Aplicación del programa de modelación hidráulica hec-ras para diseño de un canal abierto - Azanza Chalen, Elvis Steeven (Machala: Universidad Tëcnica de Machala, 2023)
Water, being a valuable resource for the economic and social development of a country, has been threatened by various factors of natural and human origin that have caused its quantity to be reduced over time. This situation mainly affects developing countries where problems related to the lack of financing and information on climatological variables are added in order to better manage water. In Ecuador, these problems have prevented the development of water regulation and distribution projects, resulting in the agricultural sector being the most affected as it is the one with the greatest demand for the resource. For this reason, the following work aims to analyze the use of HEC-RAS hydraulic modeling software for the design of conduction works in the Province of El Oro and help to close the gap that exists between areas destined for cultivation that cannot be irrigated due to lack of infrastructure that provides accessibility to water. The process used was based on an investigation of different bibliographic sources related to the usefulness of the software for the design of hydraulic works, information that was useful for the modeling of an open channel of 2035 m, which was designed with a concrete lining. of 15 cm to prevent risks of erosion and infiltration. The data referring to the geometry of the channel and height differences that occur along its topographic profile due to changes in slope were determined using empirical formulas to later be entered into the program and simulated, resulting in obtaining Its hydraulic profile which included singularities such as backwater curves and a drowned hydraulic jump, its type of flow was mixed when there was a change in its flow regime from subcritical to supercritical and vice versa, its maximum and minimum velocities turned out to be within the values admissible for canals lined with concrete, with which it was possible to rule out risks due to erosion and sedimentation, in terms of the maximum level that the water reached in the canal, the value was less than its total depth with which it was designed, also ruling out risks of a possible flooding, finally, the necessary activities were determined for the realization of the open channel where Costs for infrastructure, environmental measures and security were included, the Project program was also used to determine the total duration of the project, taking as a reference that a calendar day would be equivalent to 6.30 working hours to calculate the duration of each of the activities to be carried out. It can then be concluded that the implementation of hydraulic modeling software such as HEC-RAS is essential for the design of hydraulic works because it facilitates the calculation and analysis of hydraulic parameters in projects for planning water resources and mitigation of natural disasters, reducing the time and cost that is normally used in the development of these hydraulic works, it was also possible to conclude that the necessary budget for the execution of the project will be $684,318.12 within a period of 159 days.
El agua siendo un recurso valioso para el desarrollo económico y social de un país, se ha visto amenazado por diversos factores de origen natural y humano que han provocado que su cantidad se vea reducida con el tiempo. Situación que afecta mayormente a países en vías de desarrollo donde además se suman los problemas relacionados a la falta de financiamiento e información sobre variables climatológicas para poder gestionar de mejor manera el agua. En Ecuador estas problemáticas han evitado que se puedan desarrollar proyectos de regulación y distribución de agua, resultando el sector agrícola el más afectado por ser el que mayor demanda del recurso exige. Por esta razón el siguiente trabajo tiene como objetivo analizar el uso del software de modelación hidráulica HEC-RAS para el diseño de obras de conducción en la Provincia de El Oro y ayudar a cerrar la brecha que existe de áreas destinadas para cultivo que no pueden ser regadas por falta de infraestructuras que brinden accesibilidad al agua. El proceso empleado se basó en una investigación de diferentes fuentes bibliográficas relacionadas a la utilidad del software para el diseño de obras hidráulicas, información que fue de utilidad para la modelación de un canal abierto de 2035 m, el cual fue diseñado con un revestimiento de hormigón de 15 cm para prevenir riesgos por erosión e infiltración. Los datos referentes a la geometría del canal y diferencias de altura que se producen a lo largo de su perfil topográfico por los cambios de pendiente se determinaron mediante fórmulas empíricas para luego ser ingresados en el programa y realizar su simulación, dando como resultado la obtención de su perfil hidráulico el cual abarco singularidades como curvas de remanso y un resalto hidráulico ahogado, su tipo de flujo resulto mixto al producirse un cambio en su régimen de flujo de subcritico a supercrítico y viceversa, sus velocidades máximas y mininas resultaron estar dentro de los valores admisibles para canales revestidos de hormigón con lo que se pudo descartar riesgos por erosión y sedimentación, en cuanto al máximo nivel que alcanzara el agua en el canal el valor resulto menor a su profundidad total con la que fue diseñado, descartando también riesgos de una posible inundación, para finalizar se determinaron las actividades necesarias para la realización del canal abierto donde se incluyeron costos por infraestructura, medidas ambientales y seguridad, también se utilizó el programa Project para determinar la duración total del proyecto tomando como referencia que un día calendario equivaldría a 6.30 horas laborables para cálculo de la duración de cada una de las actividades a ejecutarse . Se puede concluir entonces que la implementación de softwares de modelación hidráulica como el HEC-RAS son imprescindibles para el diseño de obras hidráulicas debido a que facilitan el cálculo y análisis de parámetros hidráulicos en proyectos de planificación de recursos hídricos y mitigación de desastres naturales, reduciendo el tiempo y costo que normalmente se emplea en el desarrollo de estas obras hidráulicas, también se pudo concluir que el presupuesto necesario para la ejecución del proyecto será de $ 684,318.12 en un plazo de 159 días.
Keywords: MODELACION HIDRAULICA; HEC-RAS; CANAL; AGUA