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 25/08/2022 12:00

HEC : Rilasciata la versione definitiva del software HEC-RAS 6.3

Con la versione 6.3 sono stati introdotti una serie di importanti aggiornamenti qui elencati che sono nel seguito meglio descritti:

  • Condizioni iniziali del livello idrico utilizzando punti
  • Condizioni al contorno di valle variabili spazialmente
  • Nuove opzioni di inizializzazione dei dati per la simulazione del trasporto solido in 2D
  • Nuove equazioni per l'approssimazione del termine di inerzia locale per simulazioni 2D

Sono presenti inoltre una serie di aggiornamenti minori che riguardano funzioni già presenti nel software quali:

  • il calcolatore di Riprap;
  • il gestore delle geometrie;
  • la definizione del coefficinete di Manning;
  • la gestione della legenda;
  • la visualizzazione dei risultati;
  • la possibilità di approssimare polilinee con due tecniche diverse;
  • l'editing grafico di breakline ed altri elementi contenuti nella geometria;
  • la gestione degli archivi DSS.

Condizioni iniziali del livello idrico utilizzando punti

I punti per definire le condizioni iniziali (Punti IC) sono stati introdotti in HEC-RAS 6.0 e consentono all'utente di generare una superficie d'acqua iniziale orizzontale per aree 2D. Questa capacità è notevolmente migliorata nella versione 6.3, in cui un profilo della superficie dell'acqua viene calcolato dai punti IC. Il profilo del livello idrico viene calcolato tra punti specificati presupponendo che il deflusso avviene in moto uniforme con una portata unitaria. Le aree in ristagno (dove non è previsto un punto IC a monte) sono assegnate a una superficie d'acqua orizzontale. Le quote della superficie dell'acqua a valle del punto IC più a valle sono stabilite proiettando la profondità valuata con il moto uniforme.

Utilizzo dei punti per la definizione delle condizioni inziali

Fig. - Utilizzo dei punti per la definizione delle condizioni inziali

Condizioni al contorno di valle variabili spazialmente

Nelle versioni HEC-RAS 6.2 e precedenti, la condizione al contorno del livello idrico può essere specificata solo come singola serie temporale per linea di condizione al contorno. In altre parole, il livello dell'acqua è spazialmente costante lungo la linea di condizione al contorno. In HEC-RAS 6.3, è stata aggiunta l'opzione per specificare una condizione al contorno del livello idrico spazialmente variabile, che è particolarmente utile per esempio per utilizzaare HEC-RAS all'interno di altri modelli, come ADCIRC. In questa nuova funzionalità, l'utente può specificare un numero qualsiasi di serie temporali di livello idrico lungo una linea di condizioni al contorno. Per completare questa funzione, sono state sviluppate utilità per estrarre, interpolare tra punti e importare dati di serie temporali a livello idrico variabile in HEC-RAS.

Nuove opzioni di inizializzazione dei dati per la simulazione del trasporto solido in 2D

Le versioni precedenti di HEC-RAS potevano utilizzare i file di output delle precedenti simulazioni di sedimenti 1D per inizializzare nuove simulazioni di sedimenti. La versione 6.3 aggiorna l'interfaccia ed espande questa capacità al trasporto di sedimenti 2D. Ciò è utile per l'inizializzazione del modello (ad esempio, saltando la fase di pre-riscaldamento nella modellazione dei sedimenti o utilizzando un idrogramma per inizializzare la granulometria del materiale presente sul fondo). Invece di salvare un file hotstart salvato al termine di una precedente simulazione, HEC-RAS può ora semplicemente leggere un file di output da una simulazione precedente e aggiornare le quote iniziali del fondo (sezioni trasversali o celle), le granulometrie del fondo o entrambi, in 1D o 2D.

Fig. - Definizione delle condizioni iniziali per una simulazione del trasporto solido

Nuove equazioni per l'approssimazione del termine di inerzia locale per simulazioni 2D

HEC-RAS 6.3 fornisce una nuova opzione di risoluzione 2D, denominata Shallow Water Equations (SWE) con Local Inertial Approssimation (SWE-LIA). Il risolutore si basa sui solutori SWE non lineari esistenti (cioè SWE-ELM e SWE-EM) ma ignora i termini advettivo e di miscelazione non lineari mostrati nell'equazione della quantità di moto di seguito.

Equazioni utilizzate per la simulazione 2D

Fig. - Equazioni utilizzate per la simulazione 2D

Rispetto ai precedenti solutori SWE, il solutore LIA è più veloce e più stabile. Il termine di advezione da solo può rappresentare fino al 30% del tempo di calcolo. Rimuovendo i termini di advezione e di miscelazione, vengono rimossi anche i loro requisiti e limiti di stabilità, il che consente step temporali più grandi. Il solutore SWE-LIA si colloca tra i solutori SWE non lineari esistenti e il solutore Diffusive Wave Equation (DWE) in termini di velocità, precisione e applicabilità. È stato dimostrato che i risolutori basati sull'approssimazione del termine dell'inerzia locale producono risultati paragonabili alle equazioni SWE non lineari complete per una gamma di applicazioni di modellazione delle inondazioni. Il solutore SWE-LIA è utile, ad esempio, nella simulazione di allagamenti dovuti a idrogrammi a crescita lenta o inondazioni composte in cui il vento è importante e non può essere simulato con il DWE ma può esserlo con SWE-LIA.

I software sviluppati da HEC possono essere liberamente scaricati collegandosi alle pagine del sito www.hec.usace.army.mil
Si ricorda che sulla piattaforma dei corsi in FAD della RUWA Formazione è presente un video illustrativo delle nuove funzionalità delle ultime versioni dei software HEC-HMS e HEC-RAS, per le modalità di fruzione di questo video consultare la pagina novità software HEC-HMS e HEC-RAS.

BTT