Datos sobre la evolución de HEC-RAS

1
294
  • Datos evolución HEC-RAS

Sobre el blog

Vladimir Moya
Recursos hídricos, desastres fluviales, modelación numérica, análisis de escenarios futuros considerando desarrollo económico y cambio climático. Desarrollo y evaluación de nuevas tecnologías. Proyectos de infraestructura e investigación.
294

HEC-RAS es uno de los modelos de simulación hidráulica más populares en Latinoamérica y España. En 2015 comenzó a distribuirse la última versión de HEC-RAS (con capacidad de simular flujos bi-dimensionales o 2D). HEC-RAS continua en constante desarrollo. Hace pocos días se liberó la versión 5.0.3, y ya se está hablando sobre la versión 5.1 (se espera que RasMapper permita obtener secciones transversales y realizar el pre-procesamiento de los modelos 1D). En este post presentare un resumen de la evolución de HEC-RAS en sus distintas versiones. 

HEC-2 o HEC-RAS versión 0

En 1968, el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos de América (HEC por sus siglas en inglés) desarrollo HEC-2, el primer programa informático americano para el cálculo de perfiles de flujo en canales trapezoidales. Este programa fue desarrollado en Fortran y calculaba perfiles de flujo en régimen permanente mediante la resolución de la ecuación de conservación de energía, con el mismo método iterativo utilizado por HEC-RAS. La interfaz de usuario (GUI por sus siglas en ingles de graphical user interface) era sólo una pantalla de la consola con números y letras (Fig.1). Aunque no es una versión oficial de HEC-RAS, personalmente lo menciono como versión 0, pues su algoritmo es la base de HEC-RAS.


Fig1. Consola de uso de HEC-2

HEC-RAS Versión 1

La primera versión oficial de HEC-RAS fue publicada en 1995, con una interfaz de usuario muy básica. Personalmente considero que la simplicidad de esta interfaz de uso (GUI) es un elemento clave para la gran popularidad de HEC-RAS. Es una GUI simple pero fácil de entender y utilizar. Una comparación entre la primera interfaz de HEC-RAS y la interfaz de la última versión de HEC-RAS muestra que hubo pocos cambios en la interfaz (Fig.2). 


Fig.2. Interfaz de usuario de HEC-RAS v1 y HEC-RAS v5

HEC-RAS Versión 2

A finales del 1998 HEC-RAS versión 2.2 fue publicado (No pude encontrar ninguna referencia a HEC-RAS 2.0). La Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA) establece que los cambios más significativos de esta versión fueron las correcciones en los cálculos de las pérdidas de energía en puentes y alcantarillas. Las versiones anteriores de HEC-RAS tenían errores al momento de distinguir entre las situaciones con control a la entrada y control a la salida para el análisis de alcantarillas.

HEC-RAS Versión 3

En enero de 2001, HEC-RAS versión 3 fue publicado (La primera versión de HEC-RAS que utilice). Las principales novedades de esta versión fueron las capacidades para realizar simulaciones de flujo no permanente, y la herramienta GeoRAS que permitió combinar HEC-RAS con sistemas de información geográfica (SIG). HEC-GeoRAS cambió la metodología para crear los datos geométricos y la presentación de resultados. Estas nuevas capacidades para simular flujo no permanente, y trabajar con entornos SIG aumentaron la gama de aplicaciones para HEC-RAS, y cambió para siempre la forma de mostrar los resultados. Con esta nueva versión fue posible mostrar mapas de inundación.

HEC-RAS Versión 4

En marzo de 2008, HEC-RAS versión 4 fue publicado. Las principales novedades de esta nueva versión fueron la capacidad para simular transporte de sedimentos y la capacidad de simular calidad de agua. La simulación del transporte de sedimentos se basa en el algoritmo de HEC-6, mientras que la simulación de calidad de agua se basa en el algoritmo de Qual2k. 5 nuevos botones fueron incluidos a la interfaz de usuario (GUI): 1 botón para condiciones de flujo semi-permanente, 2 botones para entrar en el transporte de sedimentos y 2 botones para simular calidad de agua. Además, esta fue la primera versión que incluyo el RAS Mapper, que es la herramienta SIG de HEC-RAS RAS. Ahora, HEC-RAS no necesita ninguna aplicación SIG externa externa para mostrar mapas de inundaciones


Fig.3. Detalle de HEC-RAS v4

HEC-RAS Versión 5

En febrero del 2016, HEC-RAS versión 5 fue publicado. Este fue un lanzamiento muy esperado. No solo debido a las capacidades 2D, sino también que la publicación de la versión beta en 2015 aumentó la expectativa y los rumores sobre esta nueva versión; las redes sociales y los foros de internet se llenaron con comentarios acerca de esta nueva versión. La capacidad para simulaciones 2D es un gran desarrollo que aumenta la gama de aplicaciones para HEC-RAS. Ahora HEC-RAS puede ser utilizado para estudios de inundaciones 2D que solían ser realizados únicamente por grandes empresas mediante el uso de software comercial y de precio elevado. PErsonalmente tuve la oportunidad de utilizar esta nueva version para simular escenarios de inundacion en las extensas planicies de Moxos en Bolivia (mas de 8000 km2), y comparar con escenarios simulados con MIKE21. Dedicare otro post para presentar dicha comparacion. La primera publicación científica aplicando estas nuevas capacidades 2D fue publicada en febrero de 2016 (usando la versión beta). En lo personal, es un gusto ser el autor de esta publicación y espero que pueda ser útil para futuros estudios.  


Fig.4. Algunos resultados iniciales con HEC-RAS v5

Comentarios