Hec-Hms

Prólogo.........................................................................................................................17

Hec-Hms Nociones......................................................................................................21

Introducción.................................................................................................................23

Ejecutar el Hec-Hms....................................................................................................24

El sistema Hec-Hms ....................................................................................................26

Ventana de definición del proyecto..............................................................................26

La barra de menú.........................................................................................................31

La barra de herramientas..............................................................................................42

Crear los elementos hidrológicos.................................................................................43

Fases de trabajo del Hec-Hms......................................................................................45

Pérdidas iniciales y constantes (Initial and Constant)..................................................46

Modelo del número de curva del SCS (SCS Curve Number)......................................46

Condición hidrológica..................................................................................................50

Grupo hidrológico de suelo..........................................................................................51

Condición de humedad antecedente (AMC)................................................................52

Modelo de Green y Ampt.............................................................................................53

Componentes de un proyecto en el Hec-Hms..............................................................57

Modelo de la cuenca (Basin Model)............................................................................57

Modelo meteorológico (Meteorological Model).........................................................58

Especificaciones de control (Control Specifications)..................................................58

Tiempo de concentración.............................................................................................59

Tránsito de avenidas o propagación de caudales.........................................................60

Métodos hidrológicos...................................................................................................61

Métodos hidráulicos.....................................................................................................62

Método de Muskingum................................................................................................62

Obtención de K y X a partir de información de campo...............................................66

Ejemplo de cálculo de los caudales de salida conocidos K y X..................................68

Obtención empírica de K y X .....................................................................................69

Calibrar y validar los resultados arrojados por el Hec-Hms........................................71

Configurar el directorio de los proyectos.....................................................................72

Instalar proyectos que sirven de ejemplos en el Hec-Hms .........................................74

Simulación hidrológica con el Hec-Hms ....................................................................76

Notas importantes si se trabaja con Windows 7...........................................................76

Ejemplos......................................................................................................................77

Ejemplo 1.....................................................................................................................79

Ejecutar Hec-Hms........................................................................................................80

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo01.........................................................81

Definir el modelo de la cuenca.....................................................................................82

Salvar el proyecto........................................................................................................85

Activar el cuadriculado en el Escritorio de trabajo......................................................86

Incluir mapas de la cuenca...........................................................................................86

Agregar el elemento hidrológico subcuenca................................................................91

Agregar un sumidero....................................................................................................92

Ubicar los elementos en la posición adecuada.............................................................93

Conexión de los elementos hidrológicos.....................................................................93

Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca............................................94

Ingreso de datos de la SubcuencaÚnica.......................................................................95

Salvar datos ingresados................................................................................................99

Datos de precipitación..................................................................................................99

Crear el elemento del pluviógrafo................................................................................99

Introducir datos para el pluviógrafo...........................................................................101

Introducir datos..........................................................................................................103

Modelo meteorológico...............................................................................................106

Asignar los elementos necesarios..............................................................................107

Especificaciones de control........................................................................................109

Asignar los elementos necesarios..............................................................................111

Crear simulación........................................................................................................113

Seleccionar la simulación creada...............................................................................115

Ejecutar la simulación................................................................................................115

Observar los resultados..............................................................................................116

Ver resultados del elemento SubcuencaÚnica...........................................................117

Observar el resumen de resultados............................................................................118

Observar la tabla serie de tiempo...............................................................................118

Ver resultados del elemento Sink-1............................................................................120

Observar el resumen global de los resultados............................................................120

Observar la información gráfica.................................................................................122

Observar el resumen de los resultados.......................................................................123

Observar la tabla serie de tiempo...............................................................................123

Incluir resultados en un informe ...............................................................................124

Ejemplo 2...................................................................................................................125

Solución.....................................................................................................................127

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo02.......................................................127

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................128

Incluir mapas de la cuenca.........................................................................................130

Cambiar color de línea y texto en el mapa.................................................................132

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................134

Conexión de los elementos hidrológicos...................................................................136

Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca..........................................137

Ingreso de datos de la SubcuencaÚnica.....................................................................137

Datos de precipitación................................................................................................139

Modelo meteorológico...............................................................................................144

Asignar los pesos a las estaciones..............................................................................148

Especificaciones de control........................................................................................149

Asignar los elementos necesarios..............................................................................150

Crear simulación........................................................................................................151

Seleccionar la simulación creada...............................................................................151

Ejecutar la simulación................................................................................................151

Observar los resultados..............................................................................................152

Observar el resumen global de los resultados............................................................152

Observar la información gráfica.................................................................................153

Observar el resumen de los resultados.......................................................................154

Observar la tabla serie de tiempo...............................................................................154

Ejemplo 3...................................................................................................................156

Solución.....................................................................................................................156

Abrir el proyecto Ejemplo02.....................................................................................156

Copiar el proyecto Ejemplo02 con el nombre Ejemplo03.........................................157

Incluir el mapa de la cuenca.......................................................................................159

Modificar los datos necesarios en el elemento del modelo de cuenca.............................................................................161

Modificar los datos de Loss Method..........................................................................162

Ingreso de datos del pluviógrafo................................................................................164

Modelo meteorológico...............................................................................................164

Control de especificaciones........................................................................................164

Crear simulación........................................................................................................164

Seleccionar la simulación creada...............................................................................165

Ejecutar la simulación................................................................................................165

Observar los resultados..............................................................................................166

Observar el resumen global de los resultados............................................................166

Observar la información gráfica.................................................................................167

Observar el resumen de los resultados.......................................................................168

Observar la tabla serie de tiempo...............................................................................168

Ejemplo 4...................................................................................................................170

Cálculos previos.........................................................................................................172

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo04.......................................................174

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................176

Salvar el proyecto......................................................................................................178

Incluir mapas de la cuenca.........................................................................................178

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................184

Agregar el elemento hidrológico subcuenca..............................................................184

Agregar un sumidero..................................................................................................185

Ubicar los elementos en la posición adecuada...........................................................186

Conexión de los elementos hidrológicos...................................................................186

Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca..........................................187

Datos de precipitación................................................................................................191

Introducir datos para el pluviógrafo...........................................................................193

Modelo meteorológico...............................................................................................197

Asignar los elementos necesarios..............................................................................198

Especificaciones de control........................................................................................200

Asignar los elementos necesarios..............................................................................201

Crear simulación........................................................................................................202

Seleccionar la simulación creada...............................................................................203

Ejecutar la simulación................................................................................................203

Observar los resultados en la subcuenca....................................................................203

Ejemplo 5...................................................................................................................211

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo05.......................................................213

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................213

Salvar el proyecto......................................................................................................214

Incluir el mapa de la cuenca.......................................................................................214

Proceso.......................................................................................................................214

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................217

Conexión de los elementos de la cuenca....................................................................220

Introducir datos en cada elemento del modelo de la cuenca......................................221

Ingreso de datos de la Subcuenca alta........................................................................222

Ingreso de datos de la subcuenca baja.......................................................................225

Ajuste en el Tramo A-B.............................................................................................226

Datos de precipitaciones............................................................................................227

Introducir datos de los pluviógrafos..........................................................................230

Introducir datos..........................................................................................................231

Modelo meteorológico...............................................................................................235

Asignar los elementos necesarios..............................................................................236

Especificaciones de control........................................................................................238

Asignar los elementos necesarios..............................................................................238

Crear simulación........................................................................................................240

Seleccionar la simulación creada...............................................................................240

Ejecutar la simulación................................................................................................240

Observar los resultados..............................................................................................241

Ejemplo 6...................................................................................................................249

A. Simulación de la cuenca sin derivación................................................................252

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo06.......................................................252

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................253

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................258

Conexión de los elementos de la cuenca....................................................................261

Introducir datos en cada elemento del modelo de la cuenca......................................262

Ingreso de datos de la subcuenca alta........................................................................263

Ingreso de datos de la Subcuenca Baja......................................................................267

Ajuste en el tramo A-B..............................................................................................269

Datos de precipitación................................................................................................270

Modelo meteorológico...............................................................................................276

Asignar los elementos necesarios..............................................................................277

Especificaciones de control........................................................................................279

Crear simulación........................................................................................................281

Seleccionar la simulación creada...............................................................................281

Observar los resultados..............................................................................................282

B. Simulación de la cuenca con derivación...............................................................288

Copiar Basin 1 con el nombre Basin 2.......................................................................288

Agregar una derivación o toma..................................................................................290

Desconexión y conexión de los elementos................................................................291

Agregar el tramo del cauce de nombre Canal ...........................................................293

Conexión de Diversion-1 con Canal..........................................................................294

Crear la tabla de datos pareados de caudal disponible vs caudal derivado......................................................................................................296

Modelo meteorológico...............................................................................................301

Especificaciones de control........................................................................................304

Ejecutar la simulación................................................................................................305

Observar los resultados..............................................................................................306

Ejemplo 7...................................................................................................................316

Modificar las opciones del proyecto..........................................................................320

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo07.......................................................323

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................323

Conexión de los elementos de la cuenca....................................................................330

Introducir datos en cada elemento del modelo de la cuenca......................................331

Ingreso de datos de la subcuenca El Prado................................................................332

Ingreso de datos de la subcuenca Platanares..............................................................333

Ingreso de datos de la subcuenca Gila.......................................................................335

Ajuste en el tramo A-B..............................................................................................336

Datos de precipitación................................................................................................337

Modelo meteorológico...............................................................................................342

Especificaciones de control........................................................................................345

Crear simulación........................................................................................................346

Seleccionar la simulación creada...............................................................................347

Ejecutar la simulación................................................................................................347

Observar los resultados..............................................................................................347

Ejemplo 8...................................................................................................................357

Cálculos previos.........................................................................................................360

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo08.......................................................361

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................364

Salvar el proyecto......................................................................................................366

Incluir mapas de la cuenca.........................................................................................367

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................372

Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca..........................................375

Crear simulación........................................................................................................389

Seleccionar la simulación creada...............................................................................389

Observar el resumen global de los resultados ...........................................................390

Ejemplo 9...................................................................................................................393

Cálculos previos.........................................................................................................395

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo09.......................................................396

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................397

Salvar el proyecto......................................................................................................397

Incluir el mapa de la cuenca.......................................................................................397

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................400

Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca..........................................404

Datos de precipitación................................................................................................406

Modelo meteorológico...............................................................................................406

Especificaciones de control........................................................................................411

Crear simulación........................................................................................................412

Seleccionar la simulación creada...............................................................................413

Ejecutar la simulación................................................................................................413

Observar resume global de los resultados .................................................................414

Ejemplo 10.................................................................................................................417

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo10.......................................................419

Salvar el proyecto......................................................................................................420

Ingresar el hidrograma unitario especificado por el usuario......................................420

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................424

Incluir el mapa de la cuenca.......................................................................................425

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................428

Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca..........................................431

Datos de precipitación................................................................................................435

Modelo meteorológico...............................................................................................440

Especificaciones de control........................................................................................444

Crear simulación........................................................................................................446

Seleccionar la simulación creada...............................................................................447

Ejecutar la simulación................................................................................................447

Observar el resumen global de los resultados ...........................................................448

Ejemplo 11.................................................................................................................449

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo11.......................................................451

Salvar el proyecto......................................................................................................452

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................452

Incluir el mapa de la cuenca.......................................................................................453

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................456

Introducir datos en el elemento del modelo de la cuenca..........................................459

Introducir datos para el embalse................................................................................461

Crear la tabla de datos pareados de elevación-área...................................................462

Introducir datos en Tabla Elevación-Área.................................................................464

Crear la tabla de datos pareados de elevación-descarga............................................465

Introducir datos en Tabla Elevación-Descarga..........................................................467

Asociar datos al modelo del embalse.........................................................................468

Datos de precipitación................................................................................................470

Modelo meteorológico...............................................................................................470

Especificaciones de control........................................................................................474

Crear simulación........................................................................................................476

Seleccionar la simulación creada...............................................................................476

Ejecutar la simulación................................................................................................477

Observar el resumen global de los resultados ...........................................................477

Ejemplo 12.................................................................................................................479

Crear un nuevo proyecto de nombre Ejemplo12.......................................................482

Introducir datos de precipitación y caudal.................................................................483

Datos de caudales.......................................................................................................488

Definir el modelo de la cuenca...................................................................................494

Crear los elementos hidrológicos...............................................................................498

Conexión de los elementos de la cuenca....................................................................499

Introducir los datos en el elemento del modelo de la cuenca....................................500

Asociar los datos de caudales con la cuenca..............................................................503

Modelo meteorológico...............................................................................................505

Especificaciones de control........................................................................................507

Crear simulación........................................................................................................509

Seleccionar la simulación creada...............................................................................509

Ejecutar la simulación................................................................................................510

Observar los resultados..............................................................................................510

Definir los elementos por optimizar ..........................................................................511

Definir los parámetros por calibrar............................................................................512

Seleccionar la optimización creada............................................................................516

Realizar la optimización............................................................................................516

Observar resultados de la optimización.....................................................................517

Observar resultados del resumen de la función objetivo...........................................518

Observar resultados de los parámetros optimizados..................................................519

Observar resultados de los hidrogramas observado y simulado................................519

Observar resultados de dispersión del caudal observado vs el simulado...................520

Observar resultados de los caudales residuales.........................................................521

Observar resultados de la función objetivo de los errores.........................................522

Problemas propuestos................................................................................................523

Anexo.........................................................................................................................543

Construir archivos con extensión .map......................................................................543

Proceso en Windows 7...............................................................................................550

Cálculo de los hietogramas para T= 10, 25, 50 y 100 años.......................................553

Cálculo de las relaciones: altura-duración-periodo de retorno para T= 10, 50 y 100 años........................................................................564

Bibliografía................................................................................................................571

Sobre el autor.............................................................................................................573

Publicaciones del autor..............................................................................................575

Software del autor......................................................................................................579