HEC-RAS 2D es hoy el estándar de facto para los estudios de amenaza por inundación exigidos por el Decreto 1807 de 2014 en Colombia. Mientras el modelo 1D tradicional solo simula el flujo a lo largo de secciones transversales predefinidas, el modelo 2D resuelve las ecuaciones de flujo superficial en toda la llanura aluvial, generando mapas de profundidad y velocidad con precisión de metros. Esta diferencia es crítica cuando se trata de determinar qué zonas son aptas para urbanizar y cuáles no.
¿Cuándo se requiere HEC-RAS 2D?
Según el Decreto 1807/2014 y las guías del IDEAM, la modelación 2D es necesaria cuando:
- El proyecto tiene área mayor a 5 hectáreas en zona con amenaza hídrica
- La llanura de inundación tiene ancho mayor a 100 metros
- Existen estructuras de control hidráulico (puentes, boxcúlverts) que afectan el flujo
- La Curaduría o la CAR exigen mapas de profundidad y velocidad por separado
- El proyecto requiere evaluación de medidas de mitigación estructurales
Metodología de modelación hidráulica 2D
Paso 1 — Insumos topográficos: El modelo 2D requiere un modelo digital del terreno (MDT) de alta resolución. La mejor fuente son levantamientos LiDAR a 1 metro de resolución o levantamientos topobatimétricos propios con estación total y GPS RTK. Sin un MDT de calidad, el modelo genera resultados poco confiables.
Paso 2 — Análisis hidrológico con HEC-HMS: Antes del modelo hidráulico, se determina el hidrograma de diseño para los períodos de retorno requeridos (generalmente 10, 25, 50 y 100 años) usando HEC-HMS con datos de precipitación del IDEAM y parámetros de la cuenca.
Paso 3 — Configuración del modelo 2D: Se define la malla de cálculo 2D, las condiciones de contorno (caudal entrante, nivel de agua aguas abajo) y los coeficientes de rugosidad de Manning según el uso del suelo.
Paso 4 — Corrida del modelo y resultados: HEC-RAS 2D genera mapas de: profundidad máxima de inundación, velocidad máxima del flujo, tiempo de concentración y extensión de la mancha de inundación por período de retorno.
Caso real: estudio detallado en Belalcázar (Caldas)
Para el proyecto urbanístico Tesalia, BIC elaboró el estudio detallado de gestión del riesgo por inundación a escala 1:2000, con modelación lluvia-escorrentía y modelación hidráulica para el periodo de retorno de 100 años: mancha de inundación para el periodo de retorno de 100 años, tres lotes afectados y un terraplén de 1,5 m a nivel de prediseño. Informe de 107 páginas. Ver el caso →
HEC-RAS 1D vs 2D: ¿cuál usar?
El modelo 1D sigue siendo válido para ríos encauzados con sección bien definida y ausencia de desbordamiento lateral significativo. El modelo 2D es el adecuado cuando el flujo tiene componentes laterales importantes — urbanizaciones en llanura aluvial, zonas industriales en planicie de inundación, o cualquier área donde el agua se dispersa libremente al desbordar el cauce.
Qué modelo usar lo define el comportamiento del flujo en el predio, no una costumbre. Antes de modelar, conviene preguntar a la curaduría o a la corporación si sus términos de referencia fijan uno: un modelo que no responde a la pregunta del evaluador termina en observaciones.
Conclusión
BIC ha realizado modelaciones hidráulicas en proyectos en Caldas, Risaralda y Ecuador. Si su proyecto requiere estudio de amenaza por inundación para licencia de urbanismo, plan parcial o revisión de POT, la consulta inicial es sin costo.