HEC-RAS
HEC-RAS
HEC-RAS , Hidrolojik Mühendislik Merkezleri Nehir Analiz Sistemi (Sistem Analizi Nehirler Hidroloji Mühendisliği Merkezi) nehirlerde ve kanallarda akışı simüle etmek için hidroliği modellemeye yönelik bir yazılımdır . 5.0 sürümüne kadar kullanılan model tek boyutluydu, yani enine kesit şeklindeki değişiklikler, kıvrımların varlığı veya bir akışın diğer yönleri (2D veya 3D) nedeniyle hidrolik varyasyonların doğrudan modellemesi yoktu. 5.0 sürümünden itibaren nehir ve taşkın yataklarının 1D veya 2D modellerini gerçekleştirmek mümkündür.
Program, Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı ( Birleşik Devletler Ordusu Mühendisler Birliği ) tarafından nehirleri, limanları ve diğer bayındırlık işlerini kendi yetkileri altında yönetmek amacıyla geliştirilmiş olup , 1995 yılında yayınlanmasından bu yana dünya çapında geniş çapta yayılmıştır. tarafından geliştirilen hidrolik Mühendislik Merkezi (HEC) içinde California'da , bu sistem içinde debilerini analiz etmek hidrolik mühendisleri verir Dere yatağı ve tanımlamak sel eğilimli alanlarda . Çok sayıda veri girişi aracını, hidrolik analiz bileşenlerini, veri depolamayı, raporların tablo ve grafik biçiminde düzenlenmesini entegre eder.
Model özellikleri
Düzenli akımlarında HEC-RAS yazılımı hesaplanması için temel prosedür çözümüne dayanmaktadır denklemin içinde enerjinin korunumu bir boyuta. Enerji kayıpları sürtünme ve daralma / genişlemenin etkileri ile değerlendirilir . Momentum denklemi ayrıca hızlı değişen akış durumlarında, örneğin hidrolik sıçramalarda , köprülerde ve izdihamlarda kullanılır .
Daimi olmayan akışlar için, yazılım dinamik set çözer Saint-Venant denklemleri ile sonlu farklar yöntemiyle . Bu çözüm modülü, Dr., Robert L. Barkau'nun çalışmasından uyarlanmıştır.
HEC-RAS, bir kanal ağını, bir dendritik hidrografik sistemi veya bir su yolunun tek bir bölümünü modelleyebilir. HEC-RAS ile karmaşık akış durumlarını modellemek için belirli basitleştirmeler yapılmalıdır. Köprülerin ve eşiklerin etkilerini hesaba katarak çeşitli akış rejimlerini (kritik altı, geçiş, süper kritik) simüle edebilir . HEC-RAS ayrıca su kalitesindeki, tortu taşınmasındaki, taşkın ovalarındaki ve hatta set kırılmalarındaki değişiklikleri simüle etmeyi mümkün kılar. Hesaplamalar, sabit akışlar (sabit akışlar) için veya örneğin hidrograflara göre gerçekleştirilebilir . Bu kapasiteler nispeten sınırlı olsa da yük altında boru hatlarını simüle etmek mümkündür.
Versiyon 5
HEC-RAS'ın yeni versiyonu, taşkın ovalarının veya nehir bölümlerinin 2D modellemesiyle birleştirilmiş nehrin 1D modellemesi sayesinde iki boyutlu akışları modellemeyi mümkün kılıyor. Tüm sistemi 2D olarak simüle etmek de mümkündür. Yazılımın yeteneklerini doğrulamak için çeşitli performans testleri yapılmıştır.
Kullanımlar
Faydaları
HEC-RAS, ABD Ordusu Mühendisler Birliği'nin desteğiyle sürekli gelişmeye sahiptir ve birçok devlet kurumu ve özel şirket tarafından tanınmaktadır. HEC-RAS, kamu malı olan ve Hydrologic Engineering Center sitesinden ücretsiz olarak indirilebilen ücretsiz bir yazılımdır . Çeşitli özel şirketler, resmi "tedarikçiler" olarak ilişkilendirilir ve danışmanlık hizmetleri ve eklentiler sunar. Bazıları yazılımı ABD askeri web sitelerine erişimin kısıtlandığı ülkelerde de dağıtır. HEC-RAS'ın doğrudan indirilmesi, bilim adamlarının ve mühendislerin yazılımı kullanmakta çok az zorluk çekmelerine olanak tanıyan kapsamlı belgeler içerir.
Dezavantajları
HEC-RAS programının kusurları ve kusurları çoktur . Yalnızca düşük eğimli su yolları için geçerlidir. Kararsız akış hızları için,% 10'dan büyük bir eğim gerçekten de dengesizliklere neden olabilir. Son olarak, bir derinlik vanası altındaki akış ve bazı kalıcı olmayan akış türleri ile ilgili diğer sınırlamalar gözlenir.
Uzantılar ve ilgili programlar
- AutoCAD, RiverCAD: fonksiyonlarını ithalatı için dijital yükseklik modeli (DTM) dosyalarını gelen AutoCAD
- HEC-GeoRAS: ArcGIS GIS yazılımıyla uyumlu veri içe / dışa aktarma modülü
Notlar ve referanslar
- (fr) Bu makale kısmen veya tamamen Wikipedia makalesinden alınmıştır İngilizce başlıklı " HEC-RAS " ( yazarların listesini görmek ) .
- Hydrologic Engineering Center, " Nehir Analiz Sisteminin (HEC-RAS) 5.0.7 Sürümü artık mevcuttur " ( 26 Ağustos 2020'de erişildi )
- “ http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/documentation/HEC-RAS%25205.0%2520Release%2520Notes.pdf ” , www.hec.usace.army.mil adresinde (erişim Mart 29, 2016 )
- Barkau, RL (1992). “UNET, Tam bir açık kanal ağı üzerinden tek boyutlu kararsız akış” Bilgisayar Programı. St. Louis, MO.
- (inç) Hidrolojik Mühendislik Merkezi, HEC-RAS Nehir Analiz Sistemi: 2D Modelleme Kullanıcı Kılavuzu , ABD Ordusu Mühendisler Birliği,2016, 171 s.
- (inç) Hidrolojik Mühendislik Merkezi, HEC-RAS İki Boyutlu Hidrolik Modelleme Yetenekleri Kıyaslaması , ABD Ordusu Mühendisler Birliği,2016, 116 s. ( çevrimiçi okuyun )