Manual Espanol HEC RAS Transporte de Sedimentos

Vista previa del material en texto

HEC RAS MODELACIÓN DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
Ya que la modelación del transporte de sedimentos es bastante compleja, los 
datos utilizados para predecir el cambio en el lecho es incierta y la teoría 
empleada para ello es empírica y muy sensible a una gran cantidad de 
variables físicas. Sin embargo, con buenos datos, se puede utilizar un modelo 
calibrado para predecir tendencias a largo plazo, que pueden servir para la 
toma de decisiones y evaluación de alternativas de proyectos.
FLUJO CUASI – PERMANENTE
HEC – RAS usa una simplificación hidrodinámica, una aproximación común que 
usan muchos modelos de transporte de sedimentos. La suposición de flujo 
cuasi – permanente, aproxima un hidrograma continuo con una serie de 
perfiles de flujo permanente discretos. Para cada registro en las series de 
caudal, el flujo se mantiene constante en una ventana de tiempo para el 
transporte. Los perfiles de flujo permanente son más simples de desarrollar que
un modelo de flujo no permanente, y la ejecución del programa es más rápido.
Cada perfil de flujo permanente discreto se divide y luego se subdivide en 
bloques más cortos de tiempo para los cálculos de transporte de sedimentos. 
HEC – RAS tres pasos de tiempo diferentes, cada uno una subdivisión del otro, 
que son: duración del flujo, incremento computacional y tiempo de mezcla.
Duración del flujo
Es el paso de tiempo más largo, y representa la línea de tiempo sobre la cual el
flujo, tramo, temperatura o cargas de sedimento se asumen constantes. Si los 
datos de caudal se tomaron diariamente, la duración del flujo sería 24 horas a 
menos que se interpolaran pasos de tiempo más cortos. Para especificar un 
valor constante del tramo, caudal, temperatura o entrada de sedimentos se 
puede asociar un valor a una duración muy larga la cual, si es suficientemente 
larga, fijará el parámetro para toda la modelación.
Incremento computacional
Aunque el caudal se mantiene constante en toda la duración del flujo, la 
geometría del lecho y la hidrodinámica se actualizan luego de cada incremento
computacional. La estabilidad del modelo puede ser sensible a este paso de 
tiempo, porque la geometría del lecho sólo puede cambiar al final del paso de 
tiempo. Cuando el incremento computacional es demasiado largo, la geometría
del lecho no se actualiza con la frecuencia suficiente y los resultados del 
modelo pueden variar.
Tiempo de mezcla del lecho
Es el parámetro SPI para HEC-6. Durante cada tiempo de mezcla en un 
incremento computacional, la batimetría, parámetros hidráulicos, y potencial 
de arrastre para cada tamaño de grano se mantienen constantes. Los cálculos 
para erosión de sedimentos y deposición se hacen en este paso de tiempo y 
esto puede causar cambios en la composición de la capas de mezcla del lecho 
(capa activa y/o capas inactivas). El perfil de gradación vertical se reconfigura 
en respuesta a la remoción o adición de material. Como la gradación de la capa
activa cambia durante este paso de tiempo, la capacidad de transporte de 
sedimentos cambia aun cuando la hidrodinámica – y el potencial de arrastre – 
se mantenga constante.
CONTINUIDAD DEL SEDIMENTO
Las rutinas de enrutamiento del sedimento de HEC – RAS resuelve la ecuación 
de continuidad del sedimento, conocida como la ecuación de Exner:
(1−λ p )B
∂η
∂ t
=
−∂Qs
∂ x
Dónde:
B = acho del canal,
η = elevación del canal,
λp = porosidad de la capa activa,
t =tiempo,
x = distancia,
Qs = carga total de transporte de sedimentos.
La ecuación implica que el cambio del volumen de sedimentos en un volumen 
de control (agradación o degradación) es igual a la diferencia entre las cargas 
entrante y saliente:
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE:
El lado derecho de la ecuación de continuidad es el gradiente de sedimento en 
un volumen de control, comparando la entrada de sedimento con la salida del 
mismo. El sedimento de entrada es el sedimento que entra al volumen de 
control desde aguas arriba del volumen de control ( s ) y desde cualquier 
fuente local (entradas de sedimento laterales). La máxima cantidad de 
sedimento que puede dejar el volumen de control es una función de la cantidad
de sedimento que el agua puede mover. Esto se refiere a la capacidad de 
transporte de sedimentos, y se calcula para cada volumen de control para cada
paso de tiempo de mezcla del lecho.
Clases de grano:
El rango de material transportable, entre 0.002 mm y 2048 mm, se divide en 
20 clases de granos que contienen porciones del espectro de tamaños de 
granos adyacentes pero no superpuestos. Las clases de grano que se tienen 
por defecto se basan en la escala estándar de logaritmo base 2 donde el límite 
superior de cada clase es dos veces el límite superior de la clase adyacente 
menor. Todas las partículas de cada clase de grano representan por un único y 
representativo tamaño de la partícula. HEC – RAS usa la media geométrica de 
la clase del grano (raíz cuadrada del producto de los límites superior e inferior) 
para representar el tamaño de grano.
Potencial de transporte de sedimentos
Es una medida de cuánto material de una clase particular de grano en 
condiciones hidrodinámicas se puede transportar. Se calcula con una de las 
ecuaciones de transporte de sedimentos disponible en el programa. Como la 
maría de dichas ecuaciones se desarrollaron para usarse con un tamaño de 
grano particular (sea d50 y/o d90 ), la ecuación se aplica 
independientemente de cada clase de grano presente en el sistema. Este valor,
calculado para cada clase de grano sin importar su prevalencia en el lecho, se 
llama potencial de transporte. 
Como el transporte de sedimentos es sensible a muchas variables, los 
potenciales calculados por diferentes ecuaciones pueden variar en orden de 
magnitud, dependiendo en cómo se comparen el material y la hidrodinámica 
del proyecto con los parámetros sobre los cuales la función de transporte fue 
desarrollada. La función de transporte que debe seleccionarse, debe ser 
aquella que haya sido desarrollada para parámetros de gradaciones y 
condiciones hidrodinámicas similares a las que se tienen en el proyecto de 
interés. Las ecuaciones utilizadas son:
Acker y White(1973)
Es una función de carga total que se desarrolló con datos de canales, para 
gradaciones relativamente uniformes en el rengo comprendido entre arena y 
grava fina. Las condiciones hidrodinámicas se seleccionaron para cubrir el 
rango de configuraciones del lecho incluyendo ondulaciones, dinas y lecho 
plano. El sedimento suspendido es función de la velocidad de corte mientras 
que la carga de fondo es una función del esfuerzo cortante.
Engelund Hansen(1967)
Es una ecuación de transporte de carga total desarrollada con datos de 
canales. Se usaron tamaños de grano relativamente uniformes, entre 0.19 mm 
y 0.93 mm. Es una función relativamente simple, función de la velocidad del 
canal, corte del fondo, y el valor de d50 del material. Su aplicación se 
restringe a sistemas de arena.
Laursen-Copeland (1968)
Es una función de carga total que se basó inicialmente en ecuaciones de 
canales y posteriormente expandida por Madden para incluir datos del Río 
Arkansas. ES una función básica de corte de exceso y la razón entre la 
velocidad de corte y la velocidad de caída. Más adelante, Copelan (1989) 
generalizó la ecuación para que fuera usado en lechos gradados.
El material de sedimento para el cual se desarrolló esta función se extiende en 
el rango de los limos. Ninguna de las funciones que se incluyen en RAS se han 
desarrollado para partículas del tamaño de limos. Cualquier potencial calculado
para limo con las demás unciones serían extrapolaciones, generando errores 
mayores que la incertidumbre asociada con el cálculo de la capacidad de 
transporte. Trabajos recientes en el Estado de Colorado demostraron que la 
ecuaciónde Laursen supera a otras funciones de transporte en el rango de los 
limos.
Meyer-Peter Müller (1948)
Fue una de las ecuaciones inicialmente desarrolladas y es aún una de las más 
usadas. Es una relación de exceso de corte. Es estrictamente una ecuación de 
carga de fondo desarrollada con experimentos en canales de arena y grava en 
condiciones de lecho plano. La mayor parte de los datos se desarrollaron para 
substratos de grava relativamente uniformes. La ecuación es aplicada con 
mayor éxito en el rango de las gravas. Tiene a predecir por debajo el 
transporte de materiales más finos.
Recientemente Wong (2003) y Wong y Parker (2007) demostraron que esta 
función predecía excesivamente el transporte por aproximadamente un factor 
de dos. Esta conclusión se basó en el análisis de los resultados originales de 
Meyer-Peter y Müller. Para mejorar la función ellos reescriben la ecuación de 
exceso de corte:
qb
¿=8 ( τ¿−τc¿ )
3 /2 , τ c
¿=0.047
Cómo:
qb
¿=3.97 ( τ¿−τc¿ )
3 /2 , τ c
¿=0.0495
Dónde qb
¿
 es el número de carga de fondo de Einstein (correlacionado con la 
carga de fondo), τ
¿
 es el esfuerzo de Shield, que es comparado con τc
¿
 que
es el esfuerzo crítico de Shield.
Toffaleti(1968)
Es une función de carga total desarrollada inicialmente en partículas del 
tamaño de arenas. Toffaleti se considera una función de “Río Largo”, ya que 
buena parte de los datos usados para su desarrollo fueron sistemas largos de 
carga suspendida. La función no es en gran medida dependiente de la 
velocidad de corte o corte del fondo. Fue formulada mediante regresiones de 
temperatura y un exponente empírico que describe la relación entre el 
sedimento y las características hidráulicas.
La función de Toffaleti divide la columna de agua en zonas verticales y calcula 
la concentración de cada zona con una aproximación de un perfil de 
concentración de Rouse. El transporte para cada zona se calcula 
separadamente. Esta aproximación es más apropiada para transporte con 
carga suspendida tal que la distribución vertical de Rouse incluya 
concentraciones significantes en la columna de agua. La función ha sido usada 
con éxito en sistemas largos como los Ríos Mississipi, Arkansas y Atchafalaya.
Adicionalmente, la ecuación de Toffaleti usa dos tamaños de grnao diferentes,
d50 y d65 , en un intento por cuantificar la dependencia del transporte en la
desviación gradacional de la media. Esto tiene más sentido cuando la ecuación 
se usa para calcular el transporte del material gradacional más grueso. Cuando
se aplica a clases individuales de tamaño de grano, usa el valor de d50 y
d65 para la clase de grano dada, ampliando un poco el uso del parámetro
d65 .
Yang (1973, 1984)
Es una ecuación de transporte de carga total que se basa en la Potencia de la 
Corriente, producto de la velocidad y el esfuerzo cortante. La función se 
desarrolló y probó en una variedad de datos de campo y de canales. La 
ecuación se compone de dos relaciones separadas para transporte de arenas y 
transporte de gravas. La transición entre arena y grava se suaviza para evitar 
discontinuidades muy grandes. Yang tiende a ser muy sensible a la velocidad 
de corte y es más sensible a la velocidad de caída que las demás.
Wilcock (2001); Wilcock y Crowe (2003)
Es una ecuación de carga de fondo diseñada para lechos gradados que 
contengan arena y grava. Es un método de transporte superficial basado en la 
teoría de que el transporte es primeramente dependiente en el material en 
contacto directo con el fluido. Su desarrollo se basó en las gradaciones de la 
superficie en canales y ríos. Por lo tanto, las gradaciones del lecho deberían 
reflejar las propiedades de la superficie del fondo. Wilcock tiene adicionalmente
una función de encubrimiento que reduce el potencial de transporte de las 
partículas más pequeñas basado en la premisa de que ellas están entre clastos
de gravas más grandes y no experimentan toda la fuerza del campo del fluido 
en la capa límite turbulenta.
La teoría central de la ecuación de Wilcock es que el potencial de transporte 
de grava aumenta a medida que el contenido de arena aumenta. Un corte de 
referencia adimensional se calcula para el substrato que es una función de la 
arena contenida en la superficie del lecho:
τ rm
¿ =0.021+0.015 e−20FS
Dónde τ rm
¿
 es el esfuerzo cortante de referencia y FS es el contenido de 
arena en porcentaje. A medida que el contenido de arena aumenta: el corte de 
referencia decrece, el corte de exceso del lecho aumenta, y el transporte total 
aumenta. Tiene a ser la más apropiada para sistemas bimodales u tiene a 
divergir de las otras ecuaciones para transporte unimodal de arena o de grava.
Capacidad de transporte:
Una vez que el potencial de transporte se calcula para cada tamaño de grano, 
se debe calcular un transporte total que sea representativo para el sistema de 
gradación que se tenga. Como cada potencial se calcula sin referencia sobre la 
verdadera cantidad de granos de cada tamaño en la granulometría (ya que el 
potencial de transporte para cada tamaño se calcula como si el sistema 
estuviera compuesto 100% de ese tamaño de grano), el potencial para cada 
tamaño de grano se debe ponderar de acuerdo con su cantidad relativa en la 
granulometría.
La capacidad de transporte para cada tamaño es el potencial de transporte 
multiplicado por el porcentaje de ese tamaño en el lecho. Entonces la 
capacidad total de transporte es:
T c=∑
j=1
n
β jT j
Dónde: T c es la capacidad total de transporte, n es el número de 
tamaños de grano, β j es el porcentaje de la capa activa compuesta por el 
material del tamaño dado “ j ” y T j es el potencial de transporte calculado
para el material del tamaño “ j ”. Esto se basa en la suposición de Einstein 
(1950) de que la descarga de sedimento de un tamaño es proporcional a la 
cantidad en fracción de ese tamaño presente en el lecho (Vanoni 1975).
Se aplica la ecuación de continuidad para cada tamaño de grano 
indpendientemente. La capacidad total no se usa en el programa. La capacidad
calculada se compara con la provisión de cada tamaño de grano y un exceso o 
déficit se determina para dicho tamaño de grano.
LÍMITES DE CONTINUIDAD
La ecuación de continuidad compara la capacidad de transporte con la carga 
entrante para cada tamaño de grano y para cada paso de tiempo. Si la 
capacidad excede la provisión, se calcula un déficit, pero si la provisión excede 
la capacidad, el volumen de control tiene un exceso del tamaño del gano. En 
general, el exceso se convierte en deposición y el déficit se traduce en erosión.
De cualquier manera, la diferencia entre provisión y capacidad no se puede 
convertir directamente en un cambio del lecho, porque hay restricciones físicas
en el proceso de deposición y erosión. HEC-RAS modela estas restricciones con 
tres limitantes básicos: un límite de deposición temporal, límite de erosión 
temporal, y los algoritmos de selección y acorazamiento que proveen una 
limitante adicional en la erosión.
Límite temporal de deposición
Es el límite pasado en la más simple teoría. Ya se ha establecido la teoría 
acerca de cuán rápido pueden caer y depositarse de la columna de agua las 
partículas: la velocidad de caída. Comparando la distancia vertical que viaja un 
partícula en un paso de tiempo (velocidad de caída * tiempo), HEC – RAS 
determina qué porcentaje del exceso de sedimento puede depositarse en un 
volumen de control y paso de tiempo dados. Se calcula un coeficiente de 
eficiencia de deposición para cada tamaño (clase) de grano, i :
Cd=
V s (i )∗∆ t
De (i)
Dónde: Cd es el coeficiente de eficiencia de deposición, V s (i ) es la 
velocidad de caída para el tamaño de grano, ∆ t es el paso de tiempo y
De es la profundidad efectiva de la columna de agua sobre la cual el tamañode grano es transportado.
El coeficiente es una fracción tal que si el producto de la velocidad de caída y 
la duración del paso de tiempo es menor que la profundidad efectiva, la 
cantidad de exceso que se puede depositar en el volumen de control se reduce 
proporcionalmente. Si el denominador es mayor que el numerador, todo el 
exceso de sedimento se traduce en deposición. Para generar este parámetro, 
se calculan dos variables: la velocidad de caída y la profundidad efectiva de 
transporte.
Velocidad de caída
Las mayoría de las teorías de velocidad de caída se derivan del balance de 
fuerzas gravitacionales y de arrastre en una partícula que cae a través de la 
columna de agua. El diagrama de cuerpo libre es:
Aplicando estas ecuaciones para velocidad de caída es complejo. Cuando se 
igualan y solucionan las ecuaciones, la velocidad de caída resulta ser una 
función del coeficiente de arrastre, CD que es función del número de 
Reynolds y que, a su vez, es función de la velocidad de caída. Se requiere 
entonces una aproximación para el coeficiente de arrastre y número de 
Reynolds o una solución iterativa (Capítulo 12 manual de referencia HEC - RAS).
Rubey asumió una propiedad y realizó una función analítica simple para la 
velocidad de caída. Toffaleti desarrolló empíricamente curvas de velocidad de 
caída basadas en datos experimentales. Van Rijn usó como suposición inicial la 
de Rubey y luego calculó una nueva velocidad de caída a partir de curvas 
experimentales vasadas en el número de Reynolds calculado de la suposición 
inicial. Finalmente, Report 12 es una solución iterativa que usa las mismas 
curvas que Van Rijn pero usa la velocidad de caída calculada para calcular un 
nuevo número de Reynolds y continúa iterando hasta que la velocidad de caída
asumida coincida con la calculada con una tolerancia aceptable.
La velocidad de caída también depende de la forma de la partícula. La forma 
de la caída puede causar que las fuerzas resistivas y de movimiento diverjan 
de la derivación simplificada de una esfera. Tocas las ecuaciones asumen un 
factor de forma o uno de formación en la curva experimental. Únicamente 
Report 12 es tan flexible como para calcular la velocidad de caída como una 
función del factor de forma. De este modo, el factor de forma es una variable 
de entrada, pero es utilizado únicamente cuando se selecciona el método 
Report 12.
Profundidad efectiva de transporte
El límite de deposición temporal trabaja comparando cuán lejos puede caer la 
partícula en un paso de tiempo contra la distancia disponible para que ésta 
viaje. La distancia a la que puede caer se calcula mediante el método de 
velocidad de caída seleccionado. Pero la distancia de viaje disponible depende 
en el perfil de concentración del tamaño del grano en el fluido (p.e. el 
sedimento no se distribuye uniformemente en la columna de agua).
La teoría clásica del perfil de concentración fue desarrollada por Rouse (1963) y
se resume en la siguiente figura:
El número de Rouse, z, es mayor para partículas más grandes y menor para 
velocidades de corte mayores. Partículas más pequeñas y mayores esfuerzos 
de corte derivan en partículas suspendidas distribuidas en casi toda la columna
de agua. Esto corresponde a una mayor distancia que la partícula promedio 
debe caer para depositarse.
Toffateli dividió la columna de agua en 4 zonas y calculó el transporte para 
cada una, como se muestra en la figura siguiente:
Ésta puede usarse como una integración discreta del perfil de Rouse. HEC – 
RAS adopta esas cuatro zonas como la profundidad efectiva de trasnporte para 
diferentes tamaños de grano. Los tamaños de grano, incluyendo los menores 
que arena muy fina son igualmente distribuidos a través de la columna de 
agua. La arena fina es mezclada en las zonas media, baja y del lecho que 
compone la fracción baja (1/2.5) de la columna de agua. Se asume que las 
partículas más gruesas viajan relativamente más cerca al lecho. La arena de 
tamaño medio y partículas más gruesas se depositan en la zona baja y en el 
lecho, una zona bien mezclada que constituye la fracción 1/11.24 de la 
columna de agua, de acuerdo con las regresiones de Toffaleti.
Dicha aproximación tiene limitantes. Se asume que el material está igualmente
distribuido en toda la zona al inicio de cada paso de tiempo. Ésta es una 
simplificación delos gradientes de concentración que se encuentran en la 
figura de la teoría del perfil de concentración Rouse. La suposición también 
ignora la distribución vertical del fluido en una sección transversal. Al intentar 
transportar la profundidad sólo al tamaño del grano, ya no se tiene la 
dependencia de la velocidad de corte de Rouse. Finalmente, la zona de 
transporte es mezclada completamente al inicio de cada paso de tiempo, así 
que no se tiene memoria de cuán lejos se depositó el material en el paso de 
tiempo previo. A pesar de las limitaciones, el límite temporal de deposición 
brinda una ventaja sobre una aproximación de continuidad, al limitar la 
cantidad de sedimento de exeso que se deposita, basándose en la 
aproximación de un proceso físico.
Límite temporal de erosión
Similar a la deposición, la erosión también es un proceso dependiente del 
tiempo. Una cantidad ilimitada de material no puede ser erodada en un paso 
de tiempo. Entonces se necesita aplicar un límite temporal de erosión al déficit 
de continuidad calculado. Desafortunadamente, los procesos físicos que 
describen la naturaleza temporal de la erosión no han sido tan estudiados 
como aquellos que limitan la deposición. Las ecuaciones que se utilizan son 
más empíricas y en general menos precisas.
La teoría que implementa HEC –RAS se basa en el principio de la longitud 
característica del fluido. La suposición principal, basada en experimentos de 
canales indocumentados, es que el campo de flujo requiere treinta veces la 
profundidad del agua para arrastrar completamente un déficit de continuidad. 
La ecuación para el coeficiente de arrastre es:
C e=1.368−e
−( L30D )
Dónde C e es el coeficiente de arrastre (entrainment), D es la profundidad
del flujo, y L es la longitud del volumen de control. El coeficiente de arrastre
resultante para razones de L/D entre cero y 40 se muestran en la siguiente 
figura. El déficit de sedimento calculado se multiplica por este coeficiente de 
arrastre para calcular cuándo de ello se convierte en erosión.
Si la longitud excede la profundidad de flujo treinta veces o más, el coeficiente 
de arrastre se acerca a 1 y todo el déficit es erodado de la sección transversal. 
En el límite más bajo, como la longitud se acerca a la profundidad, el segundo 
término de la ecuación tiende a 1, dejando un coeficiente C e de 0.368. 
Entonces, el programa permitirá que al menos 36.8% del déficit se convierta en
erosión.
Selección y acorazamiento
 La erosión también se ve limitada por la cantidad de material. En muchos ríos 
bien gradados, la totalidad de la gradación del lecho está cubierta por una 
capa de material grueso llamada coraza. Esta capa puede formarse por 
acorazamiento estático o por el transporte diferencial de materiales más finos. 
Particularmente aguas debajo de presas, la mayor parte del fluido mueve 
partículas finas, mientras el material grueso es estático y se posiciona en la 
superficie protegiendo el material del fondo del transporte. La coraza también 
se puede formar por acorazamiento dinámico, la representación de partículas 
gruesas que alcanzan el equilibrio de transporte de un material gradado. 
En cualquier caso, la formación de una coraza tiende a disminuir el transporte 
total porque las partículas de la superficie, que son las únicas disponibles para 
transportar, tienden a ser más gruesas y difíciles de mover. Este es también un
limitador físico en la capacidad de transporte.
Para modelar la coraza,se incluyen dos algoritmos en HEC – RAS para simular 
la selección y acorazamiento del lecho. Ambos se basan en la división del lecho
en una capa activa y una inactiva. La diferencia entre ambas es que cuando se 
calcula la capacidad de transporte, multiplicando el potencial de transporte con
el porcentaje del tamaño del grano, ese porcentaje está basado únicamente en
la distribución de partículas en la capa activa.
Exner 5
Es un algoritmo de mezcla de tres capas de lecho, fue diseñado para tener en 
cuenta las influencias del acorazamiento estático. Fue desarrollado por Tony 
Thomas (1982) y es el método por defecto en HEC -6 y HEC-6T. Divide la capa 
activa en una capa de cubierta y una subsuperficial. La deposición y la erosión 
se presentan en la capa de cubierta. Nótese que el cálculo de la capacidad de 
sedimentación se basa en ambas capas (de cubierta y subsuperficial) 
combinadas (capa activa). 
Si la capa de cubierta se engrosa (p.e. erosión de finos) la capacidad de 
sedimentación del material más fino se reducirá porque éste fino constituirá un
mínimo porcentaje de la capa activa. Adicionalmente, si el peso de la 
estratificación (stratification weight) de la capa activa cae bajo 2d (2 veces la 
profundidad de un grano), entonces las reglas de la selección y el 
acorazamiento implican que se reduzca la influencia que la capa de 
cubrimiento debería tener en la capacidad de transporte. Estas reglas evalúan 
el grosor de la capa de cubrimiento y cuando ésta alcanza el 50% de 1d, dicha
capa se mezcla completamente con la capa subsuperficial. El valor de 50% 
surge de la tesis de Al Harrison, en la que él encontró que el equilibrio del 
transporte de sedimentos se afectaba cuando 40% de la superficie del lecho 
estaba cubierta en sus experimentos en canales. La nueva capa de cubierta se 
crea instantáneamente.
Capas del lecho en Exner 5: La capa de cubierta es permanente (es decir que 
la capa de cubierta se traslada de un cálculo de mezcla del lecho al siguiente). 
Sin embargo, la capa subsuperficial no s permanente, al inicio del escenario de 
mezcla del lecho. La capa subsuperficial se crea del material en la capa 
inactiva. Cualquier material que se encuentre en la capa subsuperficial al final 
del escenario de mezcla del lecho, regresa a la capa inactiva. Si la capa de 
cubierta contiene limos o arcillas que se originan de mayores profundidades en
el lecho (el material fino no se depositó, pero se agregó a la capa de cubierta 
cuando la capa subsuperficial se combinó con ella), este material regresa 
también a la capa inactiva. Adicionalmente, si la capa de cubierta al final de la 
mezcla crece a un grosor mayor que 2 pies, el material se transfiere de la capa 
de cubierta a la capa inactiva, de modo que la capa de cubierta se reduce a 
una profundidad de 0.2 pies. Todo el material transferido a la capa inactiva es 
completamente mezclado.
Al inicio del escenario de mezcla del lecho, se define la masa de transferencia. 
Esto es, la cantidad de material que se tomará de la capa inactiva para crear la
capa subsuperficial. La masa de transferencia inicial se determina calculando la
capacidad de transporte estimada y convirtiéndola, así como la descarga de 
sedimento entrante y el potencial de transporte en masa de sedimento para un
volumen de control dado. Para cada tamaño de grano, la masa entrante (de 
ese tamaño) se resta de la masa de capacidad de transporte estimada (para 
ese tamaño). El mayor diferencial, para cualquier tamaño, es la masa 
potencial de transferencia. La masa de transferencia inicia con con la masa 
potencial de transferencia. Entonces está sujeta a otras restricciones, los 
valores máximo y mínimo de las restricciones, para llegar al valor final para un 
paso de tiempo computacional. La primera prueba es la máxima masa de 
erosión. No se permite exceder el valor de la máxima masa de erosión.
La máxima masa de erosión es la cantidad de material que está sobre la 
profundidad de equilibrio. La máxima erosión es normalmente el factor 
limitante para crear la capa subsuperficial. Cuando esto pasa, la capa activa 
final en Exner 5 es aproximadamente la capa de material comprendida entre la
superficie del lecho y una profundidad supuesta a la cual no ocurre transporte 
para la gradación del material del lecho y condiciones de flujo dadas. Existen 
dos restricciones adicionales a la masa de transferencia. Si la capa inactiva 
está constituida por más de 10% de arcilla y la opción de transporte de arcilla 
se encuentra activada, el peso de transferencia se limita por la rata de erosión 
del material arcilloso. Además, la masa de transferencia no puede ser menor 
que una cantidad de material igual a 2D100, es decir, dos veces el máximo 
tamaño del grano.
Peso de la estratificación: al inicio de cada paso de tiempo computacional, se 
calcula el peso de la estratificación de la capa de cubierta. El peso de 
sedimento para una profundidad de 0.5 veces el diámetro de un grano, luego la
capa de cubierta no es un escudo efectivo contra la filtración de partículas más
finas de la capa subsuperficial. La capa subsuperficial se combina entonces 
con la capa de cubierta y se forma entonces una nueva capa subsuperficial a 
partir de la capa inactiva, de acuerdo con la masa de transferencia calculada 
previamente.
El peso de la estratifiación es la sima de la profundidad del grano para cada 
tamaño del grano. Por ejemplo, asumiendo que la capa de cubierta se compone
únicamente de dos tamaños, arena gruesa y fina, si la cantidad de material 
grueso pudo llenar la capa de cubierta hasta una profundidad de 1.5 veces el 
diámetro de la arena gruesa, y el material fino pudo llenar la capa de cubierta 
hasta una profundidad de 0.3 veces el diámetro de la arena fina, la profundidad
total (en términos del peso de la estatificación) sería 1.8 granos. Si el peso de 
la estratificación es menos que 1 grano, entonces la capa de cubiera no es un 
escudo efectivo contra la filtración de partículas finas de la capa subsuperficial.
Así mismo, si el peso de la estratificación de toda la capa activa está por 
debajo de 2, entonces se tiene una reducción adicional en la cantidad de 
sedimento que se puede erosionar.
Profundidad de equilibrio: se define como la profundidad mínima a la que todos
los tamaños de partícula en la mezcla de la superficie del lecho resistirán la 
erosión para fuerzas hidráulicas dadas impuestas en el lecho. 
Alternativamente, es la profundidad de máximo potencial de erosión (la erosión
real sería más restringida debido al acorazamiento). Se basa en la relación 
entre la energía hidráulica, la rugosidad del lecho y la intensidad de transporte 
del sedimento.
La profundidad de equilibrio, De, se calcula combinando la ecuación de Manning
para velocidad de flujo, la ecuación de Strickler para la rugosidad del grano y la
ecuación de intensidad de transporte de Einstein:
Manning:
V=1.49
n
R
2
3 S f
1
2
Ecuación de rugosidad de Strickler:
n= d
1
6
29.3
Ecuación de intensidad de transporte de Einstein:
ψ=
ρs−ρw
ρw
d
DS f
Dónde:
V = velocidad, 
R = radio hidráulico,
S f = pendiente de fricción,
n = rugosidad n de Manning,
d = tamaño representativo de la partícula,
ρs = densidad del grano,
ρw = densidad del agua,
D = profundidad.
En la ecuación de Einstein se asume la erosión de la partícula cuando ψ≥30 . 
Las partículas de sedimento se tratan como arena de cuarzo, cuya gravedad 
específica es 2.65. El valor del término de densidad sumergida de la partícula 
en la ecuación (( ρs− ρw)/ ρw) es 1.65. Estas sustituciones permiten reducir la 
ecuación de Einstein a:
S f=
d
18.18D
Estas tres ecuaciones se pueden resolver por unidad de descarga de agua, 
reemplazando el radio hidráulico en la ecuación de Manning por la profudidad,
D , y el valor de n con la ecuación de Strickler:q= 1.49
( d
1
6
29.3 )
D
3
5 ( d18.18D )
1
2
O:
q=10.21D
7
6 d
1
3
Dónde q es la descarga de agua en pies cúbicos por segundo por pie de 
ancho.
Si todas las partículas de sedimento en el lecho fueran del mismo tamaño, la 
profundidad de equilibrio sería:
De=( q10.21d1/3 )
6 /7
Dónde De es la profundidad de equilibrio para la partícula de tamaño i .
Capa activa
En HEC-RAS se incluye un método de 2 capas activas. Una aproximación de 
una sola capa activa tiene desventajas como menor discretización vertical y un
factor indefinido de acorazamiento. Debería usarse con cuidado. Sin embargo, 
es un método más intuitivo y transparente, puede formar una capa activa fina 
o gruesa, y con un incremento apropiado de intercambio, puede ser preferible 
en algunos casos de modelación de sistemas de coraza móvil (Gibson and 
Piper, 2007).
Se el a tribuye usualmente a Hirano (1971) la introducción de la aproximación 
de la capa activa para modelación de transporte de sedimentos (ya que HEC 
estaba haciendo trabajos similares al mismo tiempo). Esta aproximación divide 
el sustrato en una capa activa (de mezcla o de superficie) que se encuentra 
disponible para transporte, y una capa inactiva que no tiene influencia en los 
cálculos para un paso de tiempo dado.
Como las capas activa e inactiva se componen de gradaciones diferentes, hay 
una discontinuidad entre ellas. Cuando el lecho se agrada y degrada el 
material, pasa por esta interface con el objetivo de restaurar la capa activa a 
un espesor especificado (P.e. el d90 ). En el caso erosivo es trivial el cálculo de
la composición gradacional de este incremento de intercambio. Material de la 
capa inactiva sube hacia la capa activa.
El caso de deposición podría ser cuestión de asumir que el material agregado a
la capa activa es bien mezclado. Restaurar el espesor de la capa activa 
involucraría la transferencia de parte de este material mezclado de la capa 
activa hacia la capa inactiva. Alternativamente, en el escenario completamente
mezclado, el material de carga del lecho sería depositado sobre la capa activa 
y el material sin mezclar del fondo de la capa activa se movería hacia la capa 
inactiva (la capa activa entonces sería bien mezclada antes del siguiente paso 
de tiempo computacional). Sin embargo, luego de observaciones de campo en 
ríos de lecho de grava, se sugirió que la capa superficial es sistemáticamente 
más gruesa que el substrato. Parker et al (1991) probo la hipótesis de que el 
incremento de intercambio de deposición se compone de la gradación de la 
carga de lecho más que de la gradación de la capa activa inicial. Se supuso que
el material depositado penetraba en la capa activa y era esencialmente 
depositado directamente sobre la capa inactiva. Esta aproxiamción estaba 
restringida porque no permitía la evolución del lecho o el afinamiento aguas 
abajo, pero conducía a la hipótesis de que la capa superficial actúa como un 
filtro dándole a los granos más dinos depositados de la carga de fondo, mayor 
oportunidad de pasar directamente hacia la capa inactiva.
Toro-Escobar et al (1996) avanzaron la idea de que el incremento de 
intercambio de deposición era una combinación de la gradación de la capa 
activa y de la de la carga de fondo. Ellos generaron una función de 
aproximación de sus pruebas:
f (i , j )=0.7 p ( j )+0.3 F( j )
Dónde: f (i , j) , p( j) y F( j) representan la fracción del incremento de 
intercambio, carga del lecho y capa activa respectivamente, asociada con la 
clase (tamaño) de grano, (i) . Ésta es la suposición que por defecto usa HEC-
RAS. Durante la deposición, cuando se usa el método de la capa activa, el 
incremento de intercambio se consta de 30% de la composición de la capa 
activa al comienzo del paso de tiempo y 70% de la gradación del material 
depositado. Por ejemplo, si 10 toneladas de material se depositaron para un 
paso de tiempo dado (asumiendo que la capa activa se mantiene del mismo 
espesor), 3 toneladas de la capa activa serán transferidas a la capa inactiva, 7 
toneladas del material depositado se agregaría a la capa inactiva. Las tres 
toneladas restantes del material depositado se mezclarían en la capa activa.
Transporte cohesivo
La mayoría de las ecuaciones de transporte de sedimentos fueron generadas 
de datos con partículas de tamaño de arenas o mayores. Únicamente Laursen 
(1968) incluyó datos de limos, y aun así, solamente se incluyeron datos de 
limos gruesos. Por ello, la mayor parte de las partículas de limos y arcillas se 
encuentran fuera del rango de aplicabilidad de las funciones de transporte de 
sedimentos que implementa HEC-RAS. El transporte de las partículas finas, 
particularmente arcilla, es más complicado debido a las fuerzas electrostáticas 
y electroquímicas que pueden ocasionar que las partículas floculen y se 
adhieran a la superficie del lecho. Esto hace que la deposición y la erosión de 
partículas fina sea fundamentalmente diferente que el transporte no cohesivo 
de la arena y la grava.
Otra diferencia es que el limo y la arcilla son usualmente tratadas como carga 
de lavado. La carga de lavado es el material que se mantiene en suspensión, 
ya que la componente vertidal de la velocidad de los remolinos turbulentos 
excede la pequeña velocidad de asentamiento de la partícula (Bagnold, 1966; 
Van Rijn, 1984). Para muchos sistemas, la suposición de que las partículas finas
se mantienen en la carga de lavado es razonable y una aproximación que 
simplemente las haga pasar a través del sistema es usualmente suficiente. Sin 
embargo, esta suposición no funciona para sistemas que tienen reservorios u 
otras áreas con velocidades muy bajas. Además, aun cuando la suposición de 
la carga de lavado se mantiene, aún se encuentra el problema de la erosión de
partículas finas en el área del modelo.
Por ejemplo, aún cuando las ecuaciones estándar de transporte mostrarían que
las partículas finas se incluyen, la razón real de erosión, especialmente para 
arcilla, es normalmente mucho menor. Cuando la concentración de arcilla en el 
material del lecho es suficientemente alta, puede incluso reducir la razón a la 
cual se erosionan la arena y la grava.
Existen dos modelos disponibles en HEC-RAS para partículas del tamaño de 
limos y arcillas: usando las ecuaciones estándar de transporte o 
implementando la aproximación de Krone y Partheniades.
Ecuaciones estándar de transporte
La opción por defecto para limos y arcilla simplemente utilizan cualquiera sea 
la función de transporte seleccionada, para los demás tamaños de grano, así 
como para el material fino. Esto deriva en la extrapolación fuera del rango 
derivado de la ecuación de transporte y, normalmente, produce potenciales de 
transporte muy grandes. Estos potenciales de transporte no deberían entonces 
considerarse representativos. Sin embargo, pueden ser útiles para sistemas 
donde los finos no se agregan o remueven del lecho en cantidades apreciables.
Debido al gran potencial de transporte, aún una pequeña cantidad de limos y 
arcilla en la capa activa puede generar una capacidad de transporte de 
sedimentos muy alta. Esto significa que el sistema tendrá una habilidad 
ilimitada para pasar todas las partículas de finos a través del mismo, dejando 
una fracción diminuta en la capa activa. Éste método puede utilizarse para 
enviar la carga de lavado de finos a través del sistema, si los objetivos del 
estudio no involucran la erosión o deposición del material fino.
Krone y Partheniades
Si el comportamiento de la erosión y deposición cohesiva es de interés, as 
ecuaciones estándar de transporte que comparan capacidad con suministro no 
son suficientes. Las partículas cohesivas son suficientemente pequeñas de 
modo que su comportamiento es normalmente dominado por fuerzas de 
superficie más que por fuerzas de gravedad. Un conceptofundamental de la 
deposición de Krone es la probabilidad de que un floc se adhiera al lecho (de 
manera opuesta a la grava y la arena que se hunden en el lecho). De manera 
similar en la erosión de Parthenaides, el problema es si el corte del lecho es 
suficiente para superar las fuerzas electroquímicas que mantienen los granos 
juntos (contrario a determinar si el corte del lecho es adecuado para levantar 
físicamente una partícula de grano para un volumen y peso del lecho dados). 
Krone y Partheniades son funciones simples que se usan en HEC-RAS para 
cuantificar la deposición y erosión del material cohesivo.
Estas ecuaciones son parte de un entramado de trabajo general en el que un 
proceso único controla la sedimentación cohesiva en cada uno de los tres 
estados hidrodinámicos: demosici[on, erosión de partículas y erosión de masa. 
Estas tres zonas se encuentran delineadas por dos umbrales de esfuerzos de 
corte que el usuario debe ingresar:
τc : umbral de corte para erosión crítico de la partícula.
τm : umbral de corte para erosión crítico de masa.
Tal que τc ≤τm . El esfuerzo de corte de lecho calculado ( τb ) para cada 
sección transversal es comparada con los dos umbrales, de acuerdo con la 
zona dada.
Anteriormente se suponía una cuarta zona. La zona de equilibrio, en cortes por 
debajo de τc y mayores que un umbral de deposición τd , se suponía como
un estado donde las fuerzas de amarre excedían las de erosión, pero la 
turbulencia era suficiente para mantener en suspensión las partículas 
transportadas. En esta aproximación no ocurriría ningún cambio en el lecho 
para esfuerzos de corte del lecho en la zona de equilibrio. Trabajos más 
recientes desvirtuaron este concepto (Stanford y Halka, 1993). Por lo tanto, un 
solo umbral de erosión, sobre el cual las partículas se erosionan y por debajo 
del cual se depositan, es el que utiliza HEC-RAS.
Deposición
En HEC-RAS, la deposición se basa en el trabajo de Krone (1962). La principal 
contribución de Krone fue la observación de que el sedimento suspendido 
decrecía logarítmicamente, en sus experimentos, para concentraciones de 
menos de 300 mg/l. Por lo tanto, el cuantificó la razón de deposición como:
( dCdt )d=−(1−
τb
τ c )
V sC
y
Dónde:
C = concentración del sedimento,
t = tiempo, 
τb = esfuerzo de corte del lecho,
τc = esfuerzo crítico de corte para deposición,
V s = velocidad de caída,
y = profundidad del agua (Profundidad efectiva en HEC-6)
Separando las variables e integrando, surge la siguiente relación:
−¿ (1− τbτ c )
V s
y
dt→
∫ dCC =∫ ¿
ln( CCo )=−(1−
τb
τc )
V s t
y
→
C=Coe
(−(1− τ bτ c )V s ty )
Con la suposición logarítmica, ésta es una ecuación teórica que no requiere 
coeficientes empíricos. El umbral de corte es el único parámetro que el usuario 
debe ingresar que gobierna este comportamiento. Aunque debería notarse que 
hay múltiples opciones para el cálculo del esfuerzo de corte del lecho y 
velocidad de caída.
Si el corte del lecho calculado ( τb ) es menor que el corte de erosión crítico (
τc - un parámetro ingresado por el usuario), ocurrirá la deposición. La razón 
de la resta entre la unidad y estos esfuerzos de corte, es referida como el 
factor de probabilidad que representa el valor máxima probabilidad de que el 
floc se adhiera al lecho. Se acerca a uno (100% de probabilidad de deposición) 
a medida que el corte del lecho (y así mismo la razón de los cortes) decrece, y 
se aproxima a cero conforme el corte del lecho se acerca al corte de deposición
crítico (0% de probabilidad de deposición). La ecuación nos es aplicable para 
esfuerzos de corte mayores que el umbral de deposición.
Krone (1962) planteó más adelante que la razón de deposición depende de una
razón de floculación. La razón de floculación es una función de la concentración
del sedimento y de la composición química del agua. Trabajos adicionales se 
han realizado en modelaciones de floculación-deposición desde el trabajo 
inicial de Krone. Sin embargo, HEC-RAS no calcula floculación. La distribución 
de los tamaños de grano debe reflejar la distribución de floculantes más que 
granos discretos.
Erosión
La erosión es más complicada y empírica que la deposición. HEC-RAS sigue la 
aproximación del trabajo de Parthenaides (1962). El planteó que la fuerza 
resistiva a la erosión es mayormente electrostática en la naturaleza, desde que
la fuerza electroquímica media ejercida en una partícula de arcilla es un millón 
de veces mayor que el peso medio de la partícula. Más adelante el concluyó 
que las razones de erosión podrían aproximarse por un par de funciones 
lineales de corte del lecho. Cuando el corte crítico del material cohesivo es 
excedido, la erosión de la partícula comienza cuando los flocs individuales se 
remueven, uno a la vez, a una razón que se aproxima a una función lineal de 
corte. Cuando el, aún mayor, corte de erosión de masa es excedido, el lecho 
comienza a erosionarse en trozos o terrones de muchas partículas. Este 
proceso, referido como erosión de masa o desperdicio de masa, ocurre a una 
razón más alta que la erosión de la partícula, y también puede aproximarse a 
una función lineal de corte del lecho.
 Erosión de la partícula (τ e< τ< τm )
De acuerdo con la ecucación de Parthenaides (1965):
( dmdt )e=M (
τb
τc
−1)
Dónde:
m = masa del material en la columna de agua, 
t = tiempo,
τb = esfuerzo de corte del lecho,
τc = esfuerzo de corte crítico para erosión,
M = razón empírica de erosión para erosión de la partícula
∫ dm= ∫ M ( τbτ c−1)dt→m+M (
τb
τ c
−1)t+mo
Ésta es una interpolación lineal de la erosión de la masa entre los límites 
inferior y superior de la zona de erosión de la partícula (donde la razón de 
erosión es M en el umbral de corte para erosión de masa y 0 en el límite 
inferior del rango).
Erosión de masa (τ c<τ<τm )
Más adelante del umbral de erosión de masa, las razones de erosión se 
extrapolan linealmente de la razón especificada en el umbral, de acuerdo con 
una relación lineal similar como la que se emplea en la zona de erosión de la 
partícula (aunque con una pendiente mayor y un M correspondiente mayor). 
Sin embargo, una ecuación similar se usa para extrapolar linealmente de M t
.
Estimando los umbrales cohesivos y las razones
La clave para que funcione el método de Partheniades es estimar los umbrales 
del proceso y las razones de erosión. Estos parámetros son específicos del sitio 
y varían significantemente con la localización de profundidad de un sitio dado. 
Sin embargo, las variables pueden desarrollarse de dos formas, 
computacionalmente, calibrándolas con respecto a otros parámetros medidos, 
o experimentalmente con un aparato SEDFLUME.
Hay limitada información de datos sobre los umbrales de erosión y razones 
para materiales cohesivos. Chow (1959) incluyó algunos datos básicos de la 
base de datos de velocidades permisibles de la URSS. Estos datos son una 
función de la razón de vacíos y plasticidad de la arcilla. Solamente provee uno 
de los cuatro parámetros requeridos y debe utilizarse con mucho cuidado, 
únicamente como un punto de inicio para una calibración.
En ausencia de datos para calibración, usualmente se necesario tener datos 
experimentales para obtened buenos resultados con el método de 
Parthenaides. El aparato más común usado para medir los parámetros 
cohesivos es el SEDFLUME. Este aparato empuja un núcleo del material 
cohesivo del lecho a través de la parte posterior del canal. Para diferentes 
cortes (velocidades), la razón a la cual el núcleo en el campo del fluido se 
ajusta para coincidir con la rata a la cual es erosionado. El laboratorio de 
sedimentos de Corp en ERDC, y otras universidades pueden realizar esos 
experimentos. El laboratorio de ERDC tiene la ventaja de tener la posibilidad de
viajar al sitio de proyecto.Esto evita la afectación del núcleo que conlleva el 
embalaje y envío del material (la muestra se puede congelar antes del 
embarque, pero el ciclo de congelamiento y descongelamiento es perturbador 
en sí).
Cambio del lecho
Una vez determinado el exceso o déficit para los procesos físicos, se calcula 
una masa de deposición o erosión final. Esta masa debe entonces agregarse o 
sustraerse del volumen de control, cambiando la elevación de los puntos de la 
sección transversal.
La masa se convierte en un volumen, y este cambio en volumen se reparte 
efectivamente sobre una “cuña” aguas arriba y aguas abajo (asumiendo una 
sección transversal interna) que permite calcular la altura de la cuña (para que 
del volumen correcto). En la figura se muestra un cambio exagerado en el 
lecho de una estación del río. 
Deposición
Actualmente, el único método disponible para traducir la erosión o la 
deposición en cambios en la forma de la sección transversal del lecho, es 
depositar o erosionar uniformemente cada punto mojado y móvil de la sección 
transversal de la estación. Siguiendo estos lineamientos, se presenta un 
ejemplo del cambio de una sección transversal para casos de erosión o de 
deposición. Los puntos que se mueven se encuentran dentro de los límites 
erosionables del lecho y por debajo de la elevación de la superficie del agua. 
Para el caso de erosión, se genera un punto duplicado si el límite del lecho 
móvil está mojado.
Existen dos excepciones a esas reglas básicas. La primera es que hay un 
método alternativo que puede usarse seleccionando la entrada de Permitir la 
Deposición por Fuera de los Límites del Lecho Móvil (Allow Deposition Outside 
of the Movable Bed Limits) a través de Opciones (Optioins), menú de Opciones 
de Cambio del Lecho (Bed Change Options) en el editor de Datos de 
Sedimento (Sediment Data). Esta opción maneja la erosión en la misma forma 
que el método por defecto, confinando la erosión a los límites del lecho móvil. 
Para el caso de deposición, el cambio del lecho se distribuye uniformemente 
entre todos los puntos mojados, sin importar si éstos se encuentran entre los 
límites del lecho erosionable o no. El principio detrás de este método es que las
velocidades que causan erosión o cortes se limitan al canal, pero la deposición 
se puede dar en la banca de inundación donde aguas que se mueven 
lentamente permiten el asentamiento de material.
Finalmente, cabe resaltar que la erosión no se permite en ningún nodo incluido 
en un área de flujo inefectivo sin importar cuál método se haya seleccionado o 
dónde se encuentren los límites del lecho erosionable. La velocidad del agua en
un área de flujo inefectivo es, por definición, cero. Por lo tanto no puede 
presentarse erosión en los puntos de la sección transversal en un área de flujo 
inefectivo. Sin embargo, se permite el cálculo del cambio del lecho por 
deposición en los puntos de un área de flujo inefectivo. 
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS:
MODELACIÓN
Requerimientos iniciales de archivos:
 Geometría.
 Flujo cuasi-permanente.
 Sedimentos.
 Plan de análisis de sedimentos.
Ingreso de datos de sedimentos:
Una vez ingresada la geometría, se deben ingresar los datos necesarios para 
llevar a cabo la modelación de transporte de sedimentos. Sin embargo es 
recomendable que se corran algunos perfiles utilizando la opción de análisis de
flujo permanente, con el fin de depurar errores que puedan presentarse en la 
modelación hidráulica, antes de intentar una modelación de lecho móvil.
En Edit se ingresa en la opción Sediment Data, y aparece el editor:
Condiciones iniciales y parámetros de transporte:
Por defecto el editor se abre en la pestaña Initial Conditions and Transport 
Parameters, donde se puede especificar la función de transporte que se va a 
usar, el método de selección de las partículas, método de velocidad de caída, 
volumen de control de sedimentos y la gradación asociada con cada sección 
transversal.
- Función de transporte (Transport Function): se puede seleccionar una 
entre:
 Ackers y White,
 England y Hansen,
 Laursen (Copeland),
 Meyer, Peter y Müller,
 Toffaleti,
 Yang (ecuaciones de grava y arena),
 Wilcock.
Es necesario revisar las condiciones (hidráulicas y de sedimentos) 
para seleccionar la ecuación adecuada, que mejor se ajuste a las 
condiciones de la modelación.
- Método de selección (Sorting Method): se puede seleccionar uno de los
dos métodos disponibles: 
 Exner 5: que permite modelar un lecho con tres capas, así como la
formación de una capa de material grueso en la superficie que 
limita la erosión del material más profundo. Es el método por 
defecto seleccionado en el programa.
 Capa activa (Acrive layer): es un método simplificado de dos 
capas, donde la capa activa se asume de grosor igual al d90 de la 
capa. Esta suposición es únicamente apropiada para lechos de 
grava y debería usarse con el método de transporte de Wilcock 
particularmente.
- Método de velocidad de caída (Fall Velocity Methods): se puede 
seleccionar una entre: 
 Ruby
 Toffaleti
 Van Rijn
 Report 12 (método por defecto en HER-6).
- Profundidad máxima o elevación mínima: en la grilla que se encuentra 
en la pestaña, se puede llevar registro de cada sección transversal del 
modelo, con columnas que asocian el río, el tramo y la estación. La 
información se puede filtrar por río (river) o tramo (reach) para enfocar 
el estudio en un sector de estudio particular. En HEC – RAS se asocia un 
volumen de control de sedimentos para cada sección transversal, como 
se muestra en la figura, que va desde la mitad de la distancia entre la 
sección de estudio y las secciones aguas arriba y aguas abajo. El ancho 
y grosor del volumen de control los debe especificar el usuario. La 
extensión vertical del volumen de control en la sección transversal se 
representa con una línea punteada.
El espesor del volumen de control de sedimentos se puede especificar en 
las columnas Max Depth ó Min Elev. La columna de Max Depth permite 
ingresar ese dato como una distancia por debajo del fondo original del 
canal, de modo que el software calcula la Elevación Erosionable Mínima 
como el fondo original del canal menos esa distancia. La opción de Min 
Elev, permite el ingreso de una elevación por debajo de la cual el modelo 
no puede erosionar, como en el caso de un fondo de roca, el fondo de un 
canal artificial, etc; el modelo entonces permite erosión mientras que el 
thalweg exceda esta elevación, de lo contrario no ocurrirá entrada de 
material ni degradación del canal.
- Límites de la sección transversal móvil: es el ancho del volumen de control. 
Los límites laterales para deposición se especifican en las columnas de Sta 
Left y Sta Right. HEC – RAS permite la deposición en todo el perímetro 
mojado, pero sólo permite la erosión de la sección definida con los límites 
del lecho móvil. Una vez fijadas las estaciones de lecho móvil, debe haber un
punto elevación-estación en este punto de la sección transversal, pero si no 
se tiene especificado, el programa lo agrega automáticamente. Únicamente 
se suben o bajan los puntos de la sección que se encuentran entre esos 
límites. Debe tenerse en cuenta la selección de los límites de modo que no 
se ocasionen elevaciones en las bancas a menos que se justifique 
físicamente. El botón situado en la parte de abajo Use Banks for Extents, 
permite establecer los límites del lecho erosionable como las bancas del 
canal principal, para estimaciones iniciales.
- Gradación del lecho: cada sección debe tener asociada una gradación del 
lecho. HEC – RAS requiere inicialmente la creación de patrones de gradación 
del material de fondo. Estos pueden asociarse con un rango de secciones 
transversales. 
o Patrón de gradación: se crean en el botón Define/Edit Bed 
Gradation:
Se pueden ingresarlos datos de dos formas:
 % de finos (%Finer): es la curva de gradación 
acumulativa con el porcentaje de finos asociados con la 
media geométrica de cada clase de grano. El diámetro 
establecido para cada clase es el límite superior de esa 
clase, los valores deben ingresarse en porcentaje. Es el 
porcentaje que pasa.
 Fracción o peso (Grain Class Fraction/Weight): se 
especifica la fracción de muestra de cada clase de 
grano, si el 20% de la muestra es arena fina, se ingresa 
el valor de 20. Los valores se normalizan de modo que 
no deben acumularse hasta 100%. El límite superior del 
diámetro del grano se asocia con cada clase de grano 
para delinear el rango de la clase.
Al crear un nuevo patrón, se le puede nombrar particularmente, si 
se tiene más de una gradación.
Una vez definidos los patrones, éstos se pueden desplegar y 
asignar en la columna Bed Gradation de la sección de edición 
(Sediment Data). Si se tiene la misma gradación para diferentes 
secciones transversales, una vez seleccionado el patrón en la 
sección de edición, éste se puede arrastrar del mismo modo en 
que se traslada una fórmula en Excel. 
o Interpolación: cuando la geología del canal justifica que se 
asuman transiciones graduales del lecho, éstas se pueden 
interpolar. Se asigna el patrón respectivo a dos secciones, sin 
asignar patrón alguno a las intermedias, y se oprime el botón 
Interpolate Gradations en el editor de datos de sedimentos. De 
ese modo queda escrito en la celda correspondiente a las 
secciones intermedias la palabra “Interpolated”. Si una sección 
transversal se encuentra entre una gradación definida y el fin 
aguas arriba o aguas abajo del río, el patrón de gradación más 
cercano se copia al nodo.
Condiciones límite de sedimentos 
En la pestaña “Boundary Conditions” en el editor de datos, las cargas de 
sedimentos se pueden especificar en variedad de lolalizaciones y formatos. El 
formato automáticamente enlista los límites externos del modelo, y para cada 
límite externo deben ingresarse condiciones límites de sedimentos. Así mismo 
se pueden agregar condiciones límites laterales.
- Agregar localización de límite de sedimentos: aunque se listan 
automáticamente los límites externos, el usuario debe especificar las 
localizaciones internas donde se requieren condiciones límite de sedimentos.
Para agregarlas se presiona el botón Add Sediment Boundary Location 
(s). Se despliega un cuadro de edición en el que se pueden seleccionar (del 
listado) y borrar estaciones, “river stations” (botón Clear Selected Listó 
doble click en la estación a eliminar). Cuando se seleccionan las 
localizaciones, éstas aparecen en el editor, pero el tipo de carga estará en 
blanco. De acuerdo con las propiedades de una localización dada, estarán 
disponibles diferentes botones de condiciones límite de sedimentos.
o Carga de equilibrio (equilibrium load): solamente está disponible 
para las secciones transversales externas y se determina por la 
capacidad de transporte. HEC – RAS calcula la capacidad de 
transporte de sedimentos para cada paso de tiempo en la sección 
especificada y ésta será utilizada como la entrada de sedimentos 
al sistema. Como se establece la carga igual a la capacidad para 
cada tamaño de grano, no se presentará agradación o 
degradación en esa sección transversal.
o Curva de clase (rating curve): esta curva determina una entrada 
de sedimentos de acuerdo con la entrada de agua. La entrada de 
agua puede ser el “upstream boundary flow series”, una serie 
lateral de flujo o una serie uniforme lateral de flujo. Una de esas 
series de flujo debe estar asociada con una estación, para que la 
opción de “rating curve” esté disponible para esa sección 
transversal. Si se escoge una curva para una estación con serie 
lateral uniforme, la carga se distribuye a lo largo de la sección de 
la misma forma que el fluido. Cuando se selecciona la opción 
Rating Curve se abre el editor de especificaciones de carga, 
Load Specification. Las curvas de clase del sedimento 
relacionan la carga de sedimento entrante con la descarga de 
agua, de modo que debe establecerse en ese editor una serie de 
parejas de valores de flujo-carga. En Number of flow-load 
points, se selecciona el número de columnas para cada par de 
datos de flujo-carga. Deben ingresarse flujos en un rango que 
represente el flujo esperado e la simulación, de modo que si se 
presenta un flujo mayor al máximo establecido, HEC – RAS no 
extrapola un valor, sino que usa la mayor carga de sedimento 
especificada. Flujos por debajo de lo ingresado, se interpolan 
asumiendo que no hay carga de sedimentos cuando no hay flujo. 
El botón Plot permite graficar e l flujo contra la carga total en 
escala logartítmica.
En las especificaciones de carga se tiene un flujo y una carga total
asociada, en masa por unidad de tiempo. La gradación de las 
cargas de sedimentos debe especificarse para cada columna; no 
debe usarse el porcentaje de finos en ella, ya que se trata de 
fracciones. Los porcentajes o fracciones decimales se ingresan 
para cada clase de grano y para cada carga. Si el total de 
fracciones decimales no suma 1, HEC – RAS lo normaliza en los 
cálculos para que un flujo dado produzca la carga total dada, de 
acuerdo con las razones de los tamaños de grano.
o Cargas puntuales y cargas distribuidas: si se requiere ingresar una
carga que no esté relacionada con un límite de flujo, puede 
ingresarse como una serie de carga de sedimentos. Como no se 
tiene dependencia con un límite de flujo, puede asignarse a 
cualquier sección transversal, salvo por el último nodo aguas 
abajo. Se ingresan las cargas del mismo modo que los datos de 
series de flujo (flow series data). También las series temporales de 
carga de sedimentos requieren información del tamaño de las 
partículas. Entonces, debe ingresarse una curva de clase (rating 
curve), para definir la distribución de tamaños de grano para los 
rangos de cargas.
- Límite de paso aguas abajo: Es para fijar el límite aguas debajo del modelo, 
para evitar que éste se agrade o degrade. Se usa pare estudios de canales 
de laboratorio y para límites aguas abajo definidos con profundidad normal. 
Cuando se usa éste límite, el material que se transporta fuera del control 
aguas abajo, es el mismo que entra. Para fijarlo se selecciona la opción Set 
downstrem pass-through boundary en la parte de debajo de la pestaña 
de Boundary conditions, en el editor de sedimentos.
- Opciones de propiedades de sedimentos: para cambiar los valores que por 
defecto asume HEC – RAS se encuentran las opciones (Options) en el editor 
de sedimentos. Solo se deben cambiar los valores por defecto si es 
necesario apropiado para el proyecto. 
o Set sediment properties: abre un diálogo que permite cambiar 
el peso unitario (densidad), la gravedad específica y el factor de 
forma. 
 Gravedad específica: por defecto es 2.65, sin embargo no 
siempre esta afirmación es válida. Sólo se puede establecer
una gravedad específica para un archivo de datos de 
sedimentos dado.
 Factor de forma: es la relación entre el lado más corto y el 
más largo de un grano. Una partícula esférica tiene un 
factor de 1, mientras que una oblonga el doble de larga que
de ancha tiene uno de 0.5. El únic lugar en que HEC – RAS 
usa este parámetro es en el cálculo de la velocidad de 
caída, con el método Report 12.
 Peso unitario / densidad: se usa para convertir 
(internamente en el programa) en volúmenes las masas 
depositadas o erodadas, que se convierten en cambios en 
la elevación del lecho. Se usan tres valores para definir 
arena, grava y limos y arcillas. Los tres parámetros se 
pueden cambiar.
o Set cohesive options: el método que se selecciones se aplica a 
limos y arcillas. El transporte de finos puede calcularse con una 
aproximación estándar de capacidadde transporte, que usa el 
método seleccionado para clacular el potencial de transporte de 
limos y arcillas, o alternativamente las ecuaciones de Krone y 
Parthenaides (para éste método deben especificarse los umbrales 
de erosión, rata de erosión, umbral de masa de erosión y rata de 
erosión de masa).
o User defined grain clases: las que se encuentran por defecto 
en HEC – RAS son:
El usuario puede definir otro set de clases de grano, para enfocar 
con mayor detalle un rango de tamaños en articular o tamaños de
grano específicos del modelo. Con esta opción el usuario puede 
cambiar las clases de grano por defecto de HEC – RAS. Al 
seleccionar la opción se abre un diálogo como el que se muestra a
continuación, que muestra los valores por defecto en el programa,
con una línea de texto en la parte de abajo con un mensaje de 
“Currently Default”, si ese es el caso.
HEC – RAS maneja veinte clases de grano que son secuenciales y 
se incrementan, aun cuándo sólo algunas clases de grano se usan 
en los cálculos. Ya que los tamaños de grano deben ser 
secuenciales, los tamaños más pequeños se toman como el límite 
superior de la clase anterior. El usuario puede editar las clases de 
gano cambiando entonces los límites superiores (max). Las 
medias geométricas las calcula el programa, no tienen que 
editarse directamente. Una vez hechoas los cambios, el diálogo en
la parte de bajo dirá “Currently Customized”. Los cambios 
pueden revertirse presionando el botón Defaults.
o Observed data: en HEC – RAS se pueden ingresar elevaciones 
observadas, que permiten realizar comparación con perfiles de 
lecho simulados u otros parámetros conocidos. En el cuadro de 
diálogo que aparece se pueden ingresar datos para una o más 
secciones transversales. Esas elevaciones del lecho entonces 
quedan disponibles para ser observadas con otros resultados de 
perfiles.
Ingreso de datos de flujo cuasi-permanente
La aproximación de flujo cuasi – permanente aproxima un hidrograma de flujo 
con una serie de perfiles de flujo permanente, asociados con duraciones de 
flujo correspondientes. Para este análisis se requiere información diferente que
la que se necesita para flujo permanente o variado. Se encuentra disponible la 
opción Quasi – Unsteady Flow que se despliega en el menú Edit con el 
botón de la ventana principal de HEC – RAS.
 
Condiciones de frontera 
Cada límite aguas arriba (la sección transversal que se encuentra más aguas 
arriba de un tramo abierto aguas arriba) debe tener especificada una condición
de frontera de series de flujo. Las opciones de límites internos, incluyen series 
de flujo lateral (Lateral flow series) y series de flujo lateral uniforme (Uniform 
lateral flow series). Cada límite aguas abajo (la sección transversal más aguas 
debajo de un tramo abierto aguas abajo) puede ser series de tiempo de 
elevaciones (Stage time series), curva incrementos (Rating curve) ó 
profundidad normal (Normal depth).
- Series de flujo: el editor de flujo cuasi – permantente lista las secciones 
que corresponden a cada condición de frontera externo. Para realizar un 
análisis de sedimentos en HEC – RAS se requieren las especificaciones 
de condiciones de frontera externos. Para un límite externo aguas arriba,
se usa la opción Flow Series. Al hacer click en el espacio en blanco de 
la columna Boundary Condition Type, asociado con el nodo aguas 
arriba, y al presionar en el botón de Flow Series, se abre el editor de 
series de flujo.
o Flow Series: como el flujo cuasi – permanente puede tener pasos
de tiempo irregulares (variables), cada flujo especificado debe 
tener asociada una duración de tiempo (en el cual el flujo es 
constante).
Adicionalmente se debe ingresar un paso de tiempo 
computacional para cada anotación.
 Flow duration: para aproximar un hidrograma de flujo como 
una serie de flujos permanentes, cada perfil de flujo 
permanente debe tener una duración. La duración entonces
se divide en una serie de incrementos computacionales en 
los cuales ocurre el enrutamiento del sedimento. Debido a 
la naturaleza no lineal del movimiento de sedimento aluvial,
el transporte de concentra usualmente en los eventos de 
picos de flujo. Estos eventos son normalmente de duración 
corta y se caracterizan por un flujo rápidamente cambiante.
Debido a esa no linealidad, es necesario un paso de tiempo 
irregular. Flujos bajos, correspondientes a transporte 
moderado a bajo (o cambio de lecho), usualmente se 
aproximan con pasos de tiempo largos. Mayor detalle 
(pasos de tiempo más cortos) es beneficioso para flujo alto 
y regiones del hidrograma con transporte alto.
Las duraciones de flujo se especifican en la columna 
correspondiente de la grilla de datos. Cada tiempo (en 
horas) representa la duración del flujo para esa parte del 
hidrograma. Todos los campos de la grilla permiten que los 
valores sean arrastrados a otras celdas, entonces, las 
porciones de datos del record que tengan el mismo paso de 
tiempo, pueden ingresarse una sola vez y luego ser 
arrastradas por la región pertinente. Las duraciones de flujo 
para diferentes condiciones de frontera no necesitan 
coincidir. Si se tienen diferentes paso de tiempo para las 
condiciones de frontera, HEC – RAS realiza el cálculo 
utilizando el paso de tiempo más pequeño, común a todas 
las fronteras.
 Computation Increment: la modelación de flujo cuasi – 
permanente se basa en asumir que los cambios en la 
geometría del lecho entre cálculos de parámetros 
hidráulicos, no son suficientes para alterar de forma 
apreciable la hidrodinámica. Esto significa que la 
hidrodinámica (“backwater computations”)no debe 
calcularse tan a menudo como el transporte de sedimentos,
acortando entonces el tiempo de corrida del programa. Sin 
embargo, la estabilidad del modelo de sedimentos y 
precisión dependen de qué tanto cambio se presente en el 
lecho, entre los cambios (actualizaciones) en su geometría y
el efecto que estos tienen sobre las velocidades y 
profundidades para un volumen de control dado. Si la 
geometría del canal se actualiza con muy poca frecuencia, 
se puede depositar o erodar demasiado material en un paso
de tiempo dado, haciendo que el modelo corrija en el 
siguiente paso de tiempo, generando oscilaciones e 
inestabilidades en el modelo.
Cada duración de flujo (flow duration) se subdivide en 
incrementos computacionales. La batimetría del modelo de 
actualizará al final de cada incremento computacional. 
Adicionalmente, las profundidades de flujo y velocidades se 
recalculan. Estos parámetros hidráulicos se basan en la 
nueva sección transversal, pero aún utiliza la superficie del 
agua que se determinó de la hidrodinámica anterior. Sin 
embargo, si una sección transversal presenta más que 0.1 
pies (variable editable) de cambio vertical desde la última 
vez que se calculó la hidrodinámica, entonces la 
hidrodinámica vuelve a calcularse.
Por ejemplo, en el primer registro de la figura anterior, el 
flujo es constante por 100.8 horas, pero la geometría del 
modelo y parámetros hidráulicos se calculan cada 24 horas, 
mientras que en la fila 18 del ejemplo, el flujo es de 1160 
cfs por 6.72 horas con geometría e hidrodinámica calculada 
casa 36 segundos (0.01 horas).
Cuando los flujos son grandes y el transporte es 
significativo, se requieren más actualizaciones de 
batimetría, y se deben seleccionar incrementos menores. 
Para valores muy grandes, puede ser necesario que estos 
incrementos sean demasiado pequeños, para que el modelo
sea estable. Mientras que menores incrementos 
computacionales aumentan el tiempo de corrida del 
modelo, recalcular la geometría y la hidráulica con poca 
frecuencia (incrementos computacionales muy largos) es la 
mayor causa de inestabilidad del modelo. Aún si el modelo 
no falla, pueden introducirseerrores grandes, al seleccionar 
intervalos computacionales demasiado largos.
o Lateral Flow Series: una serie de flujo lateral puede asociarse 
con cualquier sección transversal en el proyecto. Ésta herramienta
se utiliza para tener en cuenta la entrada de flujo de tributarios no
modelados. Antes de que una serie se ingrese, debe asociarse la 
sección transversal, agregándola al diálogo del editor.
Una sección se agrega en el botón Add Flow Change 
Location(s), abriendo el diálogo que permite seleccionar la 
estación (diálogo Select River Station Locations). El usuario 
selecciona el él las estaciones al hacer doble click en ellas y 
presionando el botón OK.
o Uniform Lateral Flow: permite definir una sola serie de flujo, 
que HEC – RAS distribuye sobre varias secciones tansversales. 
También se usa para distribuir la escorrentía calculada de un 
modelo hidrológico.
Se especifica de manera similar que las series de flujo lateral. 
Debe seleccionarse una locación antes de seleccionar la condición 
de frontera. La locación de cambio de flujo se debe especificar 
como el nodo aguas arriba de las secciones transversales sobre 
las que la carga lateral uniforme se distribuirá. Cuando el nodo de 
agrega al editor, el usuario puede seleccionar el botón Uniform 
Lateral FLow, con lo cual aparece un editor, similar a los de las 
otras series de flujo, salvo por un selector que se encuentra en la 
parte de arriba del editor, para seleccionar hasta qué sección 
transversal se distribuirá el flujo.
o Gate Time Series: las compuertas agregadas a diques pueden 
controlarse desde el editor usando la condición de frontera (botón)
T.S. Gate Openings. Las compuertas con condiciones de frontera
internas que no se requieren, por lo tanto, para controlar las 
aperturas, debe agregarse la estructura como una condición de 
frontera. Se agrega una sección transversal, correspondiente a la 
estructura, en Add Flow Change Location(s), ó para un modelo 
grande, se selecciona el botón Node Types, y se escoge “Inline 
Structures”, en el diálogo que sale del botón Add sediment 
Boundary Location(s) en la pestaña Boundary Conditions del 
editor de sedimentos (Sediment Data).
El editor es muy similar a los otros editores de flujo cuasi – 
permanente, salvo que las series de tiempo para todos los grupos 
de compuertas en la estructura se define en el mismo editor. Un 
grupo de compuertas es un ser de hasta 25 compuertas que son 
idénticas salvo en la posición lateral y se operan al mismo tiempo. 
Con una estructura se pueden asociar hasta 10 grupos de 
compuertas que se abren y se cierran independientemente. Si la 
estructura tiene más de un grupo de compuertas, debe ingresarse 
una serie de tiempo para cada grupo. El usuario puede moverse 
entre grupos de compuertas, seleccionándolas en el menú que se 
encuentra en la parte de arriba del editor.
o Stage Time Series: permite al usuario ingresar una serie de 
tiempo de elevaciones del agua en la frontera de aguas abajo. Al 
seleccionar esta opción se abre un diálogo que permite especificar
una serie de tiempo de elevaciones. Éste editor sigue el formato 
estándar de series de tiempo irregulares de una duración asociada
con una elevación. No se requiere incremento computacional.
o Rating Curve: también se puede especificar como la condición 
de frontera aguas abajo. Al presionar el botón, aparece una curva 
de flujo-elevación para asignar a la sección transversal. HEC – RAS
interpola un valor de elevación de frontera de la curva, para cada 
paso de tiempo, de acuerdo con el flujo en esa sección.
o Normal Depth: es otra opción para la condición de frontera guas 
abajo. Al seleccionar esta opción aparede una ventana que 
permite ingresar una pendiente de fricción (Friction Slope), que 
es la pendiente de la línea de energía. Usando la pendiente 
especificada, HEC – RAS determina la profundidad aguas abajo 
para cada flujo de las secies usando el método de área – 
pendiente (solucionando la ecuación de MAnning para 
profundidad). Es necesario recordar que se selecciona una 
condición como la profundidad de agua y no como una elevación, 
por lo que esta condición es independiente de la elevación del 
canal en ese punto. Sin embargo, la profundiad normal suele ser 
una condición pobremente planteada para los modelos de 
transporte de sedimentos a menos que la frontera aguas abajo se 
encuentre ubicada conde el río se encuentre en equilibrio para el 
período simulado o una condición de frontera de paso de 
sedimentos.
o Temperatura: HEC – RAS requiere información de temperatura, 
debido a que algunos aspectos como la velocidad de caída son 
sensibles a la temperatura del agua. Actualmente, sólo se puede 
establecer una temperatura por paso de tiempo para todo el 
modelo. 
Debe seleccionarse el botón Set Temperature, en la parte de 
abajo del editor (Quasi – Unsteady Flow). Se abre entonces el 
editor de series de temperatura.
Cálculo de transporte de sedimentos
Definición de un plan
Es necesario crear un archivo de plan para realizar los cálculos. Un plan de 
sedimentos incluye: 
 Archivo con la geometría (.gxx),
 Archivo de sedimentos (.zxx),
 Archivo de flujo cuasi permanente (.qxx),
 Datos de opciones del plan.
El diálogo que se abre, que es la misma ventana de cálculo se encuentra en el 
menú Run, en la opción Sediment Analysis, en la ventana principal del HEC –
RAS, ó en el botón Sediment Analysis, un enlace directo desde el menú 
principal.
 
Así como con el flujo variado, debe especificarse una ventana de tiempo para 
el análisis. Requiere fechas de inicio y fin, así como horas de inicio y fin en la 
ventana de simulación.
Opciones y tolerancias de cálculo de sedimentos (Sediment 
Computation Options and Tolerances)
Varios parámetros y coeficientes del modelo se pueden cambiar en el menú de 
opciones de la ventana de análisis de sedimentos, muchos de los cuales se 
encuentran también en la ventana de análisis de flujo permanente y otra 
documentación dentro del manual de usuario. Sin embargo, se tienen otras 
opciones que son específicas para sedimentos, que incluyen:
 Opciones y tolerancias para el cálculo de sedimentos (Sediment 
Computation Options and Tolerances),
 Opciones de salida (Sediment Output Options),
 Pendiente de energía de transporte (Transport Energy Slope).
Sediment Computation Options and Tolerances aparece el siguiente cuadro de 
diálogo.
- Computational Options:
o Bed Exchange Iterations: es el número de iteraciones que los 
algoritmos de selección y acorazamiento realizan por incremento 
computacional para dar cuenta de los cambios en la disponibilidad
de material del lecho. Estas iteraciones son importantes para el 
seguimiento de las limitaciones de suministro para evitar que el 
modelo sobre estime la erosión. Sin embargo, las iteraciones 
afectan significativamente el tiempo de corrida del modelo. HEC – 
RAS permite que el usuario establezca entre 1 y 50 iteraciones. 
Aunque por defecto se establecen 10 iteraciones, en general se 
sugiere iniciar con un número alto e ir disminuyendo el número de
cálculos tanto como sea posible sin cambiar los resultados.
o Minimum Bed Change Before Updating Cross Section: con el 
objetivo de disminuir tiempos, HEC – RAS no actualiza las 
secciones transversales cada incremento computacional, sino que 
rastrea la erosión o la deposición en una sección hasta que se 
alcanza un valor mínimo de cambio del elcho. Cuando éste límite 
se excede en una sección transversal, la batimetría se recalcula. 
Por defecto se tiene 0.02 pies, que en general se excedido en ríos 
con lechos relativamente acrivos. Esta tolerancia puede 
aumentarse para disminuir tiempos de corrida del modelo, o 
disminuirse para hacer que el modelo sea más sensible a los 
cambios que se presentan en el lecho.
o