HEC-RAS یکی از پرکاربردترین نرم‌افزارهای موجود در محاسبه‌ی مشخصات هیدرولیکی جریان در رودخانه‌ها می‌باشد. این برنامه که توسط گروه مهندسی ارتش آمریکا تهیه شده‌است، قابلیت مدل‌سازی یک بعدی انواع رژیم جریان در آبراهه‌های تک شاخه‌ای و نیز شبکه‌ی آبراهه‌ را دارد. در این تحقیق در ابتدا به بیان مراحل مدل‌سازی شبکه‌ی جریان در این نرم‌افزار به صورت گام به گام پرداخته شده و سپس برنامه‌ی کامپیوتری جدیدی که توسط نگارنده نوشته شده‌، معرفی و نحوه‌ی انجام محاسبات و مراحل مدل‌سازی جریان در آبراهه‌های شاخه‌ای بر اساس آن به تفصیل ارائه شده است. نوع روش عددی در این برنامه، روش تفاضل محدود و منقطع سازی معادلات حاکم به‌صورت نیمه ضمنی می‌باشد و در آن از شیوه‌ی حل ترتیبی معادلات جریان در شاخه‌های رودخانه‌ها بهره گرفته شده است. در این روش، حل عددی معادلات منقطع‌شده در شاخه‌ها با توجه به اولویت تعیین‌شده صورت می‌گیرد. با استفاده از این روش، حل جریان در رودخانه‌های شاخه‌ای ساده‌تر بوده و به حجم محاسبات کم‌تری نیاز است. این برنامه قادر به محاسبه‌ی مشخصات انواع رژیم جریان زیربحرانی و فوق‌بحرانی در حالت وقوع جریان دائمی و غیردائمی در رودخانه‌های شاخه‌ای بوده و مقایسه‌ی داده‌های حاصل از آن با نتایج به‌دست آمده از نرم‌افزارهای معتبر حاکی از تطابق نتایج برنامه‌ی نوشته شده با نتایج حاصل از نرم‌افزارهای موجود است؛ که نشان‌دهنده‌ی عملکرد مناسب این برنامه‌ در رودخانه‌های شاخه‌ای در حالت وقوع رژیم جریان زیر‌بحرانی و فوق‌بحرانی می‌باشد.

آنچه در این مستند خواهید آموخت:

1- آشنایی با نرم افزار HEC-RAS و قابلیت‌های آن

2- نحوه مدل‌سازی جریان در نرم افزار HEC-RAS

3-  نحوه منقطع سازی معادلات سنت ونانت به روش نیمه ضمنی در برنامه Riv-Net

4- نحوه محاسبه مشخصات هیدرولیکی مقاطع مختلف براساس مقدار دبی اولیه دریافتی  

5- نحوه محاسبه مشخصات هیدرولیکی مقاطع مختلف براساس تراز سطح آب محاسبه شده برای هر مقطع در هر گام زمانی

6- نحوه اعمال شرط مرزی داخلی ( در محل اتصال شاخه ها)

7- نحوه اعمال انواع مختلف شرط مرزی خارجی

8- حل دستگاه معادلات ماتریسی با استفاده از الگوریتم توماس 

9- نحوه محاسبه عمق نرمال و عمق بحرانی

نکات و الزامات:

1- این برنامه به زبان ویژوال بیسیک نوشته شده و به سادگی قابل اجراست.

2- در رودخانه های شاخه ای شماره‌­گذاری شاخه­‌ها بر اساس اولویت­های در نظر گرفته­ شده توسط کاربر انجام می‌­شود.

3- اطلاعات اولیه مورد نیاز در قالب چهار فایل از ورودی دریافت می شود.

4- خروجی برنامه فایلی با فرمت txt است.

5- از این برنامه تاکنون یک مقاله کنفرانسی استخراج شده است.