APLICACIÓN DEL HEC GEOHMS.pdf
-
Upload
santos-avila -
Category
Documents
-
view
61 -
download
0
Transcript of APLICACIÓN DEL HEC GEOHMS.pdf
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
1/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 1
APLICACIN DEL MODELO HEC GEOHMS
1.1 Introduccin
Esta parte describe de manera detallada los pasos necesarios para obtener la
informacin geomtrica y red de drenaje de una cuenca a partir de una imagen radar
tipo Grid, aplicando el Arc View, para su uso en el Hec HMS.
El usuario puede emplear el DEM adjunto al presente para replicar el ejemplo
aplicativo desarrollado.
1.1.1 Requerimiento de equipo y sistema operativo
Cualquier IBM o computadora compatible con un procesador 80386 o mayor
(Se recomienda un 80486 o mayor).
Un disco duro con un mnimo de 15 megabytes de espacio libre (Se
recomienda 20 megabytes o ms).
Un mnimo de 16 megabytes de RAM.
Un mouse.
Un monitor a color VGA (Se recomienda un Super VGA o mayor).
MS Windows 95 o MS Windows NT versin 3.51 o mayor.
1.1.2 Software uti lizado
Para este trabajo se ha utilizado el siguiente software:
HEC-HMS 2.2.2
ArcView GIS 3.3
HEC-GeoHMS 1.1
HEC-GeoHMS ha sido desarrollado como una herramienta de hidrologa geoespacial
para ingenieros e hidrlogos que no son expertos en el GIS. El programa permite al
usuario una visualizacin espacial de la informacin, documentar las caractersticas de
la cuenca, desarrollar un anlisis espacial, delinear las cuencas y los ros, construir
informacin de ingreso para modelos hidrolgicos como el Hec HMS.
Hec GeoHMS es una extensin de dominio pblico para ArcView y la extensin Spatial
Analys. Los siguientes programas componen el programa funcional del Geo HMS:
Data Management
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
2/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 2
Terrain Preproceccing.
Basin Processing
Hydrologic Parameter Estimation
HMS Model Support
1.1.3 Resumen de los pasos a realizar
TAREA I: Preprocesamiento del Modelo del Terreno
1.- Abrir ArcView y cargar GEOHMS
2.- Configurar el directorio de trabajo con la informacin de terreno y precipitacin
3.- Anlisis del sistema de drenaje a travs del procesamiento del terreno usando
el esquema de 8 puntos
4. Extraer la informacin espacial de inters y configurar un modelo hidrolgico
TAREA II: Procesamiento de Cuenca
5. Revisin de la delimitacin de sub cuencas
6. Extraccin de las caractersticas fsicas de las sub cuencas y los ros
7.0 Desarrollo de la informacin a HMS
TAREA III: Modelando el Sistema Hidrolgico
8.0 Configuracin del Modelo HECHMS con ingresos de HEC-GEOHMS
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
3/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 3
TAREA I: Preprocesamiento del modelo del terreno
1 Abrir ArcView y Cargar GEO HMS
Al abrir ArcView nos aparece la ventana siguiente, donde podemos elegir entre abrir
un archivo existente, abrir un archivo en blanco o abrir un nuevo archivo directamente
con una nueva vista:
Figura 1 Creacin archivo ArcView
Si abrimos el programa con la opcin as a blank project (como un proyecto en
blanco) nos aparecer la siguiente pantalla:
Figura 2 Creacin de archivo ArcView
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
4/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 4
Lo primero para empezar a trabajar con ArcView es asegurarnos que las extensiones
que necesitamos estn activadas:
Figura 3 Activacin de extensiones
Vista de las diferentes extensiones y en especial la de
HEC-GeoHMS 1.1
Figura 4 Activacin de extensiones
Una vez activado la
extensin HEC-GeoHMS
1.1, se observa la
siguiente vista
Figura 5: Explorador de
trabajos de ArcView con
MainView y ProjView
2.- Configurar el directorio de trabajo con la informacin de terreno y
precipitacino Abrir un nuevo MainView
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
5/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 5
o Seleccionar: FileManager Data Sources
o Navegar en el CD-ROM y buscar los archivos de trabajo.
o Copiar el archivo de trabajo (las carpetas cuenca e info) directorio de
trabajo.
o Adicionar el cuenca como archivo con extensin GRID en el MainView.
o Se debe mostrar la siguiente vista, (OK) y Guardar el proyecto en el directorio
de trabajo, es muy importante contar con un nico directorio de trabajo para
que los archivos que se generen posteriormente se guarden ordenadamente.
Figura 6
3.- Anlisis del sistema de drenaje a travs del procesamiento del terreno
usando el esquema de 8 puntos
3.1.- Fill Links
o Seleccionar: Terrain Preprocessing Fill Links.
Permite rellanar las cotas de las celdas que carecen de informacin a partir de las
celdas vecinas.
Figura 7
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
6/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 6
En el cuadro de dialogo DEM Filling Links Operations, seleccione RawDEM (Cuenca)
y HydroDEM (FillGrid) por defecto.
Figura 8: Presiones (OK)
Se mostrar la siguiente vista.
Figura 9
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
7/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 7
3.2 Flow Direction
o Seleccionar: Terrain Preprocessing Flow Direction.
Permite definir la direccin del flujo en base a las celdas vecinas, luego se mostrar la
siguiente vista.
Figura 10
3.3 Flow Acculation
o Seleccionar: Terrain Preprocessing Flow Accumulation.
Permite definir que celdas contribuyen o acumulan el flujo en base a las celdas
vecinas, luego se mostrar la siguiente vista.
Figura 11
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
8/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 8
3.4 Stream Definition
o Seleccionar: View Properties
Y modificar en:
Map Units:(meters)
Distance Units:(meters) Presionar (OK)
Figura 12
o Seleccionar: Terrain Preprocessing Stream Definit ion
Por defecto (OK)
Figura 13
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
9/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 9
Por defecto (OK)
Figura 14
Por defecto (OK)
Figura 15
Finalmente se visualizar un vista como sigue:
Figura 16
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
10/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 10
3.5 Stream Segmentation
Seleccionar: Terrain Preprocessing Stream Segmentation
Figura 17
Figura 18
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
11/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 11
3.6 Watershed Delineation
o Seleccionar: Terrain Preprocessing Stream Segmentation
Figura 19Con lo cual se tiene ya definidas las sub. cuencas en formato GRID
Figura 20
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
12/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 12
3.7 Watershed Polygon Processing
o Seleccionar: Terrain Preprocessing Watershed Polygon Processing
Figura 21Se pasan la sub cuencas a polgonos o formatos *shp
Figura 21
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
13/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 13
3.8 Stream Segment Processing
Seleccionar: Terrain Preprocessing Stream Segment Processing
Figura 22
Figura 23
Se tiene los ros en formato *.shp
Figura 24
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
14/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 14
3.9 Watershed Aggregation
Seleccionar: Terrain Preprocessing Watershed Aggregation
Figura 25
Figura 26
4. Extraer la informacin espacial de inters y configurar un modelo hidrolgico
Figura 27
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
15/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 15
Figura 28
Figura 29
Generar nuevo proyecto
o Seleccionar: HMS Project Setup Stara New Project
Figura 30
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
16/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 16
Figura 31
Figura 32
Figura 33
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
17/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 17
Nuevo proyecto, extrado a partir de la informacin que se venia trabajando.
Figura 34
Figura 35
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
18/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 18
TAREA II: Procesamiento de Cuenca
1.0 Revisin de la delimitacin de sub cuencas
1.1 Merge Basin
Figura 36
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
19/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 19
Figura 37
6. Extraccin de las caractersticas fsicas de las sub cuencas y los ros
6.1 River Length
Figura 38
6.2 River Slope
Figura 39
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
20/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 20
Figura 40
6.3 Basin Centroid
Figura 41
Figura 42
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
21/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 21
Figura 43
o Centroide elevation
6.4 Longest Flow Path
Figura 44
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
22/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 22
Figura 46
Figura 47
6.5 Centroidal Flow Path
Figura 48
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
23/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 23
Figura 49
Figura 50
7.0 Desarrollo de la informacin a HMS
7.1 Reach AutoName
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
24/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 24
Figura 51
7.2 Basin AutoName
Figura 52
7.3 Map to HMS Units
Figura 53
Figura 54
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
25/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 25
Figura 55
7.4HMS Check Data
Figura 56
Figura 57
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
26/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 26
7.5 HMS Schematic
Figura 58
Figura 59
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
27/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 27
7.6 HMS Legend
Figura 60
7.7 Add Coordinates
Figura 61
7.8 Background Map File
Figura 62
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
28/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 28
7.9 Lumped-Basin Model
Figura 63
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
29/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 29
TAREA III: Modelamiento del s istema hidro lgico
8.0 Configuracin del Modelo HECHMS con ingresos de HEC-GEOHMS
8.1 Configuracin de directorio
Figura 64: Creacin de nuevo proyecto santa en HEC-HMS
Figura 65: Directorio santa con archivos generados por GEO-HMS en ArcView
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
30/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 30
8.2 Configuracin HMS
Figura 66: Importar Modelo Basin santa encontrado en directorio anterior
Figura 67: Ubicacin y seleccin de archivo projsanta de tipo BASIN File
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
31/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 31
Figura 68: Esquema o topologa de cuenca importada desde ArcView
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
32/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 32
Figura 69: Seleccin del archivo de mapa, en la ruta especificada
Figura 70: Vista de limites de sub cuencas y cauces a modo de fondo general
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
33/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 33
8.3 Edicin de ros
Figura 71: Vista editada y mejorada de rios y nodos de confluencia
8.4 Ingreso de Informacin al modelo de cuenca
Figura 72: Formulario de Ingreso de informacin de sub cuenca
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
34/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 34
Figura 73: Formulario de ingreso de informacin de transito a lo largo del cauce
8.5 Ingreso de informacin al modelo meteorolgico
Figura 74: Ingreso de informacin de tipo de tormenta de diseo que ser utilizada
en la simulacin de la relacin precipitacin escorrenta.
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
35/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 35
8.6 Ingreso de Informacin y especificaciones de Control
Figura 75: Las especificaciones de control define el da y la hora de inicio y final de
la simulacin
8.7 Simulacin con HMS
Figura 76: Vista de calculo del modelo HEC-HMS
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
36/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 36
Figura 77: Proceso de calculo o corrida sin errores
8.8 Visualizacin de resultados
Figura 78: Hidrograma de avenida a la salida de la cuenca, como respuesta de las
sub cuencas y el transito de los cauces.
-
5/27/2018 APLICACI N DEL HEC GEOHMS.pdf
37/37
Modelamiento Hidrolgico de Cuencas
Msc. Cayo L. Ramos Taipe 37
Figura 79: Resumen de resultados en la estacin Tigre
Figura 80: Resumen tabular de la corrida en la estacin tigre