v a r la t a b l a s e r i e d e t i e m p o

Legend Run: R U N 2 Bement: S U B C U EN CAU NICA Result: Incremental F

MWMM

Run: R U N 2 Bement: S U B C U EN C AU N I C A Result: Precipitation I R u n : R u n 2 B e m e n t : S U B C U E N C A U N I C A Result:Outflow R u n : R U N 2 B e m e n t : S U B C U E N C A U N I C A Result:Baseflow

Figura E 4 . 2 . H i d r o g r a m a resultante d e l e j e m p l o 4 O b s e r v a r el r e s u m e n de l o s r e s u l t a d o s Para esto, h a c e r clic e n el i c o n o ¡¿3, c o n lo c u a l s e o b t i e n e la f i g u r a E4.3.

P a r a esto, h a c e r clic e n e l i c o n o ^23, c o n lo c u a l s e o b t i e n e la f i g u r a E4.4.



<58 Time-Seríes Results for Subbasin "SubcuencaUnica"

Ejemplo 5 Project: Ejemplo04

Run : Run 2


Time

30mar2007 08:00 30mar2007 08:30 30mar2007 09:00 30mar2007 09:30 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007 30mar2007

10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00

18:30 19:00 19:30 30mar2007 20:00

Precip (MM)

Loss (MM)

Subbasin: SubcuencaUnica Basin Model: Basin 2 Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications : Control 1

Excess Direc... (M3/S) (MM)

Base... (M3/S)

Total... (M3/S)

0.0

0.0

0.0

2.50 2.50 7.51 7.51 15.03 15.03 12.52

2.25 2.25

0.25 0.25

0.1 0.3

0.0 0.0

0.1 0.3

6.76 6.76 11.97 7.37 4.18

0.75 0.75 3.06 7.66 8.35

0.9 1.9 4.1 9.2 19.4

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

0.9 1.9 4.1 9.2 19.4

12.52 2.50 2.50 5.01 5.01 2.50 2.50 0.00 0.00 0.00

3,11 0.53 0.50 0.94 0.86 0.40 0.38 0.00 0.00 0.00

9.41 1.97 2.00 4.07 4.15 2.10 2.12 0.00 0.00 0.00

35.4 52.6 65.5 69.5 67.2 62.4 57.3 51.7 45.3 37.1

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

35.4 52.6 65.5 69.5 67.2 62.4 57.3 51.7 45.3 37.1

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

28.2 20.4 14.3 9.9 6.9 4.8

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

28.2 20.4 14.3 9.9 6.9 4.8

0.00

0.00

0.00

3.3

0.0

3.3

Figura E4.4. T a b l a serie d e t i e m p o d e la corrida del e j e m p l o 4

ôss Method: None Transforrn Method: SCS Unit Routing Method: Muskingum

Hydrograph

La c u e n c a t i e n e u n s o l o c a u c e ( n o s e d i s t i n g u e n a f l u e n t e s ) ,

pero

s e p a r a m o s la c u e n c a alta y la c u e n c a baja. S u s c a r a c t e r í s t i c a s s e indican e n la f i g u r a E 5 . 1 . N o h a y f l u j o base.

Figura E 5 . 1 . C u e n c a c o n d o s s u b c u e n c a s



página (166)

La información d e la precipitación s e da c o n d o s pluviógrafos, c a d a uno e n una s u b c u e n c a : • Pluvl (representativo s u b c u e n c a a l t a ) • Pluv2 (representativo s u b c u e n c a b a j a ) Las precipitaciones netas c a l c u l a d a s s e m u e s t r a n e n la tabla E 5 . 1 , por lo cual, no s e d e b e e m p l e a r ningún m é t o d o para separar la precipitación neta, ya q u e esta s e da c o m o dato. Para transformar la precipitación neta a escorrentía directa [Transforrn Method), usar el m o d e l o del hidrograma unitario sintético d e l S C S (SCS Unit Hydrograph), para los d a t o s d e t i e m p o s de c o n c e n t r a c i ó n , q u e s e indican e n la figura E 5 . 1 . Para calcular el tránsito d e l hidrograma, elegir M u s k i n g u m , c o n K=0,6 horas, X = 0 , 2 y 1 tramo.

el

Crear un nuevo proyecto de nombre

• Ejecutar la o r d e n File/New ... • En la v e n t a n a d e l p r o y e c t o , escribir: - e n Ñame: E j e m p l o 0 5 - e n Description: C u e n c a c o n d o s s u b c u e n c a s , c o n transito d e la c u e n c a alta a la c u e n c a baja - e n Location: ubicar e l lugar d o n d e s e creará el proyecto, e n e s t e caso, C : \ H E C \ H E C - H M S \ E j e m p l o s - e n Dafault Unit System: a c e p t a r la o p c i ó n Metric Para q u e se v e a c o m o e n la figura siguiente:

8:00 8:20 8:40 9:00 9:20

a a a a a

8:20 8:40 9:00 9:20 9:40

Pluvl (mm)

Pluv2 (mm)

1.2 4.9 0.0 3.5 1.8

2.9 6.0 1.1 0.0 4.0

Solución: En este caso, H e c - H m s hará las siguientes tareas: 1. Cálculo del h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la s u b c u e n c a alta 2. Tránsito de e s e h i d r o g r a m a d e s d e A hasta B 3. Cálculo del h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la s u b c u e n c a baja 4. S u m a de los h i d r o g r a m a s g e n e r a d o s e n los puntos 2 y 3 anteriores.

m


método

Ñame: \5 Description: ¡ £uenca con dos subcuencas, con tránsito de la cuen(

Tabla E 5 . 1 . Precipitación neta, registrada e n Plu1 y Pluv2 Hora

EjemploOS

Location:

C: \HEC\HEC-HMS\ jemplos

Default Unit 5ystern: ; Metric Créate

Cancel

Créate

Clic e n el b o t ó n C o n esto se crea el n o m b r e y la c a r p e t a del proyecto Ejemplo05. Definir el m o d e l o d e •

la c u e n c a

Ejecutar la o r d e n Components/Basin Model Manager/New..., para crear el m o d e l o d e la c u e n c a ; e n la v e n t a n a q u e s e activa, en Ñame escribir Cuenca y h a c e r clic e n el botón Créate. • Cerrar la v e n t a n a Basin Model Manager. C o n esto s e c r e ó el m o d e l o d e la c u e n c a , y e n el panel d e Explorador de la c u e n c a a p a r e c e :


página (168)

_ j Ejemplo05 asín Models

Clic e n cb, c o n lo cual s e m u e s t r a : _ j Ejemplo05 0

Cuenca

Incluir el m a p a d e la c u e n c a Para este ejemplo, s e e l a b o r ó un m a p a c o n extensión . m a p , cuyo proceso d e c o n s t r u c c i ó n s e m u e s t r a e n el a n e x o , solo para darle una mejor r e p r e s e n t a c i ó n a la c u e n c a , pero este d i a g r a m a no posee ningún e f e c t o real s o b r e las simulaciones a realizar. Nota. El lector q u e no d i s p o n g a d e un mapa, d e b e obviar este paso. Pero si desea colocar el q u e s e ha puesto e n este ejemplo, puede solicitarlo p o r correo a la dirección q u e está al inicio, y c o n m u c h o gusto s e lo e n v i a m o s . Current background maps :Ejemplo05.map

Si s e dispone d e l archivo del m a p a , hacer: • •

Seleccionar ¿ ? E S 1 _ a fin d e activar el Escritorio de trabajo. Ejecutar la o r d e n Background Layers, h a c i e n d o clic d e r e c h o sobre el Escritorio d e trabajo.


Cut Element Copy Element Paste Element Select All Clear Selection Máximum Extents Background Layers Add...

En la v e n t a n a Background Maps, clic e n e l botón En la v e n t a n a Select q u e s e abre, b u s c a r la c a r p e t a d e l proyecto, d o n d e s e copió los archivos a m o s t r a r y seleccionarlo. Si el archivo tiene la e x t e n s i ó n .shp (por ejemplo, c r e a d o c o n i

A r c V i e w ) s e verá p o r defecto, sino hacer clic e n , a fin d e seleccionar el tipo d e archivo disponible y q u e nuestro archivo se vea. P a r a este e j e m p l o s e selecciona la e x t e n s i ó n v

HMS Map File <*.map)

i, para ubicar el archivo E j e m p l o 0 5 . m a p , y luego

hacer clic e n el b o t ó n

OK

de la ventana Background

Maps.

Todos los archivos USGS Digital Line Graph File (*.dlg) AutoCad Interchange File (*.dxf) Geo-Referenced Image (*.img) HMS Map File (*.map) ESRI Shapeñle (*.shp)

D e s p u é s de a g r e g a r e s t e archivo, s e verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura E 5 . 2 .


página (170)

*

S

y

j \

>

Figura E5.2. M a p a d e la c u e n c a del e j e m p l o 5


Para crear la s u b c u e n c a baja ( y a q u e la h e r r a m i e n t a Sfc e s t á activa), hacer clic e n c u a l q u i e r parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e a p a r e c e e n Ñame, escribir S u b c u e n c a baja, luego clic e n el b o t ó n Créate. Para crear el s u m i d e r o , clic a la h e r r a m i e n t a c í i , luego clic e n cualquier parte d e l p a n e l d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e aparece e n Ñame, a c e p t a r el n o m b r e S/'n/c-l, clic e n el b o t ó n Creare. Para crear el t r a m o d e l c a u c e , clic a la h e r r a m i e n t a lía», hacer clic e n cualquier parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e aparece e n Ñame, escribir T r a m o A-B, luego clic e n el b o t ó n Créate. D e s p u é s d e e s t e p r o c e s o , d e b e q u e d a r c o m o s e m u e s t r a e n la figura E5.3, sino e s a s í , c a d a e l e m e n t o s e p u e d e s e l e c c i o n a r y m o v e r a la p o s i c i ó n d e s e a d a .

Crear los elementos hidrológicos En el panel Escritorio d e trabajo, v a m o s a representar e s q u e m á t i c a m e n t e nuestra c u e n c a c o n d o s s u b c u e n c a s (Subbasin &•), un t r a m o d e c a u c e (Reach ¿í*), q u e sirve para transitar el a g u a desde la c u e n c a alta, h a s t a la salida d e la c u e n c a y u n

t TI

\

*

.

d

sumidero (Sink &), esto por q u e a h í termina la c u e n c a , e n B. S i continuara m á s abajo, e n lugar d e un Sink, s e pondría u n a unión (Junction), para esto, s e h a c e clic e n l a s h e r r a m i e n t a s c o r r e s p o n d i e n t e s y luego e n el panel del Escritorio d e trabajo. Para crear la primera s u b c u e n c a alta, clic a la h e r r a m i e n t a B » , luego clic e n cualquier parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, e n la ventana q u e a p a r e c e e n Ñame, escribir S u b c u e n c a alta, l u e g o clic e n el b o t ó n Créate.

Subí uenca alta

)

ca ba a

\

m 3¡nk-1

Figura E5.3. C r e a n d o e l e m e n t o s hidrológicos d e la c u e n c a



Si s e desea v e r la d i r e c c i ó n d e l flujo d e l c a u c e e n el t r a m o A - B , p u e d e activar la o r d e n View/Flow Directions: I

Cornponents

Para conectar la S u b c u e n c a alta c o n el e x t r e m o s u p e r i o r del T r a m o A - B , hacer clic d e r e c h o s o b r e S u b c u e n c a alta, e n el m e n ú emergente q u e aparece, seleccionar Connect downstream (conectar aguas a b a j o ) , el c u r s o r a d q u i e r e f o r m a d e cruz, clic c o n esa cruz sobre el e x t r e m o s u p e r i o r d e l T r a m o A-B y s e c o n e c t a n a u t o m á t i c a m e n t e . Repetir e s t e p r o c e s o para c o n e c t a r el e x t r e m o inferior del T r a m o A-B c o n Sink-1, e s decir clic d e r e c h o e n e x t r e m o inferior d e l T r a m o A-B, s e l e c c i o n a r Connect downstream y c o n la cruz, clic sobre Sink-1. V o l v e r a repetir el p r o c e s o para c o n e c t a r la S u b c u e n c a baja c o n Sink-1.

Parameter;

Máximum Extents Background Maps «• Element Icons
y Flow Directions con esto s e observa:

/ &

C o n e x i ó n d e l o s e l e m e n t o s d e la c u e n c a

D e s p u é s de e s t e p r o c e s o , s e t i e n e n los e l e m e n t o s d e la c u e n c a conectados, d e b e v e r s e c o m o s e m u e s t r a e n la figura E 5 . 4 .

,Subc uenca alta w

'-*

:

.

l /

)

/

/ \J/

~~]

alta

C_T1

i

Subcuenca ba a

^ s e n t i d o de la dirección del flujo inadecuado

<

3ink-1____^ En este caso, el sentido d e la dirección d e flujo, e s d e l s u m i d e r o (Sink-1) hacia la S u b c u e n c a alta, e s decir, e s i n a d e c u a d o . S e d e b e modificar h a c i e n d o clic y s o s t e n i e n d o el m o u s e e n u n o d e los e x t r e m o s d e l t r a m o y girándolo, hasta q u e q u e d e e n la p o s i c i ó n deseada.

i,

bcuenca ba a]

£-Traífm A-E) /y

3ink-1 Figura E5.4. C o n e x i ó n d e los electos hidrológicos d e la c u e n c a


La disposición d e los m o d e l o s d e s u b c u e n c a s o la longitud d e l t r a m o A-B e n el dibujo s o n irrelevantes para el cálculo, pero d a u n a idea del proceso. I n t r o d u c i r d a t o s e n c a d a e l e m e n t o d e l m o d e l o d e la cuenca


Description, una d e s c r i p c i ó n d e n u e s t r a c u e n c a (opcional) Dowstream, lo q u e s e e n c u e n t r a a g u a s abajo d e este e l e m e n t o , e n este caso, se o b s e r v a q u e a g u a s abajo d e la S u b c u e n c a alta, s e e n c u e n t r a el T r a m o A-B, e s t o a u t o m á t i c a m e n t e s e c o l o c a al h a c e r la c o n e x i ó n d e los e l e m e n t o s d e la c u e n c a . v4rea, el área d e la c u e n c a e n k m 2

C o n el proceso realizado hasta el m o m e n t o , e n el panel d e l explorador d e la c u e n c a , s e t i e n e n los e l e m e n t o s a g r e g a d o s y q u e se m u e s t r a n e n la figura: _ J Ejemplo05 - § | Basin Models - 0 Cuenca

hjjS 5ink-l

ShlEr» Subcuenca baja ífi ¿j* Tramo A-B

Si s e l e c c i o n a m o s e n este panel *J i ^ l I S S S E l S H , e n el panel d e Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a c o m o s e observa e n l a siguiente figura: Subbasin

Loss | Transforrn

Options |

Basin Ñame: Cuenca Element Ñame: Subcuenca alta Description: Downstream: Tramo A-B Area (KM2) Loss Method: Initial and Constant Transforrn Method: Clark Unit Hydrograph Baseflow Method: --None—

En esta ventana los d a t o s a introducir, son:

Loss Method, elegir el m é t o d o a usar para calcular las p é r d i d a s d e la precipitación y s e p a r a r la precipitación neta d e la precipitación total, para el e j e m p l o , s e va a introducir la precipitación neta, p o r lo cual esta no s e d e b e calcular, e s decir, se elegirá None, o s e a q u e no efectúe n i n g ú n cálculo. Transforrn Method, elegir e l m é t o d o para t r a n s f o r m a r la precipitación neta e n e s c o r r e n t í a . P a r a el e j e m p l o s e pide trabajar con el m é t o d o del h i d r o g r a m a unitario del S C S . Baseflow Method, elegir el m é t o d o para calcular el flujo base, e s t o para añadir el c a u d a l base q u e tenía la c u e n c a a n t e s d e la crecida, y q u e d e b e c o n t i n u a r p o r d e b a j o d e l h i d r o g r a m a d e crecida. C o m o en este e j e m p l o no existe flujo b a s e previo (el c a u c e e s t a b a s e c o antes d e la lluvia), e n esta casilla s e elegirá None. I n g r e s o d e d a t o s d e la S u b c u e n c a alta En c o n c r e t o para e l e j e m p l o h a c e m o s : • En A r e a , escribir 10,5 • En Loss Method, clic e n e l c a m p o q u e dice Inicial and Constant, con lo cual s e m u e s t r a n l o s m é t o d o s a elegir, c o m o s e m u e s t r a ubbasin ; Tran^ —None— Déficit and Constant Basin Ñame: Exponential ment Ñame: Green and Arnpt Description: Gridded Déficit Constant Gridded SCS Curve Number Downstream: Gridded Soil Moisture Accounting Area (KM2) Initial and Constant Loss Method: B J I . [ . I J — ^ M w n q

V |


página (176)


Elegir la o p c i ó n None, a l h a c e r e s t o , s e m u e s t r a e l m e n s a j e indicando si s e q u i e r e c a m b i a r d e m é t o d o : Subcuenca alta *+,

Hacer clic e n el b o t ó n S i .

•

En Baseflow None.

Method,

c o m o n o e x i s t e flujo base, s e deja e n

You are about to change methods and lose

D e s p u é s d e i n g r e s a r e s t o s valores, los d a t o s para la S u b c u e n c a alta e n el Editor d e c o m p o n e n t e s , s e verá c o m o s e m u e s t r a e n la siguiente figura:

aB current loss data for this subbasin. Are you sure you want to change methods? No

H a c e r clic e n e l b o t ó n S i . E n Transforrn Method, clic e n e l c a m p o q u e dice Clark Unit Hydrograph, c o n lo cual s e m u e s t r a n l o s m é t o d o s a elegir, c o m o s e m u e s t r a e n la figura: Basin Ñame: Element Ñame:

Basin Ñame: Cuenca Element Ñame: Subcuenca alta Description:

Area (KM2)

Unit Hydrograph

Baseflow Method: j - N o n e -

Transforrn Method:

Jnit Hydrograph

|

Baseflow Method: ~None~

1

Elegir la o p c i ó n SCC Unit Hydrograph ( h i d r o g r a m a unitario d e l Servicio d e C o n s e r v a c i ó n d e Suelos), a l hacer esto, s e m u e s t r a el m e n s a j e i n d i c a n d o si s e q u i e r e c a m b i a r d e m é t o d o : Subcuenca alta You are about to change methods and lose al current transforrn data for this subbasin. Are you sure you want to change methods?

10.5

Loss Method: -None--

Downstream: SCS Wri: Hydrograph Snyder Unit Hydrograph Area(KM2) User-Spedfied 5-Graph Loss Method: User-Spedfied Unit Hydrograph Transforrn Method:

& » Subbasin | Transforrn | Options

Downstream: Tramo A-B

Descñption:

9

•

Transforrn'

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña i . i , y c o m o s e ha e l e g i d o e l m é t o d o d e l S C S para t r a n s f o r m a r la precipitación neta e n e s c o r r e n t í a , s e solicita s o l a m e n t e el Lag Time (tiempo d e retraso), e n m i n , c o m o s e m u e s t r a e n la figura: ^Subbasin

Transforrn Options

Basin Ñame: Cuenca Element Ñame: Subcuenca alta Lag Time (MIN)

Usar para Lag Time = 6 0 % Tc ( t i e m p o d e c o n c e n t r a c i ó n ) , p o r lo q u e para la s u b c u e n c a alta, s e t i e n e :


Lag


página (178)

Subbasin

Time = 0 , 6 * 4 8 = 2 8 , 8 m i n

Colocar este valor e n el c a m p o indicado, d e s p u é s de esto s e tiene:

Lag Time (MIN) 52.2

A j u s t e e n el T r a m o A - B

Basin Ñame: Cuenca Element Ñame: Subcuenca alta Lag Time (MIN) j [>8.8

I n g r e s o de d a t o s de la s u b c u e n c a baja En

el

panel

Explorador

de

la

cuenca

seleccionar

Subcuenca baja

En la pestaña

5 u b b a s i n

d e l panel d e Editor de c o m p o n e n t e s ,

l¿¡^ Subbasin ' Transforrn

Options

Basin Ñame: Cuenca Element Ñame: Subcuenca baja Description:

Loss Method: - N o n e -

R e a c n


Time

Time = 0 , 6 x 8 7 = 5 2 , 2 m i n

Ingresar este valor e n la pestaña Transforrn , c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

d e la c u e n c a

En la pestaña ¿ * | d e l panel d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , e n Routing Method ( m é t o d o d e transito) elegir el m é t o d o d e M u s k i n g u m y dejar los d a t o s c o m o s e m u e s t r a e n la s i g u i e n t e figura:

Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph

es: Lag

N o t a : H E C - H M S no c o n s i d e r a d e n i n g u n a m a n e r a el tránsito d e u n caudal a lo largo d e l c a n a l d e la propia s u b c u e n c a . En este e j e m p l o el hidrograma g e n e r a d o e n la S u b c u e n c a baja s e s u m a d i r e c t a m e n t e al final, sin n i n g ú n tipo d e cálculo q u e podría tener e n cuenta el recorrido q u e ha tenido q u e hacer a t r a v é s d e la propia s u b c u e n c a . La línea fina q u e u n e la S u b c u e n c a baja al punto d e d e s e m b o c a d u r a indica s i m p l e m e n t e u n a c o n e x i ó n , n o r e p r e s e n t a el cauce.

+

14.1

S e g ú n los d a t o s del p r o b l e m a , para esta s u b c u e n c a , el Lag

De acuerdo a los d a t o s d e l p r o b l e m a , H e c - H m s tiene q u e c a l c u l a r el tránsito del h i d r o g r a m a , g e n e r a d o e n la S u b c u e n c a alta a t r a v é s d e los 4 , 8 9 k m d e r e c o r r i d o d e l T r a m o A-B, a t r a v e s a n d o la S u b c u e n c a baja. Para calcular el tránsito s e va a elegir el m é t o d o M u s k i n g u m con los p a r á m e t r o s : K= 0 , 6 horas, X- 0 , 2 y 1 t r a m o .

Para ingresar d a t o s e n el p a n e l d e l E x p l o r a d o r Tramo A-B seleccionar

Downstream: Sink-1 Area (KM2)

Options

Basin Ñame: Cuenca Element Ñame: Subcuenca baja

t Subbasin j Transforrn i Options

•

Transforrn


Reach

página (180)


Routing! Options

Time Series Data Manager

Basin Ñame: Cuenca Element Ñame: Tramo A-B

current time-series data

Description: Downstream: Sink-1 Routing Method: Muskingum Loss/Gain Method: -None--

V V V

En la pestaña Routing | < j | panel d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , ingresar los valores d e K y X, y c o m p l e t a r los d a t o s c o m o s e muestra en la siguiente figura: e

I ¿y* Reach | Routing

Options

En esta ventana e n D a r á Type, c o m o s e v a n a ingresar d a t o s d e precipitación se deja la o p c i ó n p o r d e f e c t o , e s decir, Precipitación Gages.

Basin Ñame: Cuenca Element Ñame: Tramo A-B Muskingum K (HR) 0.6 Muskingum X: 0.2|

New...

se abre la v e n t a n a Créate Al hacer clic e n e l b o t ó n N e w Precipitation Gages, e n esta v e n t a n a , escribir: - En Ñame: P l u v i o g r a f o l - En Description: Precipitación para la s u b c u e n c a alta Se verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

Subreaches:

Datos de p r e c i p i t a c i o n e s Antes d e crear el M o d e l o Meteorológico, s e d e b e introducir l o s datos pluviométricos, e n este e j e m p l o son d o s pluviógrafos.

Ñame ; Pruviografol

Crear los elementos pluviógrafos Para ello ejecutar la o r d e n : Cornponents / Manager, s e abre la v e n t a n a q u e s e muestra:

Créate A New Precipitation Gage

Description : Precipitación para la subcuenca alta

Time

Series

Data Créate

Cancel

A



Créate

Clic e n el b o t ó n

Introducir d a t o s d e l o s p l u v i ó g r a f o s

, y s e r e g r e s a a la v e n t a n a Time

Series

Data Manager, c o m o h a y q u e ingresar d a t o s para un s e g u n d o pluviógrafo, r e p e t i m o s el p r o c e s o , e s decir: New...

, s e abre la v e n t a n a Créate H a c e r clic e n el b o t ó n Precipitation Gages, e n esta v e n t a n a , escribir: - E n Ñame: Pluviografo2 - E n Description:

A

New

Pluviografol Clic e n S S Ü Ü B B S ! del panel del E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , c o n esto en el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a : U¡3 Time-Series Gage j A

Precipitación para la s u b c u e n c a baja

Ñame: Pluviografol Description:

Se verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

Precipitación para la subcuenca alta

Data Source: Manual Entry Units: Incremental Millimeters


Time Interval: 15 Minutes

Ñame : \2

V V V

Latitude Degrees:

Description : ¡ Precipitación para la subcuenca baja Créate

Latitude Minutes: Latitude Seconds:

Cancel

Longitude Degrees: Longitude Minutes:

Clic e n el botón

Créate

, y s e regresa a la v e n t a n a 77me

Longitude Seconds: i

Data Manager, para salir d e esta v e n t a n a , clic e n D e s p u é s d e este p r o c e s o , e n e l Explorador d e la c u e n c a s e t i e n e n los pluvigrafos c r e a d o s , s e v e c o m o : _ J EjemploQ5 -

sin Models _ J Time-Series Data a - 1 Precipitation Gages ® §¡j Pluviografol ® - g r j Pluviografo2

v

Series En los c a m p o s d e este panel, s e o b s e r v a : - Description, aquí a p a r e c e los q u e s e escribió a l crear el e l e m e n t o pluviografol. - Data Source, Manual Entry, e s t o e s si los datos s e van a introducir m a n u a l m e n t e , c o m o será e n e s t e c a s o . - Units, Incrementa! Millimeters, q u e e s el c a s o del e j e m p l o . - Time Interval, aquí h a y q u e introducir el intervalo del registro d e la precipitación, e n n u e s t r o c a s o e s 2 0 m i n . Los siguientes c a m p o s s o n para introducir las c o o r d e n a d a s (latitud y longitud) a f i n d e ubicar la e s t a c i ó n . E n este c a s o , c a d a s u b c u e n c a solo tiene u n a e s t a c i ó n , por lo q u e s e c o n s i d e r a q u e estos datos s o n el p r o m e d i o d e t o d a la s u b c u e n c a , p o r lo q u e no es necesario indicar las c o o r d e n a d a s d e la e s t a c i ó n .



D e s p u é s d e introducir los d a t o s , s e tiene:

En esta v e n t a n a , ingresar: - E n Start Date: - E n Start

$¡3 Time-Series Gage Ñame: P l u v i o g r a f o l Description: I Precipitación para la subcuenca alta Data Source: Manual Entry

- E n End Date:

20feb2007

- E n End

09:40

Time:

Con e s t o s v a l o r e s , e s t e p a n e l s e m u e s t r a c o m o :

[vj

Units: Incremental Millimeters Time Interval: 20 Minutes

E

20feb2007

Time: 8 : 0 0

v

Time-Series Gage

j

Latitude Degrees:

Time Window

Table

Graph

Ñame: P l u v i o g r a f o l

Latitude Minutes:

Start Date (ddMMMYYYY) | 20feb2007

Latitude Seconds:

Start Time (HH:mm) | 08:00

Longitude Degrees:

End Date (ddMMMYYYY) 20feb2007

Longitude Minutes:

End Time (HH:mm)

Longitude Seconds:

09:40

V

Para

Introducir datos

ingresar

pestaña I

T a b l e

los d a t o s d e e s t e intervalo d e t i e m p o ,

clic e n la

i y s e m u e s t r a la v e n t a n a s i g u i e n t e :

En el E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , h a c e r clic e n el s i g n o H d e ±i

fiáSBEBB,

c o n esto se muestra:

Sg Pluviografol 01ene2000, 00:00 - 02ene200Q, 08:20

Si s e h a c e clic e n : 01ene200G, 00:00 - Q2ene2Q0Q, 08:20 , e n el p a n e l d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , j » e m u e s t r a : | ¿ Time-Series Gage [ Time Window [Table || Graph Ñame: P l u v i o g r a f o l Start Date (ddMMMYYYY) [ 01ene2000

ftj Time-Series Gage || Time Window [ Table JGraph Time (ddMMMYYYY, HH:...


20feb2007, 08:00 20feb2007, 08:20 20feb2007, 08:40 20feb2007, 09:00 20feb2007, 09:20 20feb2007, 09:40

Start Time (HH:mm) 00:00 End Date (ddMMMYYYY) 02ene2000 End Time (HH:mm)

08:20

C o m o el p r i m e r intervalo e s 0 8 : 0 0 a 0 8 : 2 0 , a las 0 8 : 0 0 , el c a m p o s e m u e s t r a d e s a c t i v a d o , e s d e c i r n o p e r m i t e el i n g r e s o d e d a t o s . El p r i m e r valor h a y q u e i n g r e s a r l o a las 0 8 : 2 0 , c u y o v a l o r e s d e 1.2



m m . Para hacer esto, clic e n e s t e c a m p o y e s c r i b i m o s 1.2; para ingresar e l s i g u i e n t e valor, p r e s i o n a m o s la tecla Enter o la tecla Tab, para p a s a r al s i g u i e n t e c a m p o . D e s p u é s d e ingresar los d a t o s de e s t e pluviógrafo, s e tiene:

-

Srj Pruviografo2 • IT leneZOOO, 00:00 - Ü2ene2000, 00:00

Al repetir el p r o c e s o i n d i c a d o para i n g r e s a r los d a t o s para e l P l u v i o g r a f o l , se tiene:

8 a Time-Series GageJ Time Window [ Table ] Graph | Time (ddMMMYYYY, HH:...|

j ^ j Time-Series Gage

Precipitación (MM inc)

20feb2007., 08:00 20feb2007, 08:20

1.2

20feb2007, 08:40

4.9

20feb2007, 09:00

0

20feb2007, 09:20

3.5

20feb2007 09:40

1.8

J

1

Ñame: Pruviografo2 Description:

Precipitación para la subcuenca b ^ j


>/

Latitude Degrees:

•

Latitude Minutes:

(

para e s t o s d a t o s s e tiene:

5.0n

1

|

1 1 , 1

4.02.0o.o

08:00

_

Longitude Minutes: Longitude Seconds:

^

3.01.0-=

Latitude Seconds: Longitude Degrees:

[ i j Time-Series Gage |j Time Window jl Table j Graph ;

Time-Series Gage

V!

Time Window

Table

Ñame: Pruviografo2 Start Date (ddMMMYYYY) 20feb2007

— 1—i—i

08:30

1

09:00

1—

09:30 20Feb2007

Pluviografo2 En el E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , h a c e r clic e n el s i g n o m d e ^-SsIBBBEBÍ, c o n esto se muestra:

E

v


Para visualizar el h i e t o g r a m a i n g r e s a d o , hacer clic e n la pestaña Graph

a

Start Time (HH:mm) 08:00 End Date (ddMMMYYYY) 20feb2007 End Time (HH:mm) 09:40

Graph


página (188)

| Qg Time-Series Gage ]j Time Window [ Table Time (ddMMMYYYY, H...


_ j Ejemplo05 EB _ _ ] Basin Models

Graph


ffl-_J| Meteorologic Models - _ J Time-Series Data +. | Precipitation Gages

20feb2007, 08:00 20feb2007, 08:20

2.9

20feb2007, 08:40

6.0

20feb2007, 09:00

1.1

20feb2007, 09:20

0.0

20feb2007, 09:40

4.0

Asignar los elementos n e c e s a r i o s Si e n el panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , s e hace clic e n ® d e 5

V

_ J U S B E B B Q a . s e muestra: 0£»Met 1

fi

—1

O

Ai "i

Si e n este panel, s e hace clic e n & ^ i S l i , e n el panel del Editor de componentes, se muestra:

i j

0& Meteorology Model

Basins

Options

-

¿.

o
nu 08:00

08:30

i

09:00

i

—1

Ñame: Met 1 Description:

09: 30 20Feb2007

Precipitation: Specified Hyetograph Snowmelt:

Modelo

• None

V

Unit System: Metric

Meteorológico

El modelo m e t e o r o l ó g i c o sirve para correspondientes a cada subcuenca.

aplicar

V

los pluviógrafos

•

Ejecutar la orden Components/Meteorologic Model Manager/New..., para c r e a r e l m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o ; e n la ventana q u e s e activa, e n Ñame a c e p t a m o s el n o m b r e Met 1 y hacer clic e n el botón Créate.

•

Cerrar la v e n t a n a Meteorologic

Model

v

Evapotranspiration: —None—

Manager.

C o n esto s e c r e ó el m o d e l o d e m e t e o r o l ó g i c o , e n el panel d e l Explorador d e la c u e n c a a p a r e c e :

En el c a m p o d e Precipitation a p a r e c e Specified Hyetograph, o sea q u e el usuario d a r á los d a t o s d e precipitación, a c e p t a m o s e s t o , puesto q u e ya h e m o s i n g r e s a d o e s t o s datos. N o t e n e m o s d a t o s d e e v a p o t r a n s p i r a c i ó n (Evapotranspiration) ni d e nieve (Snowmelt), por lo q u e s e a c e p t a para a m b o s None. El sistema d e u n i d a d e s q u e e s t a m o s trabajando e n el m é t r i c o , p o r lo q u e a c e p t a m o s Metric. En este panel, h a c e r clic e n la pestaña I ventana q u e s e m u e s t r a :

B a s i n s

c o n lo q u e s e a b r e la


^ * Meteorology Model Basins

página (190)


Options

Subbasin Ñame

Ñame: Met 1 Basin Model

Include Subbasins

Cuenca

Gage

Subcuenca alta

—None—

Subcuenca baja

-None— Pluviografol Pruviografo2

No

En la c o l u m n a Include Subbasins a p a r e c e No, hacer clic e n este c a m p o , para elegir la o p c i ó n Yes, c o n esto s e incluye la c u e n c a d e n o m b r e Cuenca, s e v e c o m o s e m u e s t r a : Meteorology Model [ Basins

Ñame: Met 1

Include Subbasins

Cuenca

Se selecciona P l u v i o g r a f o l para la S u b c u e n c a alta y Pluviografo2 para la S u b c u e n c a baja, d e s p u é s d e esto d e b e q u e d a r d e la siguiente forma:

Options


Subbasin Ñame

1

(

e

n

e )

p

a

n

e

d e la c u e n c a , al hacer clic s o b r e componentes, se )

d e )

E d J t o r

d

e


Subbasin Ñame

-•„•••—

Subcuenca baja

Gage

Subcuenca alta

-None--

Subcuenca baja

-None-

En la c o l u m n a Gage, para c a d a u n a d e las s u b c u e n c a s s e a p l i c a n los datos d e los p l u v i ó g r a f o s q u e y a s e h a n ingresado, por e j e m p l o si s e hace clic e n None, a p a r e c e :

—,

Pluviografol Pruviografo2

E s p e c i f i c a c i o n e s de control Las e s p e c i f i c a c i o n e s d e control sirven para indicar el periodo d e t i e m p o (inicio y final) e n el q u e H e c - H m s tiene q u e realizar los cálculos y con q u e i n c r e m e n t o d e t i e m p o lo hace. •

Ñame: Met 1

Gage

Subcuenca alta •

[ves

En el panel d e l E x p l o r a d o r 60 Specified Hyetograph

v

Ejecutar la o r d e n Cornponents/ Control Specifications Manager/New..., para crear las e s p e c i f i c a c i o n e s de control; e n la ventana q u e s e activa, e n Ñame a c e p t a r e l n o m b r e Control 1 y hacer clic e n el botón Créate. • Cerrar la v e n t a n a Control Specifications Manager. C o n esto s e c r e ó las e s p e c i f i c a c i o n e s de control, e n el panel d e Explorador de la c u e n c a a p a r e c e : _ J Ejemplo05 + | Basin Models + j Meteorologic Models + _ J Time-Series Data



página (192)

i n c r e m e n t o s d e 5 m i n u t o s y con 4 8 d a t o s . C o n los d a t o s indicados,

A s i g n a r los e l e m e n t o s n e c e s a r i o s

se tiene:

Si e n el panel del E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , s e hace clic e n '+ d e

í% Control Specifications

, se m u e s t r a :

Ñame: Control 1

- JOBSII

Description:

rífj Control 1

Start Date (ddMMMYYYY) 20feb2007

Si en este panel, s e hace clic e n [ S 3 ! E i l , e n el panel del Editor de componentes, s e muestra:


1

End Date (ddMMMYYYY) 20feb2007 End Time (HH:mm)

r||¡ Control Specifications

12:00


V


Crear simulación

Start Date (ddMMMYYYY)

Para crear el protocolo Computei Créate Sirnulation

Start Time (HH:mm) End Date (ddMMMYYYY) End Time (HH:mm) Time Interval:

1 Minute

v

En los c a m p o s Start Date y End Date ingresar la fecha d e l 2 0 febrero del 2 0 0 7 , e n Start Time c o l o c a r 08:00, hora e n q u e se inicia la lluvia, e n End Time c o m o la lluvia termina a las 9 : 4 0 y la escorrentía c o n t i n u a r á d e s p u é s d e e s a hora (observar q u e d e a c u e r d o a los d a t o s d e l p r o b l e m a , e l 7c para la c u e n c a alta e s 4 8 min y para la c u e n c a baja e s d e 8 7 min), p o d e m o s c o l o c a r q u e termina a las 1 2 : 0 0 (Nota: si d e s p u é s d e la corrida d e l p r o g r a m a , se v e q u e h a y e s c o r r e n t í a p e n d i e n t e por registrar, este valor s e puede modificar a n t e s d e realizar u n a nueva corrida). E n Time Interval, s e indica el i n c r e m e n t o d e t i e m p o para el q u e el p r o g r a m a tiene q u e realizar l o s cálculos, si p o n e m o s 5 m i n , y c o m o s o n 4 horas d e cálculo, s e creará u n a tabla c o n 4 * 6 0 / 5 = 4 8 datos, p o r lo cual, la tabla d e r e s u l t a d o s finales y el gráfico se calculará e n

Compute

Results

de simulación, Run:

s e realiza

la

orden

Tools He


A l ejecutar esta o r d e n , s e d e s p l i e g a n 4 v e n t a n a s , u n a tras otra, d o n d e se s e l e c c i o n a n la c o m b i n a c i ó n de los c o m p o n e n t e s a simular, aquí hacer, e n la: - primera v e n t a n a , a c e p t a m o s R u n 1 y clic e n L Next > - segunda ventana, a c e p t a m o s Basin

1 y clic e n

- tercera ventana, a c e p t a m o s Met 1 y clic e n - cuarta v e n t a n a , a c e p t a m o s Control

Next >

Next >

1 y clic e n

C o n esto s e crea la s i m u l a c i ó n d e n o m b r e Run 1 .

Finish


página (194)


S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a Para seleccionar la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select Run/Run 1 Compute

Results

Tools



Help

• • •

Hidrograma g e n e r a d o a la salida d e la S u b c u e n c a alta El m i s m o h i d r o g r a m a d e s p u é s d e transitar por el T r a m o A - B Hidrograma g e n e r a d o por la S u b c u e n c a baja El h i d r o g r a m a resultante e n la d e s e m b o c a d u r a (Sink-1)

H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a alta

1 - n a SBL

Hidrograma g e n e r a d o a la salida d e la S u b c u e n c a alta, y s o b r e él, el histograma c o r r e s p o n d i e n t e . Para esto, hacer clic e n la

Run 1

Con esto se activa e l i c o n o de la m i s m o q u e permite realizar la s i m u l a c i ó n .

S u b c u e n c a alta para s e l e c c i o n a r l o y luego e n e l icono i l l i , c o n lo cual se muestra la figura E 5 . 5 .

E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n Graph for Subbasin "Subcuenca alta" Para ejecutar la s i m u l a c i ó n , h a c e r clic s o b r e el icono 9 se muestra la v e n t a n a d e la figura

, c o n ello

C|fn

|xI

Subbasin Element "Subcuenca alta" Results for Run "Run 1"

Finished Cornputing "Run 1' Basin: Cuenca

Met: Met 1

Control: Control 1

20Feb2007 Legend Cióse

• • • •

Run:RUN 1 Bement: S U B C U E N C A ALTA Result: Incremental Pr

• • • •

Run:RUN 1 Bement: S U B C U E N C A ALTA Result: Precipitation b Run:RUN 1 Bement: S U B C U E N C A ALTA Result :Outflou>

C o n lo cual s e realizan los c á l c u l o s d e la s i m u l a c i ó n y si no e x i s t e ningún error, s e o b t i e n e n los r e s u l t a d o s parciales y el resultado final. Observar los resultados Para el ejemplo, e j e c u t a n d o e l m o d e l o resultados parciales y el r e s u l t a d o final:

se puede

o b t e n e r tres

R u m R U N 1 B e m e n t : S U B C U E N C A ALTA Result:Baseflow

Figura E5.5. H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a alta H i d r o g r a m a de la S u b c u e n c a alta d e s p u é s de t r a n s i t a r El m i s m o h i d r o g r a m a d e s p u é s d e transitar p o r el T r a m o A-B.

Para

esto, clic c o n s o b r e T r a m o A-B y luego e n el icono l l k , c o n lo cual se muestra la figura E5.6.



página (196)

Graph for Subbasin "Subcuenca baja*

Graph for Reach "Tramo A-B" Reach Element "Tramo A-B" Results for Run "Run 1

V

i i

LO OÍ

i / í

08:00

i i

09:00

Subbasin Element "Subcuenca baja" Results for Run "Run 1"

Q. o

O.OEJ

Oí

.

\ \ •"•'•Y'"""" \

CO co

Legend

30 q 15: 0 08: :

s

10:00

1.01

CL

\

o

11:00 12:00 20Feb2007

09:00

10:00

11:00

12:00 20Feb2007

Legend Run:RUN 1 B e m e n t : S U B C U E N C A BAJA Result-.Incremental Pi Run:RUN 1 B e m e n t : S U B C U E N C A B A J A Result:Precipitation L R u n : R U N 1 B e m e n t : S U B C U E N C A BAJA Result:0utflou>

R u n : R U N 1 Bement T R A M O A-B Result :Outflow

Run:RUN 1 B e m e n t : S U B C U E N C A B A J A Result:Baseflow

R u n : R U N 1 Bement :TRAMO A B Result:Combined Inflow

Figura E5.6. H i d r o g r a m a d e tránsito e n el T r a m o A - B El h i d r o g r a m a original a h o r a está e n líneas p u n t e a d a s , el resultado final s i e m p r e a p a r e c e e n línea c o n t i n u a . S e observa q u e el h i d r o g r a m a transitado, c o m o e s lógico, a p a r e c e d e s p l a z a d o e n e l t i e m p o (hacia la d e r e c h a ) y m á s a p l a n a d o . H i d r o g r a m a de la S u b c u e n c a baja Hidrograma generado p o r la S u b c u e n c a baja, con sus precipitaciones c o r r e s p o n d i e n t e s . Para esto, hacer clic s o b r e la S u b c u e n c a baja y l u e g o e n el icono l i l i , c o n lo cual s e m u e s t r a la figura E5.7.

Figura E5.7. H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a baja H i d r o g r a m a e n la d e s m b o c a d u r a S i n k - 1 Para esto, hacer clic sobre Sink-1 y luego e n el icono l l k , c o n lo cual se muestra la figura E5.8. E n e s t a figura s e observa: El h i d r o g r a m a p r o c e d e n t e d e la S u b c u e n c a alta, d e s p u é s d e transitar por el T r a m o A - B ( e n líneas p u n t e a d a s m á s g r u e s a s ) • El h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la S u b c u e n c a baja ( e n líneas p u n t e a d a s m á s finas) • El h i d r o g r a m a resultante e n la d e s e m b o c a d u r a (Sink-1) ( e n líneas c o n t i n u a s ) , q u e s e calcula c o m o la s u m a d e los d o s anteriores


página (198)


Graph for Sink "Sink-1" Sink Element "Sink-1" Results f o r R u n "Run 1

Project: Ejemplo05

45-

Sirnulation Run : Run 1 Sink: Sink-1

Start of Run : 20feb2007, 08:00 End of Run: 20feb2007 12:00 Compute Time : 29nov2007, 09:41:02 J

Volume Units : 0 *

*

Peak Outflow : 41.7 (M3/5) Total Outflow : 12.17 (MM)

' \~ \ ~\

^ \ \ \

/ / / /

Date/Time of Peak Outflow : 20feb2007, 09:25

t

Figura E5.9. R e s u m e n d e resultados e n S i n k - 1

> Ais

o

08:00

MM Q 1000 M3

i

V

/ //

-5

Basin Model: Cuenca Meteorologic Model: Metí Control Specifications : Control 1

Cornputed Results

r /*

s

• i Summary Results for Sink "Sink-1"

Observar q u e el c a u d a l pico e s d e 4 1 . 7 m / s y o c u r r e a las 9:25 d e l 2 0 febrero del 2 0 0 7 . 3

09:00

10:00

Legend

11:00 12:00 20Feb2007

Para observar la tabla serie d e t i e m p o e n Sink-1,

Run: Run 1 Bement :SINK-1 Result :Outfloui Run:Run 1 Bement:Tramo A B

Sink-1,

Result:Outflou»

Run:Run 1 Bement:Subcuenca baja

hacer clic e n M,

e n la figura E5.10.

Result:0utfloiu

Figura E5.8. H i d r o g r a m a e n S i n k - 1 O b s e r v a r el r e s u m e n de r e s u l t a d o s e n Sink-1 Para observar el r e s u m e n d e r e s u l t a d o s e n Sink-1,

O b s e r v a r la t a b l a s e r i e de t i e m p o d e c a u d a l e s e n Sink-1

seleccionando

Sink-1, hacer clic e n E l , c o n lo c u a l s e o b t i e n e lo q u e se m u e s t r a en la figura E5.9.

<

seleccionando

c o n lo c u a l s e obtiene lo q u e s e m u e s t r a



O b s e r v a r el r e s u m e n g l o b a l d e l o s r e s u l t a d o s Time-Se ríes Results for Sink "Sink-1" Project: Ejemplo05

Run : Run 1

Start ofRu... 20feb2007, 08:00 End of Ru... 20feb2007, 12:00 Compute Tim... 29nov2007, 09:41:02 Date

Time

20feb2007

08:00

20feb2007 20feb2007 20feb2007 20feb2007 20feb2007

08:05 08:10 08:15 08:20 08:25

20feb2007 20feb2007 20feb2007 20feb2007 20feb2007 20feb2007

08:30 08:35 08:40 08:45 08:50 08:55

20feb2007 20feb2007 20feb2007

09:00 09:05

Q|n]fx P a r a esto h a c e r clic e n el icono ü 3 , con lo cual s e obtiene la figura

Sink: Sink-1

Basin Model: Cuenca Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications : Control 1

Outfl... (M3/S) 0.0 0.0 0.1

20feb2007 20feb2007

09:10 09:15 09:20

20feb2007 20feb2007 20feb2007

09:25 09:30 09:35

20feb2007 20feb2007 20feb2007 20feb2007 |20feb2007

09:40 09:45 09:50

40.6 40.5 40.5

09:55 10:00

40.6 40.6

Ig Global Summary Results for Run "Run 1" Project: Ejemplo05

-

Figura E 5 . 1 0 . S e r i e d e tiempo en Sink-1

B O J l ®

5imulation Run: Run 1

Start of Run: 20feb2007, 08:00 End of Run: 20feb2007, 12:00 Compute Time: 29nov2007, 09:41:02

0.2 0.6 1.3 2.5 4.4 7.3 11.2 16.0 21.7 27.6 33.0 37.2 40.0 41.3 41.7 41.4 41.0

E5.11.

Basin Model: Cuenca Meteorologic Model: Met 1 Control Specifications: Control 1

Volume Units: 0 MM Q Hydrologic Drainage Area Peak Discharge (M3/S) (KM2) Element 41.7 24.6 Sink-1 21.5 10.5 Subcuenca . 27.3 14.1 Subcuenca . 18.2 10.5 Tramo A-B

1 0 0 0

M

3

Time of Peak

Volume (MM)

20feb2007, 09:25

12.17

20feb2007, 09:00 20feb2007, 09:25 20feb2007, 10:05

11.10 13.09 10.94

Figura E 5 . 1 1 . T a b l a r e s u m e n de los resultados globales d e la corrida del ejemplo 5

v


Ejemplo 6


página (202)

S . A . Loss Transforrn

Method: Method:

SCS Curve SCS Unit

S.B. Loss Transforrn

Method: Method:

Initial and Constant Snyder Unit Hydrograph

Routing

Method:

Number Hydrograph

Muskingum

De los estudios realizados e n u n a c u e n c a en Costa Rica, s e dividió ésta e n d o s s u b c u e n c a s ( c o m o s e m u e s t r a e n la figura E6.1): S u b c u e n c a Alta d e 17 k m y S u b c u e n c a Baja d e 10 k m . S e desprecia el c a u d a l base. 2

Subcuenca Alta: Para separar la precipitación neta (Loss Method), usar el m o d e l o del n ú m e r o d e curva d e l S C S (SCS Curve Number), para los siguientes datos: • pérdidas iniciales: 10 m m • C N p r o m e d i o d e esta s u b c u e n c a : 6 8 • porcentaje d e i m p e r m e a b i l i z a c i ó n : 6 % Para transformar la precipitación neta a escorrentía (Transforrn Method), usar el m o d e l o d e l h i d r o g r a m a sintético del S C S (SCS Unit Hydrograph), conociendo: • tiempo d e c o n c e n t r a c i ó n : 115 minutos

directa unitario

2

Subcuenca Baja: Para separar la precipitación neta (Loss Method), usar el m o d e l o d e pérdidas iniciales y c o n s t a n t e s (Initial and Constant), para los siguientes datos: • pérdidas iniciales (Initial Loss): 0,2 m m • pérdidas c o n s t a n t e s (Constant Rate): 2 m m / h • porcentaje d e i m p e r m e a b i l i z a c i ó n (Impervious): 22 % Para transformar la precipitación neta a escorrentía d i r e c t a (Transforrn Method), usar e l m o d e l o d e l h i d r o g r a m a unitario d e S n y d e r (Snyder Unit Hydrograph), para los siguientes datos: • el tiempo d e retardo (Standard Lag): 1,5 horas • el coeficiente al pico (Peaking Coefficient): 0,4 El registro d e precipitación o b t e n i d o para a m b a s s u b c u e n c a s , para el día 9 d e abril d e l 2 0 0 7 , s e m u e s t r a e n la tabla E 6 . 1 . D e s p u é s de la S u b c u e n c a Alta, e x i s t e u n c a u c e d e t r a m o A - B hasta la salida d e la c u e n c a , q u e tiene un t i e m p o d e retardo (Lag time) d e 15 minutos.

Figura E 6 . 1 . C u e n c a d e l e j e m p l o 6 De

la información q u e s e o b t u v o , s e tiene:

Para calcular el tránsito d e l h i d r o g r a m a , elegir el m é t o d o M u s k i n g u m , c o n K = 0 , 5 horas, X = 0 , 2 5 y con un solo tramo.

de



página (204)

destinadas a u n p r o y e c t o d e riego, teniendo e n c u e n t a q u e no se d e b e reducir el c a u d a l del c a u c e e n el t r a m o A - B a m e n o s d e 30 m / s , esto sin c o n t a r el c a u d a l base.

Tabla E 6 . 1 . Precipitación registrada e n la c u e n c a el día 9 d e abril del 2 0 0 7

3

Hora

Precipitación (mm)

0:00 a 1:00 1:00 a 2:00 2:00 a 3:00 3:00 a 4:00 4:00 a 5:00 5:00 a 6:00 6:00 a 7:00 7:00 a 8:00 8:00 a 9:00 9:00 a 10:00 10:00 a 11:00 11:00 a 12:00 12:00 a 13:00 13:00 a 14:00 14:00 a 15:00 15:00 a 16:00 16:00 a 17:00 17:00 a 18:00 18:00 a 19:00 19:00 a 20:00 20:00 a 21:00 21:00 a 22:00 22:00 a 23:00

3,56 0,76 0,76 3,81 1,52 8,64 19,30 11,94 10,41 13,97 10,41 12,24 25,91 28,31 30,43 23,75 15,18 13,97 7,79 10,41 14,38 9,40 0,76

Solución: Este ejemplo s e divide e n d o s p a r t e s : primero la s i m u l a c i ó n d e la c u e n c a c o n s u s c a r a c t e r í s t i c a s indicadas. • s e g u n d o a d i c i o n a n d o u n a d e r i v a c i ó n e n e l punto A d e la cuenca. A. S i m u l a c i ó n d e la c u e n c a s i n d e r i v a c i ó n En este caso, H e c - H m s hará las siguientes tareas: 1. Cálculo del h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la S u b c u e n c a Alta 2. Tránsito d e ese h i d r o g r a m a d e s d e A hasta B 3. Cálculo del h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la S u b c u e n c a Baja 4. S u m a d e los h i d r o g r a m a s g e n e r a d o s e n los puntos 2 y 3 anteriores.

A partir d e esta i n f o r m a c i ó n , s e d e s e a saber: 1. ¿Cuál e s el c a u d a l pico e n c o n t r a d o a la salida d e la c u e n c a e n general y s u s s u b c u e n c a s ? 2.

¿Cuál seria el c o m p o r t a m i e n t o d e la c u e n c a , si s e h a c e u n a t o m a d e a g u a e n el punto A d e la c u e n c a , para derivar 2 0 m / s 3

Crear un n u e v o proyecto de nombre Ejemplo06 • Ejecutar la o r d e n File/New ... • En la v e n t a n a del proyecto, escribir: - e n Ñame: E j e m p l o 0 6 - e n Description: C u e n c a c o n d o s s u b c u e n c a s , c o n transito d e la s u b c u e n c a alta a la s u b c u e n c a baja - e n Location: ubicar el lugar d o n d e s e creará el proyecto, e n este caso, C : \ H E C \ H E C - H M S \ E j e m p l o s - e n Dafault Unit System: a c e p t a r la o p c i ó n Metric Para q u e se vea c o m o e n la figura siguiente:



página (206)

Créate a New Project Ñame: Description: Location:

Ejemplo06 Cuenca con dos subcuencas, con tránsito de la suba. C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos

N o t a . El lector q u e n o d i s p o n g a d e un m a p a , d e b e obviar e s t e paso. Pero si d e s e a c o l o c a r el q u e s e ha puesto e n este e j e m p l o , p u e d e solicitarlo p o r c o r r e o a la dirección q u e e s t á al inicio, y c o n m u c h o gusto s e lo e n v i a m o s . S o n 3 a r c h i v o s diferentes: Ejemplo06cuenca.shp, Ejemplo06subcuenca.shp y Ejemplo06rios.shp, c a d a u n o c o n las otras d o s e x t e n s i o n e s . Current background maps

Default Unit System: Metric Créate

Cancel

Créate

Clic e n el b o t ó n Con este proceso, s e crea el p r o y e c t o de n o m b r e Ejemplo 6. D e f i n i r el m o d e l o d e

|Ejemplo06cuenca. shp Ejemplo06subcuenca. shp Ejemplo06rios.shp

Si s e dispone d e los a r c h i v o s d e l m a p a , hacer: • •

Seleccionar a fin de activar el Escritorio de trabajo. Ejecutar la o r d e n Background Layers, h a c i e n d o clic d e r e c h o sobre el Escritorio d e trabajo.

la c u e n c a Cut Element

•

Ejecutar la o r d e n Components/Basin Model Manager/New..., para crear el m o d e l o d e la c u e n c a ; e n la v e n t a n a q u e se activa, en Ñame a c e p t a r Basin 1 y h a c e r clic e n el botón Créate. • Cerrar la v e n t a n a Basin Model Manager. C o n esto s e creó e l m o d e l o d e la c u e n c a , y e n el panel d e Explorador de la c u e n c a a p a r e c e

Copy Element Paste Element Select All Clear Selection Máximum Extents

_ J Ejemplo06 &••__) Basin Models

Clic e n s , c o n lo c u a l s e m u e s t r a : _ J Ejemplo06 Q _ J Basin Models '- 0 Basin 1

I n c l u i r el m a p a d e la c u e n c a Para este ejemplo, s e e l a b o r ó u n m a p a e n A r c V i e w , solo para darle una mejor r e p r e s e n t a c i ó n a la c u e n c a , pero e s t e d i a g r a m a no posee ningún e f e c t o real s o b r e las s i m u l a c i o n e s a realizar.

Background Layers

• •

En la ventana Background Maps, clic e n el b o t ó n — E n la v e n t a n a Select q u e s e abre, b u s c a r la c a r p e t a d e l proyecto, d o n d e s e copió los a r c h i v o s a m o s t r a r y s e l e c c i o n a r l o . Si los archivos t i e n e la e x t e n s i ó n .shp ( c o m o e n este e j e m p l o ) se verá p o r d e f e c t o . U n a v e z s e l e c c i o n a d o los a r c h i v o s Ejemplo06cuenca.shp, Ejemplo06subcuenca.shp y 1

E j e m p l o 0 6 r i o s . s h p , hacer clic e n el botón Background Maps.

d e la v e n t a n a



página (208)

D e s p u é s d e a g r e g a r estos a r c h i v o s , s e verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura E6.2.

Para crear la s u b c u e n c a baja (ya q u e la h e r r a m i e n t a ®» está activa), hacer clic e n cualquier parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e a p a r e c e , e n Ñame, escribir S u b c u e n c a Baja, luego clic e n el b o t ó n

Créate

Para crear u n a u n i ó n , clic a la herramienta * \o clic e n cualquier parte d e l p a n e l d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e aparece, e n Ñame, a c e p t a r el n o m b r e Junction - 1 , clic e n e l c

botón

Créate

Para crear el t r a m o d e l c a u c e , clic a la herramienta ¿ * , h a c e r clic en cualquier parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e aparece, e n Ñame, escribir T r a m o A-B, luego clic e n e l b o t ó n Créate

Figura E 6 . 2 . M a p a d e la c u e n c a del e j e m p l o 6 Crear los elementos hidrológicos En

el

panel

Escritorio

de

trabajo,

se

va

a

representar

e s q u e m á t i c a m e n t e la c u e n c a c o n d o s s u b c u e n c a s (Subbasin ), un t r a m o d e c a u c e A - B (Reach q u e sirve para transitar el a g u a desde la c u e n c a alta, hasta la salida d e la c u e n c a y una unión (Junction ^£ ), esto p o r q u e s e s u p o n e q u e otra c u e n c a continúa a g u a s abajo d e B, para esto, s e hace clic e n l a s h e r r a m i e n t a s correspondientes y luego e n el panel d e l Escritorio d e trabajo. J

Para crear la primera s u b c u e n c a alta, clic a la herramienta , luego clic e n c u a l q u i e r parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e a p a r e c e , e n Ñame, escribir S u b c u e n c a Alta, luego clic e n el botón

C r e á b e l l

.

D e s p u é s d e e s t e p r o c e s o , d e b e q u e d a r c o m o s e m u e s t r a e n la figura E6.3, sino e s así, c a d a e l e m e n t o s e p u e d e s e l e c c i o n a r y m o v e r a la posición d e s e a d a .

Máximo V i l l ó n Béjar -

página (210)

Figura E6.3. C r e a n d o l o s e l e m e n t o s hidrológicos d e la c u e n c a Si desea ver la d i r e c c i ó n d e l f l u j o d e l c a u c e e n el t r a m o A - B , p u e d e activar la orden View/Flow Directions: I

Cornponents

Máximum Extents Background Maps «/ Element Icons • Element Ñames v Flow Directions

con esto s e o b s e r v a :

Parameter:


En este caso, el sentido d e la dirección d e flujo, e s d e la u n i ó n {Junction - 1 ) hacia la S u b c u e n c a Alta, e s decir, no e s el a d e c u a d o . Para modificar el sentido, h a c e r clic e n la h e r r a m i e n t a ^ y sosteniendo el m o u s e e n un e x t r e m o d e l tramo, s e d e s p l a z a e n f o r m a a d e c u a d a (notará q u e el otro e x t r e m o p e r m a n e c e fijo), repetir esto, c o n a m b o s e x t r e m o s , hasta q u e q u e d e e n la p o s i c i ó n deseada, c o m o s e m u e s t r a e n la figura.



página (212)

C o n e x i ó n d e l o s e l e m e n t o s d e la c u e n c a Para conectar la S u b c u e n c a Alta c o n el e x t r e m o superior del T r a m o A - B , hacer clic d e r e c h o s o b r e S u b c u e n c a Alta, en el m e n ú emergente que aparece, seleccionar Connect downstream (conectar a g u a s abajo), el c u r s o r a d q u i e r e f o r m a de cruz, clic c o n esa cruz sobre el e x t r e m o s u p e r i o r d e l T r a m o A-B y s e c o n e c t a n a u t o m á t i c a m e n t e . Repetir e s t e p r o c e s o para c o n e c t a r el e x t r e m o inferior del T r a m o A-B c o n Junction - 1 , e s decir, clic d e r e c h o e n e x t r e m o inferior del T r a m o A-B, s e l e c c i o n a r Connect downstream y con la cruz, clic s o b r e Junction - 1 . Volver a repetir el p r o c e s o para conectar la S u b c u e n c a Baja c o n Junction - 1 . D e s p u é s de este proceso, s e t i e n e n los e l e m e n t o s de la c u e n c a c o n e c t a d o s , d e b e verse c o m o s e m u e s t r a e n la figura E6.4.

Figura E6.4. C o n e x i ó n d e los e l e m e n t o s hidrológicos d e la c u e n c a La disposición d e los m o d e l o s d e las s u b c u e n c a s o la longitud d e l t r a m o A-B e n el dibujo, s o n irrelevantes para el cálculo, pero d a u n a idea d e l proceso. Introducir d a t o s e n c a d a e l e m e n t o del m o d e l o de la cuenca C o n el p r o c e s o realizado h a s t a e l m o m e n t o , e n el panel d e l explorador d e la c u e n c a , s e t i e n e n los e l e m e n t o s a g r e g a d o s y q u e se muestran e n la figura:


Transforrn Method, elegir el m é t o d o para t r a n s f o r m a r la precipitación neta e n escorrentía. P a r a esta s u b c u e n c a , se indica q u e d e b e trabajarse con el m é t o d o d e l hidrograma unitario sintético del S C S . Baseflow Method, elegir el m é t o d o para calcular el flujo base. C o m o e n este e j e m p l o no existe flujo b a s e previo, e n esta casilla s e elegirá None.

_ J EjemploOÓ - _ j Basin Models 3-0 Basin 1 I

Junction-1 < & | Subcuenca Alta ¡w^ Subcuenca baja ¿7* Tramo A-B

Subcuenca Alta e n el panel d e Si s e selecciona e n este panel é» EB¡MMS¡iMl, Editor de c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a c o m o s e o b s e r v a e n la siguiente figura: +

(-¡^ Subbasin

Loss

Transforrn


página (214)

1

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Subcuenca Alta

I n g r e s o d e d a t o s d e la s u b c u e n c a a l t a En concreto para el e j e m p l o h a c e m o s : - E n A r e a , escribir 17 - E n Loss Method, clic e n el c a m p o q u e dice Inicial and Constant, con lo cual se m u e s t r a n los m é t o d o s a elegir, c o m o se m u e s t r a e n la figura: — _

Description: Area (KM2) Loss Method: l Initial and Constant Transforrn Method: Clark Unit Hydrograph Baseflow Method: ' --None—

2

Green and Arnpt

Gridded Déficit Constant Basin Ñame: Gridded SCS Curve Number Element Ñame: Gridded Soil Moisture Accounting Description: Initial and Constant SCS Curve Number Downstream: Srnith Parlange Area (KM?) Soil Moisture Accounting Loss Method: Initial and Constant


En esta ventana los datos a introducir, son: Description, u n a d e s c r i p c i ó n d e nuestra c u e n c a (opcional) Dowstream, lo q u e s e e n c u e n t r a a g u a s abajo d e este e l e m e n t o , e n este caso, se o b s e r v a q u e a g u a s abajo d e la S u b c u e n c a Alta, s e e n c u e n t r a el T r a m o A-B, esto a u t o m á t i c a m e n t e s e coloca al hacer la conexión de los e l e m e n t o s d e la c u e n c a . Area, el área d e la c u e n c a e n k m Loss Method, elegir el m é t o d o a usar para calcular las pérdidas d e la precipitación, y s e p a r a r la precipitación neta d e la precipitación total. Para esta s u b c u e n c a , s e indica q u e d e b e trabajarse c o n el m é t o d o del n ú m e r o d e curva del S C S .

— ,

i-r^ Subbasin \s

•

A.

V V

Elegir la o p c i ó n SCS Curve Number (método del número d e curva del Servicio d e C o n s e r v a c i ó n de Suelos), al hacer esto, se muestra el m e n s a j e i n d i c a n d o si se quiere c a m b i a r d e método:


página (216)


SubcuencaUnica

SubcuencaUnica



all current loss data for this subbasin. Are

all current transforrn data for this subbasin. Are

you sure you want to change methods? No

E J H a c e r clic e n el b o t ó n •

you sure you want to change methods? No

51 Hacer clic e n e l b o t ó n

E n Transforrn Method, clic e n e l c a m p o q u e dice Clark Unit Hydrograph, c o n lo cual s e m u e s t r a n los m é t o d o s a elegir, c o m o se m u e s t r a e n la figura: Transforrn Method: Clark Unit Hydrograph

v

Baseflow Method: --None— Clark Unit Hydrograph Kinernatic Wave ModClark SCS Unit Hydrograph Q H] :s Ej3 < Snyder Unit Hydrograph ibujar ' u£ J Auto User-Specified S-Graph ir, «A 1 User-Specified Unit Hydrograph

Elegir la opción SCC Unit Hydrograph (método del hidrograma unitario sintético del Servicio d e C o n s e r v a c i ó n d e S u e l o s ) , al h a c e r esto, s e muestra el m e n s a j e i n d i c a n d o si s e q u i e r e c a m b i a r d e método:

En Baseflow None.

Method,

5Í

como

no existe flujo base,

s e deja e n

D e s p u é s d e ingresar estos valores, l o s d a t o s para la S u b c u e n c a Alta en el Editor d e c o m p o n e n t e s , s e verá c o m o s e m u e s t r a e n la siguiente figura: l ^ t Subbasin

Loss li Transforrn

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Subcuenca Alta Description: Downstream: Tramo A-B Area (KM2)

17

Loss Method: ! SCS Curve Number Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: í~None-

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña ventana q u e s e m u e s t r a , escribir lo siguiente: - En Inicial Abstraction: 10 m m ( p é r d i d a s iniciales) - E n Curve Number. 6 8 ( n ú m e r o d e curva)

e n la


- En Impervious:


página (218)

En la pestaña 6 Subbasin | p e l d e Editor d e c o m p o n e n t e s , para el Area ingresar 10 k m , para Loss Method a c e p t a r e l m é t o d o Initial and Constant, para Transforrn Method elegir e l d e Snyder Unit Hidrograph ( h i d r o g r a m a unitario d e S n y d e r ) , c o n esto, los d a t o s s e m u e s t r a c o m o e n la siguiente figura:

6 ( % área i m p e r m e a b l e )

d e

a n

2

Si c o l o c a m o s estos valores e n los c a m p o s respectivos, se tiene: Subbasin

Loss

Transforrn

Options

l¿í¡^ Subbasin

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Subcuenca Alta Initial Abstraction (MM)

10

Curve Number:

68

Transforrn I Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Sucuenca Baja Description:

Impervious (%)


S e g ú n los d a t o s d e l e j e m p l o el t i e m p o d e c o n c e n t r a c i ó n e s 115 min, por lo q u e el t i e m p o d e retardo (Lag Time), e s : Lag Time = 0,6 * 115 = 6 9 m i n . )

.

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña " ,y c o m o se ha elegido el m é t o d o del h i d r o g r a m a unitario del S C S para transformar la p r e c i p i t a c i ó n neta e n escorrentía, s e solicita s o l a m e n t e el Lag Time, e n m i n , i n g r e s a r e n el c a m p o indicado 6 9 min, d e s p u é s d e esto s e tiene: T r a n 5 r

Subbasin

Loss

Area (KM2)

10

Loss Method: Initial and Constant Transforrn Method: Snyder Unit Hydrograph Baseflow Method:

-None-

o r m

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña muestra la v e n t a n a s i g u i e n t e : \m$t Subbasin

Loss I Transforrn Options

Loss

Transforrn

Options

:

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Sucuenca Baja

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Subcuenca Alta

Initial Loss (MM) |

Lag Time (MIN) [~69

Constant Rate (MM/HR) Impervious (%) 0.0

I n g r e s o d e d a t o s d e la S u b c u e n c a B a j a E

n

e l

panel

Explorador

de

la

cuenca

seleccionar

De acuerdo a los d a t o s , s e tiene: - Pérdida inicial (Initial Loss): 0,2 m m - Razón de pérdida c o n s t a n t e (Constant Rate): - % área i m p e r m e a b l e (Impervious): 22%

2 mm/hr

Loss

se



página (220)

Si s e colocan estos valores e n los c a m p o s respectivos, s e tiene: \mfr Subbasin

Loss i Transforrn

Subbasin j Loss

Transforrn

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Sucuenca Baja

Options

Standard Lag (HR) i 1.5

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Sucuenca B a j a

Peaking Coefficient: ; 0.4

Initial Loss (MM) | 0.2 Constant Rate (MM/HR)


Impervious (%) 22

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña i y c o m o s e ha elegido el m é t o d o d e l h i d r o g r a m a unitario d e S n y d e r para transformar la precipitación neta e n caudal, s e solicita c o m o se muestra e n la figura: l r a n s f o r m

Subbasin j Loss ] Transforrn

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Sucuenca Baja Standard Lag (HR) Peaking Coefficient:

t

De a c u e r d o a los d a t o s d e l p r o b l e m a , H e c - H m s tiene q u e c a l c u l a r el tránsito del h i d r o g r a m a , g e n e r a d o e n la S u b c u e n c a Alta a t r a v é s del T r a m o A-B, a t r a v e s a n d o la S u b c u e n c a Baja. Para calcular el tránsito se va a elegir el m é t o d o M u s k i n g u m con los p a r á m e t r o s : K = 0,5 horas, X = 0,25 y c o n u n solo t r a m o . Para ingresar d a t o s e n e l panel Tramo A-B seleccionar *-

d e l Explorador

d e la c u e n c a

En la pestaña Reach d e l panel d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , e n Routing Method ( m é t o d o d e transito) elegir el m é t o d o d e M u s k i n g u m y d e j a r l o s d a t o s c o m o s e muestra e n la siguiente figura: ife* Reach [ Routing 1 Options |

De a c u e r d o a los d a t o s , s e tiene: - T i e m p o d e retardo (Standard Lag): 1,5 hr - Coeficiente al pico (Peaking Coefficient): 0 , 4 Si c o l o c a m o s estos v a l o r e s e n los c a m p o s respectivos, s e tiene:

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Tramo A-B Description: Downstream: Junction-1 Routing Method: Muskingum Loss/Gain Method: ~None~

v v V

;

B ( 3


i

página (222)


r

En la pestaña I g d e l p a n e l d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , ingresar los valores d e K y X, y c o m p l e t a r los d a t o s c o m o s e m u e s t r a e n la siguiente figura: R o ü t i n

1

fe* Reach! Routing

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Tramo A-B Muskingum K (HR) : 0.5 Muskingum X:

0.25

En Data Type d e esta v e n t a n a , c o m o s e v a n a ingresar d a t o s d e precipitación s e deja la o p c i ó n p o r defecto, e s decir, Precipitation Gages. New... se abre la v e n t a n a Créate Al hacer clic e n el b o t ó n N e w Precipitation Gages, e n e s t a v e n t a n a , escribir: - En Ñame: Pluviógrafo - E n Description: Precipitación para las dos s u b c u e n c a s Se verá c o m o s e m u e s t r a e n l a figura:

A


Subreaches:

Ñame :[pluviógrafo Description : [precipitación para las dos subcuencas

D a t o s de precipitación

Créate

A n t e s d e crear el M o d e l o M e t e o r o l ó g i c o , s e d e b e introducir l o s d a t o s pluviométricos, e n este e j e m p l o para a m b a s s u b c u e n c a s s e tiene el m i s m o d a t o d e un pluviógrafo. Clic e n el botón t Data Manager, como

C r e a l : e

C r e a r el e l e m e n t o del p l u v i ó g r a f o Para ello e j e c u t a r la o r d e n : Components/Time Manager, s e abre la v e n t a n a q u e s e m u e s t r a :

Data

J, y s e r e g r e s a a la v e n t a n a Time Series no h a y q u e ingresar m á s d a t o s para u n

s e g u n d o pluviógrafo, para salir d e esta v e n t a n a , clic e n IsÉflJ. D e s p u é s d e este p r o c e s o , e n e l Explorador d e la c u e n c a s e t i e n e el pluviógrafo c r e a d o , s e v e c o m o :

Time-Series Data Manager Data Type: Precipitation Gages

Series

Cancel

_ j Ejemplo06 ©••__] iBasin Models

v

-

Current time-series data New... Copy...

_ j Time-Series Data - _ j Precipitation Gages + |j¡3 Pluviógrafo



página (224)

Introducir d a t o s del p l u v i ó g r a f o

D e s p u é s d e introducir los datos, s e tiene: 5¡3 Time-Series Gage

Clic e n &• M l i f f l f f l E H I d e l panel d e l Explorador d e la c u e n c a , c o n esto e n el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , se m u e s t r a :

Ñame: Pluviógrafo Description:

5¡j Time-Series Gage

Precipitación para las dos subcuencc


Ñame: Pluviógrafo Description: | Precipitación para las dos subcuencc [

Time Interval: 1 Hour

Data Source: Manual Entry

B

v v V

Latitude Degrees:

Units: Incremental Millimeters

Latitude Minutes:


Latitude Seconds:

Latitude Degrees:

Longitude Degrees:

Latitude Minutes:

Longitude Minutes:

Latitude Seconds:

Longitude Seconds:

Longitude Degrees: Longitude Minutes: Longitude Seconds:

Introducir d a t o s En los c a m p o s d e este panel, s e o b s e r v a : - Description, aquí a p a r e c e los q u e s e escribió al crear el e l e m e n t o pluviógrafo. - Data Source, Manual Entry, esto e s si los datos s e v a n a introducir m a n u a l m e n t e , c o m o será e n este caso. - Units, Incrementa! Millimeters, q u e e s el caso del ejemplo. - Time Interval, aquí h a y q u e introducir el intervalo del registro d e la precipitación, e n n u e s t r o c a s o e s 1 hr. Los siguientes c a m p o s s o n para introducir las c o o r d e n a d a s (latitud y longitud) a fin d e ubicar la e s t a c i ó n . En este caso, para toda la c u e n c a s e tiene solo u n a e s t a c i ó n , p o r lo q u e s e c o n s i d e r a q u e estos datos s o n el p r o m e d i o d e t o d a la c u e n c a , p o r lo q u e no e s necesario indicar las c o o r d e n a d a s d e la e s t a c i ó n .

En

el Explorador

d e la c u e n c a , h a c e r clic e n el signo

¡S d e

® i & a a M M , c o n esto s e m u e s t r a : [ig) 01 ene2000, 00:00 - 02ene2000, 00:00 lene2000, 00:00 - 05ene2000, 01:00 , e n e l panel

Si s e hace clic e n : ^ 8 del Editor d e c o m p o n e n t e s , se m u e s t r a :


! ¡jf¡j Time-Series Gage

página (226)

Time Window


Table | Graph |

| §¡j Time-Series Gage


Ñame: Pluviógrafo Start Date (ddMMMYYYY) 01ene2000

09abr2007, 00:00


09abr2007, 01:00

End Date (ddMMMYYYY) 05ene2000

09abr2007, 02:00

Time:

- E n End Time:

23:00

09abr2007., 06:00 C o m o el primer intervalo va d e 0 0 : 0 0 a 0 1 : 0 0 , a las 0 0 : 0 0 , el c a m p o se m u e s t r a d e s a c t i v a d o , e s decir n o p e r m i t e el i n g r e s o d e d a t o s . El p r i m e r valor h a y q u e i n g r e s a r l o a las 0 1 : 0 0 , c u y o valor e s d e 3 , 5 6 mm.

Con e s t o s v a l o r e s , e s t e p a n e l s e m u e s t r a c o m o : g£ Time-Series Gage

Time Window

Table

Graph

e s t e pluviógrafo, se tiene:

Start Time (HH:mm) 00:00 End Date (ddMMMYYYY) 09abr2007 End Time (HH:mm) 23:00

pestaña

intervalo d e t i e m p o ,

1 1 y s e m u e s t r a la v e n t a n a Table

siguiente:

o la tecla

Tab,

p a r a p a s a r al s i g u i e n t e c a m p o . D e s p u é s d e ingresar los d a t o s d e

Ñame: Pluviógrafo

ingresar los d a t o s d e e s t e

Para h a c e r e s t o , clic e n e s t e c a m p o y escribir 3 , 5 6 ; p a r a

ingresar el s i g u i e n t e valor, p r e s i o n a r la tecla Enter

Start Date (ddMMMYYYY) 09abr2007

Para

¡i

09abr2007, 05:00

00:00 09abr2007


09abr2007, 04:00

09abr2007

- E n End Date:

Graph]

J

En esta v e n t a n a , ingresar: - E n Start

Table

09abr2007 03:00


- E n Srarr Date:

Time Window

clic e n la


página (228)

[f¡j Time-Series Gage Time Window j Table :

Time (ddMMMYYYY, H...


19.30

09abr2007, 08:00

11.94

09abr2007, 09:00

10.41

09abr2007, 10:00

13.97

09abr2007, 11:00

10.41

09abr2007, 12:00

12.24

09abr2007, 13:00

25.91

09abr2007, 14:00

28.31

09abr2007, 15:00

30.43

09abr2007, 16:00

23.75

09abr2007, 17:00

15.13

09abr2007, 18:00

13.97

09abr2007, 19:00

7.79

09abr2007, 20:00

10.41

09abr2007, 21:00

14.38

09abr2007, 22:00

9.40

09abr2007, 23:00

0.76

a r a

estos d a t o s s e tiene:

„

j i g Time-Series Gage j[ Time Window


09abr2007, 07:00

Table

Graph

_j £= O

1

Q. <_> O)

CL

Modelo

3:00

V

•

n

r

i i i 12: 06:00 09Apr2007 00 18: 00

Meteorológico

El modelo m e t e o r o l ó g i c o sirve pluviógrafo a c a d a s u b c u e n c a . •

i—

_i

00

Para visualizar e l h i e t o g r a m a ingresado, hacer clic e n la pestaña ( Graph [ p

i

Graph I

para

aplicar

el

registro d e l

Ejecutar la orden Components/Meteorologic Model Manager/New..., para c r e a r e l m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o ; e n la ventana q u e s e activa, e n Ñame a c e p t a m o s el n o m b r e Met 1 y hacer clic e n el botón Créate. Cerrar la v e n t a n a Meteorologic Model Manager.

C o n esto s e c r e ó el m o d e l o d e m e t e o r o l ó g i c o , e n el panel d e Explorador de la c u e n c a a p a r e c e : _ j Ejemplo06 +

| Basin Models

+

| Time-Series Data

Asignar los elementos n e c e s a r i o s Si e n el panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , s e hace clic e n ® d e +

leteorologic Models s e muestra: _ J ¿BilSHfflBil^M,



página (230)

eteorologic Models


0£ Met 1

Options

Ñame: Met 1 Si e n este panel, s e hace clic e n de c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a : ^

Meteorology Model

í, e n el panel del Editor

+

Include Subbasins

Basin Model [Yes

Basin 1 Basins

Options

En el panel d e l Explorador

Ñame: Met 1

c^ó specified Hyetograph

Description: Precipitation: Specified Hyetograph

v


v

Snowmelt: - N o n e -

(

e

n

e

|

p a n e

d e la c u e n c a , al hacer clic |

d e )

E d i t o r

componentes, se


Gage

Subbasin Ñame

En el c a m p o de Precipitation a p a r e c e Specified Hyetograph, o sea q u e el usuario d a r á los d a t o s d e precipitación, a c e p t a m o s esto, puesto q u e ya h e m o s i n g r e s a d o e s t o s datos. N o t e n e m o s d a t o s d e e v a p o t r a n s p i r a c i ó n (Evapotranspiration) ni d e nieve (Snowmelt), por lo q u e se a c e p t a para a m b o s None. El sistema de u n i d a d e s q u e e s t a m o s t r a b a j a n d o e n el m é t r i c o , p o r lo q u e a c e p t a m o s Metric. En este panel, hacer clic e n la pestaña ventana q u e s e m u e s t r a :

B a s i n s

c o n lo q u e s e abre la

Options

Basin Model

Subcuenca Alta

--None-

Sucuenca Baja

~None~

En la columna Gage, para c a d a u n a d e las s u b c u e n c a s s e a p l i c a n los datos del pluviógrafo q u e y a s e h a n ingresado, por e j e m p l o si s e hace clic e n None, a p a r e c e : Subbasins [

Ñame: Met 1

Ñame: Met 1 Basin 1

e

Ñame: Met 1

Unit System: Metric

«¿^ Meteorology Model j Basins

d

sobre

Include Subbasins ^0

En la columna Include Subbasins a p a r e c e No, hacer clic e n este c a m p o , para elegir la o p c i ó n Yes, c o n esto se incluye la c u e n c a d e n o m b r e Basin 1, s e v e c o m o s e m u e s t r a :

Gage

Subbasin Ñame Subcuenca Alta

-None--

Sucuenca Baja

--None--

¡vj

Pluviógrafo

Si se selecciona Pluviógrafo t a n t o para la S u b c u e n c a Alta c o m o para la S u b c u e n c a Baja, d e s p u é s d e esto, d e b e q u e d a r d e la siguiente forma:


página (232)

Ñame: Met 1 Subbasin Ñame

17^ Control Specifications í Gage

5ubcuenca Alta

Pluviógrafo

Sucuenca Baja

Pluviógrafo I

E s p e c i f i c a c i o n e s de control Las e s p e c i f i c a c i o n e s d e control sirven para indicar el periodo d e t i e m p o (inicio y final) e n el q u e H e c - H m s tiene q u e realizar l o s cálculos y con q u e i n c r e m e n t o d e t i e m p o lo hace. •

Ejecutar la o r d e n Cornponents/ Control Specifications Manager/New..., para crear las e s p e c i f i c a c i o n e s d e control; e n la ventana q u e s e activa, e n Ñame a c e p t a r el n o m b r e Control 1 y hacer clic e n el botón Créate. • Cerrar la v e n t a n a Control Specifications Manager. Con esto se creó las e s p e c i f i c a c i o n e s d e control, e n el panel d e Explorador d e la c u e n c a a p a r e c e : _ J EjemploOó +' I Basin Models ffl I Meteorologic Models

i

iBSBBBBfflBWI

+

j Time-Series Data


Ñame: Zontrol 1 Description: Start Date (ddMMMYYYY) 5tart Time (HH:mm) End Date (ddMMMYYYY) End Time (HH:mm) Time Interval: 1 Minute

v;

En esta v e n t a n a ingresar la f e c h a y hora a d e c u a d a , así c o m o el intervalo de t i e m p o , d e la siguiente manera: - e n Srarr Date: 0 9 a b r 2 0 0 7 - e n Start Time: 0 0 : 0 0 - e n End Date: 1 0 a b r 2 0 0 7 - e n End Time: 1 2 : 0 0 - e n Time Interval: 15 m i n u t o s C o n los datos indicados, s e tiene: [Plí Control Specifications

Ñame: Control 1 Asignar los elementos n e c e s a r i o s Si e n el panel d e l E x p l o r a d o r d e la cuenca, s e hace clic e n * d e i

. . j m f f l H f f l f f f f l B , se m u e s t r a : -

Specifications _ JControl F - rísi Control 1

Si en este panel, s e hace clic e n [ f f i S E E l I , e n el panel del Editor de c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a :

Description: Start Date (ddMMMYYYY) 09abr2007 Start Time (HH:mm) 00:00 End Date (ddMMMYYYY) End Time (HH:mm)

lOabrZOO?

12:00


v



página (234)

E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n

Crear simulación Para crear e l p r o t o c o l o Compute/Créate Sirnulation Compute

Results


s e realiza

la

orden

Para realizar la s i m u l a c i ó n , h a c e r clic sobre el icono S , se muestra la v e n t a n a d e la figura. FinishedComp uti ng "Ru n 1"

Tools He


Basin: Basin 1

>< Met: Met 1

Al ejecutar esta o r d e n , s e d e s p l i e g a n 4 v e n t a n a s , u n a tras otra, d o n d e s e s e l e c c i o n a n la c o m b i n a c i ó n d e l o s c o m p o n e n t e s a simular, aquí hacer, e n la: - primera v e n t a n a , a c e p t a m o s Run 1 y clic e n - s e g u n d a v e n t a n a , a c e p t a m o s Basin

- tercera v e n t a n a , a c e p t a m o s Met 1 y clic e n l - cuarta ventana, a c e p t a m o s Control

l

Finish

C o n esto s e crea la s i m u l a c i ó n d e n o m b r e Run 1 . S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a

Tools

Con lo cual s e realizan los cálculos d e la simulación y si no e x i s t e ningún error, s e o b t i e n e n los resultados parciales y el resultado final. Observar los resultados

Help

Para el ejemplo, e j e c u t a n d o e l m o d e l o s e p u e d e o b t e n e r tres resultados parciales y el resultado final: • Hidrograma g e n e r a d o a la salida d e la S u b c u e n c a Alta • El m i s m o h i d r o g r a m a d e s p u é s d e transitar por el T r a m o A - B • Hidrograma g e n e r a d o por la S u b c u e n c a Baja • El h i d r o g r a m a resultante e n la salida d e la c u e n c a {Junction - 1 )

> | Run i " ]

H i d r o g r a m a de la S u b c u e n c a Alta

Para seleccionar la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select Run/Run 1 1 Results

Cióse

N e x t >

N e x t >

1 y clic e n

Control: Control 1

100%

Next >

1 y clic e n »

c o n ello



C o n esto s e activa el icono 5 * d e la m i s m o q u e p e r m i t e realizar la s i m u l a c i ó n .

Hidrograma g e n e r a d o a la salida d e la S u b c u e n c a Alta, y s o b r e é l , el hietograma c o r r e s p o n d i e n t e . Para esto, hacer clic e n la S u b c u e n c a Alta para seleccionarlo y luego e n el icono cual se muestra la figura E 6 . 5 .

c o n lo


página (236)

Graph for S u b b a s i n "Subcuenca Alta"


Qtalfx

Graph for Reach "Tramo A-B"

Subbasin Element "Subcuenca Arta» Resufts for Run "Run 1"

0-

P~ •

x

Reach Element "Tramo A-B" Results for Run "Run 1"

.

120-1—

100- —

Q. o QJ

80co

1 „-, ,„.,

20-

40-

-0- — f

00:00 Legend

m
40- —

60_

m

60

| u. -

U

™

1

12:00 09Apr2007

-

í

00:00 |

, 00:00

12:00 10Apr2007

Run:RUN 1 Bement : S U B C U E N C A A L T A Result : Incremental Pr Run:RUN 1 Bement

Run:RUN 1 Bement

S U B C U E N C A A L T A Result Precipitation L

Legend

12:00 09Apr2007

00:00 |

12:00 10Apr2007

R u n . R U N 1 Bement :TRAM0 A B Result:Outflow R u n : R U N 1 B e m e n t : T R / W 0 A B Result:Combined Inflow

Figura E6.6. H i d r o g r a m a d e tránsito e n el T r a m o A - B

S U B C U E N C A A L T A Result: Outflow

R u n : R U N 1 B e m e n t S U B C U E N C A A L T A Result: Baseflow

Figura E 6 . 5 . H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a A l t a

El hidrograma original a h o r a está e n líneas p u n t e a d a s , e l r e s u l t a d o final siempre a p a r e c e e n línea c o n t i n u a . Se observa q u e el h i d r o g r a m a transitado, c o m o e s l ó g i c o , a p a r e c e d e s p l a z a d o e n el t i e m p o (hacia la d e r e c h a ) y m á s a p l a n a d o .

Hidrograma de la S u b c u e n c a Alta después d e transitar

H i d r o g r a m a de la S u b c u e n c a B a j a

El m i s m o h i d r o g r a m a d e s p u é s d e transitar p o r e l T r a m o A-B. Para esto, clic con s o b r e T r a m o A-B y l u e g o e n e l icono c o n lo c u a l se muestra la f i g u r a E 6 . 6 .

Hidrograma generado p o r la S u b c u e n c a Baja, con sus precipitaciones c o r r e s p o n d i e n t e s . Para e s t o , hacer clic s o b r e la

IíLl,

S u b c u e n c a Baja y l u e g o e n e l icono ufe, c o n lo cual s e m u e s t r a la figura E6.7.



página (238)

Graph for Junction "Junction-1'

Graph for Subbasin "Subcuenca baja"

Tunction Element "Junction-1" Results for Run "Run V

Subbasin Element "Subcuenca baja" Results for Run "Run 1 "

180

o-

r—

"1 -——i-

i

i

•— 1

12:00 09Apr2007

00:00

12:00 10Apr2007

R u n : R U N 1 B e m e n t : S U B C U E N C A B A J A Result:Incremental Pr R u n : R U N 1 B e m e n t : S U B C U E N C A B A J A Result:Precipitation

ffcr

3-

Legend b

Run:RUN 1 Bement:SUBCUENCABAJAResult:Outflow R u n : R U N 1 B e m e n t : S U B C U E N C A B A J A Result Baseflow

°1

f

oJl

o,

i;

- A

~*—•—

w/ p

I

11

,

- ~ i —

~~[

12:00 09Apr2007

0 0 : 0 0

Figura E6.7. H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a Baja

* \

1 \A 1

-

00:00

J

J———

:\

1

00:00

12:00 10Apr2007

Legend RUH-RUN 1 B e m e n t : J U N C T I 0 N - 1

H i d r o g r a m a e n la d e s e m b o c a d u r a J u n c t i o n - 1 R

u

n

R

u

n

Result:Outflow

1 Bement.Tramo A B Result Outflow

Run-Run 1 Bement Subcuenca baja Result .Outflow

P a r a e s t o , h a c e r clic s o b r e J u n c t i o n - 1 y l u e g o e n e l i c o n o , con lo c u a l s e m u e s t r a la f i g u r a E6.8. E n e s t a f i g u r a s e o b s e r v a : • E l h i d r o g r a m a p r o c e d e n t e d e la S u b c u e n c a Alta, d e s p u é s d e t r a n s i t a r por el T r a m o A - B ( e n l í n e a s p u n t e a d a s m á s g r u e s a s ) • E l h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la S u b c u e n c a B a j a ( e n l í n e a s punteadas más finas) • E l h i d r o g r a m a r e s u l t a n t e e n la d e s e m b o c a d u r a (Junction-1) (en l í n e a s c o n t i n u a s ) , q u e s e c a l c u l a c o m o la s u m a d e l e s o r d e n a d a s d e los d o s a n t e r i o r e s

Figura E6.8. H i d r o g r a m a e n Junction-1 O b s e r v a r el r e s u m e n de resultados en Junction-1 , P I resumen d e resultados e n Junction-1, Para observar el r e s u m e n a lo cual se o b t i e n e s e l e c c i o n a n d o Junction-1, h a c e r cl.c e n c o n lo lo q u e s e m u e s t r a e n la figura E6.9. r

n

n



SÉ Time-Series Results for Junction "Junction-1"

Summary Results for Junction "Junction-1" Project: Ejemplo06

Sirnulation Run : Run 1 Junction: Junction-1

Start of Run : 09abr2007, 00:00 End of Run : 10abr2007, 12:00 Compute Time : 29nov2007, 14:26:50


Project: Ejemplo06

Date

Time

Volume Units : 0 MM Q 1000 M3 Computed Results PeakOutflow : 165.8 (M3/S) Total Outflow : 209.98 (MM)

Date/Time of PeakOutflow : 09abr2007, 16:15

09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007

Figura E 6 . 9 . R e s u m e n d e r e s u l t a d o s e n J u n c t i o n - 1 O b s e r v a r q u e el c a u d a l pico e s d e 165,8 m / s y o c u r r e a las 1 6 : 1 5 3

del 0 9 abril d e l 2 0 0 7 .

09abr2007 09abr2007

O b s e r v a r tabla s e r i e de tiempo de c a u d a l e s en Para o b s e r v a r la tabla serie d e t i e m p o e n Junction-1, Junction-'],

Junction-1 seleccionando

h a c e r clic e n § 3 , c o n lo c u a l s e o b t i e n e

m u e s t r a e n la f i g u r a E 6 . 1 0 .

í

lo q u e s e

Run : Run 1


Í09abr2007 09abr2007 09abr2007 ;09abr2007 :09abr2007

59.3

14:00 14:15

66.8 73.9 80.3 86.1 91.4 96.4 100.7 104.0 106.0 106,4

14:30 14:45 15:00 15:15 15:30 15:45 16:00 16:15 16:30 16:45 17:00 17:15 17:30 17:45 18:00

Junction: Junction-1


Inflow from... Inflow from... (M3/S) (M3/S)

13:45

105.5 103.2 99.6 94.8 89.4 84.0 78.8

f^j5]fx]

Outflow (M3/S) 98.4

39.1 41.9

108.7

44.6 47.2 49.7 52.2 54.4 56.3 57.8 58.8 59.4

118.5 127.5 135.8 143.6 150.8 157.0 161.8 164.8 165.8

59.3 58.8 57.9 56.6 55.1 53.6 52.1

164.8 162.0 157.5 151.4 144.6 137.6 130.9

Figura E6.10. Serie d e t i e m p o e n J u n c t i o n - 1 , se m u e s t r a la p a r t e d o n d e s e p r o d u c e el c a u d a l pico d e 165,8 m / s 3

O b s e r v a r el r e s u m e n g l o b a l d e l o s r e s u l t a d o s Para esto hacer clic e n el i c o n o 9, E6.11.

c o n lo c u a l s e o b t i e n e la f i g u r a


* ? : Global Summary Results for Run "Run 1" Project: Ejemplo06

fl —

fo~ —

Ejecutar la o r d e n Components/Basin Model Manager, e n la ventana Basin Model Manager q u e a p a r e c e , s e l e c c i o n a r Basin

X] —

1 y hacer clic s o b r e el b o t ó n


Start of Run: 09abr2007, 00:00 End of Run: 10abr2007, 12:00 Compute Time: 29nov2007, 14:26:50 Volume Units: 0


Basin Model: Basin 1 Meteorologic Model: Metí Control Specifications: Control 1

><


MM Q 1000 M3

Peak Discharge (M3/S)

"' .

Basin Model Manager

n Hydrologic Drainage Area Element (KM2)

C o p Y

3asin 1

New...

Time of Peak

Volume (MM)

Copy... Rename...

Dunction-1

27

165.8

09abr2007, 16:15

209.98

Subcuenca ..

17

Subcuenca .. Tramo A-B

10 17

107.9 59.4 106.4

09abr2007, 15:45 09abr2007, 16:15 09abr2007, 16:15

189.73 244.41 189.73

Delete

En la ventana Copy

Figura E 6 . 1 1 . R e s u m e n g l o b a l d e los resultados d e la corrida del ejemplo 6

Para la s e g u n d a p r e g u n t a del e j e m p l o , e s necesario crear un n u e v o m o d e l o de c u e n c a , d o n d e s e incluya d o s n u e v o s e l e m e n t o s hidrológicos: d e r i v a c i ó n o t o m a (Diversión) y un cauce (Reach) q u e s e le pondrá d e n o m b r e Canal, sin disturbar el m o d e l o recién simulado.

Model

"Basin

T que aparece aceptar

en Ñame Basin 2, y hacer clic sobre el botón

' B . S i m u l a c i ó n d e la c u e n c a c o n d e r i v a c i ó n

Basin

,

C o p Y

'"

.

Copy Basin Model "Basin 1"

X

Ñame : Basin 2 Description :

I B Copy

Cancel

C o p i a r B a s i n 1 c o n el n o m b r e B a s i n 2 Para a p r o v e c h a r la i n f o r m a c i ó n o b t e n i d a , se copia el m o d e l o d e la c u e n c a Basin 1 para crear el m o d e l o Basin 2 y realizar e n é s t e las modificaciones n e c e s a r i a s . Para c o n s e g u i r esto hacer:

Se r e t o m a a la v e n t a n a Basin Model Manager m u e s t r a ya e l m o d e l o d e la c u e n c a Basin 2.

donde

se



página (244)

Basin Model Manager Current basin models

Basin 2

New... Copy.., Rename. Delete

•

Cerrar esta v e n t a n a , para lo c u a l hacer clic e n

C o n este proceso, e n e l panel d e l Explorador d e la c u e n c a s e tiene el m o d e l o d e c u e n c a Basin 2, c o m o u n a copia d e Basin 1, c o m o s e m u e s t r a e n la figura. _ J Ejemplo06 - _ J Basin Models ¿I 0 Basin 1 0 Basin 2 ffl" _ _ J Meteorologic Models I Í - _ j Control Specifications í±i ~ I Time-Series Data ;

Si se selecciona Basin 2, s e o b s e r v a e n el Escritorio d e trabajo:

Agregar una derivación o toma Para agregar una d e r i v a c i ó n , hacer: • •

Clic e n la h e r r a m i e n t a •%* Clic e n cualquier parte d e l escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a Créate A New Diversión Element q u e se muestra, aceptar el I

n o m b r e Diversión

Créate

- 1 y hacer clic e n el botón I

I

i

Créate A New Diversión Element Ñame :

X

Diversión-1

Description: Créate

Cancel

Con este p r o c e s o s e m u e s t r a c o m o s e indica e n la figura.


Hec - Hms Ejemplos - p á g | ' ina (247)

página (246)

i

üSubcuencí j Arta

Subcuenca Alt desconectada del Tramo A-B

1

j BG i n rt-1 oiui i- i

fciuo

H 1

S u b c u e n c a

o aja

1

amo A-B

' • ^ ' v ' ; r . - ,t

une ti oh-

Desconexión y conexión de los elementos

Para c o n e c t a r S u b c u e n c a Alta c o n D/Ve» sobre éste elemento y e n el menú e > " Connect Downstream. 9 0

Y a q u e S u b c u e n c a A l t a está c o n e c t a d a c o n el T r a m o A - B , s e d e b e desconectarla, l u e g o s e d e b e c o n e c t a r S u b c u e n c a Alta c o n Diversion-1 y é s t e c o n el T r a m o A - B .

W

A

I» —(—

Para d e s c o n e c t a r S u b c u e n c a Alta, h a c e m o s clic d e r e c h o éste e l e m e n t o y e n e l m e n ú e m e r g e n t e elegimos la o p c i ó n Connection.

sobre Delete

| L_ i _ . AlT'S__i Oí i!-»/» tnnr-i Vie . • t a r i s

i

Subcuenca View Results Connect Downstream Delete Connection

n

. ' t

h a c

e

,

e l e

e r

9'

* r

..

, d

l a

e

, r

e

°P

c

h

o

c l o n

. »|

COI•inect Downstream

\

C o n la cruz q u e a p a r e c e h a c e r clic e n D / \ vers/on-1. C o n este m i s m o p r o c e s o c o n e c t a m o s Di\ _ vers/on-1 con Tramo A - B . Después de las desconexiones y c o n ^ . . . „ ^ x i o n e s s e tiene c o m o se m u e s t r a e n la figura. n

is

i

e

1

r

K



página (248)

Con esto, e n el panel del E x p l o r a d o r de la c u e n c a se tiene: -

0

Basin 2

é-i^BEI f <%• Diversión-1 Junction-1 i+j Subcuenca Alta (±j- i¿jn^ Subcuenca baja lil ¿j* Tramo A-B

Si en este panel se hace clic e n ®^3523, e n la v e n t a n a q u e se muestra e n el panel d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , m o d i f i c a r e l m é t o d o del transito de avenida (Routing Method) a None, ya q u e e n el canal no s e producirá esto (se e s p e r a derivar c u a n d o e s posible un caudal c o n s t a n t e d e 2 0 m / s ) , para q u e se observe c o m o se muestra e n la figura. 3

Reach

Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: Canal

A g r e g a r el t r a m o del c a u c e de n o m b r e C a n a l

Description:

i

X

Canal|

Description :

i Créate

@

Cancel

v

Routing Method: Loss/Gain Method: - N o n e -

C o n e x i ó n d e Diversion-A

Créate A New Reach Element

B

Downstream: --None-

Para agregar el t r a m o d e c a u c e d e n o m b r e Canal, hacer: • Clic en la h e r r a m i e n t a ib» • Clic e n c u a l q u i e r parte d e l escritorio de trabajo, e n la v e n t a n a Créate A NewReach Element q u e s e m u e s t r a , e n Ñame escribir

Ñame :

Options

con Canal

Para conectar Diversión-"] c o n Canal, hacer lo siguiente: • Clic d e r e c h o s o b r e Diversion-1, para ejecutar la orden Diversión Flow. w

View Results Connect Downstream Delete Connection Connect Diversión Flow

•

Connect


•

página (250)

C o n la cruz q u e a p a r e c e h a c e r clic sobre


Canal.

D e s p u é s de esto, s e tiene c o m o s e m u e s t r a e n la figura.

A q u í s e p u e d e o b s e r v a r q u e Diversion-1, tiene a g u a s a b a j o (Dowmtream) al T r a m o A - B y e s t á c o n e c t a d o {Connection) al Canal. C r e a r la t a b l a d e d a t o s p a r e a d o s d e c a u d a l d i s p o n i b l e v s caudal derivado Es necesario e s p e c i f i c a r e l m é t o d o a utilizar para q u e e l e l e m e n t o Diversión-1, solo extraiga para u n p r o y e c t o d e riego, 2 0 m / s a derivar hacia el Canal, pero p e r m i t i e n d o q u e pase 3 0 m / s a g u a s abajo d e l T r a m o A - B , para e s t o , s e d e b e ingresar u n a f u n c i ó n q u e permita controlar el c a u d a l a e x t r a e r s e g ú n la c a n t i d a d d e r e c u r s o disponible e n el t i e m p o . 3

Esta función la c o n s t i t u y e u n d a t o p a r e a d o , q u e p e r m i t a s i h a y u n c a u d a l m a y o r d e 3 0 m / s , h a c e r la derivación c o r r e s p o n d i e n t e d e los 2 0 m / s . 3

Para generar la tabla d e d a t o s p a r e a d o s , hacer: • Ejecutar la o r d e n Component / Paireó Data Manager

Si se selecciona - - > " ' V S B 8 D e n El Explorador de la cuenca, e n el Editor de c o m p o n e n t e s , s e v e c o m o s e m u e s t r a e n la figura: ;

+

,

l

Diversión

Meteorologic Model Manager

Paired Data Manager Grid Data Manager

Description:

o v v

Max Volume (1000 M3) Max Flow (M3/S) Method: - N o n e -

Compute


Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: Diversión-1

Connection: Canal

Parameters

Basin Model Manager Control Specifications Manager

Options i


Cornponents

v

En Data Type d e la v e n t a n a Paired Data Manager, e l e g i r la opción Inflow-Diversion Functions (función d e d e r i v a c i ó n d e flujo).



página (252)

:

Créate A New Inflow-Diversion Function

Paired Data Manager Data Type: | Storage-Discharge Functions

Ñame : j (rabie 1

v

Description :[

A Current pa Storage-Discharge Functions Elevation-Storage Functions Elevation-Area Functions lew.., Elevation-Discharge Functions Inflow-Diversion Functions

SI Créate

Cross Sections Unit Hydrograph Curves Percentage Curves

En la ventana Paired para cerrarla.

Data Manager

Cancel

q u e aparece, h a c e r clic e n límm

Con este p r o c e s o e n el panel del Explorador d e la c u e n c a , s e tiene: | Ejemplo06 + j Basin Models •sÉü••'__] Meteorologic Models + j Control Specifications

Para q u e se vea c o m o se m u e s t r a e n la figura.

+ • • _ J Time-Series Data - _ j Paired Data

Paired Data Manager

-

Data Type: Inflow-Diversion Functions

j Inflow-Diversion Functions 'i \C£ Table 1

Current paired data

Introducir datos e n Table 1 New...

Clic e n uSüüil d e l panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , c o n esto en el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , s e muestra:

_opy... Rename.

\C¿ Paired Data

Table \h

Delete

Ñame: Table 1 Description: J

Clic e n el b o t ó n En la ventana Créate

Data Source: i Manual Entry

New...

Units: M3/S : M3/S

A New Inflow-Diversion

n o m b r e Table 1 , y h a c e r clic e n el b o t ó n

Functions,

Créate

v

a c e p t a r el En esta ventana a c e p t a r en: - Dará Source: Manual Entry (la entrada será m a n u a l )



página (254)

- Units: M 3 / S

<%• Diversión

Options

Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: Diversión-1

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña ; e n la tabla q u e se m u e s t r a , e n la c o l u m n a c a u d a l disponible (Inflow) y c a u d a l derivado (Diversión), ingresar pares d e valores, d e t a l manera, q u e s e p o d r á realizar una derivación c o n s t a n t e d e 2 0 m / s , solo si el c a u d a l e s s u p e r i o r a 3 0 m / s . L o s datos d e b e n v e r s e c o m o se m u e s t r a : T a b l e

Description:

í


3

Connection: Canal

3

v v

Max Volume (1000 M3) Max Flow (M3/S)

\C¿ Paired Data

Table

Inflow (M3/S)

Graph

Method: - N o n e -

v

Diversión (M3/5)

0.000

0.000

5.000

0.000

10.000

0.000

15.000

0.000

20.000

0.000

30.000

0.000

40.000

20.000

45.000

20.000

50.000

20.000

100.000

20.000

150.000

20.000

300.000

20.000

500.000

20.000

En Method

( m é t o d o ) elegir la o p c i ó n Inflow

Function.

-NoneInflow Function Lateral Weir Pump Station

En la ventana q u e s e m u e s t r a , a c e p t a r el c a m b i o del m é t o d o , haciendo clic e n el botón

5í

Diversion-1 You are about to change methods and lose all current routing data for this diversión. Are you sure you want to change methods? Sí

No

A s i g n a la tabla d e d e r i v a c i ó n c r e a d a Si e n Explorador d e la c u e n c a s e s e l e c c i o n a ® editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a :

Diversión-1

e n el

Con esto se d e b e t e n e r c o m o s e m u e s t r a e n la figura:


Diversión

Divert


página (256)

Ejecutar la o r d e n Cornponents/Meteorologic Options |

Parameters

Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: Diversion-1 Tramo A-B

Connection: Canal

Manager.

Compute

Basin Model Manager Meteorologic Model Manager

Description: Downstream:

Model

En la v e n t a n a Meteorologic

v v

y luego clic e n el b o t ó n

Max Volume (1000 M3) Max Flow (M3/S)

Model

seleccionar Met 1

Manager,

Copy

Meterologic Model Manager

Method:

Current meterologic models New...

Observar c o n este p r o c e s o s e a g r e g ó la pestaña

Copy..,

D l v e r t

Rename..

A s i g n a la t a b l a c r e a d a Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña Inf-Div Function elegir Table 1 . •%* Diversión

Divert

Delete

; en

Divert | Options

Basin Ñame: Basin 2 Element Ñame: Diversion-1 Inf-Div Function: —None— -None— Table 1

En la ventana Copy Ñame,

meteorológico

Es necesario u n n u e v o m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o para incluir el m o d e l o modificado d e la c u e n c a , s u s r e s p e c t i v a s s u b c u e n c a s , y para u n a vez e f e c t u a d o e s t o incluir s u s c o r r e s p o n d i e n t e s estaciones pluviométricas. Para agilizar e s t e p r o c e s o se copia el c o m p o n e n t e Met 1 c o m o Met 2 c o n el s i g u i e n t e proceso:

Model

Met 2, y luego clic e n el botón

Copy Meteorologic Model "Met 1" Ñame : fvíet 2 ?

Description :¡

Modelo

Meteorologic

"Met

1 " , aceptar e n

Copy

• Copy

Cancel

En la v e n t a n a Meteorologic Model Manager, a h o r a s e tiene el m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o Met 2, c o m o una copia d e Met 1.



En

Meterologic Model Manager

esta ventana

{Precipitation)

Current meterologic models Met 1

clic e n la pestaña 1

New... Copy...

B a s i n s

lo c o r r e s p o n d i e n t e

Basins

Basin Model

Clic e n M . para c e r r a r l a .

É - _ j Meteorologic Models Met 1 ¿^ó Specified Hyetograph | I Met 2

Include Subbasins

Basin 1

Yes

Basin 2

No

2 y n o c o n Basin Include

(incluir la s u b c u e n c a ) , d e tal m a n e r a q u e s e v e a :

<¿£ Meteorology Model Basins

Q

, e n el p a n e l del Editor

de componentes, se muestra:

En Basins | Options

Snowmelt: - N o n e Unit System: Metric

No

Basin 2

l

del Explorador

D I

Y e s

d e la c u e n c a ,

al h a c e r

í v v H v

clic

sobre

e n el p a n e l d e l Editor de c o m p o n e n t e s ,

m u e s t r a lo s i g u i e n t e :


el p a n e l

Include Subbasins

Basin 1

6° ^^^SSSBEi,

Ñame: Met 2

Evapotranspiration: --None--

Options


Si e n e s t e p a n e l s e h a c e clic e n ' &ISIS

Basin

1 , p o r lo d e b e m o s h a c e r el c a m b i o e n la c o l u m n a

Subbasins

necesarios

Meteorology Model

Options

P a r a e s t a parte s e e s t á t r a b a j a n d o c o n el m o d e l o d e c u e n c a

E n el p a n e l d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , se m u e s t r a

^

Si se hace

Ñame: Met 2

Delete

Crear los elementos

a Precipitación

System).

l , s e m u e s t r a la v e n t a n a :

Meteorology Model

Rename..

•

aceptamos

y S i s t e m a s d e u n i d a d e s {Unit

Subbasins j Ñame: Met 2 Subbasin Ñame

Gage

Subcuenca Alta

-None-

Subcuenca Baja

—None--

se


página (260)


En la c o l u m n a Gage t a n t o para la S u b c u e n c a Alta c o m o para la Baja aplicar los d a t o s del Pluviógrafo, para q u e s e vea:

S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a Para seleccionar la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select Run/Run 2

Subbasins 1


Ñame: M e t 2 Subbasin Ñame

1 Results

Gage Pluviógrafo

Subcuenca Baja

Pluviógrafo |

Select Run Run Manager

C o m o el t i e m p o d e inicio y final e s el m i s m o , s e deja el m i s m o m o d e l o Control 1. Crear simulación

Results

•

Run 1 Run 2

C o n esto s e activa e l icono ™ d e la barra d e h e r r a m i e n t a , el m i s m o q u e permite realizar la s i m u l a c i ó n .


Compute

Help


Subcuenca Alta

Para crear el protocolo Compute/Créate Sirnulation

Tools


s e realiza

la

orden

E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n Para ejecutar la s i m u l a c i ó n , h a c e r clic sobre el icono se muestra la v e n t a n a d e la figura

r

^ , c o n ello

Tools He


Al ejecutar esta o r d e n , s e d e s p l i e g a n 4 v e n t a n a s , u n a tras otra, d o n d e s e s e l e c c i o n a n la c o m b i n a c i ó n d e l o s c o m p o n e n t e s a simular, aquí hacer, e n la: - primera v e n t a n a , a c e p t a m o s Run 2, ya q u e existe Run corrida d e la p r i m e r a parte del e j e m p l o y clic e n I Next> - s e g u n d a v e n t a n a , a c e p t a m o s Basin

2 y clic e n

- tercera ventana, a c e p t a m o s Met 2 y clic e n l - cuarta ventana, a c e p t a m o s Control

N e x l

M e y t >

1 y clic e n l

Con esto se crea la s i m u l a c i ó n d e n o m b r e Run 2.

l

1, d e la

C o n lo cual s e realizan l o s cálculos d e la s i m u l a c i ó n y si no e x i s t e ningún error, s e o b t i e n e n l o s resultados parciales y el resultado final.

>

Observar los resultados

I

F í n i s h

l

O b s e r v a r el r e s u m e n global d e l o s r e s u l t a d o s Para esto hacer clic e n el icono 0 3 , c o n lo cual s e o b t i e n e la figura E6.12.


página (262)


Graph for Subbasin "Subcuenca Alta" f^~|fn"| X V? Global Summary Results for Run "Run 2" Project: Ejemplo06


Start of Run: 09abr2007, 00:00 End of Run: 10abr2007, 12:00 Compute Time: 29nov2007, 15:44:33 Volume Units: 0

Basin Model: Basin 2 Meteorologic Model: Met 2 Control Specifications: Control 1 MM Q 1000 M3

Hydrologic Drainage Area Peak Discharge Element (KM2) (M3/S) Canal Diversion-1

0 17

Junction-1 Subcuenca . Subcuenca . Tramo A-B

27 17 10 17

Subbasin Element "Subcuenca Alta" Results for Run "Run 2"

20.0

Time of Peak

Volume (MM)

87.9 145.8

09abr2007, 12:45 09abr2007, 15:45 09abr2007, 16:15

142.72 180.38

107.9 59.4

09abr2007, 15:45 09abr2007, 16:15

189.73 244.41

86.4

09abr2007, 16:15

142.72

G0:00 |

12:00 09Apr2007

00:00 |

12:00 10Apr2007

Legend

Figura E6.12. R e s u m e n g l o b a l d e los resultados d e la corrida d e l e j e m p l o 6 c o n derivación H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a Alta Para esto, h a c e r clic e n la S u b c u e n c a Alta para s e l e c c i o n a r l o luego e n el icono

, con lo c u a l s e m u e s t r a la figura E6.13.

^ ^ • 1

Run: R U N 2 Bement: S U B C U E N C A ALTA Result Incremental Pr

•

R u n : R U N 2 Bement: S U B C U E N C A ALTA Result: Precipitation U

•

•

R u n : R u n 2 Bement: S U B C U E N C A A L T A Result :0utfloiu R u n : R U N 2 Bement: S U B C U E N C A ALTA Result: Baseflow

Figura E6.13. H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a Alta H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a Alta d e s p u é s de t r a n s i t a r El m i s m o h i d r o g r a m a d e s p u é s d e transitar por el T r a m o A-B.

Para

esto, clic con s o b r e T r a m o A-B y luego e n e l icono l l k , c o n lo c u a l se muestra la figura E6.14.



Graph for Reach "Tramo A-B" Graph for Diversión "Diversion-1'

Reach Element "Tramo A-B" Results for Run "Run 2"

90-

Diversión Element "Diversion-1" Results for Run "Run 2'

h

120

1

u ti 11

;'

ir i!

(f „! í 3

20

o

00:00 I

Legend

60-

ti

m

12:00 09Apr2007

20

o-

00:00

00:00 !

12:00 10Apr2007

/

\ \

'

1 i

12:00 09Apr2007

00:00

Run:Run 2 Bement:DIVERS10N-1

El h i d r o g r a m a original a h o r a e s t á e n líneas p u n t e a d a s , e l resultado final siempre a p a r e c e e n línea c o n t i n u a .

H i d r o g r a m a g e n e r a d o p o r Diversion-1,

Result:Outflow

-

Run:RUN 2 Bement:DIVERSION-1 Result:Combined Inflow

--

Run:RUN 2 Bement:DIVERSION-1 Result:Diverted Flow

Figura E6.15. H i d r o g r a m a d e Diversion-1 En la figura s e o b s e r v a la d e r i v a c i ó n d e los 20 m / s , la m i s m a q u e se muestra con líneas p u n t e a d a s m á s finas. 3

O b s e r v a r el r e s u m e n de r e s u l t a d o s e n

Diversion-1 para esto, hacer clic sobre la

y l u e g o e n e l icono l u í , c o n lo cual s e m u e s t r a la figura

12:00 10Apr2007

Legend

Figura E6.14. H i d r o g r a m a d e tránsito e n el T r a m o A - B

E6.15.

/

/

Run:RUN 2 Bement:TRAMO A B Result:Cornb¡ned Inflow

Diversión-*]

H H 1 n

40-

D jh

Run:Run 2 Bement:TRAMO A B Result: Outflow

Hidrograma de

A

80-

iil

T i

1

A

100-

Para

observar

el

resumen

de

Diversion-1

resultados

en

Diversión^,

seleccionando Diversion-1, hacer clic e n SU, c o n lo cual s e o b t i e n e lo q u e se m u e s t r a e n la figura E6.16.

Hec - Hms Ejemplos - página (267) Máximo Villón Béjar -

página (266)

Graph for Subbasin "Subcuenca baja"

fT][pjfx"j

Subbasin Element "Subcuenca baja" Results for Run "Run 2"

Summary Results for Diversión "Diversion-1" Project: EjemploOó


Start of Run : 09abr2007, 00:00 End of Run: 10abr2007, 12:00 Compute Time : 29nov2007, 15:44:33 Volume Units : 0

Diversión: Diversion-1

Basin Model: Basin 2 Meteorologic Model: Met 2 Control Specifications : Control 1 MM O

1 0 0 0

M

3

Computed Results Peak Inflow : Peak Outflow : Peak Diversión Total Inflow : Total Outflow :

107.9 (M3/S) 87.9 (M3/S) 20.0 (M3/S) 189.73 (MM) 142.72 (MM)

Date/Time of Peak Inflow : 09abr2007, 15:45 Date/Time of PeakOutflow ; 09abr2007, 15:45 Date/Time of Peak Diversión : 09abr2007, 12:45 Total Diversión

Legend MmWi Run: R 0 N 2 Bement: S U B C U EN CA BAJA Result; Incremental Pr • • i Run:RUN2 Bement:SUBCUENCA BAJA Result:Precipitation b Run:Run2 Bement:SUBCUENCA BAJA Result;Outflow Run:RUN2 Bement:SUBCUENCABAJAResurt: Baseflow

47.02 (MM)

Figura E6.17. H i d r o g r a m a d e la S u b c u e n c a baja

Figura E 6 . 1 6 . R e s u m e n d e resultados e n Diversion-1

H i d r o g r a m a e n la s a l i d a d e la c u e n c a J u n c t i o n - 1 H i d r o g r a m a de la S u b c u e n c a B a j a Hidrograma

generado

por

la

Subcuenca

Baja,

con

sus

precipitaciones c o r r e s p o n d i e n t e s . Para esto, h a c e r clic s o b r e l a S u b c u e n c a Baja y l u e g o e n e l i c o n o l l k , c o n lo c u a l s e m u e s t r a la figura E6.17.

Para esto, hacer clic sobre Junction-1 y luego e n el icono l l k , c o n lo cual se m u e s t r a la figura E6.18. E n esta figura s e observa: • El h i d r o g r a m a p r o c e d e n t e d e la S u b c u e n c a Alta, d e s p u é s d e transitar por el T r a m o A - B (en líneas p u n t e a d a s m á s g r u e s a s ) • El h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la S u b c u e n c a Baja ( e n líneas punteadas m á s finas) • El h i d r o g r a m a resultante e n la d e s e m b o c a d u r a {Junction -1) (en líneas c o n t i n u a s ) , q u e s e c a l c u l a c o m o la s u m a d e los d o s anteriores


página (268)

Hec - Hms Ejemplos - página (269) O b s e r v a r q u e el c a u d a l pico e s d e 145.8 m / s y o c u r r e a las 1 6 : 1 5 del 09 abril d e l 2 0 0 7 . 3

Graph for Junction "Junction-1" Junction Element "Junction-1" Results for Run "Run 2"

160

O b s e r v a r tabla s e r i e d e t i e m p o de c a u d a l e s e n J u n c t i o n -1

120CD

I

I II

'

Para observar la tabla serie d e t i e m p o e n J u n c t i o n - 1 , s e l e c c i o n a n d o J u n c t i o n - 1 , hacer clic e n c o n lo cual s e o b t i e n e lo q u e s e m u e s t r a e n la figura E6.20.

** V »

J

\\

o 1 " -

1 1 00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 06:00 12:00 I 09Apr2007 10Apr2007

31 Time-Series Results for Junction "Junction-1" f¡j~| Project: EjemploOó

Legend

Run: Run 2 Bement J U N C T I O N - 1 Resurt: Outflow Run:Run 2 Bement:Subcuenca Baja Result:Outflow Run:Run 2 Bement:Tramo A B

Date

O b s e r v a r el r e s u m e n de r e s u l t a d o s e n J u n c t i o n -1 observar

el

resumen

s e l e c c i o n a n d o Junction-1,

de

resultados

hacer clic e n

Summary Results for Junction "Junction-1' Sirnulation Run : Run 2


en

Junction-1,

c o n lo cual s e o b t i e n e

lo q u e s e m u e s t r a e n la figura E 6 . 1 9 .

Project : EjemploOó

H



Volume Units : 0 MM Q 1000 M3 Computed Results Peak Outflow : 145.8 (M3/S) Total Outflow : 180.38 (MM)



Result:Outflow

Time

Figura E6.18. H i d r o g r a m a e n J u n c t i o n - 1

Para

Run : Run 2


Date/Time of Peak Outflow : 09abr2007, 16:15

Figura E6.19. R e s u m e n d e r e s u l t a d o s e n J u n c t i o n - 1


09abr2007

15:00

71.4

:09abr2007 ;09abr2007

15:15 15:30

76.4 80.7

09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007 09abr2007

15:45 16:00 16:15 16:30 16:45 17:00 17:15

84.0 86.0 86.4 85.5 83.2 79.6 74.8

09abr2007 09abr2007 09abr2007

17:30 17:45 18:00

69.4 64.0 58.8

09abr2007 09abr2007 09abr2007

18:15 18:30 18:45

54.3 50.4 46.7

09abr2007

19:00

42.8

52.2 54.4 56.3 57.8 58.8 59.4 59.3 58.8 57.9 56.6 55.1 53.6 52.1 50.6 49.0 47.3 45.3

Outflow (M3/S) 123.6 130.8

o\

137.0 141.8 144.8 145.S 144.8 142.0 137.5 131.4 124.6 117.6 110.9 104.9 99.4 94.0 88.1

Figura E6.20. Serie d e t i e m p o e n J u n c t i o n - 1

V


Máximo Villón Béjar - página (270) p E j e m p l O

Hidroarama del elemento canal

7

L

Graph for Reach "Canal" Reach Element "Canal" Results for Run "Run 2" ...

20 H

1

OoloO |

M

e

t

Platanares El Prado Gila

1

"1

u

00:00 |

o

d

:

S C S Curve

Number

SCS Unit Muskingum

Hydrograph

Área Km

CN

Tc (min)

Tiempo retardo (min)

Sustracciones iniciales (mm)

10,52 8,57 130,51

73 76 70

42,39 32,31 178,92

25,44 19,39 107,35

67,34 16,04 21,77

2

12:00 09Apr2007

n

En la tabla E7.1 s e m u e s t r a n los d a t o s d e las 3 s u b c u e n c a s , d e la c u e n c a q u e s e m u e s t r a e n la figura E 7 . 1 , e n la tabla E 7 . 2 , s e m u e s t r a n los d a t o s d e precipitación para esta c u e n c a p r o d u c t o d e l h u r a c á n Mitch.

Subcuenca

H

ion

s

T a b l a E 7 . 1 . D a t o s para las s u b c u e n c a s

1

151

e

1

s

Transforrn Method: Routing Method:

c Í c T s c b r e Cana, y luego en e, icono llk, con ,o cua, se nuestra la figura E 6 . 2 1 .

o

1

12:00 10Apr2007

Legend R u n :

Run2Bemem:CANALResuK:Outflow

R u n : R U N 2 Bement'.CANAL Resurt :Combined Inflow

Figura E 6 . 2 1 . H i d r o g r a m a del e l e m e n t o C a n a l Figura E 7 . 1 . Distribución d e la c u e n c a


página (272)

Tabla El.2. D a t o s del h i e t o g r a m a d e la t o r m e n t a del h u r a c á n Mitch del 2 9 - 3 0 o c t u b r e d e 1 9 9 8 Hora

Precipitación (mm)

Hora

Precipitación (mm)

11:50-12:00 12:00-12:10 12:10-12:20 12:20-12:30 12:30-12:40 12:40-12:50 12:50-13:00 13:00-13:10 13:10-13:20 13:20-13:30 13:30-13:40 13:40-13:50 13:50-14:00 14:00-14:10 14:10-14:20 14:20-14:30 14:30-14:40 14:40-14:50 14:50-15:00 15:00-15:10 15:10-15:20 15:20-15:30 15:30-15:40 15:40-15:50 15:50-16:00 16:00-16:10 16:10-16:20 16:20-16:30 16:30-16:40 16:40-16:50 16:50-17:00

0.2 0.2 0.6 1.0 1.8 2.0 1.0 1.0 1.8 1.3 1.7 1.6 1.7 1.4 1.0 0.6 0.5 1.0 0.8 1.8 0.4 2.1 0.7 0.5 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.3 0.8

17:00-17:10 17:10-17:20 17:20-17:30 17:30-17:40 17:40-17:50 17:50-18:00 18:00-18:10 18:10-18:20 18:20-18:30 18:30-18:40 18:40-18:50 18:50-19:00 19:00-19:10 19:10-19:20 19:20-19:30 19:30-19:40 19:40-19:50 19:50-20:00 20:00-20:10 20:10-20:20 20:20-20:30 20:30-20:40 20:40-20:50 20:50-21:00 21:00-21:10 21:10-21:20 21:20-21:30 21:30-21:40 21:40-21:50 21:50-22:00 22:00-22:10

0.5 0.5 0.3 0.3 0.4 0.4 0.1 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.1 0.0 0.1 0.2 1.4 1.5 0.1 0.0 0.1 0.3 1.0 0.7 0.6 1.3 1.8 1.1 1.0 1.0 1.2


Tabla E7.2. C o n t i n u a c i ó n ... Hora

Precipitación (mm)

Hora

Precipitación (mm)

22:10-22:20 22:20-22:30 22:30-22:40 22:40-22:50 22:50-23:00 23:00-23:10 23:10-23:20 23:20-23:30 23:30-23:40 23:40-23:50 23:50-00:00 00:00-00:10 00:10-00:20 00:20-00:30 00:30-00:40 00:40-00:50 00:50-01:00 01:00-01:10 01:10-01:20 01:20-01:30 01:30-01:40 01:40-01:50 01:50-02:00 02:00-02:10 02:10-02:20 02:20-02:30 02:30-02:40 02:40-02:50 02:50-03:00

1.8 2.0 2.1 2.0 2.5 1.5 1.0 1.9 2.0 2.2 2.5 1.6 1.1 1.4 1.7 2.1 2.8 2.9 3.3 2.5 1.0 0.5 0.7 1.3 1.3 1.0 0.9 1.6 1.2

03:00-03:10 03:10-03:20 03:20-03:30 03:30-03:40 03:40-03:50 03:50-04:00 04:00-04:10 04:10-04:20 04:20-04:30 04:30-04:40 04:40-04:50 04:50-05:00 05:00-05:10 05:10-05:20 05:20-05:30 05:30-05:40 05:40-05:50 05:50-06:00 06:00-06:10 06:10-06:20 06:20-06:30 06:30-06:40 06:40-06:50 06:50-07:00 07:00-07:10 07:10-07:20 07:20-07:30 07:30-07:40 07:40-07:50

1.9 1.8 2.0 0.7 1.5 2.0 1.2 1.4 1.9 1.5 1.6 2.0 1.5 1.0 1.0 1.0 1.2 1.4 0.5 0.6 1.0 1.0 1.0 0.8 0.5 0.2 0.1 0.3 0.1


página (274)

Para separar la precipitación neta (Loss n ú m e r o de curva d e l S C S (SCS Curve

Method), Number).


usar el m é t o d o d e l

Para t r a n s f o r m a r la precipitación neta a escorrentía directa (Transforrn Method), usar el m o d e l o d e l h i d r o g r a m a unitario d e l S C S (SCS Unit Hydrograph). Para calcular el tránsito d e a v e n i d a , utilizar el m é t o d o d e para: K = 0.55 hrs X = 0.40 Despreciar el flujo base.

Muskingun,

• En la ventana d e l p r o y e c t o , escribir: - e n Ñame: E j e m p l o 0 7 - e n Description: C u e n c a con tres s u b c u e n c a s - e n Location: ubicar e l lugar d o n d e s e creará el p r o y e c t o e n este caso, C : \ H E C \ H E C - H M S \ E j e m p l o s - e n Dafault Unit System: a c e p t a r la o p c i ó n Metric Para q u e s e vea c o m o e n la figura siguiente: Créate a New Project Ejemplo07 Cuenca con tres subcuencas

C o n esta i n f o r m a c i ó n : 1. 2. • • • • •

En la figura E 7 . 1 , colocar los e l e m e n t o s hidrológicos correspondientes Indicar los c a u d a l e s m á x i m o s , e n m / s , q u e se p r o d u c e n , e n : La s u b c u e n c a El P r a d o La s u b c u e n c a P l a t a n a r e s El punto A, d o n d e s e u n e n las d o s s u b c u e n c a s anteriores La s u b c u e n c a Gila En la e s t a c i ó n d e aforo, punto B, a la salida d e la c u e n c a

C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos Default Unit 5ystem: Metric

v

3

N o t a . En el control d e e s p e c i f i c a c i o n e s , trabajar c o n u n intervalo d e

Créate

Clic e n el b o t ó n

Cancel

Créate

C o n este proceso, s e crea e l p r o y e c t o d e n o m b r e E j e m p l o 0 7 .

t i e m p o de 10 min.

Modificar las o p c i o n e s del proyecto

Solución:

Por defecto c o m o s e m u e s t r a e n la figura E7.2, H e c - H m s tiene para: Loss Method: Initial and Constant Transforrn Method: Clark Unit Hydrograph Routing Method: Lag

En este caso, H e c - H m s hará las s i g u i e n t e s tareas: 1. Cálculo de los h i d r o g r a m a s g e n e r a d o e n las s u b c u e n c a s El P r a d o y Platanares 2. Tránsito d e e s o s h i d r o g r a m a s d e s d e A hasta B 3. Cálculo del h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la s u b c u e n c a Gila 4. S u m a de los h i d r o g r a m a s g e n e r a d o s e n los puntos 2 y 3 anteriores.

C r e a r un n u e v o p r o y e c t o de n o m b r e E j e m p l o 0 7 •

Ejecutar la o r d e n File/New

...

C o m o e n este e j e m p l o para las tres s u b c u e n c a s , s e d e b e usar paraLoss Method: SCS Curve Number Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph A d e m á s para calcular el tránsito d e avenida, s e d e b e método de Muskingun.

utilizar el


página (276)


Project Options [Ejemplo07] Project Options [Ejemplo07]

Defaults

Defaults

Unit system: Metric

Unit system: Metric

Loss: SCS Curve Number

Loss: Initial and Constant Transforrn: ¡ | C

a r k U n i t

Transforrn: SCS Unit Hydrograph

Hydrograph

Baseflow:

Baseflow: L-NoneRouting: |

Routing:

v

Precipitation:

L a g

Precipitation: Specified Hyetograph Evapotranspiration:

Evapotranspiration:

-None-

Snowmelt:

Snowmelt: -None--

Specified Hyetograph

v

--IMone-NoneCancel

Cancel

Figura E7.3. O p c i o n e s por d e f e c t o para el p r o y e c t o

V e n t a n a para m o d i f i c a r las o p c i o n e s del p r o y e c t o

V a m o s a especificar q u e e s t a s s e a n las o p c i o n e s p r e d e t e r m i n a d a s del proyecto, para la c u a l e j e c u t a r la o r d e n Tool/Project Options... I Help Reports Project Options... j

I v

Muskingum

QK OK

Figura El.2.

--None-

Program Settings...

C u a n d o s e e j e c u t a e s t a o r d e n e n la v e n t a n a Project figura E7.2, s e l e c c i o n a r e n : Loss: SCS Curve Number Transforrn: SCS Unit Hydrograph Routing: Muskingun Para q u e se v e a c o m o se m u e s t r a e n la figura E7.3.

Options

d e la

Definir el m o d e l o de

la c u e n c a

•

Ejecutar la o r d e n Components/Basin Model Manager/New..., para crear el m o d e l o d e la c u e n c a ; e n la v e n t a n a q u e s e a c t i v a , en Ñame a c e p t a r Basin 1 y hacer clic e n el botón Créate. • Cerrar la v e n t a n a Basin Model Manager. Con esto s e creó e l m o d e l o d e la c u e n c a , y e n el panel d e E x p l o r a d o r de la c u e n c a a p a r e c e _ J Ejemplo07 ü- "' i Basin Models

Clic e n ffl, c o n lo c u a l s e m u e s t r a : 3

j Ejemplo07 _ J Basin Models 0 Basin 1 :


página (278)


D e s p u é s d e a g r e g a r e s t e archivo, s e verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura E7.4.

Incluir el m a p a d e la c u e n c a Para este ejemplo, s e e l a b o r ó un m a p a e n ArcView, solo para darle una mejor r e p r e s e n t a c i ó n a la c u e n c a , pero este d i a g r a m a no p o s e e n i n g ú n efecto real s o b r e las s i m u l a c i o n e s a realizar. N o t a . El lector q u e no d i s p o n g a d e u n mapa, debe obviar este paso. Pero si desea c o l o c a r el q u e se ha puesto en este ejemplo, p u e d e solicitarlo por c o r r e o a la d i r e c c i ó n q u e está al inicio, y c o n m u c h o gusto s e lo e n v i a m o s . E s un archivo c o n las otras d o s e x t e n s i o n e s . Current background maps Ejemplo07.shp

Si se d i s p o n e d e los a r c h i v o s d e l m a p a , hacer: Seleccionar 't&WBEBí, a fin d e activar el Escritorio do trabajo. Ejecutar la o r d e n Background Layers, h a c i e n d o clic d e r e c h o sobre el Escritorio d e trabajo.

Figura E7.4. M a p a d e la c u e n c a d e l e j e m p l o 7

Cut Element

Crear los elementos

Copy Element Paste Element

En

Select A l

Escritorio

de

trabajo,

se

va

a

representar

I í

Add...

I

E n la v e n t a n a Background Maps, clic e n el botón • E n la v e n t a n a Select q u e s e abre, b u s c a r la c a r p e t a d e l p r o y e c t o , d o n d e s e copió los a r c h i v o s a mostrar y seleccionarlo. Si e l archivo tiene la e x t e n s i ó n .shp ( c o m o e n este e j e m p l o ) s e v e r á por defecto. U n a v e z s e l e c c i o n a d o el archivo E j e m p l o 0 7 . s h p , 1

hacer clic e n e l b o t ó n

&•),

una unión (Junction para unir las salidas d e las s u b c u e n c a s El Prado y Platanares, un t r a m o d e c a u c e A - B (Reach & • ) , q u e sirve para transitar el a g u a d e s d e la unión d e las s u b c u e n c a s s u p e r i o r e s ,

Máximum Extents

• •

panel

e s q u e m á t i c a m e n t e la c u e n c a c o n tres s u b c u e n c a s (Subbasin

Clear Selection

L

el

hidrológicos

d e la v e n t a n a Background

Maps.

hasta la salida d e la c u e n c a y u n a unión (Junction ^£ ), esto por q u e se s u p o n e q u e otra c u e n c a continúa a g u a s abajo d e B, para esto, s e hace clic e n las h e r r a m i e n t a s c o r r e s p o n d i e n t e s y luego e n el panel del Escritorio d e trabajo. J

Para crear la s u b c u e n c a El Prado, clic a la herramienta , luego clic e n cualquier parte d e l p a n e l d e l Escritorio d e trabajo, e n la ventana q u e a p a r e c e , e n Ñame, escribir El Prado, luego clic e n e l botón

Créate


página (280)


Para crear la s u b c u e n c a P l a t a n a r e s (ya q u e la h e r r a m i e n t a i=* está activa), hacer clic e n cualquier parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e a p a r e c e , e n Ñame, escribir Platanares, luego clic e n el b o t ó n

C r e d t e

Para crear la s u b c u e n c a Gila ( y a q u e la h e r r a m i e n t a ss* sigue activa), hacer clic e n cualquier parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, en la v e n t a n a q u e a p a r e c e , e n Ñame, escribir Gila, luego clic en el botón . , , ? ,

e a t e

1.

Para crear la unión e n A, clic a la herramienta í , l u e g o clic e n cualquier parte d e l panel d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e a p a r e c e , en Ñame, escribir Unión-A,

clic e n el botón .

C r e d t e

—

Para crear la unión e n B, (ya q u e la herramienta ^ está activa), hacer clic e n cualquier parte d e l panel del Escritorio d e trabajo, e n la ventana q u e a p a r e c e , e n Ñame, escribir Unión-B, clic e n el b o t ó n Créate

Para crear el t r a m o del c a u c e , clic a la h e r r a m i e n t a , hacer clic e n cualquier parte d e l p a n e l d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e a p a r e c e , en Ñame, escribir T r a m o A-B, luego clic e n el b o t ó n Créate

Figura E7.5. C r e a n d o los e l e m e n t o s hidrológicos d e la c u e n c a Si desea ver la d i r e c c i ó n d e l flujo d e l c a u c e e n el T r a m o A - B , p u e d e activar la orden View/Flow Directions: Cornponents

Pararneterí

Máximum Extents Background Maps v* Element Icons

D e s p u é s d e este p r o c e s o , d e b e q u e d a r c o m o s e m u e s t r a e n la figura E7.5, sino e s así, c a d a e l e m e n t o s e p u e d e s e l e c c i o n a r y m o v e r a la posición d e s e a d a .

<• Element Ñames y* Flow Directions

con esto se observa c o m o s e m u e s t r a e n la figura E7.6.



página (282)

ELPrade-^^ d

[plátano e s r

on-A •

U

JA

ila

/

J r-rámo Al-B

/

' Náp>m1on-B Figura E7.7. Dirección a d e c u a d a del flujo del T r a m o A - B

Figura E7.6. Dirección del flujo del T r a m o A - B E n e s t e c a s o , e l s e n t i d o d e la d i r e c c i ó n d e flujo, n o e s el a d e c u a d o . Para

modificar

el sentido,

hacer

clic

e n la h e r r a m i e n t a ^

y

sosteniendo el m o u s e e n u n e x t r e m o del T r a m o A - B , s e d e s p l a z a e n f o r m a a d e c u a d a ( n o t a r á q u e e l o t r o e x t r e m o p e r m a n e c e fijo), repetir esto, con a m b o s e x t r e m o s , hasta q u e q u e d e e n la posición d e s e a d a , c o m o s e m u e s t r a e n la figura E7.7.

C o n e x i ó n d e l o s e l e m e n t o s d e la c u e n c a Los e l e m e n t o s s e c o n e c t a n d e s d e a g u a s arriba, hacia a g u a s abajo. Para conectar la s u b c u e n c a El P r a d o c o n la Unión-A h a c e r clic d e r e c h o sobre s u b c u e n c a El Prado, e n el m e n ú e m e r g e n t e q u e aparece, seleccionar Connect downstream (conectar a g u a s abajo), el cursor adquiere f o r m a d e cruz, clic c o n e s a cruz sobre Unión-A, con lo q u e se realiza la c o n e x i ó n . Repetir este proceso para c o n e c t a r la s u b c u e n c a Platanares c o n Unión-A, la Unión-A c o n el e x t r e m o superior del T r a m o A - B , el e x t r e m o inferior del T r a m o A - B con U n i ó n B y por último la s u b c u e n c a Gila con U n i ó n - B . D e s p u é s de este p r o c e s o , s e tienen l o s e l e m e n t o s d e la c u e n c a c o n e c t a d o s , d e b e verse c o m o se m u e s t r a e n la figura E7.8.



Si s e selecciona e n e s t e panel l a f r H K B , e n el panel d e Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a c o m o s e observa e n la s i g u i e n t e f i g u r a : +

Subbasin

LOSS

Transforrn Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: El Prado Description: ! Downstream: Union-A

v

Area (KM2) | Loss Method: SCS Curve Number Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: -None--

Figura E7.8. C o n e x i ó n d e los e l e m e n t o s hidrológicos d e la c u e n c a La disposición d e l o s m o d e l o s d e las s u b c u e n c a s o la longitud d e l T r a m o A-B e n el dibujo, s o n irrelevantes para el cálculo, pero d a u n a idea del proceso.

En esta ventana los d a t o s a introducir, son: Description, u n a d e s c r i p c i ó n d e nuestra c u e n c a (opcional) Dowstream, lo q u e s e e n c u e n t r a a g u a s abajo d e e s t e e l e m e n t o , e n este caso, se o b s e r v a q u e a g u a s a b a j o d e la s u b c u e n c a El P r a d o , se e n c u e n t r a la Unión-v4, esto a u t o m á t i c a m e n t e se c o l o c a a l h a c e r la c o n e x i ó n d e los e l e m e n t o s d e la c u e n c a . Area, el área d e la c u e n c a e n k m Loss Method, elegir el m é t o d o a u s a r para calcular las p é r d i d a s d e la precipitación, y s e p a r a r la p r e c i p i t a c i ó n neta d e la precipitación total. C o m o s e modificó l a s o p c i o n e s d e l proyecto, a p a r e c e p o r d e f e c t o el n ú m e r o d e curva d e l S C S . Transforrn Method, elegir el m é t o d o para t r a n s f o r m a r la p r e c i p i t a c i ó n neta e n escorrentía. C o m o s e m o d i f i c ó las o p c i o n e s d e l p r o y e c t o , a p a r e c e por d e f e c t o el m é t o d o d e l h i d r o g r a m a unitario sintético d e l SCS. 2

I n t r o d u c i r d a t o s e n c a d a e l e m e n t o del m o d e l o d e la c u e n c a Con el p r o c e s o realizado h a s t a el m o m e n t o , e n el p a n e l d e l explorador d e la c u e n c a , s e t i e n e n los e l e m e n t o s a g r e g a d o s y q u e s e m u e s t r a n en la figura: -

j Ejernplo07 _ j Basin Models - 0 Basin 1 + El Prado Ér Gila Éi-Platanares + ¿£» Tramo A-B Union-A ^ Union-B

Baseflow Method, elegir el m é t o d o para calcular el flujo base. C o m o en este e j e m p l o n o e x i s t e flujo b a s e previo, e n esta casilla s e elegirá None.



página (286)

I n g r e s o d e d a t o s d e la s u b c u e n c a E l P r a d o

Tra

En concreto para el e j e m p l o solo i n g r e s a m o s para el área, el valor d e 8.57 k m . L o s d a t o s para la s u b c u e n c a El Prado e n el Editor d e c o m p o n e n t e s , s e v e r á c o m o s e m u e s t r a e n la siguiente figura: 2

Subbasin

Loss

Transforrn

Sin salir d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña nsform c o m o s e ha elegido el m é t o d o d e l h i d r o g r a m a unitario d e l S C S para transformar la precipitación neta e n escorrentía, se solicita s o l a m e n t e el Lag Time, e n m i n , ingresar e n el c a m p o indicado 19.39 m i n d e s p u é s d e esto s e tiene:

Options

Subbasin

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: El Prado

Loss ¡ Transforrn ; Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: El Prado

Description:

Lag Time (MIN) I 19.39

Downstream: Union-A

v

Area (KM2) 8.57

I n g r e s o d e d a t o s d e la s u b c u e n c a P l a t a n a r e s

Loss Method: SCS Curve Number Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: —None—

V ,v

r

Sin salir d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña ventana q u e se m u e s t r a , escribir lo siguiente: - En Inicial Abstraction: 16.04 m m (pérdidas iniciales) - En Curve Number. 7 6 ( n ú m e r o d e c u r v a ) - En Impervious: 0 (% área i m p e r m e a b l e )

,J

" , e n la

Si c o l o c a m o s estos valores e n los c a m p o s respectivos, se tiene:

•

En el panel Explorador de la c u e n c a seleccionar P " é *

-

En la pestaña & • Subbasin , componentes para el Area i n g r e s a r 10.52 k m , los otros c a m p o s dejarlos igual con esto, los d a t o s s e m u e s t r a c o m o e n la siguiente figura: d e

p

a

n

e

)

d

e

E d J t o r

d

e

2

— ' • 1 ^ Subbasin

Loss [ Transforrn j Options ¡

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Platanares Description:

Subbasin

Loss

Transforrn

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: El Prado Initial Abstraction (MM) [ 16.04 Curve Number:

76

Impervious (%) 0.0

Options

Downstream: Union-A Area (KM2)

V»

10.52

Loss Method: SCS Curve Number Transforrn Method: SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: - N o n e -

V V V


página (288)


Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña ! I, e n la v e n t a n a q u e se o b t i e n e , escribir: - E n Inicial Abstraction: 6 7 . 3 4 m m ( p é r d i d a s iniciales) - E n Curve Number. 7 3 ( n ú m e r o d e curva) - E n Impervious: 0 (% área i m p e r m e a b l e ) Si s e colocan e s t o s valores e n los c a m p o s respectivos, s e tiene: o s s

Subbasin

Loss ¡ Transform

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Gila Description: \ Downstream: Union-B Area (KM2)

Subbasin [ Loss I Transforrn || Options

v

130.51

Loss Method: j SCS Curve Number

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Platanares Initial Abstraction (MM) Curve Number:

Transforrn Method: ¡SCS Unit Hydrograph Baseflow Method: j ~None~

67.34 73

Impervious (%) ¡0.0

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña Transforrn " " " , en el c a m p o d e Lag Time, ingresar el valor 25.44 m i n , s e m u e s t r a c o m o en la siguiente figura: a , 0 , u

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña P * * ] e n la v e n t a n a q u e s e o b t i e n e , escribir: - E n Inicial Abstraction: 2 1 . 7 7 m m ( p é r d i d a s iniciales) - E n Curve Number. 7 0 ( n ú m e r o d e c u r v a ) - En Impervious: 0 (% área i m p e r m e a b l e ) Si s e c o l o c a n e s t o s v a l o r e s e n los c a m p o s respectivos, s e tiene-

Subbasin | Loss

Transforrn

Options

.

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Platanares

Subbasin Loss

Transforrn

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Gila

Lag Time (MIN) i 25.44

Initial Abstraction (MM) I 21.77 Curve Number: I 70 Impervious (%) j 0.0

I n g r e s o d e d a t o s d e la s u b c u e n c a G i l a

i=**BB

•

En el panel E x p l o r a d o r d e la c u e n c a s e l e c c i o n a r *

•

En la pestaña Subbasin | | Editor d e c o m p o n e n t e s , para el Area ingresar 130.51 k m , los otros c a m p o s dejarlos igual, con esto, los d a t o s se m u e s t r a c o m o e n la siguiente figura: d e

p a n e

2

d

e

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña l form el c a m p o d e Lag Time, i n g r e s a r el valor 107.35 m i n , s e m u e s t r a c o m o e n la siguiente figura: Trans



página (290)

...

Subbasin || Loss | Transforrn

i

; ¿ T * Reach

Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Tramo A-B

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Gila Lag Time (MIN)

-V ————•

Routing Options

Muskingum K (HR) 0.55

107.35

Muskingum X:

0.40

Subreaches:


1 0

De a c u e r d o a los d a t o s d e l p r o b l e m a , H e c - H m s tiene q u e calcular e l tránsito del h i d r o g r a m a , g e n e r a d o e n las s u b c u e n c a El P r a d o y Platanares, a t r a v é s d e l T r a m o A-B, a t r a v e s a n d o la s u b c u e n c a Gila. Para calcular el tránsito se v a a t r a b a j a r c o n el m é t o d o M u s k i n g u m c o n los parámetros: K = 0.55 horas, X = 0.40 y c o n un solo tramo.

A n t e s d e crear el M o d e l o M e t e o r o l ó g i c o , se d e b e introducir los d a t o s pluviométricos, e n este e j e m p l o para las tres s u b c u e n c a s s e tiene el m i s m o dato d e u n pluviógrafo.

Para

C r e a r el e l e m e n t o del p l u v i ó g r a f o

ingresar

seleccionar

datos

e n el panel

del Explorador

d e la c u e n c a

Datos de precipitación

+

En la pestaña i ^ ^ e a c h d e l panel d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , e n Routing Method ( m é t o d o d e transito) a p a r e c e M u s k i n g u m , esto por q u e se realizó el c a m b i o d e las o p c i o n e s del proyecto, c o m o s e muestra e n la siguiente figura: ¿j* Reach

Routing

Para ello ejecutar la o r d e n : Components/Time se a b r e la v e n t a n a q u e s e m u e s t r a :

g

Current time-series data New...

Union-B

V

Muskingum

V;

—None—

V

d e l panel d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , ingresar

los valores d e K y X, y c o m p l e t a r los d a t o s c o m o s e m u e s t r a e n la siguiente figura:

Manager,

Data Type: Precipitation Gages

Options

Description:

R o u t i r |

Data

m

Time-Se Mes Data Manager

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Tramo A-B

En la pestaña

Series

j

Copy...

En Data Type d e esta v e n t a n a , c o m o s e v a n a ingresar d a t o s d e precipitación s e deja la o p c i ó n p o r defecto, es decir, Precipitation Gages. Al hacer clic e n el b o t ó n I i _ J , se abre la v e n t a n a Creare A N e w Precipitation Gages, e n esta v e n t a n a , escribir:

Máximo Villón Béjar - E n Ñame:


página (292)

^

- E n Descrié


jWiografo

S e verá cot^'^n:

P r e c i p i t a c i ó n p a r a las t r e s s u b c u e n c a s

^ s e m u e s t r a e n la f i g u r a :

Ñame: Pluviógrafo Description: | Precipitación para las tres subcuenci Data Source: Manual Entry

§w Precipitation Gage

Des,

Units: Incremental Millimeters

%ne : | Pluviógrafo

Time Interval: j 15 Minutes

rj

Latitude Degrees: [

^ i o n :I Precipitación para las tres subcuencas|

Latitude Minutes: Créate

Cancel

Latitude Seconds: Longitude Degrees:

Clic e n el b h * V> l

• ', y se regresa a la ventana Time Series Data S o no hay que ingresar más datos para un segundo i

C >m

Manager,

0

Longitude Minutes:

rz—— Créate

pluviógrafo, ^

En e s t a v e n t a n a , para n u e s t r o c a s o , solo h a y q u e m o d i f i c a r el c a m p o

% a salir d e e s t a v e n t a n a , clic e n

Time

Después d ^ pluviógrafo

C r

^ s t e p r o c e s o , e n el E x p l o r a d o r d e la c u e n c a s e t i e n e el ^ a d o , se ve c o m o :

Ñame: Pluviógrafo

îme-Series Data _ j Precipitation Gages

Description:

Pluviógrafo

v

Units: Incremental Millimeters Time Interval: 10 Minutes

'tas del pluviógrafo ! +

Precipitación para las tres subcueno

Data Source: Manual Entry

Introducir

Clic e n

y a q u e el r e g i s t r o d e la p r e c i p i t a c i ó n d e la tabla E 7 . 2 ,


asín Models +

Interval,

tiene u n intervalo d e 10 m i n u t o s . D e s p u é s d e i n t r o d u c i r los d a t o s , s e t i e n e :

)plo07 M«5 ^

Longitude Seconds:

1

Latitude Degrees:

„ t MHIIUWWM

e s t o e n el p ^ l s B E H f f l

d e l panel del Explorador

d e la c u e n c a , c o n

' e l d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a :

Latitude Minutes: Latitude Seconds: Longitude Degrees: Longitude Minutes: Longitude Seconds:

v j



Para ingresar los d a t o s d e e s t e intervalo d e tiempo, clic e n la pestaña

Introducir datos En

el E x p l o r a d o r

de

la c u e n c a ,

hacer

clic

e n el

signo

de

L

T a b l e

y se m u e s t r a la v e n t a n a s i g u i e n t e :

, c o n e s t o se m u e s t r a : fe! 5¡j Pluviógrafo


Time Window

Time (ddMMMYYYY, HH:...

lene2000, 00:00 - 02ene2000, 00:00

Table j Graph


29octl998, 11:50 29octl998, 12:00

lene2000, 00:00 - G2ene20G0, 00:00 , e n el p a n e l d e l

Si s e hace clic e n :

29octl998, 12:10

$ 3 Time-Series Gage ¡ Time Window

29octl998, 12:20

Table | Graph

29octl998, 12:30 Ñame: Pluviógrafo

29octl998, 12:40

Start Date (ddMMMYYYY) 01ene2000

29octl998, 12:50

Start Time (HH:mm) 00:00 End Date (ddMMMYYYY) 02ene2000

C o m o el primer intervalo va d e 1 1 : 5 0 a 12:00, a las 11:50, el c a m p o


se m u e s t r a d e s a c t i v a d o , e s d e c i r n o p e r m i t e el ingreso d e d a t o s . El primer valor h a y q u e i n g r e s a r l o a las 12:00, cuyo valor e s d e 0.2 m m . Para h a c e r esto, clic e n e s t e c a m p o y escribir 0.2; para i n g r e s a r el siguiente valor, p r e s i o n a r la tecla Enter

En esta v e n t a n a , ingresar: - E n Start

se tiene:

Time: 1 1 : 5 0

- E n End Date:

30oct1998

- E n End Time:

07:50

Con estos valores, este panel s e muestra como: | £ Time-Series Gage

Time Window

Table

Ñame: Pluviógrafo Start Date (ddMMMYYYY) 29octl998 Start Time (HH:mm)

o la tecla Tab,

p a r a p a s a r al

siguiente c a m p o . D e s p u é s d e i n g r e s a r los d a t o s d e este p l u v i ó g r a f o ,

- E n Start Daré: 2 9 o c t 1 9 9 8

11:50

End Date (ddMMMYYYY) 30octl998 End Time (HH:mm) 07:50

Graph

Hec - Hms Ejemplos - página (297) Máximo Villón Béjar -

página (296) Time-Series Gage i Time Window I! Table

[£| Time-Series Gage

Graph

Time Window ¡ Table ¡ Graph

Time (ddMMMYYYY, HH¡...


J

30octl998, 06:00

1.4

30octl998, 06:10

0.5

30octl998, 06:20

0.6

300^1998, 06:30

1.0

300^1998, 06:40

1.0

o "co

300^1998, 06:50

1.0

O

30octl998, 07:00

0.8

30octl998, 07:10

0.5

30octl998, 07:20

0.2

30octl998, 07:30

0.1

30octl998, 07:40

0.3

30octl998, 07:50

0.1

O)

l

12:00 15:00 290ctl998 Modelo V

Nota. Si los d a t o s s e t u v i e r a n e n Excel, s e p u e d e n usar las ó r d e n e s d e copiar y pegar.

i 21:00

1 00:00 |

r 03:00

06:00 300ctl998

Meteorológico

El m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o sirve para aplicar el registro d e l p l u v i ó g r a f o a cada s u b c u e n c a . •

Para visualizar el h i e t o g r a m a i n g r e s a d o , hacer clic e n la pestaña | Graph [ para estos d a t o s s e tiene:

r 18:00

•

Ejecutar la orden Components/Meteorologic Model Manager/New..., para crear el m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o ; e n la v e n t a n a q u e s e activa, e n Ñame a c e p t a m o s el n o m b r e Met 1y hacer clic e n el b o t ó n Créate. Cerrar la v e n t a n a Meteorologic Model Manager.

Con esto s e creó el m o d e l o d e meteorológico, e n e l p a n e l Explorador d e la c u e n c a a p a r e c e :

de

_ j j Ejemplo07 S i - 11 Basin Models Models ® _ _ i Meteorologic r l±l _ J Time-Series Data

A s i g n a r los e l e m e n t o s n e c e s a r i o s Si e n el panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , se h a c e clic e n Models ' _ J 'Meteorologic mJMMa¿g ^ M a , se m u e s t r a : tJ

de



página (298)

j

B-_J¡ - á^Met 1

¿& Meteorology Model

Include Subbasins

1

Basin 1

Basins

Options

En el panel d e l E x p l o r a d o r 60 Specified Hyetograph _ e

Description:

n

e )

p a n e

d e la c u e n c a , , | d e

E d ¡ t o r

"v

Snowmelt: i - N o n e -

v

Unit System: Metric

En el c a m p o d e Precipitation a p a r e c e Specified Hyetograph, o sea q u e el usuario d a r á los d a t o s d e precipitación, a c e p t a m o s esto, puesto q u e ya h e m o s i n g r e s a d o e s t o s datos. No t e n e m o s d a t o s d e e v a p o t r a n s p i r a c i ó n (Evapotranspiration) ni d e nieve (Snowmelt), por lo q u e s e a c e p t a para a m b o s None. El s i s t e m a d e u n i d a d e s q u e e s t a m o s t r a b a j a n d o e n el métrico, por lo q u e a c e p t a m o s Metric. O

n lo q u e se a b r e la

Options j

c o m p 0

Ñame: Met 1 Gage

El Prado

-None-

Gila

—None—

Platanares

—None—

En la c o l u m n a Gage, para c a d a u n a d e las s u b c u e n c a s s e aplican los datos d e l pluviógrafo q u e ya s e h a n ingresado, p o r e j e m p l o si s e hace clic e n None, a p a r e c e : Subbasins



Basin Model

al hacer clic s o b r e n e n t e s , se

Subbasins

5ubbasin Ñame

C

e

v

Evapotranspiration: [--None--

En este panel, h a c e r clic e n la pestaña Basins

d

muestra lo siguiente:

Precipitation: [Specified Hyetograph


Basin Model

í, e n el panel del Editor d e

Ñame: Met 1

Basin 1

Options

Ñame: Met 1

Si e n este panel, s e hace clic e n B" componentes, se muestra:

J


No

En la c o l u m n a Include Subbasins a p a r e c e No, hacer clic e n este c a m p o , para elegir la o p c i ó n Yes, c o n esto s e incluye la c u e n c a d e n o m b r e Basin 1, s e v e c o m o s e m u e s t r a :

El Prado Gila Platanares

Gage I-None-

[y]

1 -None-(Pluviógrafo

Si se selecciona Pluviógrafo para las tres s u b c u e n c a s , d e b e q u e d a r de la siguiente f o r m a :


página (300)




Gage

El Prado

Pluviógrafo

Gila

Pluviógrafo

Description:

Platanares

Pluviógrafo

Start Date (ddMMMYYYY)

Ñame: Control 1

Start Time (HH:mm) End Date (ddMMMYYYY)

Especificaciones de control Las especificaciones de control sirven para indicar el periodo d e tiempo (inicio y final), e n el q u e H e c - H m s tiene q u e realizar los cálculos y con q u e i n c r e m e n t o d e t i e m p o lo hace. •

Ejecutar la orden Cornponents/ Control Specifications Manager/New..., para crear las especificaciones de control; e n la ventana q u e se activa, e n Ñame aceptar el n o m b r e Control 1 y hacer clic e n el botón Créate. • Cerrar la v e n t a n a Control Specifications Manager. Con esto s e creó las e s p e c i f i c a c i o n e s d e control, e n el panel d e Explorador d e la c u e n c a a p a r e c e :

End Time (HH:mm) Time Interval: 1 Minute

v

En esta ventana ingresar la f e c h a y hora a d e c u a d a , a s í c o m o e l intervalo de tiempo, de la siguiente manera: - e n Start Date: 2 9 o c t 1 9 9 8 " - e n Start Time: 1 1 : 5 0 - e n End Date: 3 0 o c t 1 9 9 8 - e n End Time: 12:00 - e n Time Interval: 10 m i n u t o s Con los datos indicados, s e tiene:

_ j Ejemplo07 + | Basin Models

fíl^ Control Specifications

i t l - _ J Meteorologic Models i±l _ _ ] Time-Series Data

Ñame: Control 1 Description: Start Date (ddMMMYYYY) 29octl998

A s i g n a r los e l e m e n t o s n e c e s a r i o s Si e n el panel d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , se hace clic e n # d e :

+

••

_-JB3EEBttM¡a, se muestra: rfU Control 1

Si en este panel, se hace clic e n rffl 2 3 3 3 Q , en el panel del Editor 11< componentes, se muestra:

Start Time (HH:mm)

11:50

End Date (ddMMMYYYY) 30octl998 End Time (HH:mm)

12:00


v



página (302)

Finís he d Computing "Run 1"

Crear simulación Para

crear

el

Compute/Créate Compute

protocolo

de

Sirnulation

Run:

Results

simulación,

se

realiza

la

orden

Basin: Basin 1

Met: Met 1

Control: Control 1

Tools He Cióse


A l ejecutar esta o r d e n , s e d e s p l i e g a n 4 v e n t a n a s , u n a tras otra, d o n d e se s e l e c c i o n a n la c o m b i n a c i ó n d e los c o m p o n e n t e s a simular, aquí hacer, e n la: - primera ventana, a c e p t a m o s Run 1 y clic e n t - segunda ventana, a c e p t a m o s Basin

N e x t

1 y clic e n

>

Next>

Next

- tercera ventana, a c e p t a m o s Met 1 y clic e n i - cuarta ventana, a c e p t a m o s Control 1 y clic e n

I

>

~~ Finish

Con esto se crea la simulación d e n o m b r e Run 1 . S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a Para seleccionar la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select

Run/Run

| | J r r " . 1 Results


Observar los resultados Para el ejemplo, e j e c u t a n d o e l m o d e l o se puede obtener cinco resultados parciales y el resultado final: Hidrograma g e n e r a d o a la salida d e la s u b c u e n c a El Prado Hidrograma g e n e r a d o a la salida d e la s u b c u e n c a Platanares Hidrograma g e n e r a d o e n la U n i ó n - A El m i s m o h i d r o g r a m a d e s p u é s d e transitar por el T r a m o A - B Hidrograma g e n e r a d o por la s u b c u e n c a Gila El hidrograma resultante e n la U n i ó n - B , e n la salida d e la c u e n c a H i d r o g r a m a de la s u b c u e n c a El P r a d o

1 Tools

Con lo cual se realizan los cálculos d e la simulación y si no existe ningún error, se o b t i e n e n los resultados parciales y el resultado final.

Help


ti Con esto s e activa el icono 9

_1HL-JBL Run 1 \

d e la barra d e h e r r a m i e n t a , el m i s m o

q u e permite realizar la s i m u l a c i ó n . E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n Para ejecutar la s i m u l a c i ó n , h a c e r clic s o b r e e l icono * ^ , c o n ello se muestra la v e n t a n a d e la figura.

Hidrograma g e n e r a d o a la salida d e la s u b c u e n c a El Prado, y s o b r e él, el hietograma c o r r e s p o n d i e n t e . Para esto, hacer clic e n la subcuenca El Prado para seleccionarlo y luego en el icono l l k , c o n lo cual s e muestra la figura E7.9.



página (304)

Graph for .Subbasin "Platanares" Graph for Subbasin "El Prado"

Subbasin Element "Platanares" Results for Run "Run 1" o.oq ^ . í.oQ.

Subbasin Element "El Prado" Results for Run "Run 1" & 0.0-

<->

CÜ

2>0

r

:

CL 3.0-

•

i

co

m

12:00 290ctl998

18:00

00:00

06:00

Z

12:00 30Octl998

12:00 15:00 18:00 21:00 00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 290ctl998 | 30Octl998

Legend

Legend • ^ ^ ^

Run:RUN 1 B e m e n t : P L A T A N A R E S Result:Incremental Precipitation

mmm¡

RurvRUN 1 B e m e n t : E L P R A D O Result:Incremental Precipitation

MWWM

R u n : R U N 1 Bement: E L P R A D O Result Precipitation Loss

R ; R U N 1 Bement P L A T A N A R E S Result: Precipitation Loss u n

Run: Run 1 Bement: P LATAN AR E S Result: Outflow

Run:Run 1 B e m e n t : E L PRADO Result:Outflow

Run: R U N 1 Bement: P LATAN AR ES Result: Baseflow

Run R U N 1 B e m e n t : E L P R A D O Result: Baseflow

Figura E7.10. H i d r o g r a m a d e la s u b c u e n c a Platanares

Figura E7.9. H i d r o g r a m a d e la s u b c u e n c a El Prado

H i d r o g r a m a en la U n i ó n - A H i d r o g r a m a d e la s u b c u e n c a P l a t a n a r e s Para esto, hacer clic e n la s u b c u e n c a Platanares para s e l e c c i o n a r l o y l u e

g o e n el icono l l k , con lo cual s e m u e s t r a la figura E7.10.

Para esto, hacer clic sobre U n i ó n - A y luego e n el icono Llk , c o n lo cual se muestra la figura E 7 . 1 1 . E n esta figura s e observa: • El hidrograma g e n e r a d o e n la s u b c u e n c a El Prado ( e n líneas punteadas m á s g r u e s a s ) • •

El hidrograma g e n e r a d o e n la s u b c u e n c a Platanares ( e n líneas punteadas m á s finas) El hidrograma resultante e n la U n i ó n - A ( e n líneas continuas), q u e se calcula c o m o la s u m a d e las o r d e n a d a s d e los d o s anteriores


página (306)


Graph for Junction "Union-A"

Q@§<]

Graph for Reach "Tramo A-B"

Reach Element "Tramo A-B" Results for Run "Run 1" 401

Junction Element "Union-A" Results for Run "Run 1" 4035A 30w 25 H co 20/ u co M i 15u \-\ 10»*' ""i 51^ r 0 1 12:00 12:00 00: DO 18:00 06:00 30Octl998 290ctl998

3OJ S3n-

'»

25co 20H i 15s—O

v

^

/>

mn-

2 9 0 c t 1 9 9 8

Legend

Legend

¿a

l\ l\

\\

\\

— ,

.5-

12: 00

¥%

'i rtl til 1 .// i

18: 00

i —i i 1 —1 00:00 06: 00 30Octl998 12:C I

Run:Run 1 Bement:UNION-A Result:Outflow Run:Run 1 Bement:TRAV10 A B Result:Outflow

Run:Run 1 B e m e n t : B Prado Result:Outflow

RunrRUN 1 Bement:TRAM0 A B Result:Comb¡ned Inflow

Run: Run 1 Bement Platanares Result: Outflow

Figura E7.12. H i d r o g r a m a d e tránsito e n e l T r a m o A - B

Figura E 7 . 1 1 . H i d r o g r a m a d e la U n i ó n - A

Hidrograma de la s u b c u e n c a G i l a

H i d r o g r a m a de la U n i ó n - A d e s p u é s de transitar El m i s m o h i d r o g r a m a d e s p u é s d e transitar por el T r a m o A-B.

Para

esto, clic con sobre T r a m o A-B y luego e n el icono l l k , c o n lo cual se muestra la figura E7.12. El hidrograma original ahora está e n líneas p u n t e a d a s , el resultado final siempre a p a r e c e e n línea c o n t i n u a . S e observa q u e el h i d r o g r a m a transitado, c o m o e s lógico, a p a r e c e desplazado e n el t i e m p o (hacia la d e r e c h a ) y m á s a p l a n a d o .

Hidrograma g e n e r a d o por la s u b c u e n c a Gila, con s u s precipitaciones correspondientes. P a r a e s t o , h a c e r clic sobre la s u b c u e n c a Gila y luego e n el icono Ltíi, c o n lo c u a l s e m u e s t r a la figura E7.13.



Graph for Subbasin "Gila"

Graph for Junction "Union-B"

Subbasin Element "Gila" Results for R u n "Run 1"

Junction Element "Union-B" Results for R u n "Run 1"

o.o-

300-1—•

/» /»

co

jt —.

¡f

12:00 290ctl998

18:00

00:00

06:00

12:00 30Octl998

Legend Run:RUN 1 B e m e n t : G I L A Result:Incremental Precipitation

0 -50

1

12:00

18:00

r

290ctl998

06:00

Legend Run:Run 1 Bement: UNION-B Result: Out flow

Run:Run 1 B e m e n t : G I L A Result:Outflow

Run:Run 1 Bement.Tramo A B Result:Outflow

Run:RUN 1 B e m e n t : G I L A Result:Baseflow

Run: Run 1 Bement. Gila Result .Outflow

H i d r o g r a m a e n la d e s e m b o c a d u r a

Unión-B

Para esto, hacer clic s o b r e U n i ó n - B y luego e n el icono l l k , c o n lo cual s e muestra la figura E7.14. En esta figura se o b s e r v a : • El hidrograma p r o c e d e n t e d e la Unión-A, d e s p u é s de transitar por el T r a m o A - B ( e n líneas p u n t e a d a s m á s g r u e s a s ) • El h i d r o g r a m a g e n e r a d o e n la s u b c u e n c a Gila ( e n líneas p u n t e a d a s m á s finas) • El hidrograma resultante e n la d e s e m b o c a d u r a U n i ó n - B (en líneas c o n t i n u a s ) , q u e se calcula c o m o la s u m a d e las o r d e n a d a s de los d o s a n t e r i o r e s

V

1

00:00

Run-.RUN 1 B e m e n t : G I L A Result:Precipitation Loss

Figura E7.13. H i d r o g r a m a d e la s u b c u e n c a Gila

.—-

12:00 30Octl998

Figura E7.15. H i d r o g r a m a e n U n i ó n - B O b s e r v a r el r e s u m e n de r e s u l t a d o s en Unión-B Para observar e l r e s u m e n d e resultados e n Unión-B, seleccionando Unión-B, hacer clic e n O , c o n lo c u a l s e obtiene lo q u e se m u e s t r a en la figura E7.16.


H ^ c - Hms Ejemplos - página (311)

página (310)

S U S

m Summary Results for Junction "Union-B"

* J Time-Series R e % i t for Junction "Union-B" u

s

Project: Ejemplo07 Project: Ejemplo07 Sirnulation Run : Run 1 Junction: Union-B Start of Run : 29octl998, 11:50 Basin Model: Basin 1 End of Run: 30oct 1998, 12:00 Compute Time : 20nov2007, 16:32:10

Start of Run : 29»o i 11 End of Run : SOioct-igg^ 12:00 Compute Time : 20^, 2007, 16:32:10 ct

Meteorologic Model: Metí Control Specifications : Control 1

9 9 8 ;

:50

OV

Date

Volume Units: 0 M M O*000 M3 Computed Results

Run : Run 1

Tirrê

05:3(3

34.3

05:4^ 05:5^ 06:0(3 06:1ro

34.0 31.8 29.0

06:3(3 06:4(3 06:5(3

26.3 23.6

O b s e r v a r tabla s e r i e de tiempo de c a u d a l e s en Unión-B P a r a o b s e r v a r la tabla serie d e t i e m p o e n Unión-B,

¡30octl998 30octl998

07:3(j 07:4Cj

21.1 21.6 21.1 18.9

¡30octl998 30octl998

07:5Cj 08:0Q

15.6 12.7

Date/Time of Peak Outflow : 30octl998, 05:40

Total Outflow : 51.20 (MM)

Figura E 7 . 1 6 . R e s u m e n d e resultados e n U n i ó n - B O b s e r v a r q u e el c a u d a l p i c o e s d e 2 5 0 , 8 m / s y o c u r r e a l a s 0 5 : 4 0 d e l 3

30 de octubre de 1998.

Unión-B,

h a c e r clic e n

seleccionando

c o n lo c u a l s e o b t i e n e lo q u e s e m u e s t r a

e n la figura E7.17.

27.4 27.5

21.4 20.7

07:0Q

07ÍI5 07:2Q



30octl998 30octl998 30octl998 ¡30octl998 30octl998 30octl998 30octl998 30octl998 30octl998 30octl998 30octl998 30octl998

Peak Outflow : 250.8 (M3/S)

Junction: Union-B

-

214.4 216.8 218.8 219.9 219.7 218.4 216.0 212.6 208.6 203.9 198.5 192.4 185.9 179.0 171.5 163.4

Outflow (M3/S) 248.7 250.3 250.6 248.9 247.2 245.9 242.3 236.3 230.0 224.7 219.7 214.1 207.0 197.9 187.1 176.1

v

Figura E7.18. Serie d e t i e m p o e n U n i o n - B , se m u e s t r a la parte d o n d e se p r o d ( j

C e

e

| c a u d a l pico d e 2 5 0 , 8 m / s 3

O b s e r v a r el r e s u m e n global d e los r e s u l t a d o s Para esto h a c e r clic e n | i c o n o V , c o n lo cual se o b t i e n e la figura e

E7.19.


011!

Global Summary Results for Run "Run 1" Project: EjemploO? StartofRun:

SfflÍ¿ S23££» Volume Units: 0 M M Volum e umcs: v j > 1

1

i El Prado ' —i

—.

Gila - I -,r, j I ú i " I1 niPlatanares

1 Tramo A-B 1 Union-A

i—=====±===^^

•

a 57

130 51 10.52 19.09 19.09 14Q.60

Peak Discharge I

15.6 34.3 35.8 250.8

*-

oss

Method:

Transforrn

B¡*Mad*

• * »

Centro,

Centro,,

QWQW

(MM) ^ 48

30octl998, 01:30 30octl998, 06:00

SCS Curve

Method:

Number

SCS Unit

Hydrograph

En una cuenca q u e se m u e s t r a e n la figura E 8 . 1 , c u y a área e s d e 17,6 k m , se d e s e a realizar la calibración del modelo, c o n este fin, se realizó la m e d i c i ó n d e la precipitación incremental y d e los caudales en la e s t a c i ó n d e aforo (a la salida de la c u e n c a ) , para los días 21 y 22 d e abril d e l 2 0 0 7 , los m i s m o s q u e s e m u e s t r a e n la tabla E 8 . 1 . Se d e s p r e c i a el c a u d a l base. 2

Volume

Time of Peak

(M3/S) 27.3 219.9

Ejemplo 8

Sirnulation Run: Ron 1

Modl«¡, U « D

JHydrologic ] Drainage Area (KM2) plpmpnt


página (312)

52.4o QQ 4? f>\

30octl998, 05:20 30octl998, 05:30

4? 61 51 20

30octl998, 01:40 30octl998, 05:40

•

-

Figura E7.19. R e s u m e n g l o b a l d e los resultados d e la corrida d e l ejemplo 7 y

estación de aforo Figura E 8 . 1 . C u e n c a del ejemplo 8 Para separar la precipitación neta (Loss Method), usar el m o d e l o del número d e curva d e l S C S (SCS Curve Number), para los siguientes datos: • pérdidas iniciales (Initial Abstraction): 0mm • C N promedio d e e s t a c u e n c a d e a c u e r d o a los usos d e la tierra (Curve Number): 7 0


Máximo Villón Béjar - página (314) •

porcentaje de i m p e r m e a b i l i z a c i ó n (Impervious):

0 %

Para transformar la precipitación neta a escorrentía directa (Transforrn Method), usar el m o d e l o del hidrograma unitario sintético del S C S (SCS Unit Hydrograph), conociendo: • tiempo de retardo (Lag Time): 120 minutos A partir de esta i n f o r m a c i ó n realizar la calibración d e l modelo d e la cuenca. Tabla E 8 . 1 . Registro d e precipitación y caudales d e la c u e n c a Fecha

Hora

21abr2007 21abr2007 21abr2007 21abr2007 21abr2007 21abr2007 21abr2007 21abr2007 21abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007

21:45 22:00 22:15 22:30 22:45 23:00 23:15 23:30 23:45 00:00 00:15 00:30 00:45 01:00 01:15 01:30 01:45 02:00 02:15 02:30 02:45 03:00

Precipitación (mm)

0.51 17.27 2.54 4.57 4.57 15.24 21.34 21.84 10.16 11.18

2.03 0.51 2.54 9.65 2.54 1.52 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02

Caudal (m /s) 3

0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.2 0.9 6.3 19.3 30.0 39.9 45.3 48.4 52.4 60.6 66.3 68.0 69.7 71.4 70.2 69.1

22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007 22abr2007

03:15 03:30 03:45 04:00 04:15 04:30 04:45 05:00 05:15 05:30 05:45 06:00 06:15 06:30 06:45 07:00 07:15 07:30 07:45 08:00 08:15 08:30 08:45 09:00 09:15 09:30 09:45

1.02 0.51 0.51 0.51 0.51 0.51 0.51 1.02 1.02 1.02 1.02 1.02 0.51 0.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

66.3 63.7 61.5 58.1 55.2 52.1 48.7 44.2 39.6 35.1 30.0 26.2 22.9 20.2 17.6 15.2 13.3 12.0 10.8 9.9 9.2 8.6 8.0 7.6 7.2 6.8 6.4

Solución: C r e a r un nuevo proyecto de n o m b r e

Ejemplo08

• Ejecutar la o r d e n File / New... • En la ventana d e l p r o y e c t o , escribir: - e n Ñame: E j e m p l o 0 8 - e n Description:

C a l i b r a c i ó n d e u n m o d e l o hidrológico


página (316)


- en Location: ubicar el lugar d o n d e s e creará el proyecto, e n este caso, C : \ H E C \ H E C - H M S \ E j e m p l o s - e n Dafault Unit System: aceptar la opción Metric Para que se vea c o m o e n la siguiente figura:

Time-Senes Data Manager Data Type: Precipitation Gage: Current time-series data New...


Copy... Ñame: Ejemplo08 Description: Location:

Péname...

Calibración de un modelo hidrológico

Delete

C:\HEC\HEC-HMS\Ejemplos

Add Window

Default Unit System: Metric Créate

Delete Window

Cancel

Créate

Clic e n el botón Con este proceso, s e crea el proyecto y la carpeta d e n o m b r e Ejemplo08. Introducir d a t o s d e precipitación y c a u d a l Para realizar la s i m u l a c i ó n , se requieren los datos d e precipitación y caudales g e n e r a d o s , estos registros d e b e n introducirse antes d e crear el Modelo Meteorológico. C r e a r el e l e m e n t o del p l u v i ó g r a f o Para ello ejecutar la o r d e n : Components/Time Manager, se abre la v e n t a n a q u e se muestra:

En Data Type d e esta ventana, c o m o s e v a n a ingresar d a t o s Precipitación se deja ,a o p c i ó n p o r defecto, e s ^ Z c Al hacer clic e n el b o t ó n

l New...

, s e abre la v e n t a n a Créate

^Precipitación Gages, e n esta ventana, e s c r i b i r - En Ñame: Pluviógrafo - E n Description: Precipitación para la calibración del

Se vera c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

modelo

Créate A New Precipitation Gage Ñame: Pluviógrafo

Series

Data

D e S C r Í p t Í O n

:

l f ! ^ Í P ^ ^ ^

del modelo" ¡

Créate

J

Cancel

^

A


Clic e n e l b o t ó n u n e e n tJi uuiun Data

Manager,

,


página (318)

y s e r e g r e s a a la v e n t a n a Time> w ~

Series

7

c o m o no h a y q u e ingresar m á s d a t o s para u n

s e g u n d o pluviógrafo, para salir d e esta ventana, clic e n IM3J. D e s p u é s de este proceso, e n el Explorador d e la c u e n c a s e t i e n e e l pluviógrafo c r e a d o , s e v e c o m o : _ j Ejemplo08 Q _ j j Time-Series Data Q

_ j Precipitation Gages

Introducir d a t o s del p l u v i ó g r a f o l

i

c

e

n

+• ' ^ S B E l l


d e l panel d e l Explorador de la c u e n c a , c o n

esto e n el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a :

-

+- d e

í § 01ene2000, 00:00 - 02ene2000, 00:00


Time Interval: [ i 5 Minutes

Time Window | Table

Ñame: Pluviógrafo

Latitude Degrees:

Start Date (ddMMMYYYY) 01ene2000

Latitude Minutes:


Latitude Seconds: £

End Date (ddMMMYYYY) 02ene2000

Longitude Degrees:

End Time (HH:mm)

Longitude Minutes: Longitude Seconds:

pluviógrafo.

hacer clic e n el signo

Si se hace clic e n : ^ i ' l t w v l y l v l w Editor de c o m p o n e n t e s , se muestra:

Data Source: ¡ Manual Entry Units: Incremental Mimeters^

- Description,

el Explorador d e la c u e n c a ,

;

Description: precipitación para la calibración del n|¡

En los c a m p o s d e este panel, s e observa:

En

¿ • " B a m É M . c o n esto s e m u e s t r a :

¡¿g Time-Series Gage

Ñame: Pluviógrafo

Los siguientes c a m p o s s o n para introducir las c o o r d e n a d a s (latitud y longitud) a f i n de ubicar la estación. En este caso, para toda la c u e n c a s e tiene solo una e s t a c i ó n , por lo q u e no e s necesario indicar las c o o r d e n a d a s d e la e s t a c i ó n . En la ventana anterior no h a y q u e realizar ninguna m o d i f i c a c i ó n , por lo q u e se deja c o m o está.

S i " S a Pluviógrafo

C

- Data Source, Manual Entry, esto e s si los datos s e v a n a introducir m a n u a l m e n t e , c o m o será e n este c a s o . - Units, Incremental Millimeters, q u e e s el c a s o del ejemplo. - Time Interval, aquí h a y q u e introducir el intervalo del registro d e la precipitación, e n nuestro c a s o es el m i s m o , e s decir d e 15 min.

, ntn

ft om0

aquí a p a r e c e los q u e s e escribió al crear el e l e m e n t o

En esta ventana, ingresar: - En Start Date: 2 1 a b r 2 0 0 7 - E n Start Time: 2 1 : 4 5 - En End Date: 2 2 a b r 2 0 0 7 - En End Time: 09:45

00:00

, en el panel del Graph



Con e s t o s valores, e s t e p a n e l s e m u e s t r a c o m o : ¡ g£ Time-Series Gage

Time Window

Table

J o Time-Series Gage

Time (ddMMMYYYY, H...

Graph |

Start Date (ddMMMYYYY) 21abr2007 Start Time (HH:mm) 21:45 End Date (ddMMMYYYY) 22abr2007 End Time (HH:mm) 09:45 ingresar los d a t o s d e e s t e intervalo d e t i e m p o ,

pestaña

T a b l e

clic e n la

y s e m u e s t r a la v e n t a n a siguiente:

4 Time-Series Gage II Time Window i Table

Table

Grap h


21abr2007, 21:45

Ñame: Pluviógrafo

Para

Time Window

Graph

A

21abr2007, 22:00

0.51

21abr2007, 22:15

17.27

21abr2007, 22:30

2.54

21abr2007, 22:45

4.57

21abr2007, 23:00

4.57

21abr2007, 23:15

15.24

21abr2007, 23:30

21.34

21abr2007, 23:45

21.84

22abr2007, 00:00

10.16

22abr2007, 00:15

11.18

22abr2007, 00:30

2.03

22abr2007, 00:45

0.51

21abr2007, 22:00

22abr2007, 01:00

2.54

21abr2007, 22:15

22abr2007, 01:15

9.65

21abr2007, 22:30

22abr2007, 01:30

2.54

21abr2007, 22:45

22abr2007, 01:45

1.52



21abr2007, 21:45

21abr2007, 23:00 21abr2007, 23:15

Para visualizar e l h i e t o g r a m a i n g r e s a d o , h a c e r clic e n la pestaña

21abr2007, 23:30

I Graph |

C o m o e l p r i m e r intervalo v a d e 2 1 : 4 5

a 2 2 : 0 0 , a las 2 1 : 4 5 , el c a m p o

se m u e s t r a d e s a c t i v a d o , e s d e c i r n o p e r m i t e el i n g r e s o d e d a t o s . El p r i m e r valor h a y q u e i n g r e s a r l o a l a s 2 2 : 0 0 , c u y o v a l o r e s d e 0 , 5 1 mm.

Para h a c e r e s t o , clic e n e s t e c a m p o y escribir 0 , 5 1 ;

i n g r e s a r el s i g u i e n t e valor, p r e s i o n a r la tecla Enter

o l a tecla

para Tab,

para p a s a r al s i g u i e n t e c a m p o . D e s p u é s d e i n g r e s a r los d a t o s d e este pluviógrafo, s e tiene:

f p

a

r

a

{os

es

d a t o s s e tiene:



página (322)

En Data Type de esta v e n t a n a , c o m o s e v a n a ingresar d a t o s d e caudales elegir la o p c i ó n Discharge Gages. Data Type:

Precipitation Gages

Current H>ecipitat.on Gages Discharge Gages Pluviograf Stage Gages Temperature Gages Solar Radiation Gages Crop Coefficient Gages T

1

1

i

22-00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 21Apr2007 | 22Apr2007

Para q u e s e vea c o m o e n la siguiente figura: Time-Series Data Manager

Datos de c a u d a l e s A n t e s de crear el M o d e l o

d e la c u e n c a , s e d e b e introducir el

registro de caudales, a fin d e asociar éstos datos, al m o d e l o d e la

Data Type: Discharge Gages •

—

Current time-series data

cuenca.

New.

C r e a r el e l e m e n t o del l i m n í g r a f o Para

ello

Manager,

ejecutar

la o r d e n :

Components/Time

s e a b r e la v e n t a n a q u e s e m u e s t r a : Time-Series Data Manager Data Type: i¡j Current time-series data New...

Pluviógrafo

C

r

Copy... Rename.

Series

Data

New...

, se abre la ventana Creóte Al hacer clic e n el botón N e w Discharge Gages, en esta v e n t a n a , escribir: - En Ñame: Limnigrafo - En Description: C a u d a l e s para la calibración del m o d e l o Se verá c o m o s e muestra e n la figura:

**

Créate A New Discharge Gage Ñame: j Limnigrafo Description : Caudales para la calibración del modelo Créate

m Cancel

A


Clic e n el b o t ó n Data

Manager,

Créate como

y s e regresa a la ventana Time


Series

no h a y q u e ingresar m á s datos para u n

s e g u n d o limnigrafo, para salir d e esta ventana, clic e n D e s p u é s d e e s t e proceso, e n el E x p l o r a d o r d e la c u e n c a s e tiene el limnigrafo creado, s e v e c o m o : _ J Ejemplo08

SíSTdístar

q u e rea,izarninguna

»—


¿!-Sj3 Limnigrafo lene2000, 00:00 - 02ene2000, 00:00

- •023EE3ESS

Si s e hace clic e n : G&8 lene2000 00;QQ - 02ene2000, 00:00 . e n el p a n e l d e l Editor d e c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a :

IB- __) Precipitation Gages Q _ J Discharge Gages É - f i j j Limnigrafo

J

JqTime-SeriesGage[ T.me Wind¡wl hl» Ta

Introducir d a t o s del limnigrafo Clic e n '¿áESEES d e l panel d e l Explorador d e la cuenca, c o n esto e n el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , se m u e s t r a : +

G r a D n

Ñame: Limnigrafo Start Date (ddMMMYYYY) | 01ene2000 Start Time (HH:mm) 00:00 End Date (ddMMMYYYY) 02ene2000



Ñame: Limnigrafo Description: Caudales para la calibración del modelo Data Source: Manual Entry Units: Cubic Meters Per Second Time Interval: 15 Minutes En los c a m p o s d e e s t e panel, s e observa: - Description, aquí a p a r e c e los q u e se escribió al crear el e l e m e n t o pluviógrafo. - Data Source, Manual Entry, esto e s si los datos se van a introducir m a n u a l m e n t e , c o m o será e n este c a s o . - Units, Cubil Meters Per Second ( m / s ) , q u e e s el c a s o del ejemplo - Time Interval, a q u í h a y q u e introducir el intervalo d e l registro do caudales, en n u e s t r o c a s o e s el m i s m o , e s decir d e 15 min. 3

En esta ventana, ingresar: - En Srarr Daré: 2 1 a b r 2 0 0 7 - E n Start Time: 2 1 : 4 5 -En End Date: 22a b r 2 0 0 7 - En End Time: 0 9 : 4 5 Con estos valores, e s t e p a n e l s e m u e s t r a c o m o :



Ü Time-Series Gage Time Window Table Graph

| % j Time-Series Gage || Time Window Table " Graph

Ñame: Limnigrafo Start Date (ddMMMYYYY) 21abr2007

21abr2007, 21:45


Start Time (HH:mm) 21:45 End Date (ddMMMYYYY) 22abr2007

21abr2007, 22:00 21abr2007, 22:15


21abr2007, 22:30 21abr2007, 22:45 21abr2007, 23:00

Para ingresar los d a t o s d e e s t e intervalo d e t i e m p o , pestaña L * T

b l e

21abr2007, 23:15

i y s e m u e s t r a la v e n t a n a siguiente:

21abr2007, 23:30 21abr2007, 23:45

B | Time-Series Gage || Time WindowJ Table [Graph Time (ddMMMYYYY, HH:mm)

22abr2007, 00:00

Discharge (M3/S)

21abr2007, 21:45 21abr2007, 22:00

22abr2007, 00:15

rS

., .

22abr2007, 00:30

.—í

22abr2007, 00:45

:

21abr2007, 22:15

22abr2007, 01:00

21abr2007, 22:30 21abr2007, 22:45 21abr2007, 23:00 21abr2007, 23:15 21abr2007, 23:30

V

Estos d a t o s son valores i n s t a n t á n e o s para los t i e m p o s indicados. El primer valor h a y q u e ingresarlo a las 21:45, c u y o valor e s d e 0 m / s . Para hacer e s t o , clic e n e s t e c a m p o y escribir 0; para ingresar el siguiente valor, p r e s i o n a r la tecla Enter o la tecla Tab, para pasar al siguiente c a m p o . D e s p u é s d e ingresar los d a t o s d e e s t e limnigrafo, s e tiene: 3

Discharge (M3/S) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.2 0.9 6.3 19.3 30.0 39.9 45.3 48.4

22abr2007, 01:15

52.4

22abr2007, 01:30

60.6

V

Para visualizar el h i d r o g r a m a ingresado, hacer clic e n la pestaña i P I, para estos d a t o s s e tiene: G r a

h

página (328)


tt Time-Series Gage |( Time Window Table]


d i a g r a m a n o p o s e e n i n g ú n e f e c t o real s o b r e l a s s i m u l a c i o n e s a realizar.

|_

80 "T 1-

7060-1 1

T 40- 1

P

30-

co

0

'

\

N o t a . El lector q u e no disponga d e u n mapa, d e b e obviar este paso. Pero si d e s e a colocar e l q u e s e ha puesto e n este ejemplo, p u e d e solicitarlo p o r correo a la d i r e c c i ó n q u e está a l inicio, y c o n m u c h o g u s t o s e lo e n v i a m o s . S o n 2 archivos diferentes: E j e m p l o 0 8 c u e n c a . s h p , y Ejemplo08rios.shp, cada uno c o n las o t r a s dos extensiones.

'

co

¡

20-

Q

i o -

o-h

1

i

00:00 21Apr2007 |

1

04:00

i

Si se dispone d e los archivos del m a p a , hacer:

Ejecutar la o r d e n Components/Basin Model Manager/New..., para crear el m o d e l o d e la c u e n c a ; e n la ventana q u e s e activa, en Ñame aceptar Basin 1 y h a c e r clic e n e l b o t ó n Créate.

• Con

Cerrar la v e n t a n a

Basin Model Manager,

esto se creó el m o d e l o

Ejemplo08cuenca.shp Ejemplo08rios.shp

i 08:00 22Apr2007

Definir el m o d e l o d e la c u e n c a •

Current background maps

' -

J

• •

Cut Element Copy Element

hacer clic e n

Paste Element

d e la c u e n c a , y e n e l p a n e l d e

Select A l

Explorador d e la c u e n c a a p a r e c e :

Clear Selection

_ J EjemploOS i | Basin Models

Máximum Extents Background Layers

Clic e n is, c o n lo cual s e m u e s t r a : _ J Ejemplo08 - _
Incluir el m a p a de la c u e n c a Para este e j e m p l o , t a m b i é n s e elaboró un m a p a e n A r c V i e w , solo para darle u n a m e j o r r e p r e s e n t a c i ó n a la c u e n c a , p e r o e s t o

Seleccionar ^SSSD, a fin d e activar el Escritorio d e trabajo. Ejecutar la o r d e n Background Layers, h a c i e n d o clic d e r e c h o sobre el Escritorio d e trabajo.

Add...^

• •

E n la v e n t a n a Background Maps, clic e n e l b o t ó n ' E n la v e n t a n a Select q u e s e abre, b u s c a r la carpeta d e l proyecto, d o n d e s e copió e l a r c h i v o a mostrar y seleccionarlo. Si e l archivo t i e n e la e x t e n s i ó n .shp (creado c o n A r c V i e w ) s e verá por d e f e c t o , sino h a c e r clic e n ., a f i n d e seleccionar e l tipo d e a r c h i v o d i s p o n i b l e y q u e nuestro archivo a agregar, s e 1


página (330)


vea. U n a v e z s e l e c c i o n a d o el archivo, h a c e r clic e n e l botón OK

de la v e n t a n a Background

Maps.

Para el ejemplo q u e s e está realizando, los archivos a a g r e g a r son: Ejemplo08cuenca.shp y Ejemplo08rios.shp E jemplo08cuenca. shp Ejemplo08rios.shp

continúa a g u a s abajo, para esto, s e h a c e clic e n las h e r r a m i e n t a s c o r r e s p o n d i e n t e s y l u e g o e n el panel d e l Escritorio d e trabajo. Para crear la s u b c u e n c a , clic a la h e r r a m i e n t a , luego clic e n cualquier parte d e l p a n e l d e l Escritorio d e trabajo, e n la v e n t a n a q u e aparece, e n Ñame, escribir C u e n c a , luego clic e n el botón Créate

D e s p u é s de a g r e g a r e s t o s archivos, s e verá c o m o s e m u e s t r a e n la figura E8.2.

|

Para crear una unión, clic a la herramienta ^ , lueqo clic e n cualqu.er parte d e l p a n e l d e l Escritorio d e trabajo, e n la ventana q u e aparece, e n Ñame, a c e p t a r el n o m b r e Junction - 1 clic e n el

D e s p u é s de este proceso, d e b e q u e d a r c o m o s e m u e s t r a e n la figura E8.3, sino e s así, cada e l e m e n t o s e puede seleccionar v mover a la posición d e s e a d a .

Figura E 8 . 2 . M a p a d e la c u e n c a del e j e m p l o 8 Crear los elementos En

el

panel

hidrológicos

Escritorio

de

trabajo,

se

va

a

representar

e s q u e m á t i c a m e n t e la c u e n c a c o n u n a s u b c u e n c a s [Subbasin u n a unión (Junction

^&),

o*) y

e s t o p o r q u e s e s u p o n e , q u e otra c u e n c a

Figura E8.3. C r e a n d o e l e m e n t o s hidrológicos d e la c u e n c a



página (332)

_ J Ejemplo08 Si _ J Basin Models - 0 Basin 1

C o n e x i ó n d e l o s e l e m e n t o s de la c u e n c a Para conectar la C u e n c a c o n Junction - 1 , h a c e r clic d e r e c h o s o b r e C u e n c a , e n e l m e n ú e m e r g e n t e q u e a p a r e c e , seleccionar Connect downstream ( c o n e c t a r a g u a s abajo), el cursor a d q u i e r e f o r m a d e cruz, clic con e s a cruz sobre Junction - 1 . D e s p u é s d e este p r o c e s o , s e tienen los e l e m e n t o s d e la c u e n c a c o n e c t a d o s , d e b e v e r s e c o m o s e m u e s t r a e n la figura E8.4.

«=f Junction-1

Si se selecciona e n este panel t é t B E E I , e n el panel del Editor figura " ^" "* 0

1

6

6 5

'

Subbasin

S G

m

ü

e

S

t

r

a

C

O

m

o

s

e

o

b

s

e

r

v

a

e

"

'a siguiente

Loss | Transforrn j Options

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Cuenca Description: Downstream: Junction-1 Area (KM2)

v

!

Loss Method: Initial and Constant !

V

Transforrn Method: • Clark Unit Hydrograph Baseflow Method: ! - N o n e -

V

En esta v e n t a n a los d a t o s a introducir, s o n : u n a descripción d e nuestra cuenca (opcional) lo q u e s e e n c u e n t r a a g u a s abajo d e este e l e m e n t o , e n este caso, se observa q u e a g u a s abajo d e la C u e n c a , s e encuentra e l Junction-1, e s t o a u t o m á t i c a m e n t e s e coloca a l hacer la conexión d e los e l e m e n t o s d e la c u e n c a . Area, introducir el área d e la c u e n c a , la cual e s d e 17,6 k m Loss Method, elegir el m é t o d o a usar para calcular las pérdidas d e la precipitación, y s e p a r a r la precipitación neta d e la precipitación total. Para el e j e m p l o elegir e l m é t o d o d e l n ú m e r o d e curva del S C S

Description, Dowstream,

Figura E8.4. C o n e x i ó n d e l o s e l e m e n t o s hidrológicos d e la c u e n c a La disposición d e los m o d e l o s d e l a s s u b c u e n c a s e n el dibujo, s o n irrelevantes para e l cálculo, p e r o d a u n a idea del p r o c e s o . I n t r o d u c i r l o s d a t o s e n el e l e m e n t o del m o d e l o d e la cuenca C o n el p r o c e s o realizado hasta e l m o m e n t o , e n el panel d e l Explorador d e la c u e n c a , s e t i e n e n l o s e l e m e n t o s a g r e g a d o s y q u e s e m u e s t r a n e n la f i g u r a :

2

(SCS Curve Number). Transforrn Method, elegir

el m é t o d o para transformar la precipitación neta e n escorrentía. Para e l ejemplo elegir e l m é t o d o del hidrograma unitario sintético del S C S ( S C S Unit Hydrograph).



Baseflow Method, elegir el método para calcular el flujo b a s e , esto para añadir el caudal b a s e que tenía la c u e n c a antes de la crecida, y que debe continuar por debajo del hidrograma de crecida. C o m o en este ejemplo no existe flujo b a s e previo (el c a u c e estaba s e c o antes de la lluvia), en esta casilla elegir None.

¡ &» Subbasin [ Loss | Transforrn ¡|Options ¡ Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Cuenca Initial Abstraction (MM) [o~~ Curve Number: 70

I n g r e s o de d a t o s d e la s u b c u e n c a

Impervious (%) 0.0

Después de ingresar los valores indicados, los datos para la subcuenca de nombre C u e n c a en el Editor de componentes, s e verá como s e muestra en la siguiente figura:

Sin salir del Editor de componentes, clic en la pestaña 1 Transforrn ¡ t rans°fn?m r transformar C

Subbasin

te*

Loss Transforrn Options

ha

e

K la

2 prec.pitac.ón

Smin, n S después 61 f r ' s e tiene:' de esto T

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Cuenca

6

e

n

m ¡ n

h

i

d

r

o

neta ¡

n

g

r

e

s

a

9 ™ unitario del S C S para en escorrentía, s e sonata r

r

a

e

n

e l

campo indicado 120

| &» Subbasin [ Loss Transforrn Options!

Description:

Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Cuenca Lag Time (MIN) 120

Downstream: Junction-1 Area (KM2) 17.6 Loss Method: SCS Curve Number Transforrn Method:

d e l

Unit Hydrograph

v v

A s o c i a r los datos de c a u d a l e s c o n la C u e n c a

Baseflow Method: --None--

Sin salir del Editor de componentes, clic en la pestaña ventana que s e muestra, escribir lo siguiente: - E n Initial Abstraction: 0 mm (pérdidas iniciales) - E n Curve Number. 70 (número de curva) - E n Impervious: 0 (% área impermeable)

, en la

Si colocamos estos valores en los campos respectivos, s e tiene:

P a r a asociar los datos del limnigrafo con la C u e n c a , hacer lo siguente: •

Clic en í te^BEfia del Explorador de la c u e n c a , con esto en el Editor de componentes s e muestra:



página (336)

• &

^ h S T [ i r*s | TransforrnflOpbons


Elegir la o p c i ó n Limnigrafo, se asocian a la c u e n c a . Subbasin

Description: |

Transform¡ Options


v


Loss

c o n esto, l o s d a t o s d e l L i m n i g r a f o

Observed Flow: Limnigrafo

Area (KM2) 17.6 Loss Method: 5C5 Curve Number Transforrn Method: JSCSIJ.

v m

Observed Stage: —None--

v

Elev-Discharge: —None--

v

ü

Ref Flow (M3/S)

Baseflow Method: -None--

Ref Label: Options

Sin salir del Editor d e c o m p o n e n t e s , clic e n la pestaña se muestra la v e n t a n a siguiente:

^^^Jj^Transform

El modelo m e t e o r o l ó g i c o pluviógrafo a la c u e n c a .

\s


•

Element ñame, i --Noner ObservedStage: Flow: --NoneObservad

3

Elev-Discharge: --NoneRef Flow (M3/5) Ref Label:

^

Modelo Meteorológico

J

•

sirve

para

asociar

el registro d e l

Ejecutar la o r d e n Components/Meteorologic Model Manager /New..., para crear e l m o d e l o m e t e o r o l ó g i c o ; e n la ventana q u e se activa, e n Ñame a c e p t a r el n o m b r e Met 1 y hacer clic e n e l botón Créate. Cerrar la v e n t a n a Meteorologic Model Manager.

Con esto se creó el m o d e l o d e meteorológico, e n e l panel d e Explorador de la c u e n c a a p a r e c e : _ J Ejemplo08 15- " I Basin Models

muestra e n la f i g u r a : Basin Ñame: Basin 1 Element Ñame: Cuenca Observed Flow: [~None~ -NoneObserved Stage: . . lürnnigrafo Elev-Discharae: l

É ~ _ J Time-Series Data

Asignar los elementos n e c e s a r i o s Si en el panel del Explorador de la c u e n c a , se h a c e clic e n ®- d e leteorologic Models • ~JIB BEEBEE E B a , se muestra:


página (338)


Meteorologic Models

|^

< » Met 1


Options

Ñame: Met 1 Si en este panel, se hace clic e n de c o m p o n e n t e s , s e m u e s t r a :

+

^ i í S i l , en el panel del Editor

Meteorology Modeí] Basins |[ Options

E


v


v

Snowmelt: —None—

d

m u é s t r a l o siguiente;

P 3 n e

V

En el c a m p o de Precipitation a p a r e c e Specified Hyetograph, o sea q u e el usuario dará l o s d a t o s d e precipitación, a c e p t a m o s esto, puesto q u e ya h e m o s ingresado estos datos. No t e n e m o s datos de evapotranspiración (Evapotranspiration) ni de nieve (Snowmelt), por lo q u e se a c e p t a para a m b o s None. El sistema de unidades q u e e s t a m o s trabajando e n el métrico, p o r lo q u e a c e p t a m o s Metric. En este panel, hacer clic e n la pestaña ventana q u e s e muestra:

'

*"

'°

E d i

r

d

e

c

o

P ° " — •

m

Subbasins | W | ¡ B | H I B H

se

UIM

B a 5 i n s

c o n lo q u e se abre la


Gage

Cuenca

-None-

— .

E n la columna Gage, ^

para ^

S G

Í n 9 r e S a d 0

P

°

r e

j

e

m

p

,

°

s i

s

e

h

a

c

e

c i e n

fiubbasins

Ñame: Met 1 Gage

Cuenca

-None-

v

Pluviógrafo

Include Subbasins

Basin Model

'

Subbasin Ñame

Options ¡

1

la C u e n c a se aplican los d a t o s d e l

Ñame: Met 1 Basin 1

'

cuenca al hacer clicsobre

V

Unit System: Metric

Meteorology Model j Basins

Include Subbasins

5£S£U TT V:

Ñame: Met 1

^

Basin Model Basin 1

No P

En la c o l u m n a Include Subbasins a p a r e c e No, hacer clic e n este c a m p o , para elegir la o p c i ó n Yes, c o n esto s e incluye la c u e n c a de n o m b r e Basin 1, s e v e c o m o s e m u e s t r a :

'

U

V

Í

°

9

r

a

f

°

^

"

C

u

e

n

C

a

d

e

b

e

^

«°

ü


página (340)


Subbasins |

áfl Control Specifications


Gage

Ñame: Control 1

1

Description:

Cuenca

B

Start Date (ddMMMYYYY) Start Time (HH:mm)

Especificaciones de control

End Date (ddMMMYYYY)

Las especificaciones de control sirven para indicar el periodo d e tiempo (inicio y final) e n el q u e H e c - H m s tiene q u e realizar los cálculos y con q u e i n c r e m e n t o d e tiempo lo hace. •

Ejecutar la orden Cornponents/Control Specifications Manager/New..., para crear las especificaciones de control; e n la ventana q u e s e activa, e n Ñame aceptar el n o m b r e Control 1 y hacer clic e n el b o t ó n Créate. • Cerrar la v e n t a n a Control Specifications Manager. C o n esto s e creó l a s e s p e c i f i c a c i o n e s de control, e n el panel d e Explorador de la c u e n c a a p a r e c e :

+

u

n

a

J Time-Series Data

Time Interval: 1 Minute

E n esta v e n t a n a i n g r e s a r la f e c h a y hora a d e c u a d a , así c o m o el intervalo d e t i e m p o , d e la siguiente manera: - e n Start Date: 2 1 a b r 2 0 0 7 - e n Start Time: 2 1 : 4 5 - e n End Date: 2 2 a b r 2 0 0 7 - e n End Time: 09:45 - e n Time Interval: 15 m i n u t o s Con los datos indicados, s e t i e n e :

_ J Ejemplo08 •+ J Basin Models + | Meteorologic Models

i

End Time (HH:mm)


—


A s i g n a r los e l e m e n t o s n e c e s a r i o s Si e n el panel del E x p l o r a d o r d e la cuenca, se hace clic e n

B

Start Date (ddMMMYYYY) 21abr2007 Start Time (HH:mm) 21:45 +

de

se m u e s t r a :

End Date (ddMMMYYYY) 22abr2007 End Time (HH:mm) 09:45 Time Interval: 15 Minutes

Control Specifications • 0\l 1

Si en este panel, se hace clic en ü B S E f l l l , e n el panel del Editor d e c o m p o n e n t e s , se m u e s t r a :

v

Crear simulación Para crear e l p r o t o c o l o Compute/Créate Sirnulation

d e simulación, Run:

s e realiza

la ordPn d

e

n


Compute

Results


página (342)

Computing "Run 1 "

Tools He

Créate Sirnulation Run Basin: Basin 1

Met: Met 1

A l ejecutar esta o r d e n , s e d e s p l i e g a n 4 v e n t a n a s , u n a tras otra, d o n d e s e s e l e c c i o n a n la c o m b i n a c i ó n d e l o s c o m p o n e n t e s a simular, aquí hacer, e n la:

1

- primera ventana, a c e p t a m o s Run

- s e g u n d a ventana, a c e p t a m o s Basin - tercera ventana, a c e p t a m o s Met

y clic en

l

N

1 y clic e n I

1

y clic e n

- cuarta ventana, a c e p t a m o s Control

e

x

t

Cióse

.

l, ft • l Ne

>

1 y clic e n I E Ü Ü

Con esto se crea la simulación d e n o m b r e Run

1.

S e l e c c i o n a r la s i m u l a c i ó n c r e a d a Para seleccionar la s i m u l a c i ó n Run Compute/Select

Run/Run

100%

n . ,

N e x t >

Control: Control 1

1 creada, ejecutar la orden

Con lo cual s e realizan los cálculos d e la simulación y si no e x i s t e ningún error, s e o b t i e n e n los resultados parciales y el resultado final. Observar los resultados El programa d e optimización de H e c - H m s , requiere d e u n a simulación realizada, p o r lo q u e s e ha realizado la corrida Run 1, d e la cual sólo se m u e s t r a el r e s u m e n global d e los resultados.

1 O b s e r v a r el r e s u m e n global de l o s r e s u l t a d o s

Compute

Results

Tools

Para esto hacer clic e n el icono L"3, c o n lo cual se obtiene la figura E8.5.

Help

Créate Sirnulation Run Run 1

C o n esto s e activa e l i c o n o

9

d e la barra d e h e r r a m i e n t a , e l

W. Global Summary Results for Run "Run 1 "

E j e c u t a r la s i m u l a c i ó n

Project: EjemploOB Sirnulation Run: Run 1 Start of Run: 21 abr2007, 21:45 Basin Model: Basin 1 End of Run: 22abr2007, 09:45 Meteorologic Model: Met 1 Compute Time: 30nov2007, 16:40:48 Control Specifications: Control 1 Volume Units: 0 MM Q 1000M3

Para ejecutar la s i m u l a c i ó n , hacer clic sobre el icono W , c o n ello

Hydrologic Element

m i s m o q u e permite realizar la s i m u l a c i ó n .

se muestra la v e n t a n a d e la f i g u r a .

Cuenca 1 Junction-1

Drainage Area

Peak Discharge

(KM2)

(M3/S)

17.6 17.6

93.6 93.6

Time of Peak 22abr2007, 01:45 22abr2007, 01:45

Volume (MM)

1

80.61 80.61

Figura E8.5. R e s u m e n global d e los resultados de la corrida del ejemplo 8



Definir l o s e l e m e n t o s a optimizar

Créate an Optimization Trial [Step 2 of 3]

El procedimiento para determinar los p a r á m e t r o s d e la optimización, e s m u y parecido a la simulación, ya q u e d e hecho esta realiza un ajuste d u r a n t e la simulación y revisa los parámetros. Para crear el protocolo d e o p t i m i z a c i ó n , se ejecuta Computei Créate Optimization Trial: I

Results

Ñame


Description Basin: Basin 1 & Met: Met 1 & Control: Control 1

la o r d e n

Tools He

Select Run

An optimization trial must be based on an existing sirnulation run containing at least one element with observed flow. Select a run from the list below.

> To continué, select a run and click Next. < Back Next > En la tercera ventana, elegir Cuenca,

•

flujo observado y clic e n

Run Manager

Cancel a la cual s e le relacionó el

Finish

Créate Optimization Trial

Créate an Optimization Trial [Step 3 of 3] Al ejecutar esta o r d e n , se d e s p l i e g a n 3 ventanas, u n a tras otra, d o n d e s e s e l e c c i o n a n la c o m b i n a c i ó n d e los c o m p o n e n t e s a simular, e n la primera ventana, a c e p t a m o s Trial 1 y clic e n Next >

Ñame

Description

Cuenca

Select an element and click Finish.

Créate an Optimization Trial [Step 1 of 3] An optimization trial must have a ñame. You can give it a description after it has been created. Ñame

An optimization trial evaluates parameters based on observed flow at a specific basin element. Select an element from the list below.

< Back

Finish

Cancel

Con esto se crea la prueba d e optimización d e n o m b r e Trial 1 .

Trial 1

To continué, enter a ñame and click Next. Next >

Cancel

E n la s e g u n d a v e n t a n a , e l e g i m o s Run 1 y clic en

Next >

Definir l o s p a r á m e t r o s a calibrar La optimización requiere d e t e r m i n a r d e s d e la pestaña "P del panel d e l Explorador d e la c u e n c a , los p a r á m e t r o s a ajustar, los m é t o d o s d e b ú s q u e d a y el tipo d e función para la s u b c u e n c a e n estudio. E n el e j e m p l o , s o n d o s p a r á m e t r o s los q u e h a y q u e calibrar: el n ú m e r o d e curva (CN) y el tiempo d e retardo (Lag Time), C u r

u t e



ya q u e c o m o d a t o s d e l e j e m p l o , las a b s t r a c c i o n e s iniciales e s igual a cero. Si

e n el p a n e l

del Explorador

Objective Function

en

el p a n e l

s e h a c e clic e n la pestaña

la c u e n c a

d e l Editor

se

selecciona

de componentes

se

[ % Cptimizabon Trial Objective Function

, se m u e s t r a l a f i g u r a :

Ñame: Trial 1

Ejemplo08 i | Sirnulation Runs + | Optimization Triáis

Method: |Peak-Weighted RM3 Error | Location: Cuenca

Si se hace clic e n el s i g n o * d e -

f

_ J Optimization Triáis

s

e

m u e s

Start Date (ddMMMYYYY) 21abr2007

_ J Optimization Triáis

e n el panel

v

Missing Flow (%) 0.0

tra:


1 ¡fy Trial 1 Si

de

muestra:

e n el E x p l o r a d o r d e la c u e n c a C o m p u t e

Si

End Date (ddMMMYYYY) 22abr2007

del Explorador

de

la c u e n c a

se

selecciona


I , e n el p a n e l d e l E d i t o r d e c o m p o n e n t e s s e m u e s t r a : En esta v e n t a n a , a c e p t a m o s p a r a d e t e r m i n a r la f u n c i ó n objetivo el m é t o d o : Peak-Weighted

í f t j Optimization Ttial Ñame: Trial 1 Description:

m

Run: R u n l

v

Method: Univariate Gradient Tolerance:

v

0.01

: Max Iterations: 50

A

Error

y t o d o s los d e m á s e l e m e n t o s

Para a g r e g a r los p a r á m e t r o s a calibrar, e n el p a n e l d e l E x p l o r a d o r de

la c u e n c a ,

hacer

clic

derecho

sobre

e m e r g e n t e q u e se m u e s t r a s e l e c c i o n a r Add

e n el m e n ú Parameter.

Compute Créate Copy.

E n esta v e n t a n a a c e p t a m o s p a r a : La corrida: Run 1 . M é t o d o d e b ú s q u e d a : Univariate

RMS

q u e se i n d i c a n .

_

Rename...

. . . Gradient

Delete Add Parameter

Tolerancia: 0.01 N ú m e r o d e iteraciones m á x i m a s : b u Si s e h a c e clic e n el s i g n o •+ d e

&~%¡fo

Trial 1 Qbiective Function

$>1

se m u e s t r a :

C o m o s e v a n a c a l i b r a r d o s p a r á m e t r o s , repetir esto d o s v e c e s , d e tal m a n e r a q u e e n el E x p l o r a d o r d e la c u e n c a , s e vea:



página (348)

IL«MM

a n e l s e selecciona @ i r i f n m w , e n e l panel d e l Editor d e c o m p o n e n t e s s e m u e s t r a :

Objective Function

r

í [ ^ J Parameter 1 [jnn Parameter 2

S¡ e n el panel

[IQ33SESI!,

x

p

,

o

r

Optimization Trial

d e l Explorador

d e la cuenca

s e selecciona

e n el panel del Editor de c o m p o n e n t e s se muestra:

ttfa Optimization Trial

a

d

o

r

d

e

l a

c

u

e

n

c

a

Parameter 2

Ñame: Trial 1 Element: -None SelectedParameter:

v

-None Selected-

^

Initial Valué ()

Parameter 1

Locked: No

Ñame: Trial 1 Element: --None SelectedParameter:

E

-None Selected-

— —

Mínimum ()

v

'

*

Máximum ()

Y

Initial Valué ()

En esta ventana e n :

Locked: No

- Element: s e l e c c i o n a m o s Cuenca - Parameter. s e l e c c i o n a m o s SCS Lag

Mínimum () Máximum ()

Con esto a u t o m á t i c a m e n t e , s e rellenan los otros c a m p o s , para q u e se vea c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

1 En esta ventana e n :

- Element: s e l e c c i o n a m o s Cuenca - Parameter. s e l e c c i o n a m o s Curve Number

%¡¡j Optimization Trial

Con esto a u t o m á t i c a m e n t e , s e rellenan los otros c a m p o s , para q u e se v e a c o m o s e m u e s t r a e n la figura: Ify Optimization Trial

Ñame: Trial 1 Element: ICuenca Parameter: |furve Number

Ñame: Trial 1 Element: (Cuenca Parameter: Initial Valué (MIN)

Parameter 1

Parameter 2

SCS Lag

120

Locked: No V

v

Minimum (MIN)

V

Máximum (MIN)

30000

V

S e l e c c i o n a r la o p t i m i z a c i ó n c r e a d a

Initial Valué () 70 Locked: No Mínimum () 35 Máximum () | 99 99

Para seleccionar la o p t i m i z a c i ó n

Compute/Select Trial/Trial 1

Trial 1

creada, ejecutar la orden


Compute i

Results

Tools


Help

Hacer clic e n e l s i g n o » d e muestra:


a

1

Select Run

• „

Run Manager í-»
—

j ;+.

Optimization Triáis c o n lo c u a l s e

_ _ _ _ _ _ _ _ Trial 1

H a c e r clic e n ^ U i E l i , c o n lo c u a l s e m u e s t r a : r n Objective Function f l Optimized Parameters l i l i Hydrograph Comparison l i l i Flow Comparison l i l i Flow Residuals l i l i Objective Function ±; _¿» Cuenca

R e a l i z a r la o p t i m i z a c i ó n Para realizar la o p t i m i z a c i ó n , h a c e r clic s o b r e el i c o n o

^ d e la

barra d e h e r r a m i e n t a , c o n ello s e m u e s t r a la v e n t a n a d e la figura.

Finished Optimizing "Trial 1" Los iconos d e b a j o d e Trial

1, muestran

diferentes

f o r m a tabular o g r á f i c a , r e f e r e n t e a la c a l i b r a c i ó n r e ^ tabla E8.2, se indica lo q u e m u e s t r a c a d a icono.

e

s

u

,

í

a

d

o

s

en

^ ' z a d a . E n la

T a b l a E8.2. D i f e r e n t e s r e s u l t a d o s d e la calibración Icono

C o n lo c u a l se r e a l i z a n los c á l c u l o s d e la o p t i m i z a c i ó n y s i n o e x i s t e n i n g ú n error, se o b t i e n e n l o s r e s u l t a d o s .

O

Objective Function

O b s e r v a r resultados de la optimización

___ Optimized Parameters

Resultado m o s t r a d ^ M u e s t r a los r e s u l t a d o s d e la f u n c i ^ — la p r u e b a r e a l i z a d a . jetivode~| n o b

Para o b s e r v a r los r e s u l t a d o s o b t e n i d o s d e la o p t i m i z a c i ó n : •

H a c e r clic e n l a pestaña

— —

d e l E x p l o r a d o r d e la c u e n c a ,

l i l i Hydrograph Comparison l i l i Flow Comparison

s e ve c o m o s e m u e s t r a e n la figura:

S

Triáis - J Optimization Í

Cornponents

Compute

l i l i Objective Function Results

p a r ^ — _ _ _ _ _ tetros

Muestra el gráfico del h i d r o g r a m ^ ^ - - - _ _ _ _ _ _ simulado. °bservado y Muestra el gráfico d e d i s p e r s i ó r > - - - - - _ _ _ _ _ _ o b s e r v a d o v e r s u s el c a u d a l s i m u U caudal optimización. durante la d e l

l i l i Flow Residuals

_ j Ejemplo08 + | Sirnulation Runs

M u e s t r a los r e s u l t a d o s d e los optimizados.

0

M u e s t r a el g r á f i c o d e l o s m í n i m ^ N p a r a e l c a u d a l o b s e r v a d o e n lg a c u l a d o s seleccionada. ^bcuenca Muestra el gráfico d e los valores o b j e t i v o para c a d a iteración.

5 la

__ unción



H a c e r clic e n c u a l q u i e r a d e los i c o n o s i n d i c a d o s e n la tabla E8.2. Project: Ejemplo08 O b s e r v a r r e s u l t a d o s d e la f u n c i ó n o b j e t i v o Para esto hacer clic e n e l ¡cono -E3 objective Function

(

c

o

Start of Trial: 21abr2007, 21:45 End of Trial: 22abr2007, 09:45 Compute Time: 03dic2007, 07:30:59

lo c u a l se

n

o b t i e n e la figura E 8 . 6 .

Element M

Units

Basin Model: Basin 1 Meteorologic Model: M e t í Control Specifications: Control 1 Initial Valué

0 1 x

Objective Function Results for Trial "Trial 1 "

Parameter

Optimization Trial: Trial 1

Project: Ejemplo08 Optimization Trial: Trial 1 Start of Trial: 21 abr2007, 21:45 Basin Model: Basin 1 End of Trial: 22abr2007, 09:45 Meteorologic Model: Met 1 Compute Time: 03dic2007, 07:30:59 Control Specifications: Control 1

!Cuenca

Curve Number

Cuenca

SCS Lag

i

MIN

70 120

Optimized Objective Function Valué Sensitivity 62.009 144.66

-4.81 -0.93

i

Objective Function at Basin Element "Cuenca" Start of Function : 21abr2007, 21:45 End of Function : 22abr2007, 09:45

Type : Peak-Weighted RMS Error Valué : 6.9

Volume Units: 0 M M Measure

Simulated

O

1 0 0 0 M 3

Observed

75.24 71.4 69.7 22abr2007, 02:30 22abr2007, 02:30 Time of Peak [Time of Center of Mass 22abr2007, 03:29 22abr2007, 03:28

i Volume (MM) Peak Flow (M3/5)

67.14

Difference

Percent Difference |

-8.10 -1.7

-10.77 -2.3

Figura E 8 . 7 . R e s u l t a d o d e los p a r á m e t r o s o p t i m i z a d o s

! O b s e r v a r q u e el CN inicial e s 7 0 y s u v a l o r o p t i m i z a d o e s 6 2 . 0 0 9 , m i e n t r a s el L a g inicial e s 1 2 0 y s u v a l o r o p t i m i z a d o e s 1 4 4 . 6 6 .

Figura E8.6.

R e s u l t a d o s d e la f u n c i ó n objetivo

O b s e r v a r q u e el c a u d a l m á x i m o m e d i d o e s 7 1 . 4 m / s , m i e n t r a s q u e 3

el c a u d a l m á x i m o s i m u l a d o o p t i m i z a d o , e s 6 9 . 7 m / s . 3

Observar resultados de los parámetros optimizados P a r a e s t o h a c e r clic e n e l i c o n o EZü optimized Parameters c o n lo c u a l s e (

o b t i e n e la figura E 8 . 7 .

Observar resultados de los hidrogramas observado y simulado P a r a e s t o h a c e r clic e n e l i c o n o l l k Hydrograph comparison c o n lo c u a l se obtiene la f i g u r a E8.8. t



Optimization Trial "Trial 1 "

Optimization Trial "Trial 1 "

SUME)

Hydrograph Comparison 80

T

70-

ÜJ

J

i

-

50

40-

í

30-

o u_

I

\\

r_ j i

co

¡10 ° 0

f

20-

U-

10-

>

21Apr2007

02:00

04:00

.... A *

1 ÜJ

00:00

O

06:00

*

•

A A

i I

•

o

Legend p

1

10

20

1

30 40 50 Observed Flow (M3/S)

Betore Peak

60

70

80

After Peak

Figura E8.9. R e s u l t a d o s d e c o m p a r a c i ó n d e c a u d a l e s o b s e r v a d o s simulados

O

08:00

|

A

A , ., 1

_ A

o

40 J

\

0-1 22:00

A

L

O

60-

co

Flow Comparison

80

Observar resultados de los caudales residuales

22Apr2007

Para esto hacer clic e n el icono l i l i ' obtiene la figura E8.10.

Legend

F

C U E N C A 0PT:TRI AL 1 F L O W C U E N C A 0PT:TRIAL 1 FLOW-OBSERVED

o w

Residuals _ o n lo cual se t

Optimization Trial "Trial 1" Flow Residuals

Figura E8.8. H i d r o g r a m a s o b s e r v a d o y s i m u l a d o r\

O b s e r v a r r e s u l t a d o s d e d i s p e r s i ó n del c a u d a l o b s e r v a d o v s el simulado Para esto hacer clic e n e l i c o n o L t b . obtiene la figura E8.9.

il

F l o w

comparison

t

c

o

n

|

0

c u a

|

> s

e

-16- 1 22:00 0 0 : 0 0 21Apr2007

02:00

i

04:00

1

06:00

08:00 22Apr2007

Figura E8.10. R e s u l t a d o s d e c a u d a l e s residuales


O b s e r v a r r e s u l t a d o s d e l a f u n c i ó n objetivo d e l o s e r r o r e s Para esto hacer clic e n e l ¡cono l l k

. c o n lo cual s e

obtiene la figura E 8 . 1 1 .

Literatura consultada

Optimization Trial "Trial 1 Peak-Weighted RMS Error Objective Function 15

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Chow, V e n T e ; M a i d m e n t , Davis; Mays, Larry. 1993. Hidrología Editorial M c G r a w - H i l l Interamericana S.A. Santafé d e Bogotá-Colombia.

Aplicada.

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Morris, Hubert .2006. Trabajando en Hec-Hms. Escuela d e Ingeniería Agrícola. Taller d e Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o de Costa Rica, C a r t a g o - C o s t a Rica.

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12 £ 11

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-

i

-

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Scharfffenberg,

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1 J

U. S. A r m y Corps o f Engineers. 2 0 0 0 . Modeling Technical Reference Manual. D a v i s , C A - U S A . 1

J

, — - — i

1

—

-i 8

1

10

r—

12

i

14

i

16

181

Iteration Figura E 8 . 1 1 . R e s u l t a d o s d e los valores d e la función objetivo para cada iteración N o t a S e p u e d e p r o b a r d i f e r e n t e s f u n c i o n e s objetivos y correr la Smizac¡o n p a r a ' v e r c o m o d i c h a s f u n c i o n e s objeUvos t r a b a n . P

System HEC-HMS,

Villón, M á x i m o . 2 0 0 4 . Hidrología. Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. Editorial T e c n o l ó g i c a d e Costa Rica. C a r t a g o - C o s t a Rica.

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de


Cañón, Julio. Taller de aplicación de Hec-Hms. Facultad d e Ingeniería. Universidad N a c i o n a l d e Colombia. http://inqenieria.udea.edu.co/~iecanon/hoiadevidaiecb archivos/HT ML7taller%20HEC-HMS/Taller.htm Nanía,

Leonardo.

escorrentía

y

de

2003.

Métodos

propagación

de

de

transformación

caudales.

lluvia-

Universidad

de

Anexo

G r a n a d a . España. http://\Añyvw.puertosvcostas.com/pyc/html/docente/apuntes/Transfor maci

2003.pdf

Nanía, Leonardo. 2 0 0 7 . Manual Básico de Hec-Hms GeoHms 1.1. Universidad d e G r a n a d a . España. http://www.uqr.es/~lnania/cursos.htm

3.0.0 y

Hec-

Sánchez, Javier. HEC-HMS Manual elemental (versión 3). D e p a r t a m e n t o d e G e o l o g í a . U n i v e r s i d a d d e S a l a m a n c a . España. http://web.usal.es/~iavisan/hidro/Complementos/Hec-hms3.pdf Universidad d e Cantabria. 2 0 0 4 . Estudio de los Recursos Hidricos de los ríos de la vertiente norte de Cantabria. ANEJO 2, Descripción de las características del programa HEC-HMS. Santander-España. http://medioambientecantabria.com/dma/estudios/recursos/Aneio% 202.pdf

Construir archivos con extensión .map El u s o d e los m a p a s e n el m o d e l o d e la c u e n c a , e s o p c i o n a l , e l diagrama d e l m a p a d e la c u e n c a no posee ningún efecto real s o b r e las simulaciones a realizar, pero s e convierte e n u n a ayuda gráfica m u y importante d e r e p r e s e n t a c i ó n d e la cuenca, s u b c u e n c a s y d e l o s cauces d e los ríos y s u s afluentes. En este anexo, s e indica c o m o elaborar un archivo . m a p para s e r utilizado c o m o m a p a e n H e c - H m s . El proceso, es c o m o s e indica: 1.

Hacer e l dibujo d e la c u e n c a , s u b c u e n c a s , c a u c e principal y s u s afluentes, e n u n a a p l i c a c i ó n c o m o A r c V i e w , Surfer, A u t o C A D , etc, d o n d e se p u e d a n o b t e n e r los p a r e s x - y q u e p e r m i t a n ubicar l a s c o o r d e n a d a s d e c a d a punto e n e l dibujo; para este e j e m p l o s e usó ArcView.

2.

Abrir el Bloc d e notas L X i « U L * y y en é l , colocar los e n c a b e z a d o s d e inicio d e l a s figuras c e r r a d a s ( c u e n c a y s u b c u e n c a s ) y las abiertas ( c a u c e s y afluentes) y los p a r e s d e c o o r d e n a d a s c o r r e s p o n d i e n t e s . E n la tabla A . 1 s e indica la función d e c a d a e n c a b e z a d o .


Tabla A.1 E n c a b e z a d o s Instrucción MapGeo: BoundaryMap

MapSegment:

MapGeo:

closed

RiverMap

MapSegment:

open

página (360)


MapSegment: Función Inicio d e sección para c o n t o r n o s cerrados, q u e pueden ser c u e n c a s o subcuencas Define u n a figura cerrada, por e s o tener cuidado q u e el par x-y, de inicio y el final t e n g a n los m i s m o s valores. C a d a s u b c u e n c a debe iniciar c o n esta instrucción Inicio de sección para c o n t o r n o s abiertos, q u e p u e d e n ser cauces o s u s afluentes Define u n a línea. C a d a c a u c e o afluente d e b e iniciar c o n esta instrucción

Escribir

pares

MapSegment: Escribir

pares


pares


pares

open de coordenadas

del cauce

principal

de afluente

1

de afluente

2

de afluente

3

open de coordenadas

open de coordenadas

open de coordenadas

Un ejemplo d e c ó m o s e d e b e n c o l o c a r los pares x-y, se indica e n la tabla A . 2

En la tabla A . 3 , s e indican d a t o s reales, q u e d e b e n c o l o c a r s e e n e l Bloc de Notas, los cuales g e n e r a n la figura A . 1 .

Tabla A.2 Ejemplo d e c ó m o llenar los pares x - y

Tabla A.3 Forma d e introducir datos para g e n e r a r u n a r c h i v o . m a p

MapGeo: BoundaryMap M a p S e g m e n t : closed Escribir pares de coordenadas de la subcuenca coordenadas debe ser el mismo que el último

1, el primer par par

MapSegment: closed Escribir pares de coordenadas

de la subcuenca

2

MapSegment: closed Escribir pares de coordenadas

de la subcuenca

3

MapGeo:

River

de

MapGeo: BoundaryMap MapSegment: closed 2200, 7 5 0 0 2300, 7900 2300, 8300 2600, 9 0 0 0 3100, 9 3 0 0 3800, 9 3 5 0 4500, 9200 5000, 9000 5400, 8 9 0 0 5800, 8 6 0 0 6500, 8800 7200, 8 3 0 0 7200, 8 1 0 0 7400, 8 1 0 0 7600, 7 6 0 0


7600,7500 8000, 7 3 0 0 8400, 7000 8500, 6 6 0 0 8600, 6 1 0 0 8200, 5200 8300, 5000 8400, 4 4 0 0 8400, 3900 7600, 3700 6500, 3600 5800, 3300 4900, 2 5 0 0 4940, 2 2 0 0 4700, 2 1 0 0 4500, 1800 3900, 1600 3100, 1400 2400, 1400 1700, 1300 1200, 1400 1200, 1700 1400, 1800 1410, 2 1 0 0 1100, 2600 1000, 3000 1700, 4 4 0 0 1400, 4900 1300, 5600 1320, 6 0 0 0 1200, 6 4 0 0 1400, 6 6 0 0 1700, 7000 1800, 7 4 0 0 2200, 7 5 0 0 MapSegment: 2200, 7500 2300, 7900

closed

página (362)


Máximo Villón B^éjar -

2800,3300 2900, 3600 2800, 4 2 0 0 3600, 4 9 0 0 4200, 5000 4300, 5500 5000, 5900 4900, 6 3 0 0 4800, 6 8 0 0 4820, 7400 4900, 8 0 0 0 4700, 8200 4400, 8600 4100, 8700 MapSegment: 2300, 2 7 0 0 2200, 3200 2100, 3 5 0 0 1800, 3 7 0 0 MapSegment: 2900, 3600 3800, 3700 4400, 3900 4800, 4 2 0 0 5200, 4 3 0 0 5800, 4400 6000, 4 5 0 0 MapSegment: 3600, 4900 3400,5000 3000, 5600 2900, 5900 2800,6000 MapSegment: 5000, 5900 5300, 6 0 0 0 5600, 6 3 0 0 5630, 6 5 0 0

página (364)


5800, 6 9 0 0 MapSegment: 4800, 6 8 0 0 3900, 7 2 0 0 3500, 7 6 0 0 MapSegment: 4820, 7400 5100, 7600 5400. 7800 5700, 8 0 0 0 5900, 8200 6100, 8 3 0 0

open

open

open

open

J J /

V

open X

open

1.

,

Figura A . 1 M a p a c r e a d o a partir d e los d a t o s d e la tabla A . 3 3.

Una vez c o m p l e t a d o d e escribir los datos, salvar el a r c h i v o (se guarda e n f o r m a t o .txt), p o r ejemplo, Ejempio05.txt. (



Verificar q u e los a r c h i v o s se v e a n c o n s u e x t e n s i ó n , s i n o e s a s í , en

el

Explorador

de

Windows,

ejecutar

la

5.

orden

Herramientas/Opciones de carpeta... A/er

Clic d e r e c h o s o b r e e s t e a r c h i v o , e n el m e n ú e m e r g e n t e , e l e g i r Cambiar nombre c o n lo c u a l s e m u e s t r a : Jernplo05.txt Abrir Imprimir

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Editar General

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Puede aplicar la vista que está usando con esta carpeta para el resto (como Detalles o Mosaicos). Aplicar a todas las carpetas ]

Cambiar nombre Propiedades

Restaurar todas las carpetas

Después d e esto se tiene:

Configuración avanzada:

ernplo05.txt

Desactivar 0 / 0 c u i t a r archivos protegidos del sistema operativo (recomendado) f l Ocultar las extensiones de archivo para tipos de archivo conocido 0 Recordar la configuración de vistas de todas las carpetas 1 I Restaurar ventanas de carpetas previas al inicio 0 Utilizar uso compartido simple de archivos (recomendado)

6.

Cambiar

la e x t e n s i ó n

.txt a . m a p ; c u a n d o

s e c a m b i a la

extensión, s e muestra el siguiente mensaje v

Cambiar nombre Restaurar valores predeterminados

cambiar la extensión de un nombre de archivo, el archivo puede quedar inutilizable. ¿Está seguro de que desea cambiarlo?

Aceptar

Cancelar

Aplicar Sí

No

D e s a c t i v a r la o p c i ó n O c u l t a r las e x t e n s i o n e s d e a r c h i v o para t i p o s d e a r c h i v o s c o n o c i d o s . C o n e s t o el a r c h i v o e n el E x p l o r a d o r s e v e c o m o se m u e s t r a :

Clic e n e l b o t ó n ^

Ejemplo05.txt Documento de texto 2 KB

sí

I, d e s p u é s d e esto, se m u e s t r a :

EjernploOS.map InstallShield Script Map File 2 fcEí

O b s e r v a r q u e c a m b i a e l t i p o d e i c o n o d e l a r c h i v o ; a h o r a ya s e l i o n o d i s p o n i b l e el a r c h i v o . m a p a usar e n H e c - H m s .


página (368)

C u a n d o el archivo d e m a p a s s e carga e n H e c - H m s , a u t o m á t i c a m e n t e a j u s t a d o e n la ventana del modelo de la c u e n c a .

Otras publicaciones del autor 1. Algebra: Curso Teórico-Práctico, T o m o I, 4 8 0 págs., Editorial Hozlo. L i m a - P e r ú . 1 9 7 6 . 2. Algebra: Curso Teórico-Práctico, T o m o II, 5 0 0 págs., Editorial Hozlo. L i m a - P e r ú . 1 9 7 6 . 3. Manual de Uso de Regla de Cálculo para el Diseño de Sistemas de Riego por Aspersión, 35 págs. Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. Cartago - Costa Rica. 1 9 7 9 . 4. Riego por Aspersión, 100 págs. Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o - C o s t a Rica. 1 9 8 0 . 5. Apuntes de Clase N°1 del Curso de Riego y Drenaje II: Drenaje Superficial, Principios de Flujo de Agua Subterránea. 9 2 págs. Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o - C o s t a Rica. 1980. 6. Estudio de Reconocimiento de los Problemas de Drenaje: en las Áreas Sembradas de Palma; Coto y Quepos, Costa Rica y San Alejo, Honduras. 2 3 0 págs. United Brands C o m p a n y , C a r t a g o Costa Rica. 1 9 8 1 . 7. Diseño de Capacidad de Embalses por el Método ExperimentalTeoría del Range, 3 5 0 págs. Universidad Nacional Agraria, La Molina, L i m a - P e r ú . 1 9 8 3 . 8. Flujo Gradualmente Variado, 1 5 4 págs. Taller de Publicaciones. Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica, C a r t a g o - C o s t a Rica. 1 9 8 4 . 9. Programas en Basic para Hidráulica de Canales, 115 págs. Editorial Pirámide. L i m a - P e r ú . 1 9 8 8 .

Máximo Villón Béjar

-

página (370)

10. Programación en QuickBASIC. 2 4 2 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o Costa Rica. 1992. I*].Prototipo HCANALES para Windows, 7 9 págs. C e n t r o d e Investigaciones e n C o m p u t a c i ó n , Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. Cartago - Costa Rica. 1994. 12. Hcanales para Windows, Manual del Usuario. 101 págs. Editorial T e c n o l ó g i c a d e Costa Rica. Cartago - Costa Rica. 1994. "IS-Hidráulica de Canales. 4 8 7 págs. Editorial T e c n o l ó g i c a d e Costa Rica. Cartago - Costa Rica. 1995. 14.D/seño de una Interfaz para el Desarrollo de Software Educativo en Hidráulica de Canales (SEHIDRAC). 117 págs. D e p a r t a m e n t o d e C o m p u t a c i ó n , P r o g r a m a d e Maestría, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o - Costa Rica. 1996. 1 5 . S E H I D R A C , Software para el aprendizaje de hidráulica de canales: Manual del Usuario. 4 0 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. Cartago - Costa Rica. 1998. 16. Desarrollo de Aplicaciones con Visual Basic. 5 8 0 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o Costa Rica. 1999. 17. Hcanales la forma más fácil de diseñar canales, Versión 2.1: Manual de Instalación. 2 4 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto Tecnológico d e Costa Rica. C a r t a g o - Costa Rica. 2000. "¡Q-Espadren, software para el cálculo de espaciamiento de drenes: Manual del Usuario 1 0 0 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto Tecnológico d e Costa Rica. C a r t a g o - Costa Rica. 2 0 0 1 . 19. Manual Práctico para el Diseño de Canales: 1 2 4 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o Costa Rica. 2 0 0 1 . 20. Diseño de Drenaje Asistido por Computadora. 6 8 págs. Colegio d e Ingenieros Electricistas, M e c á n i c o s e Industriales. S a n J o s é Costa Rica. 2 0 0 2 . 2 1 .Diseño de Estructuras Hidráulicas. 2 1 5 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o Costa Rica. 2 0 0 3 .

Hec-Hms Ejemplos

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22. HidroEsta: Manual del Usuario. 3 0 0 págs. Editorial: Centro d e Información T e c n o l ó g i c a (CIT), Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. Cartago - Costa Rica. 2004. 23. Hidrología. 4 7 4 pags. Editorial T e c n o l ó g i c a d e Costa Rica. C a r t a g o - Costa Rica. 2004. 24. Trabajando con Visual Basic 6.0. 7 2 4 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o Costa Rica. 2 0 0 5 . 25. Hidrología Estadística: 4 4 0 págs. Editorial T e c n o l ó g i c a d e Costa Rica. Cartago - Costa Rica. 2 0 0 6 . 26. Problemas resueltos de Hidráulica de Canales. 5 2 4 págs. Taller de Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o Costa Rica. 2 0 0 6 . 27. Drenaje. 524 p a g s . Editorial T e c n o l ó g i c a d e Costa Rica. C a r t a g o - Costa Rica. 2 0 0 6 . 28. Hcanales Versión 3.0 Manual del Usuario. 176 págs. Taller d e Publicaciones, Instituto T e c n o l ó g i c o d e Costa Rica. C a r t a g o Costa Rica. 2 0 0 6 .

Máximo Villón Béjar

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Software del autor

Espadren

Software para e l cálculo d e e s p a c i a m i e n t o d e drenes, para W i n d o w s 9 5 / 9 8 / N T / 2 0 0 0 / M i l l e n i u m / X P . Este software permite, l o s cálculos tanto para r é g i m e n p e r m a n e n t e , utilizando las f ó r m u l a s d e : • Donnan • Hooghoudt • Dagan • Ernst así c o m o para r é g i m e n no p e r m a n e n t e , utilizando las fórmulas de: • Glover-Dumm • Jenab tanto para d r e n e s c o n zanjas abiertas, c o m o para c o n tuberías enterradas. L a s alternativas d e cálculos, s e refieren a suelos h o m o g é n e o s , c o m o a suelos c o n d o s estratos. Disfruta d e t ú trabajo El software p e r m i t e t a m b i é n el cálculo de la c o n d u c t i v i d a d hidráulica m e d i a n t e el m é t o d o d e e s p a c i a m i e n t o d e drenes, y e l cálculo del d i á m e t r o d e las tuberías para régimen no p e r m a n e n t e .


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Hec-Hms Ejemplos

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Sehidrac

C a r t a g o - C o s t a Ric.n

£¡

Software para el diseño d e c a n a l e s y estructuras hidráulicas, para W i n d o w s 9 5 / 9 8 / N T / 2 0 0 0 / M i l l e n i u m / X P . Hcanales constituye u n a herramienta m u y p o d e r o s a d e cálculo, fácil d e utilizar q u e permite: • Simplificar los cálculos tediosos q u e s e requieren e n el diseño de canales y e s t r u c t u r a s hidráulicas. • Realizar s i m u l a c i o n e s , variando cualquier p a r á m e t r o hidráulico como: diferentes c o n d i c i o n e s d e rugosidad, pendiente, f o r m a y dimensiones del c a n a l . • Reducir e n o r m e m e n t e el t i e m p o d e cálculo. • Optimizar técnica y e c o n ó m i c a m e n t e el diseño d e u n canal. El sistema permite resolver los p r o b l e m a s m á s f r e c u e n t e s q u e s e presentan e n el diseño d e c a n a l e s y estructuras hidráulicas, c o m o : • Calcular el tirante n o r m a l • Calcular el tirante crítico • Calcular el resalto hidráulico • Calcular la curva d e r e m a n s o • Calcular c a u d a l e s para las s e c c i o n e s transversales artificiales d e u s o c o m ú n : triangular, rectangular, trapezoidal, parabólica y circular. La versión 3.0 incluye cálculos d e orificios, vertederos, c o m p u e r t a s , transiciones d e e n t r a d a y salida a l a b e a d a s , vertederos laterales, pérdidas e n c a n a l e s revestidos y no revestidos, cálculo d e l c a u d a l q u e transporta un c a n a l natural y otros.

Software educativo para el aprendizaje d e hidráulica d e c a n a l e s . Este es un s o f t w a r e desarrollado para q u e los usuarios p u e d a n aprender Hidráulica d e C a n a l e s utilizando multimedios. Con el u s o d e m u l t i m e d i o s s e amplía la utilización d e los sentidos en el aprendizaje, porque p e r m i t e accesar la información d e diferentes formas: a n i m a c i ó n , sonido, video y texto. De esta manera el usuario interactúa c o n el sistema e n una perspectiva diferente a la q u e s e presente e n forma tradicional, percibiendo los conceptos d e hidráulica d e c a n a l e s , e n f o r m a más real y c o n m a y o r estímulo, q u e si solo lo i m a g i n a r a a partir d e un texto o d e u n a ilustración. Sehidrac proporciona un e s t á n d a r d e interfaz, para el aprendizaje de hidráulica d e canales. Para los usuarios novatos la interfaz incluye botones, barras d e d e s p l a z a m i e n t o , caja d e listas, palabras calientes, gráficos, sonidos, videos y ayuda e n línea, q u e p e r m i t e n la interacción d e f o r m a fácil y natural para adquirir los c o n c e p t o s básicos d e hidráulica d e c a n a l e s . P o r otro lado, para usuarios expertos, la interfaz permite e x p e r i m e n t a r con el diseño d e c a n a l e s y obtener los resultados d e los cálculos e n forma rápida, s e g u r a y efectiva. Sehidrac s e c o m p l e m e n t a m u y bien para los cálculos c o n Hcanales.


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HidroEsta

S o f t w a r e para cálculos hidrológicos. HidroEsta, e s u n a herramienta q u e facilita y simplifica los cálculos laboriosos, y e l p r o c e s o d e l análisis d e la a b u n d a n t e i n f o r m a c i ó n q u e s e d e b e n realizar e n los estudios hidrológicos. Este software permite: • •

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El cálculo d e l o s p a r á m e t r o s estadísticos, tanto c o n los m o m e n t o s tradicionales c o m o con m o m e n t o s lineales. Cálculos d e regresión lineal, no lineal, simple y múltiple así c o m o regresión polinomial. Evaluar si una serie d e datos s e ajustan a u n a serie d e distribuciones: normal, log-normal, g a m m a , log-Pearson tipo III, G u m b e l y log-Gumbel. Si la serie d e datos se ajusta a u n a distribución, permite calcular por ejemplo caudales o precipitaciones d e diseño, c o n un período d e retorno d a d o o con una determinada probabilidad d e ocurrencia. Calcular a partir d e la curva d e variación estacional o la curva d e duración, eventos d e diseño c o n determinada probabilidad d e ocurrencia. Los cálculos d e aforos realizados con molinetes o correntómetros. El cálculo d e caudales máximos, con métodos empíricos (racional y Mac Math) y estadísticos ( G u m b e l y Nash). Cálculos d e la evapotranspiración c o n los métodos d e Thorthwaite, Blaney-Criddle, P e n m a n y Hargreaves.

Manual HEC-HMS-MVB.pdf

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