Lezione HEC-RAS_ Parte I

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Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE Il software HEC Il software HEC-RAS RAS UNICAL, 17 dicembre 2009 Ing. Vincenzo De Matteis martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 1

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Lezione di HEC-RAS

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Corso diPROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHEPROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Il software HECIl software HEC--RAS RAS UNICAL, 17 dicembre 2009

Ing. Vincenzo De Matteis

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 1

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Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

SOFTWARE HECU.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center

- modellazione idrologica : HEC-HMS (Hydrologic Modelling System)

d ll i id li HEC RAS (Ri A l i S )- modellazione idraulica : HEC-RAS (River Analysis System)

- moduli GIS: GeoHMS e GeoRas

- applicativi gestione archivi DSS: DSSUTL, DSSVUE, EXCEL AddIn, ASCtoDSS

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Il software HECIl software HEC RAS RAS UNICAL, 10 dicembre 2009

SommarioSommario

1 Richiami di Idraulica Fluviale

1.1 Moto uniforme

1 2 Moto permanente1.2 Moto permanente

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2 d i d C AS

SommarioSommario

2 Introduzione ad HEC-RAS2.1 Principali caratteristiche

2 1 1 Requisiti hardware e software e installazione2.1.1 Requisiti hardware e software e installazione2.1.2 Directory di lavoro e formati dei file utilizzati2.1.3 Divisione in moduli

2.2 Possibilità di modellazione2.2.1 Moto permanente2 2 2 Moto vario2.2.2 Moto vario2.2.3 Trasporto di sedimenti – Fondo mobile

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3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

SommarioSommario

3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di 3.1 Avviare HEC-RAS

3.1.1 Comandi per la gestione dei progetti3.1.2 Principali opzioni di un progetto

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche3 2 1 S l i il i t di i d tili3.2.1 Selezionare il sistema di misura da utilizzare3.2.2 Iniziare un nuovo progetto3.2.3 Inserire i dati geometricig3.2.4 Inserire i dati relativi alle portate e le condizioni al contorno3.2.5 Esecuzione dei calcoli idraulici3 2 6 Vi li i i l i3.2.6 Visualizzare e stampare i risultati

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SommarioSommario

4 Geometria delle aste fluviali (geometric data)4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni4 2 Inserimento se ioni4.2 Inserimento sezioni4.34.3 Inserimento attraversamentiInserimento attraversamenti4.44.4 Inserimento opere idrauliche (trasversali e longitudinali)Inserimento opere idrauliche (trasversali e longitudinali)

4.4.1 Opere trasversali4.4.1 Opere trasversali4.4.2 Opere longitudinali4.4.2 Opere longitudinali

4 54 5 G ti d ti t i i tt l t b llG ti d ti t i i tt l t b ll4.54.5 Gestione dati geometrici attraverso le tabelleGestione dati geometrici attraverso le tabelle4.64.6 Importazioni dati geometriciImportazioni dati geometrici4.7 Utilità per la gestione dati geometrici4.7 Utilità per la gestione dati geometricip g gp g g

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5 Modellazione in moto permanente: inserimento dati (Steady flow SommarioSommario

data)5.1 Portate di progetto5 2 Condizioni al contorno5.2 Condizioni al contorno

6 Modellazione in moto permanente: simulazione (Steady flow analysis)

6.1 Definizione delle principali caratteristiche della simulazione (plan)6 2 P i i li t di di di t ib i i l d ll i i6.2 Principali metodi di distribuzione spaziale della pioggia

7 Visualizzazione ed Interpretazione risultati7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)7.2 Visualizzazione tabelle risultati7 3 Utilizzo archivi DSS

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 77.3 Utilizzo archivi DSS

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Il software HECIl software HEC RAS RAS UNICAL, 10 dicembre 2009

SommarioSommario

8 Principali problemi nell'uso di HEC RAS8 Principali problemi nell uso di HEC-RAS8.1 Verifica dati immessi8.2 File log: errori, attenzioni e noteg ,8.3 Verifica risultati ottenuti

EsempioEsempioVerifica attraversamenti sul fosso MalapezzaVerifica attraversamenti sul fosso Malapezza

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2 Introduzione ad HEC RAS2 Introduzione ad HEC RAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Principali caratteristichefRequisiti hardware e software e installazione

Directory di lavoro e formato dei file Divisione in moduliDivisione in moduli

Possibilità di modellazioneMoto permanente Moto vario Trasporto di sedimenti – Fondo mobile

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2 Introduzione ad HEC RAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

2.1 Principali caratteristiche2.1.1 Requisiti hardware e software e installazione2.1.1 Requisiti hardware e software e installazione

Requisiti Hardware minimi processore compatibile INTEL 80486;

16 MB di memoria RAM disponibili; 16 MB di memoria RAM disponibili; 15 MB disponibili sul disco rigido.

Requisiti Hardware consigliati tibil INTEL processore compatibile INTEL;

32 MB di memoria RAM disponibili; 25 MB disponibili sul disco rigido,

monitor SVGA da 17”; monitor SVGA da 17 ; mouse compatibile Microsoft; stampante Postscript.

Procedura di installazione per Windows inserire il CD-ROM che contiene il file di installazione nel proprio computer; avviare il programma di Setup presente nel CD-ROM;

tt i i ti t d d d ti d l ft d t l'i t ll i accettare i suggerimenti standard dati dal software durante l'installazione; il programma di installazione chiederà di modificare alcune variabili di sistema, occorre

accettare altrimenti il software non potrà funzionare correttamente;riavviare il computer

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 10 riavviare il computer.

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2 Introduzione ad HEC RAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

2.1 Principali caratteristiche2.1.1 Directory di lavoro e formati dei files utilizzati2.1.1 Directory di lavoro e formati dei files utilizzati

Principali elementi di un progetto file del progetto (Project file) con estensione .PRJ; file della modellazione (Plan) con estensione da .P01 fino a .P99; file per ogni simulazione (Run) con estensione da .R01 fino a .R99;

file dei risultati (Output) per ogni modellazione con estensione da O01 fino a O99; file dei risultati (Output) per ogni modellazione con estensione da .O01 fino a .O99; file per ogni set di dati geometrici (Geometry) con estensione da .G01 fino a .G99; file per ogni set di dati relativi ad una simulazione in moto permanente (Steady Flow)

con estensione da .F01 fino a .F99; file per ogni set di dati relativi ad una simulazione in moto vario (Unsteady Flow) con

estensione da .U01 fino a .U99;este s o e da U0 o a U99; file per ogni set di dati relativi alla simulazione del trasporto di sedimenti (Sediment) con

estensione da .S01 fino a .S99;fil i t di d ti l ti i d ttifi d l d' (H d li D i ) file per ogni set di dati relativi ad una rettifica del d'acqua (Hydraulic Design) conestensione da .H01 fino a .H99.

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2 Introduzione ad HEC RAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

2.2 Possibilità di modellazione2.2 Possibilità di modellazione

Il software HEC-RAS è il frutto di una lunga evoluzione dei codici di calcolo, finalizzati allostudio della propagazione delle piene nei corsi d'acqua, del HEC.stud o de a p opaga o e de e p e e e co s d acqua, de C.Il software HEC-RAS permette di modellare la propagazione di una corrente lungo und'acqua utilizzando uno schema unidimensionale sia in condizioni di moto permanente chein condizioni di moto vario.In particolare, essendo questo documento indirizzato all'utilizzo di base del software,

d itti t tti i di h i d l d ll i i t tverranno descritti tutti i comandi che riguardano la modellazione in moto permanente.Nella versione attuale, la 4.0 beta, HEC-RAS presente anche alcune funzionalità chepermettono di studiare il trasporto solido anche se esse non sono ancora completepermettono di studiare il trasporto solido anche se esse non sono ancora complete.

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2 Introduzione ad HEC RAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

2.2 Possibilità di modellazione2.2.1 Moto permanente2.2.1 Moto permanente

Il sistema di calcolo è concepito per applicazioni nella sistemazione dei corsi d'acqua e dellepianure alluvionali e per gli studi finalizzati alla determinazione delle aree allagabili condiversi tempi di ritorno in caso di esondazioni dai corsi d'acqua, determinando la variazionedel pelo libero per condizioni di moto permanente o gradualmente variato. Il sistema puòconsiderare sia na rete completa di canali sia n sistema endoreico e sia infine n singoloconsiderare sia una rete completa di canali, sia un sistema endoreico e sia infine un singolocorso d'acqua. La componente di moto permanente è in grado di modellare correnti lenti,veloci e miste.veloci e miste.La procedura di calcolo è basata sulla soluzione delle equazioni dell'energia secondo loschema monodimensionale. Le perdite di energia considerate sono dovute alla scabrezza(eq. di Manning) ed alla contrazione e/o espansione della vena fluida, attraverso uncoefficiente moltiplicatore della variazione dell'energia cinetica.L' ff di di t i i li i bi i b i li i l i iL'effetto di diverse ostruzioni quali ponti, tombini, briglie e strutture in genere lungo i corsid'acqua può essere considerata nei calcoli idraulici.

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2 Introduzione ad HEC RAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

2.2 Possibilità di modellazione2.2.2 Moto vario2.2.2 Moto vario

Questa componente del software è in grado di modellare la propagazione dell'onda di pienaattraverso una rete di canali utilizzando lo schema monodimensionale in regime di motoattraverso una rete di canali utilizzando lo schema monodimensionale in regime di motovario. Il risolutore delle equazioni di moto vario è stato mutuato dal modello UNET delDott. Robert Barkau. Questa componente di moto vario è stata sviluppata in primo luogo peril calcolo di correnti lente. Comunque con la versione 4.0 beta, il modello può simulareanche correnti diverse cioè lenti, veloci, miste, risalto idraulico, ecc..T i li h i di l l id li ili i l i i li i i iTutti gli schemi di calcolo idraulico utilizzati per le sezioni trasversali, per i ponti, per itombini e per le altre strutture idrauliche che erano stati sviluppati per il moto permanentesono quindi stati incorporati nel modello di calcolo per il moto variosono quindi stati incorporati nel modello di calcolo per il moto vario.Essendo indirizzata a un uso di base del software la presente trattazione non riguarderà leopzioni di calcolo del trasporto solido.

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2 Introduzione ad HEC RAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

2.2 Possibilità di modellazione2.2.3 Trasporto di sedimenti 2.2.3 Trasporto di sedimenti –– Fondo mobileFondo mobile

Questa componente del sistema di modellazione serve per la simulazione del trasporto solidoe del fondo mobile, utilizzando uno schema monodimensionale, che derivano dall'erosionee dal deposito di materiale solido per la durata di tempo medio, tipicamente dell'ordine diqualche anno sebbene l'applicazione di questo modello sia possibile anche per singoli eventidi pienadi piena.Il trasporto di sedimenti è valutato in funzione delle varie granulometrie di materiale presentisul fondo. Le principali caratteristiche includono la possibilità di modellare una rete disul fondo. Le principali caratteristiche includono la possibilità di modellare una rete dicanali, l'escavazione di materiali litoidi, varie possibilità di arginature ed anse tramite l'uso didifferenti tipi di equazioni per la valutazione del trasporto solido.Il modello è concepito per simulare tendenze d'erosione e di deposito in un corso d'acqua chederivano dalla variazione della frequenza e della durata del deflusso liquido e del livello

difi d l i d l d'oppure modificando la geometria del corso d'acqua.Essendo indirizzata a un uso di base del software la presente trattazione non riguarderà leopzioni di calcolo del trasporto solido

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 15opzioni di calcolo del trasporto solido.

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3 Lavorare con HEC RAS: funzion di 3 Lavorare con HEC RAS: funzion di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Avviare HEC-RASC di l ti d i ttiComandi per la gestione dei progettiPrincipali opzioni di un progetto

Implementazione di un modello: fasi cronologicheImplementazione di un modello: fasi cronologicheSelezionare il sistema di misura da utilizzareIniziare un nuovo progettoInserimento dati geometriciInserimento dati relativi alle portate e alle condizioni al contornoE i d i l li id li iEsecuzione dei calcoli idrauliciVisualizzare e stampare i risultati

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3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.1 Avviare HEC3.1 Avviare HEC--RASRAS

AVVIO DI HECAVVIO DI HEC--RAS RAS

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3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.1 Avviare HEC3.1 Avviare HEC--RASRAS

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3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.1 Avviare HEC-RAS 3.1.1 Comandi per la gestione dei progetti3.1.1 Comandi per la gestione dei progetti

File File

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3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.1 Avviare HEC-RAS 3.1.2 Principali opzioni di un progetto3.1.2 Principali opzioni di un progetto

Options Options

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3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche

Per creare un modello idraulico con HEC-RAS occorre eseguire in successione le seguenti fasi:

selezionare il sistema di misura da utilizzare; iniziare un nuovo progetto;

inserire i dati geometrici; inserire i dati geometrici; inserire i dati relativi alle portate e le condizioni al contorno; eseguire i calcoli idraulici;g ; visualizzare e stampare i risultati.

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3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche 3.2.1 Selezionare il sistema di misura d utilizzare3.2.1 Selezionare il sistema di misura d utilizzare

Options Options Unit System Unit System

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Page 23: Lezione HEC-RAS_ Parte I

3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche3.2.2 Iniziare un nuovo progetto3.2.2 Iniziare un nuovo progetto

File File New ProjectNew Project

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Page 24: Lezione HEC-RAS_ Parte I

3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche 3.2.3 Inserire i dati geometrici3.2.3 Inserire i dati geometrici

Edit Edit Geometric DataGeometric Data

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Page 25: Lezione HEC-RAS_ Parte I

3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche3.2.3 Inserire i dati geometrici3.2.3 Inserire i dati geometrici

File File Save Geometric Data As Save Geometric Data As

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Page 26: Lezione HEC-RAS_ Parte I

3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche3.2.4 Inserire i dati relatvi alle portate e alle condizioni al contorno3.2.4 Inserire i dati relatvi alle portate e alle condizioni al contorno

Edit Edit Steady Flow dataSteady Flow data

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Page 27: Lezione HEC-RAS_ Parte I

3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche3.2.4 Inserire i dati relatvi alle portate e alle condizioni al contorno3.2.4 Inserire i dati relatvi alle portate e alle condizioni al contorno

File File Save Flow Data As Save Flow Data As

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Page 28: Lezione HEC-RAS_ Parte I

3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche3.2.4 Esecuzione dei calcoli idraulici3.2.4 Esecuzione dei calcoli idraulici

RunRun Steady Flow AnalysisSteady Flow Analysis

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3 Lavorare con HEC-RAS: funzioni di Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

3.2 Implementazione di un modello: fasi cronologiche3.2.5 Visulaizzare e stampare I risultati3.2.5 Visulaizzare e stampare I risultati

Una volta che la simulazione è stata eseguita occorre verificare i risultati ottenuti.E' possibile visualizzare i risultati ottenuti sia in forma grafica che tabellare.

1. Tale verifica deve iniziare dall'analisi dei messaggi di errore, di attenzione, note e logche vengono prodotti dal programma in fase di esecuzioneche vengono prodotti dal programma in fase di esecuzione.

2. La seconda fase di verifica consiste in un'analisi speditiva dei livelli idrici nelle variesezioni, attraverso la visualizzazione del profilo longitudinale in modo da accertarsidell'assenza di eventuali errori grossolani.

3. Infine occorre analizzare nel dettaglio i risultati ottenuti per verificarne lacongruenza generale.

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Page 30: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioniInserimento sezioniInserimento sezioniInserimento attraversamentiInserimento attraversamentiInserimento opere idrauliche (trasversali e longitudinali)Inserimento opere idrauliche (trasversali e longitudinali)

Opere trasversaliOpere trasversaliOpere longitudinaliOpere longitudinali

G ti d ti t i i tt l t b llG ti d ti t i i tt l t b llGestione dati geometrici attraverso le tabelleGestione dati geometrici attraverso le tabelleImportazione dati geometriciImportazione dati geometrici

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Page 31: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni

EditEdit Geometric DataGeometric DataEdit Edit Geometric DataGeometric Data

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Page 32: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni

si disegna il tronco da si disegna il tronco da monte verso vallemonte verso valle

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Page 33: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni

È possibile di inserire una immagine come sfondo dello schemaÈ possibile di inserire una immagine come sfondo dello schema

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Page 34: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

f ( )4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni

Se si deve inserire un tronco Se si deve inserire un tronco che si innesta in quelloche si innesta in quelloche si innesta in quello che si innesta in quello

precedentemente immessoprecedentemente immesso

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Page 35: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni4.1 Sviluppo schema rete idrografica: inserimento aste e giunzioni

Dati giunzione Dati giunzione

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Page 36: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

f ( )4.2 Inserimento sezioni4.2 Inserimento sezioni

OptionsOptions Add a new cross sectionAdd a new cross sectionOptions Options Add a new cross section Add a new cross section

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 36

Page 37: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.2 Inserimento sezioni4.2 Inserimento sezioni

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 37

Page 38: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.2 Inserimento sezioni4.2 Inserimento sezioni

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 38

Page 39: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.2 Inserimento sezioni4.2 Inserimento sezioni

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 39

Page 40: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.2 Inserimento sezioni4.2 Inserimento sezioni

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 40

Page 41: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.2 Inserimento sezioni4.2 Inserimento sezioni

Options Options Argini (Argini (Levees) Levees)

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Page 42: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.2 Inserimento sezioni4.2 Inserimento sezioni

Options Options Area Area inattiva (inattiva (Ineffective Ineffective

Flow Area)Flow Area)Flow Area) Flow Area)

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Page 43: Lezione HEC-RAS_ Parte I

4 Geometria delle aste fluviali (Geometric Data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

4.2 Inserimento sezioni4.2 Inserimento sezioni

Options Options Ostruzioni Ostruzioni ((Obstruction) Obstruction)

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Page 44: Lezione HEC-RAS_ Parte I

5 Modellazione in moto permanenete: inserimento dati (Steady flow data)5 Modellazione in moto permanenete: inserimento dati (Steady flow data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Portate di progettoCondizioni al contorno

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Page 45: Lezione HEC-RAS_ Parte I

5 Modellazione in moto permanenete: inserimento dati (Steady flow data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

5.1 Portate di progetto5.1 Portate di progetto

Edit Edit Steady Flow dataSteady Flow data

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 45

Page 46: Lezione HEC-RAS_ Parte I

5 Modellazione in moto permanenete: inserimento dati (Steady flow data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

p ( y f )5.1 Portate di progetto5.1 Portate di progetto

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Page 47: Lezione HEC-RAS_ Parte I

5 Modellazione in moto permanenete: inserimento dati (Steady flow data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

5.2 Condizioni al contorno5.2 Condizioni al contorno

Reach Boundary Reach Boundary yyConditionsConditions

Known W.S. : altezza nota del pelo libero che occorre inserire per ogni profilo. Critical Depth: altezza critica, quando si seleziona questa condizione il programma calcola

automticamente la profondità critica per ogni profilo senza la necessità di inserire altre informazioni. Normal Depth: altezza calcolata in funzione della formula di Manning, il calcolo viene fatto

automticamente dal programma; occorre unicamente inserire la pendenza dell'energia o se sconosciuta ll d l l lib d l f d d l lquella del pelo libero o del fondo del canale.

Rating Curve: curva di deflusso; occorre inserire per punti la scala di deflusso della sezione quando nota e il programma ricava per interpolazione il valore necessario di altezza in funzione della portata.

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Page 48: Lezione HEC-RAS_ Parte I

5 Modellazione in moto permanenete: inserimento dati (Steady flow data)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

5.2 Condizioni al contorno5.2 Condizioni al contorno

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 48

Page 49: Lezione HEC-RAS_ Parte I

6 Modellazione in moto permanenete: simulazione (Steady flow analysis)6 Modellazione in moto permanenete: simulazione (Steady flow analysis)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Definizione delle principali caratteristiche della simulazione (plan)Parametri del modello di calcolo

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 49

Page 50: Lezione HEC-RAS_ Parte I

6 Modellazione in moto permanenete: simulazione (Steady flow analysis)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

6.1 Definizione delle principali caratteristiche della simulazione (plan)6.1 Definizione delle principali caratteristiche della simulazione (plan)

Run Run Steady Flow AnalysisSteady Flow Analysis

lentalentaveloceveloce

iimistamista

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Page 51: Lezione HEC-RAS_ Parte I

6 Modellazione in moto permanenete: simulazione (Steady flow analysis)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

6.1 Definizione delle principali caratteristiche della simulazione (plan)6.1 Definizione delle principali caratteristiche della simulazione (plan)

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 51

Page 52: Lezione HEC-RAS_ Parte I

6 Modellazione in moto permanenete: simulazione (Steady flow analysis)

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

6.2 Parametri del modello di calcolo6.2 Parametri del modello di calcolo

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 52

Page 53: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)

Visualizzazione tabelle risultati

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Page 54: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Geometric DataGeometric Data

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 54

Page 55: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)A) Sezioni trasversali (CrossA) Sezioni trasversali (Cross--Section)Section)

View View CrossCross--sectionsection

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Page 56: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)A) Sezioni trasversali (crossA) Sezioni trasversali (cross--section)section)

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Page 57: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)B) Profilo longitudinale (Water Surface Profiles)B) Profilo longitudinale (Water Surface Profiles)

View View Water Surface ProfilesWater Surface Profiles

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Page 58: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)C) Caratteristiche idrauliche lungo il profilo (General Profile Plot)C) Caratteristiche idrauliche lungo il profilo (General Profile Plot)

View View General Profile PlotGeneral Profile Plot

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Page 59: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)D) Scale di deflusso (Rating Curves)D) Scale di deflusso (Rating Curves)

View View Rating curvesRating curves

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 59

Page 60: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)E) Visione assonometrica tridimensionale (XE) Visione assonometrica tridimensionale (X--YY--Z Perspective Plot)Z Perspective Plot)

View View XX--YY--Z Perspective PlotZ Perspective Plot

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Page 61: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)F) Variazione del livello e della portata della sezione (Stage and Flow Hydrograph)F) Variazione del livello e della portata della sezione (Stage and Flow Hydrograph)

View View Stage and Flow HydrographStage and Flow Hydrograph

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 61

Page 62: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.1 Sezioni trasversali, profilo longitudinale e curve di deflusso (rating curves)G) Caratteristiche idrauliche (Hydraulic Property Plot)G) Caratteristiche idrauliche (Hydraulic Property Plot)

View View Hydraulic Property PlotHydraulic Property Plot

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 62

Page 63: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

7.2 Visualizzazione tabelle risultatiA) Tabelle complete dei risultati (Detailed Output Table)A) Tabelle complete dei risultati (Detailed Output Table)

View View Detailed Output TableDetailed Output Table

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 63

Page 64: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

p7.2 Visualizzazione tabelle risultati

B) Tabella riepilogativa risultati lungo il profilo (Profile Summary Table)B) Tabella riepilogativa risultati lungo il profilo (Profile Summary Table)) p g g p f ( f y )) p g g p f ( f y )View View Profile Summary TableProfile Summary Table

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 64

Page 65: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

p7.3 Utilizzo archivi DSS

7.3.1 Dati da un archivio DSS (DSS Data)7.3.1 Dati da un archivio DSS (DSS Data)

View View DSS DataDSS Data

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 65

Page 66: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

p7.3 Utilizzo archivi DSS

7.3.1 Dati da un archivio DSS (DSS Data)7.3.1 Dati da un archivio DSS (DSS Data)

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Page 67: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

p7.3 Utilizzo archivi DSS

7.3.1 Dati da un archivio DSS (DSS Data)7.3.1 Dati da un archivio DSS (DSS Data)

martedì 22 dicembre 2009 Il software HEC RAS 67

Page 68: Lezione HEC-RAS_ Parte I

7 Visualizzazione ed interpretazione dei risultati

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

p7.3 Utilizzo archivi DSS

7.3.1 Dati da un archivio DSS (DSS Data)7.3.1 Dati da un archivio DSS (DSS Data)

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Page 69: Lezione HEC-RAS_ Parte I

8 Principali problemi nell’uso di HEC8 Principali problemi nell’uso di HEC--RASRAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

Verifica dati immessiFile log: errori, attenzioni e noteVerifica risultati ottenuti

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Page 70: Lezione HEC-RAS_ Parte I

8 Principali problemi nell’uso di HEC-RAS

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

8.1 Verifica dati immessi8.1 Verifica dati immessi

Primo controllo: nel momento in cui i dati vengono inseriti negli appositi riquadri presentig g pp q pnelle finestre di gestione dei dati geometrici e dei parametri di calcolo. In particolare, per idati geometrici viene fatto un controllo di coerenza con i dati già presenti nel programma.Per i parametri di calcolo, invece, viene controllato che il valore immesso sia all'internod ll'i t ll di i i tit l tdell'intervallo di variazione consentito per quel parametro.

Secondo controllo: quando viene avviata la simulazione, subito prima di effettuare i veri epropri calcoli. Questo secondo controllo riguarda in primo luogo la completezza dei dati equindi la loro conformità generale rispetto alla simulazione che si è avviata Nel casoquindi la loro conformità generale rispetto alla simulazione che si è avviata. Nel casovengano riscontrati problemi in questo secondo controllo, questi saranno evidenziati nellafinestra riportata in figura e l'esecuzione della simulazione termina in modo irregolare.

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Page 71: Lezione HEC-RAS_ Parte I

8 Principali problemi nell’uso di HEC-RAS Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

8.2 File log: errori, attenzioni e note8.2 File log: errori, attenzioni e note I messaggi di errore (Errors) vengono scritti quando i problemi che si riscontrano sono taligg ( ) g q p

da impedire alla simulazione di terminare. I messaggi di attenzione (Warnings) vengono scritti quando il programma rileva dei

problemi di coerenza nei dati, che però non impediscono che l'esecuzione termini in modoregolare. In ogni caso è tuttavia necessario verificare la congruità dei risultati ottenuti nelpunto in cui viene segnalato il messaggio di attenzione, ed eventualmente verificare ecorreggere i dati che portano a questi risultati.ViewView Summary Err Warn NotesSummary Err Warn NotesView View Summary Err, Warn, Notes Summary Err, Warn, Notes

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Page 72: Lezione HEC-RAS_ Parte I

8 Principali problemi nell’uso di HEC-RAS Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

8.2 File log: errori, attenzioni e note8.2 File log: errori, attenzioni e note

O tiO ti S t L Fil O t t L lS t L Fil O t t L l S tt il d tt li d l fil LS tt il d tt li d l fil LOptions Options Set Log File Output LewelSet Log File Output Lewel Setta il dettaglio del file LogSetta il dettaglio del file Log

OptionsOptions Set Log File Output LewelSet Log File Output LewelOptions Options Set Log File Output LewelSet Log File Output Lewel

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Page 73: Lezione HEC-RAS_ Parte I

8 Principali problemi nell’uso di HEC-RAS Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

8.3 Verifica risultati ottenuti8.3 Verifica risultati ottenuti

Una volta verificati i messaggi di errore, di attenzione, le note ed il file di Log, sipassa all'esame dei risultati ottenuti dalla simulazione.

In primo luogo occorre fare una verifica speditiva attraverso la visualizzazione deigrafici. L'esame delle sezioni può servire per valutare la presenza di erroripuntuali relativi alla geometria delle stesse; un esame di profilo longitudinalepuntuali relativi alla geometria delle stesse; un esame di profilo longitudinaleserve invece per un'analisi generale dei risultati ottenuti. In particolare, occorreanalizzare il profilo dell'energia totale, oltre che quello del pelo libero e dellaprofondità critica.

Anche la visualizzazione assonometrica tridimensionale può essere utile perverificare in modo rapido la presenza di improvvisi restringimenti delle sezioniverificare in modo rapido la presenza di improvvisi restringimenti delle sezioni.Dopo una prima verifica speditiva fatta attraverso i grafici, occorre esaminare neldettaglio i risultati ottenuti.

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Page 74: Lezione HEC-RAS_ Parte I

BibliografiaBibliografia

Corso di PROGETTAZIONE DI OPERE IDRAULICHE

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