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HEC2
.-Esteprogramanoespartedel
PHABSIM
,
pero se emplea para determinar el nivel de la
superficie del agua mediante el método del Paso
Siguiente, al igual que el
WSP
. El autor de este
programa es el Hydrologic Engineering Center,
del US Army Corps of Engineers.
4.7.2.5.Cálculo de la altura de espejo de agua
Las técnicas empleadas para simular las alturas
de espejo son: una ecuación empírica altura-
caudal basada en datos reales (con el programa
IFG4
), la ecuación deManning (con el
MANSQ
)
y la determinación de la energía perdida entre
secciones transversales con la ecuación de
Manning. El cálculo de las alturas de espejo, con
el método del Paso Siguiente para determinar el
perfil de la superficie del agua con el WSP. Este
método es el que recomiendan los autores del
PHABSIM
,
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debido a que es el más preciso
para un amplio rango de caudales y a que todas
las secciones transversales están ligadas.
La ecuación de Manning supone que el canal
controla la altura del espejo. En muchos
ríos la altura del espejo es controlada, en las
secciones transversales, por bordes de rocas y
rápidos formados de piedras, barras de grava y
estrechamientos en el canal. En muchos casos
existe un control compuesto: 1) control por
secciones durante caudales bajos, y 2) control por
canal con caudales mayores. Para calcular la altura
del espejo cuando se tiene un control compuesto
se emplea la relación altura-caudal mediante el
programa
IFG4
, a caudales bajos, y el
MANSQ
para caudales mayores. Los cálculos basados en el
método del Paso Siguiente determinan las alturas
del espejo en las secciones transversales, donde las
condiciones hidrológicas controlan un cierto tramo
aguas abajo. Los cálculos se basan en la ecuación
de Manning para determinar la pérdida de energía
entre las secciones. En secciones con remanso, se
recomienda el uso del
WSP
para simular la altura
del espejo. El
IFG4
es un programa fácil de usar
y el preferido de muchos consultores de los EUA.
La relación altura-caudal requiere, al menos, tres
pares de valores altura-caudal de la superficie libre
del agua para ser válida. Diferentes condiciones
en una sección transversal pueden invalidar la
relación estrictamente lineal, incluyendo las
condiciones de zonas de inundación, obstrucciones
importantes a caudales altos, configuraciones
complejas del canal y efectos de remanso de un
control hidráulico situado aguas abajo.
13, 50, 64
En el
PHABSIM
se pueden usar tanto el
IFG4
como el
STGQS4
para obtener la relación
caudal-elevación en una sección transversal.
El
STGQS4
usa los mismos procedimientos de
cálculo que el
IFG4
y transfiere las predicciones
de la relación altura-caudal a las líneas de
datos
WSL
, del archivo
IFG4
para su uso en las
simulaciones del
WSP
o del
MANSQ
. La relación
básica está representada por la ecuación:
WSL – SZF = a Q
b
(6)
Donde:
WSL = nivel del espejo
SZF = elevación de la superficie del agua a
caudal cero
Q = caudal
a y b = coeficientes de regresión
La transformación logarítmica de esta ecuación
da como resultado una función lineal de la forma:
log (WSL – SZF) = log(a) + b log Q (7)
