1. Wprowadzenie

Obecna wersja programu HEC-RAS wykonuje obliczenia przepływów stacjonarnych i niestacjonarnych.

Moduł przepływów stacjonarnych przeznaczony jest do obliczeń profili zwierciadła wody wolnozmiennych przepływów ustalonych. Model obliczeniowy może składać się zarówno z pojedynczych odcinków rzeki, jak i całego systemu o drzewiastej budowie lub sieci rzecznej. Obliczenia położenia zwierciadła wody odbywać się mogą przy założeniu różnych reżimów przepływu: spokojnego, rwącego oraz mieszanego.

Podstawowe obliczenia polegają na rozwiązaniu jednowymiarowego równania energii strumienia. Straty energii ujęte są poprzez tarcie (formuła Manninga) i kontrakcję (odpowiedni współczynnik mnożony przez zmianę wysokości prędkości). W miejscach, gdzie mamy do czynienia z ruchem szybkozmiennym, do obliczeń używa się równania ilości ruchu. Używa się go, gdy mamy do czynienia z mieszanym reżimem przepływu (dochodzi do wytworzenia się odskoku hydraulicznego), wewnątrz światła mostów oraz w obliczeniach profili w węzłach wodnych (połączeniach lub rozdziałach przepływu).

W obliczeniach uwzględniony jest wpływ rozmaitych przeszkód dla przepływu, takich jak mosty, przepusty, budowle piętrzące i inne obiekty na terenach zalewowych. Interfejs użytkownika zawiera zaawansowane edytory służące ich budowie oraz wkomponowaniu w bieg rzeki. Moduł dla przepływów ustalonych zaprojektowany został z myślą o studiach dotyczących terenów zalewowych i określaniu zasięgu wód powodziowych. Jest doskonałym narzędziem do oceny regulacji koryta, zmiany położenia wałów czy wpływu zabudowy terenów zalewowych na położenie zwierciadła wody.

Moduł przepływów niestacjonarnych. Ten komponent systemu HEC-RAS wykonuje symulacje przepływu niestacjonarnego w sieci rzecznej o dowolnej konstrukcji. Solwer równań niestacjonarnych powstał na bazie modelu UNET, stworzonego przez dra Roberta L. Barkau (Barkau, 1992 i HEC, 1997). Moduł ten został zbudowany głównie z myślą o przepływach spokojnych.

Do modelu włączone są procedury obliczeń hydraulicznych zbudowane dla modelu stacjonarnego. Komponent niestacjonarny umożliwia dodatkowo modelowanie obszarów akumulacji (ang. storage area) i ich wzajemnych połączeń oraz połączeń z korytami rzek.