Modelamiento de la Urbanización de Cuencas con HEC - HMS - Tutorial

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En el presente tutorial se utilizará HEC-HMS para la simulación de una cuenca de estudio en la cual se incorporará información respectiva a una cuenca natural y el posterior efecto debido a la urbanización de una subcuenca, esto se manejará con 2 escenarios de cuenca.


Acerca del solucionador

HEC-HMS (Hydrologic Modeling System) está diseñado para simular los procesos hidrológicos completos de los sistemas de cuencas dendríticas. El software incluye muchos procedimientos tradicionales de análisis hidrológico, como la infiltración de eventos, los hidrogramas unitarios y el enrutamiento hidrológico. HEC-HMS también incluye los procedimientos necesarios para la simulación continua, incluida la evapotranspiración, el deshielo y la contabilidad de la humedad del suelo. También se proporcionan capacidades avanzadas para la simulación de escorrentía en cuadrícula utilizando la transformación de escorrentía cuasi-distribuida lineal (ModClark). Se proporcionan herramientas de análisis complementarias para la optimización del modelo, el flujo de flujo de predicción, la reducción del área de profundidad, la evaluación de la incertidumbre del modelo, la erosión y el transporte de sedimentos, y la calidad del agua.

La urbanización de las cuencas es el proceso por el cual las superficies ocupadas por las ciudades se instalan y crecen sobre paisajes ambientalmente sensibles de los lechos y bordes de los cauces fluviales. Si existiera en el país la planificación y gestión de los espacios urbanos bajo reales conceptos de sustentabilidad, serían resguardados los lechos y bordes de ríos, esteros, canales y humedales, debido a los innumerables bienes y servicios ambientales que ofrecen a la sociedad y para proteger a las poblaciones ribereñas.

La urbanización de las cuencas es un proceso que afecta rápida y crecientemente a las ciudades. La urbanización modifica los componentes del ciclo hidrológico, en especial los volúmenes de agua que escurren o anegan la superficie de los suelos durante la ocurrencia de episodios lluviosos.


Características del escenario

El presente ejemplo consiste en el modelo de la cuenca Castro, esta cuenca cuenta con 4 subcuencas, 2 tramos de río y 3 uniones. El escenario cuenta con precipitación correspondiente al día 16 de enero de 1973 y corresponde a 6 horas de modelamiento, el método de perdida es “Initial and Constant”, el método de transformación es “Snyder Unit Hydrograph”, y el método de flujo base “Recession” para las subcuencas, el método de los tramos es correspondiente a “Muskingum” y para otro es “Modified Puls”.

Las variables meteorológicas están basadas en el método de precipitación “Gage Weights” basados en dos diferentes tipos de datos uno de tablas y el otro archivo en formato DSS; adicionalmente se tiene una tabla funciones de descarga en función del  almacenamiento; un DSS de descarga siendo estos valores observados que sirven de calibración.

Por último se establecen las condiciones para el caso de estudio “Castro 2” al cual se le cambiaran los siguientes parámetros: En la subcuenca 2 se modificará el porcentaje impermeable de 8 a 17%, y el lag estándar se modificará de 0.28 a 0.19 horas.

 

Resultados

Al correr la simulación se puede observar que comparando los Outlet para la Subcuenca 2 se tienen variaciones de Caudales, siendo el caudal de salida para la cuenca en el caso “Castro 1” equivalente a 171 y para “Castro 2” 211 observándose un aumento del 23%


Tutorial


Datos de entrada

Puede descargas los datos de entrada de aqui.


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Posted on November 2, 2018 .