¿Cómo realizar un modelado de inundaciones 1D con HEC-RAS 7 y ArcGIS? En este tutorial de INGENIA se desarrolla un caso práctico aplicado al río Rejara, combinando la preparación de modelos digitales de elevación (DEM), el análisis del terreno en ArcGIS 10.8.2 y el entorno de modelación hidráulica de HEC-RAS 7.0.2 y RAS Mapper.
Videotutorial: modelado de inundaciones 1D del río Rejara
Videotutorial completo de INGENIA. El reproductor está integrado para seguir el procedimiento sin salir de la entrada.
Software y datos utilizados para la modelación hidráulica 1D
ArcGIS 10.8.2 permite organizar la información geoespacial, trabajar con sistemas de coordenadas, recortar rasters y analizar las elevaciones del terreno. HEC-RAS 7.0.2 proporciona las herramientas de cálculo hidráulico, mientras que RAS Mapper facilita el trabajo espacial con terrenos y resultados.
Para la información topográfica se consideran tres modelos digitales de elevación disponibles a través de OpenTopography: Copernicus GLO-30, ALOS AW3D30 y SRTM. Su comparación es importante porque las diferencias entre superficies de elevación pueden influir en la representación del cauce.
Cómo se prepara el modelo de inundaciones 1D paso a paso
1. Definir el área de estudio y organizar el proyecto
Se establece el tramo del río Rejara, se preparan las carpetas de trabajo y se ordenan los datos de entrada. Una estructura coherente permite reproducir el procedimiento y localizar los resultados de cada operación.
2. Descargar los modelos digitales de elevación
Se obtienen las superficies Copernicus GLO-30, ALOS AW3D30 y SRTM mediante OpenTopography. Antes de procesarlas conviene comprobar su cobertura espacial, resolución y sistema de referencia.
3. Reproyectar y recortar los DEM en ArcGIS 10.8.2
Se prepara el área de estudio en coordenadas proyectadas y se recortan los rasters para trabajar con una extensión adecuada. La coherencia entre proyección horizontal y referencia vertical es esencial para comparar elevaciones.
4. Revisar cotas y diferencias entre superficies
Se inspeccionan los valores de elevación, los posibles vacíos y las discrepancias entre modelos. Este diagnóstico permite reconocer limitaciones de los datos antes de emplearlos como base topográfica.
5. Analizar la dirección de flujo con el algoritmo D8
El método D8 representa la dirección de drenaje de cada celda hacia una de sus ocho vecinas. Se utiliza como apoyo para examinar la coherencia del drenaje derivado del DEM respecto del cauce de referencia.
6. Preparar la integración con HEC-RAS y RAS Mapper
La información topográfica organizada constituye un insumo para la geometría hidráulica y el trabajo espacial en RAS Mapper. En un análisis 1D también son fundamentales las secciones transversales, las condiciones de contorno, los caudales y los parámetros hidráulicos.
Características del tramo del río Rejara
El caso de estudio utiliza un tramo de aproximadamente 2,42 km, con una diferencia de elevación de 120 m entre sus extremos. Los siguientes valores son los parámetros de referencia del proyecto.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Longitud del tramo | 2.421 m |
| Cota inicial | 2.757 m |
| Cota final | 2.637 m |
| Desnivel | 120 m |
| Pendiente media | 4,96 % |
| Caudal de referencia Q10 | 182,2 m³/s |
| Caudal de referencia Q100 | 305,7 m³/s |
La pendiente longitudinal media se estima mediante S = (ΔH / L) × 100, es decir, (120 / 2.421) × 100 ≈ 4,96 %. Los caudales Q10 y Q100 corresponden a valores de referencia del estudio de 2016 utilizado en el proyecto.
¿Por qué es importante comparar Copernicus, ALOS y SRTM?
La calidad del terreno influye directamente en la información geométrica utilizada en modelación hidráulica. Un cambio en la representación del fondo del cauce o de las márgenes puede modificar las secciones derivadas del terreno. Por eso, comparar DEM no consiste únicamente en escoger el raster con mayor detalle nominal.
Es necesario revisar la coherencia de las cotas, la ubicación espacial del drenaje, las referencias verticales y las limitaciones propias de cada fuente. Este control resulta especialmente relevante en cauces con pendientes pronunciadas.
Preguntas frecuentes sobre modelación 1D con HEC-RAS
¿Qué es un modelo hidráulico 1D?
Es una representación del flujo que calcula variables hidráulicas principalmente a lo largo del eje del cauce. Se utiliza para estudiar perfiles de agua y condiciones de flujo mediante una geometría representativa, como secciones transversales.
¿Para qué se utiliza ArcGIS antes de trabajar con HEC-RAS?
ArcGIS facilita la preparación y revisión de datos geoespaciales: reproyección, recorte de DEM, análisis de elevaciones y organización de información que puede servir de base para el modelo hidráulico.
¿El algoritmo D8 reemplaza la geometría hidráulica de HEC-RAS?
No. D8 sirve para analizar direcciones de drenaje en una superficie raster; la geometría hidráulica 1D requiere representar el cauce y sus secciones, además de definir las condiciones de simulación.
¿Qué DEM conviene utilizar para modelar inundaciones?
La elección depende del objetivo, la escala, la topografía disponible y la calidad de las elevaciones. Copernicus, ALOS y SRTM pueden servir como fuentes iniciales, pero es importante contrastar su representación del cauce y utilizar datos de mayor precisión cuando el estudio lo requiera.
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Para ampliar el trabajo con herramientas geoespaciales y análisis hidrológico, consulta estos contenidos de INGENIA:
- Global Mapper Pro 27 — recurso sobre software de procesamiento y visualización de información geoespacial.
- Tutorial del número de curva con ArcGIS y ZONISIG — contenido relacionado con el análisis hidrológico mediante SIG.
Recursos del proyecto de modelado 1D
Accede al material complementario del videotutorial del río Rejara desde el enlace compartido por INGENIA.
📘 Acceder a los recursos del proyectoEste caso práctico reúne herramientas de SIG, procesamiento de DEM y modelación hidráulica 1D en un mismo flujo de trabajo. La preparación rigurosa de los datos topográficos es un paso clave para desarrollar estudios de inundación con criterios técnicos.