HEC-RAS
HEC-RAS |
HEC-RAS는 자연 하천과 다른 수로를 통과하는 물의 수력학을 모델링하는 컴퓨터 프로그램이다.2016년 버전 5.0으로 업데이트되기 전 프로그램은 1차원적이었으며, 이는 단면 형상 변화, 굴곡 및 기타 2차원 및 3차원 흐름의 유압적 효과에 대한 직접적인 모델링이 없음을 의미합니다.버전 5.0의 릴리스에서는 흐름의 2차원 모델링과 퇴적물 전달 모델링 기능이 도입되었습니다.이 프로그램은 미 육군 공병대가 관할하는 하천, 항만 및 기타 공공사업을 관리하기 위해 개발한 것으로, 1995년 공개 이후 많은 다른 기관들에 의해 널리 받아들여지고 있다.
캘리포니아 데이비스의 수문공학센터(HEC)는 수로 흐름 분석과 범람원 결정에 있어 유압 엔지니어를 지원하기 위해 RAS(River Analysis System)를 개발했다.여기에는 다양한 데이터 입력 기능, 유압 분석 구성 요소, 데이터 스토리지 및 관리 기능, 그래프 작성 및 보고 기능이 포함됩니다.
기능
정상 흐름을 위한 HEC-RAS의 기본 계산 절차는 1차원 에너지 방정식의 해법에 기초한다.에너지 손실은 마찰 및 수축/팽창에 의해 평가됩니다.운동량 방정식은 수면 프로파일이 빠르게 변화하는 상황에서 사용할 수 있다.이러한 상황에는 유압 점프, 교량의 유압학, 하천 합류점에서의 프로필 평가가 포함됩니다.
불안정한 흐름의 경우 HEC-RAS는 암묵적인 유한 차분 방법을 사용하여 완전한 동적 1-D 세인트 베넌트 방정식을 해결합니다.불안정한 흐름 방정식 해결사는 로버트 L. 바카우 박사의 UNET 패키지에서 수정되었습니다.
HEC-RAS는 채널 네트워크, 수상 시스템 또는 단일 하천 도달 범위를 모델링할 수 있습니다.HEC-RAS 1차원 접근법을 사용하여 일부 복잡한 흐름 상황을 모델링하려면 특정 단순화가 이루어져야 합니다.교량, 암거, 보 및 구조물의 효과와 함께 아임계, 초임계 및 혼합 흐름 흐름을 모델링할 수 있습니다.
2019년 3월 현재 버전 5.0.7은 Windows 7, 8, 8.1 및 10 64비트만 [1]지원합니다.
사용법
HEC-RAS는 열린 수로의 시스템을 통해 흐르는 물을 모델링하고 수면 프로파일을 계산하는 컴퓨터 프로그램입니다.HEC-RAS는 범람원 관리 및 홍수 침해를 평가하기 위한 [홍수 보험] 연구에서 특정 상업적 적용을 찾는다.추가 용도로는 교량 및 암거 설계 및 분석, 제방 연구 및 채널 수정 연구 등이 있습니다.댐 파괴 분석에 사용할 수 있지만, 현재 이 목적을 위해 다른 모델링 방법이 더 널리 받아들여지고 있다.
이점
HEC-RAS는 특히 미군 공병대에 의한 지원, 향후의 개선, 많은 정부 기관과 민간 기업에 의한 수용 등 장점이 있다.퍼블릭 도메인에서 피어 리뷰가 이루어지고 있으며, HEC 웹사이트에서 무료로 다운로드 할 수 있습니다.다양한 민간 기업이 공식 "벤더"로 등록되고 컨설팅 서비스와 애드온 소프트웨어를 제공하고 있습니다.또, 일부에서는, 미군 Web 사이트에의 액세스가 허가되지 않은 나라에 소프트웨어를 배포하고 있습니다.다만, HEC로부터의 직접 다운로드에는 방대한 문서가 포함되어 있어 유압 분석에 정통한 과학자와 엔지니어는 소프트웨어를 사용하는 데 거의 문제가 없을 것입니다.
단점들
사용자는 비정상 분석 중에 특히 가파르고 매우 역동적인 하천과 하천에서 수치 불안정성 문제를 발견할 수 있다.HEC-RAS를 사용하여 하천 문제에 대한 불안정성 문제를 극복하는 것이 종종 가능하다.
버전 이력
HEC-RAS의 첫 번째 [2]버전은 1995년에 출시되었습니다.이 HEC-RAS 1.0은 1968년형 HEC-2와 동일한 수치 방정식을 푼다.
| 버전 | 발매일 |
|---|---|
| HEC-RAS 1.0 | 1995 |
| HEC-RAS 2.0 | 1997년 4월 |
| HEC-RAS 2.2 | 1998년 10월 |
| HEC-RAS 3.0 | 2003년 4월 |
| HEC-RAS 3.1.1 | 2003년 5월 |
| HEC-RAS 3.1.2 | 2004년 6월 |
| HEC-RAS 3.1.3 | 2005년 5월 |
| HEC-RAS 4.0 (베타) | 2006년 11월 |
| HEC-RAS 4.0.0 | 2008년 3월 |
| HEC-RAS 4.1 | 2010년 1월 |
| HEC-RAS 5.0 | 2016년 2월 |
| HEC-RAS 5.0.1 | 2016년 4월 |
| HEC-RAS 5.0.3 | 2016년 9월 |
| HEC-RAS 5.0.4 | 2018년 5월 |
| HEC-RAS 5.0.5 | 2018년 6월 |
| HEC-RAS 5.0.7 | 2019년[1] 3월 |
| HEC-RAS 6.0 | 2021년 6월 |
| HEC-RAS 6.1 | 2021년 9월 |
| HEC-RAS 6.2 | 2022년 3월 |
지오헤크라스
GeoHECRAS는 HEC-RAS 소프트웨어에 대한 2D/3D 시각화 및 편집 데이터 래퍼이며 연방 비상 관리청 홍수 위험 지도 및 기타 하천 공학 연구 제작을 포함한 홍수 제어 및 홍수 완화 공학 연구에 사용된다.
HEC-RAS 관련 기능은 다음과 같습니다.
- HEC-RAS 편집 실행 취소 및 재실행
- HEC-RAS 프로젝트의 MDI(Multiple Document Interface)
- AutoCAD 및 MicroStation CAD 도면 및 지형 표면 사용
- GIS 데이터베이스 사용
- 단면 자동 생성
- 범람원 지도 자동 생성
- 건널목(교량 및 암거) 설계 및 분석
- 적응형 2D 메쉬 생성
WMS
WMS(Watershed Modeling System)는 HEC-RAS에 사용할 수 있는 전·후처리 도구를 제공하는 수문학 소프트웨어입니다.Aquaveo에 의한 WMS의 개발은 주로 미국 육군 공병대의 자금 지원을 받았다.
HEC-RAS 관련 기능은 다음과 같습니다.
- 형상 객체(중심선, 단면선)와 TIN을 사용하여 HEC-RAS 모델의 형상을 개발합니다.
- HEC-RAS 및 기타 유압 모델에 사용하기 위해 데이터베이스에서 단면 편집, 병합 및 작성
- 수면 표고 데이터에서 범람원을 묘사한다.수면 표고는 HEC-RAS로 계산하거나 대화식으로 정의하거나 파일에서 가져올 수 있다.
- HEC-1의 다중 시뮬레이션을 HEC-RAS에 연결하여 윤곽화된 범람원에서의 모델링 매개변수의 불확실성을 결정한다.곡선 수와 강수량은 HEC-1 매개변수와 HEC-RAS에 대한 매닝의 n 값 사이에서 확률적으로 변할 수 있다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b https://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/documentation/HEC-RAS_5.0.7_Release_Notes.pdf[베어 URL PDF]
- ^ "Science Engineering & Sustainability: HEC-RAS evolution". Science Engineering & Sustainability. Retrieved 2019-03-24.
외부 링크
- HEC-RAS 홈페이지 2019-03-07 수문공학센터 미 육군공병단 웨이백머신 아카이브
- HEC-RAS에 의한 홍수 분석 및 ArcGIS 시각화 출력 영상
- GeoHECRAS 홈페이지(Civil GEO)