Programa de la asignatura Curso: 2007 / 2008 INGENIERÍA HIDRÁULICA E HIDROLÓGICA (2775)

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1 Programa de la asignatura Curso: 2007 / 2008 INGENIERÍA HIDRÁULICA E HIDROLÓGICA (2775) PROFESORADO Profesor/es: ANA BEATRIZ BARCO HERRERA - correo-e: abbarco@ubu.es RUBÉN DELGADO PASCUAL - correo-e: rdpascual@ubu.es MIGUEL ÁNGEL ORDÓÑEZ GUTIÉRREZ - correo-e: maordonez@ubu.es DIEGO SALDAÑA ARCE - correo-e: dsaldana@ubu.es FICHA TÉCNICA Titulación: INGENIERÍA TÉCNICA DE OBRAS PÚBLICAS (CONSTRUCCIONES CIVILES) (PLAN 1998) Centro: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR Nombre asignatura: INGENIERÍA HIDRÁULICA E HIDROLÓGICA (2775) Código de la asignatura: 2775 Tipo de asignatura: Troncal Nivel / Ciclo: 1 Curso en el que se imparte: 2 Duración y fechas: Anual Créditos: 10.5 Créditos teóricos: 6.0 Créditos prácticos: 4.5 Áreas: INGENIERIA HIDRAULICA Tipo de curso: Oficial Descriptores: Según BOE Requisitos previos: Según BOE Idioma: Español COMPETENCIAS TRANSVERSALES O GENÉRICAS INSTRUMENTALES PERSONALES SISTÉMICAS COMPETENCIAS ESPECÍFICAS Pág. 1/8

2 CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES (SABER) Se plantea como objetivo principal de la asignatura que el alumno adquiera los conocimientos básicos referentes a la naturaleza física de los fenómenos hidráulicos e hidrológicos en relación con las infraestructuras hidráulicas aplicando los principios básicos de la Mecánica de Fluidos y la Hidrología HABILIDADES PROFESIONALES (SABER HACER) El alumno conocerá, al superar la asignatura, los procedimientos básicos de cálculo y modelación, utilizados para la resolución de los problemas prácticos más habituales en la futura actividad profesional. ACTITUDES (SABER SER - SABER ESTAR) COMP. ACADÉMICAS (SABER TRASCENDER) OTRAS COMPETENCIAS ESPECÍFICAS OTROS OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA METODOLOGÍA Y RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES PRÁCTICAS SEGUIMIENTO DEL ALUMNO Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Examen escrito de carácter teórico y práctico Evaluación continua de las prácticas de laboratorio e informática BIBLIOGRAFÍA BÁSICA SOBRE LA MATERIA HIDRÁULICA, Eduardo Martínez Marín,, 2000, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Madrid HIDRÁULICA : MECÁNICA DE FLUIDOS E HIDRÁULICA TÉCNICA, Antonio Osuna,, 1993, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Madrid HIDRÁULICA DE LOS CANALES ABIERTOS, Ven Te Chow,, 1994, McGraw-Hill Interamericana, Bogotá HIDROLOGÍA, Eduardo Martínez Marín,,, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Madrid HIDROLOGÍA APLICADA, Ven Te Chow, David R. Maidment y Larry W. Mays,, 1996, McGraw-Hill Interamericana, Bogotá Pág. 2/8

3 HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA, Emilio Custodio y Ramón Llamas,, 2001, Ediciones Omega, Barcelona Manual de Hidráulica, L. López,, 1997, Servicio de Publicaciones de la Universidad de Alicante, Alicante MANUAL DE INGENIERÍA HIDRÁULICA, Armando Coutinho de Lencastre,, 1998, Universidad Pública de Navarra, Pamplona BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA HIDRÁULICA GENERAL I : FUNDAMENTOS, Gilberto Sotelo Avila,, 1999, Editorial Limusa, Méjico HIDROLOGÍA, J. Marco M. Reyes,, 1988, E.T.S.I.C.C.P. Valencia, Valencia HIDROLOGÍA APLICADA, J.A. Revilla, A. Liaño, A. Sáinz,, 1988, E.T.S.I.C.C.P. Santander, Santander HIDROLOGÍA PRÁCTICA, Eduardo Martínez Marín,, 2001, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Madrid MECÁNICA DE FLUIDOS, Frank M. White,, 1988, McGraw-Hill Interamericana, Méjico MECÁNICA DE LOS FLUIDOS, Victor L. Streeter y E. Benjamin Wylie,, 2000, McGraw-Hill Interamericana, Bogotá MECÁNICA DE LOS FLUIDOS E HIDRÁULICA, Ronald V. Giles / Jack B. Evett / Cheng Liu,, 1996, McGraw-Hill, Madrid Problemas de Hidráulica, L. López,, 2001, Servicio de Publicaciones de la Universidad de Alicante, Alicante RECURSOS DE INTERNET OBSERVACIONES Y OTROS DATOS Pág. 3/8

4 ESTRUCTURA DE CONTENIDOS (TEMAS) INGENIERÍA HIDRÁULICA E HIDROLÓGICA (2775) PRIMERA PARTE: INGENIERÍA HIDROLÓGICA > TEMA 1. INTRODUCCIÓN Ciencia Hidrológica El Ciclo Hidrológico Tipos de estudios hidrológicos Datos hidrológicos La precisión hidrológica El balance hídrico Balances hídricos a gran escala > TEMA 2. LA CUENCA HIDROGRÁFICA. ESTUDIO FÍSICO Definición Cuenca topográfica y real Endorreísmos y acuíferos Índice de compacidad de Gravelius Curva hipsométrica y curva de frecuencias altimétricas Curva de distribución de pendientes y perfil longitudinal del cauce principal Índice de pendiente > TEMA 3. LA PRECIPITACIÓN El fenómeno físico Formación de gotas Tipos de precipitaciones Efectos climaticos especiales La medida de las precipitaciones Dispositivos y técnicas de medida El tratamiento de la información Hietograma y Pluviograma Relación entre precipitación y duración de la misma Curvas IFD Distribución espacial de la precipitación Influencia de la altitud Métodos de interpolación y premediación de precipitaciones Hietograma de proyecto Hietograma triangular Hietograma por bloques alternativos Hietograma del SCS Factor de reducción areal > TEMA 4. LA EVAPOTRANSPIRACIÓN El agua en la atmósfera - Componentes de la atmósfera - Presión de vapor de saturación - Medida de la humedad atmosférica La evaporación - El fenómeno físico Pág. 4/8

5 - Factores que la condicionan - Poder evaporante de la atmósfera - Medida y estimación de la evaporación La evapotranspiración - El agua en el suelo - El fenómeno físico - Factores que condicionan la evapotranspiración - Estimación de la evapotranspiración - La evapotranspiración potencial - Relación con la evapotranspiración real: factores de vegetación y de humedad > TEMA 5. AFORO DE LAS CORRIENTES DE AGUA Técnicas de aforo - Aforo mediante molinetes - Aforo mediante medida del nivel de agua - Aforo mediante el uso de secciones de control Aforo mediante vertedero Aforo mediante resalto - Aforo mediante trazadores - Otras metodologías Estudio del régimen de caudales - Introducción - Registro y tratamiento de datos - Hidrograma o curva de caudales cronológicos - Curva de caudales clasificados - Curva de aportaciones acumuladas - Curva de frecuencia de las aportaciones anuales > TEMA 6. ESCORRENTÍA SUPERFICIAL. GENERACIÓN Definición de la escorrentía superficial Abstracciones hidrológicas iniciales Tipos de escorrentía: origen del hidrograma observado La infiltración - El fenómeno físico - Factores que condicionan la infiltración - Estimación de la infiltración Estimación del tiempo de encharcamiento Método de Horton Método del Número de la Curva del SCS Modelo de Green y Ampt - Mecanismos de producción en laderas > TEMA 7. ESCORRENTÍA SUPERFICIAL. PROPOGACIÓN Lluvia neta Fases del movimiento Componentes del hidrograma Forma del hidrograma Pág. 5/8

6 El hidrograma superficial - Concepto y características - Tiempo de desfase - Estimación - Obtención del hidrograma superficial a partir del observado El hidrograma unitario - Concepto - Principios de Sherman - Obtención de la componente superficial del hidrograma de crecida: Convolución - Hidrogramas unitarios sintéticos HU obtenido a partir de isocronas HU propuesto por el SCS HU triangular HU de Clark y Snyder - Validez de los HU El hidrograma en S - Concepto - Utilidad: Relaciones entre hidrogramas unitarios > TEMA 8. CRECIDAS Objetivo de los estudios de crecidas Adecuación de las diferentes metodologías Utilización de fórmulas empíricas Análisis estadístico de series de aforo - Conceptos básicos de estadítica. Probabilidad - Concepto de Período de Retorno y Riesgo - Función de distribución de Gumbel - Otras funciones: Extrem Value (GEV y TCEV), Log-Pearson, SQRT-ET-max Métodos hidrometeorológicos - Método de las isocronas - Método racional Hipótesis y ecuación fundamental Estimación de parámetros El coeficiente de escorrentía Aplicación en cascada. Límites de validez del método - Método de Témez (HU) Metodología aplicable a grandes cuencas. Modelos numéricos > TEMA 9. HIDROGEOLOGÍA Distribución vertical del agua en el suelo Formaciones geológicas saturadas - Características - Acuífero, acuitardo, acuífugo - Acuíferos confinados - Acuíferos libres - Interacción río-acuífero Balance hídrico del acuífero Pág. 6/8

7 - Recargas al acuífero - Descargas desde el acuífero - Modelo unicelular > TEMA 10. FLUJO ESTACIONARIO EN ACUÍFEROS Ley de Darcy - Experiencia de Darcy - Velocidad de Darcy - Límites de validez Parámetros hidrogeológicos - Porosidad - Conductividad hidráulica - Transmisividad - Almacenamiento Flujo estacionario en acuíferos - Acuíferos confinados - Acuíferos libres: Aproximación de Darcy-Forchheimer - Flujo estacionario unidimensional con recarga La intrusión marina en acuíferos costeros - Fenómeno físico - Condición de Ghyben-Herzberg - Descarga desde acuíferos costeros > TEMA 11. HIDRÁULUCA DE POZOS ESTACIONARIA Elementos de un pozo Hipótesis simplificadoras Flujo estacionario en acuífero infinito con un pozo Situación pseudoestacionaria Superposición de soluciones en el espacio Pozos en acuíferos limitados - Teoría de las imágenes - Contorno río. Contorno impermeable SEGUNDA PARTE: INGENIERÍA HIDRÁULICA > TEMA 12. INTRODUCCIÓN > TEMA 13. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS > TEMA 14. ANÁLISIS DIMENSIONAL > TEMA 15. PRESIÓN > TEMA 16. ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA > TEMA 17. PRESIONES DE UN LIQUIDO SOBRE PARED PLANA > TEMA 18. PRESIONES DE UN LIQUIDO SOBRE SUPERFICIE CILÍNDRICA DE GENERATRICES HORIZONTALES > TEMA 19. PRESIONES DE UN LIQUIDO SOBRE PARED CURVA > TEMA 20. DIMENSIONAMIENTO ELEMENTAL DE UNA PRESA DE GRAVEDAD > TEMA 21. CUERPOS TOTALMENTE SUMERGIDOS > TEMA 22. CUERPOS PARCIALMENTE SUMERGIDOS > TEMA 23. TRASLACIÓN DE MASAS LIQUIDAS > TEMA 24. ROTACIÓN DE MASAS LIQUIDAS Pág. 7/8

8 > TEMA 25. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE CINEMÁTICA DE FLUIDOS > TEMA 26. ECUACIÓN DE CONTINUIDAD > TEMA 27. ECUACIÓN DE LA ENERGÍA PARA UN FLUIDO IDEAL > TEMA 28. ECUACIÓN DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO > TEMA 29. ECUACIÓN DE LA ENERGÍA PARA UN FLUIDO VISCOSO > TEMA 30. MOVIMIENTO UNIFORME Y PERMANENTE DE LÍQUIDOS EN UN CONDUCTO > TEMA 31. DETERMINACIÓN DE I EN MOVIMIENTO LAMINAR. ECUACIÓN DE HAGEN-POISEUILLE > TEMA 32. MOVIMIENTO LAMINAR Y TURBULENTO. EXPERIMENTO DE REYNOLDS > TEMA 33. NOCIONES SOBRE EL ESTUDIO TEÓRICO DEL MOVIMIENTO TURBULENTO > TEMA 34. PERDIDAS DE CARGA CONTINUAS EN TUBERÍAS. MOVIMIENTO TURBULENTO > TEMA 35. PERDIDAS DE CARGA LOCALIZADAS > TEMA 36. CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL CALCULO DE TUBERIAS > TEMA 37. PROBLEMAS ELEMENTALES EN TUBERÍA ÚNICA > TEMA 38. PROBLEMAS DE REDES ELEMENTALES > TEMA 39. SISTEMAS DE TUBERIAS > TEMA 40. DISPOSITIVOS DE MEDIDA DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL FLUJO EN TUBERIAS > TEMA 41. RÉGIMEN LIBRE > TEMA 42. MOVIMIENTO UNIFORME EN CANALES > TEMA 43. TIPOS DE SECCIONES EN CANALES > TEMA 44. RÉGIMEN LENTO, CRITICO Y RÁPIDO > TEMA 45. ECUACIONES QUE DEFINEN EL RÉGIMEN CRITICO EN CANAL RECTANGULAR > TEMA 46. RESALTO HIDRÁULICO > TEMA 47. ECUACIÓN DIFERENCIAL DEL RÉGIMEN GRADUALMENTE VARIADO. > TEMA 48. VENAS LIBRES : ORIFICIOS Y COMPUERTAS > TEMA 49. VENAS LIBRES : VERTEDEROS > TEMA 50. MOVIMIENTO VARIABLE EN CONDUCTOS CERRADOS. GOLPE DE ARIETE > TEMA 51. ELEVACIÓN DE LÍQUIDOS MEDIANTE BOMBAS. INSTALACIONES DE BOMBEO Pág. 8/8