HEC HMS Método del SCS

El software HEC – HMS sirve para dimensionar máximas avenidas con un periodo de retorno, además nos sirve para modelar alerta temprano.

Inputs

-          -   Área de cuenca

-           -  Área impermeable

-           -  Hietograma

-           -  Curva número (Método del SCS)

-           -  Tiempo de concentración

Procedimiento

-            Crear carpeta de trabajo

-            Crear proyecto

-            Crear componentes

* Modelo de cuenca (subcuenca)

* Precipitación

*    Modelo meteorológico

* Control

*  Correr

EJEMPLO

Usando el software HEC HMS, estimar el caudal máximo de diseño para una cuenca de 43 km2 de área total y un área impermeable de 0.5 km2 usando un CN 78, Tc = 2.81 h y el hietograma diseñado para un periodo de retorno de 10 años que se muestra a continuación.

 

Paso 1: abrimos el programa HEC HMS

Paso 2. Creamos una carpeta de trabajo en el lugar que deseemos para trabajo. En este caso yo crearé una que se llame “Practiquemos HEC HMS”

Paso 3. Ya en el programa nos dirigimos a la pestaña File, y en NEW crearemos un nuevo proyecto.

Al dar en new colocaremos el nombre, alguna descripción, podremos seleccionar la carpeta de trabajo y seleccionar las unidades de trabajo.

 

Al dar en créate se nos habilitara una carpeta dentro del programa

Paso 4. Crearemos los componentes para el modelo, para ello nos dirigimos a la pestaña components.

Lo primero que crearemos un espacio de trabajo dando en “Basin Model Manager”, que representaría una cuenca.

En la ventana que aparece daremos en new, luego pondremos un nombre, por ejemplo “cuenca” y damos finalmente en créate.

Al crear la cuenca o espacio de trabajo se habilitará los elementos de dibujo como subbasin, junction, reservorios, reach etc.

Vamos a crear un subcuenca dando en “subbasin” con su respectiva salida.

Primero colocamos la subcuenca

 

 

 

Ahora crearemos el drenaje

 

Unimos la subcuenca con el drenaje, para ello damos en clic derecho en subcuenca y seleccionamos connect downstream, luego damos clic izquierdo a drenaje.

Para el ejemplo la subcuenca representa el área total que por dato es 43 KM2 ese valor lo colocamos en sus propiedades que aparece al seleccionar el icono de la subcuenca.

Dentro de esas propiedades vamos a seleccionar el método de pérdidas “Loss Method”, el cual para el caso será el método SCS Curve Number

 

Dentro de las metodologías para el análisis de la transformación de lluvias a la escorrentía utilizaremos el método SCS Unit Hydrograph.

 

Para el caso no seleccionaremos algún análisis para el flujo base.

 

Nos dirigimos a Loss

Lo que aparece con asterisco rojo son datos que, si o si se deben llenar, en el ejemplo nos dicen que la curva número es 78 y que el área impermeable es 0.5 km2.

El porcentaje del área impermeable lo calculamos dividiendo el valor del área impermeable que es 0.5 km2 con el área total que es 43 km2 por 100, se obtiene 1.2%.

 

Luego nos dirigimos a Transform.

En Lag time (tiempo de retraso) colocamos 0.6tc, en el problema tc=2.81 h por tanto 0.6(2.81*60)=101 min.

Paso 5. Necesitamos ingresar la precipitación o la serie de tiempo.

Nos dirigimos a components y seleccionamos “Time-Series Data Manager”

Para el caso tenemos precipitaciones, por tanto seleccionamos Precipitation Gages y damos en New.

Colocamos los siguientes datos dentro del pluviograma.

Luego seleccionamos nuestra serie de tiempo

En el caso tenemos tres horas de lluvia

Nos dirigimos a table para colocar los datos de lluvia

Si ocurre algún problema de no guardado de la serie de datos cambiar la ruta de guardado, primordialmente crear una carpeta en el escritorio.

Corregido esto tendremos nuestro hietograma con un periodo de diseño de 10 años,

Paso 6. Ahora crearemos un modelo metereológico. Para ello nos dirigimos a components y seleccionamos “Meteorologic Model Manager”.

En Meteorology Model, en Precipitation seleccionamos Specified Hyetograph.

 

En Basins ponemos YES

Luego seleccionamos Specified Hyetograph y en Gage seleccionamos el pluviómetro PP.

Paso 7. Agregamos un control, de igual manera nos dirigimos a components y seleccionamos “Control Specifications Manager”.

Colocamos los mismos datos que la serie de tiempo, solo que en intervalo de tiempo seleccionamos 10 min como intervalo de simulación.

Paso 8. Corremos el modelo, para ello nos dirigimos a compute.

Seleccionamos la corrida y se nos activara el siguiente símbolo y le daremos clic para que corra el programa.

 

Al seleccionar la subcuenca se nos habilitará los siguientes elementos que nos muestran las estadísticas de los resultados.

 

 

Como no observamos el pico del hidrograma tenemos que extender el control hasta 06:00 por ejemplo, pero en la serie de tiempo también tenemos que poner dicho valor para lo cual completaremos con cero para las horas adicionales.

Corremos nuevamente y obtenemos lo siguiente