JUSTIFICACIÓN CURRICULAR

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1 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA FACULTAD DE AGRONOMÍA DEPARTAMENTO DE PLANEACIÓN EDUCATIVA NOMBRE DE LA HIDRÁULICA ASIGNATURA : CUARTO SEMESTRE: FASE DE PROFESIONALIZANTE FORMACIÓN: LÍNEA INGENIERIA AGRÍCOLA CURRICULAR: AREA: SUELOS Y AGUA HORAS TEÓRICAS: 3 HORAS PRÁCTICAS: 2 CRÉDITOS:8 JUSTIFICACIÓN CURRICULAR La agricultura de riego moderna implica el almacenamiento, conducción, distribución y aplicación del agua en los terrenos agrícolas, utilizando para ello diferentes estructuras, como presas para el almacenamiento, represas y compuertas para el control y medición, canales para la conducción y distribución, así como tuberías y otros dispositivos presurizados que permiten la distribución y aplicación del agua de riego. El ingeniero agrónomo debe contar con los elementos necesarios para el diseño y evaluación de los sistemas de riego, desde el almacenamiento y extracción, conducción y distribución hasta la aplicación del agua de riego, para ello debe conocer los principios generales que rigen el movimiento del agua en los conductos, las fuerzas que actúan sobre los fluidos y estructuras que los almacenan y conducen, así como cuantificar los volúmenes de agua que circulan por los conductos. PROPÓSITO DEL CURSO En todo proyecto relacionado con trabajos de irrigación, es necesario el conocimiento de la hidráulica tanto de tuberías como de canales para el diseño, evaluación y operación de las diferentes estructuras que existen en los conductos. El curso de hidráulica permite dar al estudiante el conocimiento cualitativo y cuantitativo del flujo de agua a través de conductos cerrados (tubería) y canales abiertos de diferentes formas y pendientes bajo diferentes regímenes de flujo, de modo que pueda tener los criterios necesarios para el diseño de redes de riego que sean eficientes y funcionales. Desarrollar, fomentar y promover en los estudiantes el conocimiento necesario para la comprensión y análisis del movimiento de agua tanto en tuberías como en canales abiertos; así como, proporcionar los conocimientos y elementos indispensables para el diseño hidráulico y evaluación de estructuras de medición. Estudiar los principios y leyes que rigen el movimiento de los fluidos para aplicarlos en la resolución de problemas que se plantean en el ámbito de la ingeniería agronómica, y en concreto en el diseño y cálculo de redes de riego.

2 Proporcionar a los estudiantes de agronomía los conocimientos básicos de hidráulica general que permitan el manejo del agua en la agricultura y el diseño hidráulico de instalaciones y obras de riego agrícola. V.- CONTENIDO TEMATICO UNIDAD I. INTRODUCCIÓN a) El alumno será capaz de ubicar a la hidráulica dentro el contexto de la física y la ciencia en general, asimismo, identificará las ramas que integran la hidráulica y el estudio de cada una de ellas. b) El alumno tendrá los conocimientos necesarios para realizar las conversiones de unidades de medida más comunes en la práctica de la hidráulica. c) El alumno será capaz de identificar las propiedades físicas de los fluidos y su relación con el flujo del agua en conductos, así como calcularlas a partir de las ecuaciones que surgen por definición Definición de hidráulica y sus divisiones 1.2. Sistemas de medición de unidades 1.3. Propiedades de los fluidos Densidad Densidad relativa Peso específico Volumen específico Presión Tensión superficial Viscosidad UNIDAD II. HIDROSTÁTICA a) El alumno tendrá los conocimientos necesarios para entender y analizar las fuerzas que intervienen en el equilibrio de los fluidos y que dan origen a las principales ecuaciones de la hidrostática. b) El alumno identificará los dispositivos que se utilizan para la medición de presiones de fluidos en equilibrio y movimiento. c) El alumno será capaz de analizar y calcular las fuerzas que actúan sobre una pared que retiene un fluido (empuje hidrostático) y su aplicación en estructuras hidráulicas Introducción Presión hidrostática Ecuaciones Estáticas de Euler Ecuación Fundamental de la Estática de fluidos Ecuación de la ley de Pascal Paradoja hidrostática de Stevin Medición de la presión Manómetros simples Manómetros diferenciales

3 2.4. Empuje hidrostático Sobre superficies sumergidas planas Sobre superficies curvas UNIDAD III. HIDROCINEMÁTICA a) El estudiante será capaz de identificar los elementos microscópicos que existen en un fluido, así como las fuerzas y magnitudes características del movimiento de partículas de fluido. b) El alumno tendrá los conocimientos necesarios para entender el concepto de caudal o gasto y su aplicación en el diseño de sistemas de riego Velocidad y aceleración 3.2. Clasificación de los fluidos 3.3. Líneas de corriente 3.4. Concepto de gasto o caudal UNIDAD IV. HIDRODINÁMICA a) El alumno conocerá y analizará el origen de los principales principios de la dinámica de fluidos. b) El estudiante será capaz de aplicar las ecuaciones dinámicas de fluidos a casos prácticos de análisis y diseño de tuberías y canales Aspectos esenciales 4.2. Ecuación de continuidad 4.3. Ecuación de Euler 4.4. Ecuación de Bernoulli 4.5. Ecuación de la cantidad de movimiento UNIDAD V. FLUJO DE AGUA EN TUBERIAS a) El estudiante será capaz de identificar los tipos de flujo de acuerdo con las propiedades físicas de cada uno de ellos. b) El alumno identificará y analizará algunas de las ecuaciones para determinar las pérdidas por fricción tanto en conductos como en accesorios. c) El estudiante adquirirá la habilidad para aplicar las ecuaciones necesarias y determinar las pérdidas por fricción en conductos y accesorios Tipos de flujo 5.2. Pérdidas por fricción 5.3. Pérdidas por accesorios, cambios de sección y dirección 5.4. Ejemplos UNIDAD VI. HIDRÁULICA DE CANALES (15 hrs) Contar con los elementos necesarios que le permitan al alumno: 1) Identificar los tipos de flujo en canales 2) Conocer las propiedades y características de los canales

4 3) Calcular las componentes del flujo en secciones críticas y uniformes 6.1. Conceptos básicos de flujo en canales abierto y sus clasificaciones (2 hrs) Qué es un canal abierto? Tipos de escurrimientos Estado de flujo Regímenes de flujo 6.2. Canales abiertos y sus propiedades (3 hrs) Tipo de canales abiertos Geometría del canal Elementos geométricos de la sección de un canal Distribución de la velocidad Medidas de la velocidad 6.3. Principios de la energía en canales abiertos (2 hrs) Energía en escurrimiento en canal abierto Energía específica Criterio para el estado crítico del flujo Interpretación de los fenómenos locales Caída hidráulica y libre Salto hidráulico 6.4. Flujo crítico (3 hrs) Factor de sección para cálculo de flujo crítico Cálculo de flujo crítico 6.5. Flujo uniforme (5 hrs) Definición Ecuaciones de velocidad de flujo uniforme Calculo de velocidad de flujo uniforme UNIDAD VII. MEDICIÓN DEL AGUA DE RIEGO a) El estudiante conocerá los métodos más comunes que se utilizan para medir el agua de riego. b) El alumno estudiará los principios que rigen el funcionamiento de los distintos tipos de aforadores y su aplicación a las conducciones utilizadas en el ámbito de la ingeniería agronómica. c) El alumno adquirirá los conocimientos y habilidades necesarios para diseñar hidráulicamente una estructura de medición de caudal Tuberías 7.2. Canales Orificios Vertedores

5 Métodos de sección-pendiente Métodos de sección-velocidad VI.- METODOLOGÍA Y RECURSOS Metodología Pláticas participativas Trabajo individual Trabajo y exposición de grupos Discusiones grupales Recursos Notas de clase del curso Material impreso Bibliografía Internet VII.- EVALUACIÓN ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Clases teóricas Prácticas de campo Visita guiada Trabajos en grupo CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES ESCOLARES 80% de asistencia para que tengan derecho a examen 100% de asistencia a prácticas de campo Elaboración y entrega de reportes de campo Examen teórico y resolución de problemas Participación individuales en la resolución de problemas Cumplimiento de tareas Conformación de la calificación final: Participación 5% Tareas 15% Prácticas 20% Examen 60% PRACTICAS a) PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS FLUIDOS b) MANOMETRIA c) EMPUJE HIDROSTATICO EN COMPUERTAS d) FLUJO DE AGUA EN TUBERÍAS e) AFORO EN TUBERÍAS

6 f) AFORO EN CANALES

7 VIII.- BIBLIOGRAFÍA 1. Giles, R., MECÁNICA DE LOS FLUIDOS E HIDRÁULICA. Serie Schaum, McGraw Hill, México, D.F. 2. IMTA, MANUAL DE AFOROS. Coordinación de Tecnología de Riego y Drenaje, IMTA. Jiutepec, Mor., México 3. Hughes, W.F., DINÁMICA DE LOS FLUIDOS. Serie Schaum McGraw Hill. México, D.F. 4. Sotelo, A.G., HIDRÁULICA GENERAL. Editorial LIMUSA. México, D.F. 5. Sotelo, A.G. s/f. Apuntes de Hidráulica II. Departamento de Hidráulica, División de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de México. México 6. Streeter, V.L. y Wyle, E.B., MECANICA DE LOS FLUIDOS. Editorial McGraw Hill, México, D.F. 7. Trueba, C Hidráulica. Ed. CECSA. México 8. Ven T. Ch., HIDRÁULICA DE LOS CANALES ABIERTOS. Editorial McGraw Hill, México. D.F. ANTECEDENTES: REQUISITO TENER APROBADAS LAS SIGUIENTES ASIGNATURAS 1. MATEMÁTICAS APLICADAS 2. TOPOGRAFÍA AGRÍCOLA PROFESOR(ES): M.C. TOMAS DIAZ VALDES M.C. RAMON LIZARRAGA JIMENEZ M.C. JESUS ENRIQUE LOPEZ AVENDAÑO ING. OSCAR ARMENTA