¿Qué es HEC-RAS y para qué sirve?

HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center – River Analysis System) es un software libre (gratuito) desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU., diseñado para la modelación hidráulica de ríos y canales. Permite simular el flujo del agua en cauces naturales o artificiales para calcular niveles de agua (tirante), velocidades del flujo y zonas inundadas, lo cual es fundamental en estudios de inundaciones y gestión de cauces.

Además de modelos unidimensionales (1D) de flujo permanente y no permanente, las versiones recientes incorporan modelación bidimensional (2D) de flujo no permanente, posibilitando representar flujos sobre planicies de inundación.

HEC-RAS también cuenta con módulos para transporte de sedimentos y calidad del agua (temperatura y otros parámetros), lo que lo hace muy completo para análisis hidráulicos y ambientales.

En resumen, es una herramienta ampliamente utilizada por ingenieros y profesionales para estudiar cómo el agua se comporta en ríos, diseñar obras hidráulicas, delinear áreas inundables y evaluar el impacto de distintas intervenciones en los cursos de agua.

HEC-RAS 2025: una nueva generación del software

Después de décadas de desarrollo continuo sobre la plataforma original, HEC-RAS 2025 marca un salto generacional en este software. La versión clásica más reciente (HEC-RAS 6.6, lanzada en septiembre de 2024) fue la culminación de la serie 6.X, incorporando diversas mejoras como redes de tuberías urbanas en beta, análisis de oleaje y más.

Sin embargo, para aprovechar plenamente las tecnologías modernas, el equipo de HEC ha reconstruido HEC-RAS desde cero. HEC-RAS 2025 se lanzó inicialmente en versión Alpha a fines de 2024, como vista previa de esta nueva generación, con un lanzamiento oficial 1.0 previsto para el ultimo cuatrimestre de 2025.

A continuación, repasamos sus principales novedades y cómo se comparan con la versión 6.6 clásica.

Interfaz moderna y experiencia de usuario renovada

La interfaz de HEC-RAS 2025 ha sido rediseñada por completo, ofreciendo un aspecto moderno y paneles acoplables que facilitan el trabajo en múltiples monitores. La vista principal integra mapas base y permite editar muchos datos geoespaciales directamente sobre el mapa, reduciendo la dependencia de tablas tradicionales.

Una de las primeras cosas que notará el usuario es la renovada interfaz gráfica. La versión 6.x tenía una interfaz heredada de sus inicios en los 90, con ventanas separadas y formularios tabulares. En HEC-RAS 2025, la interfaz se reconstruyó desde cero pensando en la usabilidad y las expectativas modernas. Ahora se cuenta con un entorno unificado más amigable, con un sistema de paneles acoplables ideal para estaciones de trabajo con varios monitores.

Los mapas base (como imágenes satelitales, calles, terreno sombreado) vienen integrados de forma predeterminada, mejorando la visualización del contexto geográfico del modelo.

Además, se incorporó una barra de búsqueda rápida de comandos y ayuda, que permite encontrar funciones o acceder a la documentación al instante desde la propia aplicación.

Otro cambio bienvenido es el sistema de actualización integrado: HEC-RAS 2025 puede actualizarse a nuevas versiones con un clic, sin necesidad de privilegios de administrador, descargando pequeños parches automáticos. En resumen, la experiencia de usuario es más fluida, moderna y acorde a las herramientas de software actuales.

Herramientas de malla 2D mejoradas

La generación de mallas 2D para modelado de inundaciones ha dado un gran salto en HEC-RAS 2025. En versiones previas (5.0 en adelante) la malla era principalmente triangular y se definía de forma célula-céntrica, obligando al usuario a mover nodos manualmente para ajustar la malla al terreno.

Ahora el enfoque es cara-céntrico: las líneas de ruptura (breaklines) se respetan estrictamente, garantizando que elementos lineales como bordos o taludes queden bien representados en la malla. El usuario puede delinear un boceto conceptual de malla mediante arcos/polígonos que indican diferentes tamaños de celda, densidades o direcciones preferenciales, y el software genera automáticamente una malla de alta calidad siguiendo esas indicaciones.

Otra novedad es la posibilidad de elegir entre tipos de celdas: ahora se soportan mallas cuadrangulares y cartesianas, además de las triangulares tradicionales.

Por ejemplo, se pueden usar celdas cuadradas o rectangulares alineadas con un río para representar mejor el flujo en el cauce, mientras el resto del valle usa triángulos adaptados al terreno (o incluso combinar tramos 1D con 2D en un futuro próximo). Cada tipo de malla viene con rutinas de postprocesamiento para mejorar la calidad y estabilidad, reduciendo los tiempos de simulación.

La edición de la malla también es más ágil: se puede modificar el trazado de la malla en cualquier momento del desarrollo del modelo sin empezar de cero, ahorrando horas de trabajo. Incluso, las mallas creadas en RAS 2025 pueden exportarse a HEC-RAS 6.6 para usarse inmediatamente en proyectos existentes, lo cual permite aprovechar las mejoras de malla sin tener que esperar a migrar completamente al nuevo software.

Desempeño y simulación en tiempo real

Una de las razones detrás de la reescritura de HEC-RAS fue abordar los crecientes volúmenes de datos y aprovechar el hardware moderno. HEC-RAS 2025 es notablemente más rápido manejando terreno y resultados: la importación y renderizado de rasters (ej. modelos digitales de elevación) puede ser entre 10 y 50 veces más rápida que en la versión 6.6. Esto significa que cargar un terreno de gran tamaño o actualizar mapas de resultados es ahora mucho más ágil, reduciendo esperas en el flujo de trabajo.

En cuanto al motor de cálculo hidráulico, la nueva versión introduce un solver explícito completamente rediseñado. A diferencia del método implícito tradicional (usado en HEC-RAS 6.x) que resuelve iterativamente cada paso de tiempo, el método explícito calcula las condiciones de flujo avanzando con pasos de tiempo pequeños pero con la ventaja de paralelizar mejor las operaciones. En términos prácticos, HEC-RAS 2025 puede aprovechar múltiples núcleos de procesador de forma más eficiente e incluso soporta ejecución en GPU (tarjetas gráficas) para acelerar las simulaciones. De hecho, en actualizaciones recientes del alpha se incorporó un solver GPU capaz de correr entre 10% y 40% más rápido en modelos de cierto tamaño. Esto abre la puerta a simular eventos de larga duración o alta resolución en tiempos menores.

Otra novedad impactante es la visualización de resultados en tiempo real. Ahora no es necesario esperar a que termine toda la simulación para ver qué ocurre: el programa va mostrando la propagación de la inundación, velocidades, etc., conforme avanza el cálculo. Esta retroalimentación temprana permite detectar problemas o ajustar el modelo sobre la marcha, ahorrando tiempo en el proceso de calibración. En resumen, HEC-RAS 2025 está diseñado para sacar provecho del hardware moderno y ofrecer una experiencia de simulación más interactiva y rápida.

Nuevas funciones y posibilidades de simulación

Además de los avances en interfaz, malla y desempeño, HEC-RAS 2025 incorpora o tiene planeado incorporar nuevas funciones que amplían las posibilidades de modelación hidráulica.

Por ejemplo, el nuevo entorno está construido pensando en la portabilidad y automatización: corre de forma nativa en Windows y también en entornos Linux (dentro de contenedores Docker), facilitando su futuro uso en la nube. Se ha unificado el código en un solo lenguaje moderno (C# .NET) mejorando la confiabilidad y bases para agregar futuras características. En esta línea, se anuncia una API pública para que la comunidad pueda interactuar con el núcleo de HEC-RAS 2025 desde otros programas o scripts, fomentando herramientas personalizadas y flujos de trabajo automatizados.

En cuanto a la integración de datos, la nueva versión simplifica mucho las cosas. Ahora es capaz de conectarse directamente a servicios web para obtener datos comunes: por ejemplo, se podrán importar mapas de uso del suelo (NLCD), datos de precipitación de NOAA, modelos de terreno del USGS o registros de caudales de estaciones hidrométricas, todo desde la interfaz con unos clics. También cuenta con proyectos de ejemplo descargables desde la pantalla inicial, que sirven para aprender nuevas funciones (por ejemplo, cuando se incorpore la simulación de infiltración de lluvia en el terreno, vendrá un ejemplo calibrado listo para explorar esa función).

En términos de nuevas capacidades de simulación hidráulica, la versión 6.6 (clásica) ya había introducido varias innovaciones que se espera converjan con RAS 2025 a medida que este madure. Por ejemplo, HEC-RAS 6.6 añadió la opción de modelar redes de tuberías cerradas (drenaje pluvial urbano) integradas con la superficie, aún en forma beta. También incorporó la capacidad de incluir el forzamiento de oleaje en simulaciones costeras – es decir, considerar el efecto de oleaje marítimo sobre la marea de tormenta (storm surge) – lo que elevó la fidelidad de modelos en zonas costeras. Otra función añadida fue la porosidad y drag (resistencia) por vegetación en flujo 2D, permitiendo representar efectos de obstáculos subresueltos (como bosques) sobre la propagación del agua.

HEC-RAS 2025, en sus próximas actualizaciones, buscará alcanzar paridad con todas estas capacidades y superarlas. De hecho, se planea que en los próximos años esta nueva plataforma integre simulación unidimensional (1D) completa y acoplada al 2D, un solver implícito 2D más robusto para casos altamente transitorios, y herramientas avanzadas como análisis de sensibilidad y gestión de escenarios.

Un área de mejora notable es el análisis de zonas de flujo preferencial (floodways) para estudios de planicie de inundación. HEC-RAS 2025 apunta a ofrecer herramientas más avanzadas para delimitar y evaluar floodways, por ejemplo utilizando métricas como el producto D*V (profundidad por velocidad) que ayudan a gestionar con mayor precisión las áreas inundables y criterios de riesgo. También se están optimizando las funciones de lluvia directa sobre la malla (rain-on-mesh) y mapeo de resultados de precipitación, haciéndolas más fáciles de usar y precisas. En conjunto, estas novedades amplían el alcance de HEC-RAS, permitiendo abordar tanto la modelación fluvial clásica 1D/2D como desafíos emergentes (inundaciones urbanas pluviales, interacción oleaje-marea, etc.) dentro de un mismo ecosistema de software.

Capacidades 1D, 2D y 3D: estado actual

Dado que muchos usuarios se preguntan sobre las capacidades de modelado en una, dos o tres dimensiones en el nuevo HEC-RAS, es importante aclarar el estado actual: HEC-RAS 2025 se centra inicialmente en 2D, mientras que las capacidades 1D tradicionales se incorporarán más adelante en su desarrollo. Esto significa que en la versión alpha y primeras versiones 1.0, el enfoque principal es la simulación de flujo sobre superficies (ríos y llanuras) usando las ecuaciones de flujo en lámina libre en dos dimensiones. Las funcionalidades de ríos 1D (basadas en secciones transversales) aún no están disponibles en la alpha de RAS 2025; el equipo de desarrollo planea reintroducir modelación 1D mediante un enfoque híbrido 1D/2D en futuros parches una vez que la base 2D esté sólida.

En cuanto a modelación 3D, cabe señalar que HEC-RAS (ni en la versión 6.6 ni en 2025) no realiza simulaciones plenamente tridimensionales del flujo. El software resuelve principalmente las ecuaciones en superficie libre donde la componente vertical se considera de forma integrada (presiones hidrostáticas). Si se requieren análisis de turbulencia 3D detallados u operaciones en la columna de agua, típicamente se recurre a software de dinámica de fluidos computacional (CFD) especializado. Por ahora, HEC-RAS 2025 no ha anunciado módulos de flujo 3D; su hoja de ruta se orienta a fortalecer 1D y 2D, añadir un solver implícito y otras mejoras en los próximos años.

Por lo tanto, los usuarios que necesiten visualización 3D de resultados en RAS 2025 podrán, eso sí, beneficiarse de la mejor integración con GIS y exportar resultados para ver mapas 3D de inundación (por ejemplo, en ArcGIS o herramientas de terreno), pero no un cálculo CFD 3D interno. En resumen: 1D vendrá en un futuro cercano, 2D es el foco actual con gran mejora, y 3D no forma parte de las capacidades de cálculo de HEC-RAS en 2025 (al menos por ahora).

Nota: Como se observa, HEC-RAS 6.6 sigue siendo la versión estable y con todas las funciones maduras (incluyendo 1D completo, estructuras avanzadas, etc.), mientras que HEC-RAS 2025 representa la dirección futura, con mejoras fundamentales en rendimiento y usabilidad, pero que aún está alcanzando todas las capacidades. Se recomienda utilizar 6.6 para trabajos profesionales inmediatos, explorando HEC-RAS 2025 en paralelo para familiarizarse con sus novedades, sabiendo que irá evolucionando rápidamente.

Conclusiones: un vistazo al futuro de HEC-RAS

La llegada de HEC-RAS 2025 marca un hito emocionante para ingenieros hidráulicos e hidrólogos. Esta nueva generación del software apuesta por mayor velocidad, facilidad de uso y adaptabilidad a las tecnologías actuales, lo cual responde a las crecientes demandas de modelar sistemas más grandes y complejos de forma eficiente. Si bien todavía se encuentra en etapa alpha y tomará tiempo alcanzar la robustez y todas las funcionalidades de la versión clásica, ya deja ver importantes ventajas: una interfaz moderna y ágil, mallas 2D de alta calidad que agilizan la construcción de modelos, y un motor de cálculo capaz de explotar hardware moderno para reducir tiempos de simulación.

Para estudiantes y profesionales del agua, esto significa que en los próximos meses y años habrá nuevas herramientas a su disposición para entender mejor las inundaciones, proyectar obras y gestionar riesgos con mayor precisión. HEC-RAS 6.6 seguirá siendo el caballo de batalla para aplicaciones de corto plazo (y seguirá siendo soportado por varios años), pero es recomendable al menos familiarizarse con RAS 2025 e incluso contribuir con feedback durante su fase de desarrollo. En un futuro cercano, cuando HEC-RAS 2025 alcance su versión estable, nos brindará un entorno más potente y amigable, integrando lo mejor de 30 años de experiencia en modelación hidráulica con las innovaciones tecnológicas del presente.

Sin duda, la evolución de HEC-RAS recién comienza, y la comunidad de usuarios tendrá en sus manos una herramienta preparada para las necesidades de la próxima década en materia de ingeniería de los recursos hídricos.

Fuentes: Documentación oficial de HEC-RAS 2025 (HEC, US Army Corps of Engineers)hec.usace.army.mil; Notas de la versión 6.6 y anuncios de nuevas características hec.usace.army.mil; Resumen de presentación «Next Generation of HEC-RAS» (ASFPM 2024)hydromohsen.com