UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL LISANDRO ALVARADO DECANATO DE INGENIERIA CIVIL PROYECTO BASICO DE INGENIERIA DE RIOS

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1 UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL LISANDRO ALVARADO DECANATO DE INGENIERIA CIVIL PROYECTO BASICO DE INGENIERIA DE RIOS PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Civil DEPARTAMENTO: Ingeniería Hidráulica Y Sanitaria AREA CURRICULAR: Formación Profesional EJE CURRICULAR: CODIGO: CARÁCTER: Proyecto electivo NUMERO DE HORAS PRESENCIALES Y DE APRENDIZAJE INDEPENDIENTE: 5 horas PRELACIÓN: DOCENTE QUE LA ADMINISTRA: Jean Carlos Rincón FECHA DE ELABORACION: Octubre-2011 FECHA ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN: Enero Página 1 de 11

2 Fundamentación El desarrollo de proyectos de ingeniería de ríos son temas que debe manejar un ingeniero civil, como son por mencionar algunos, canalizaciones, obras de protección contra inundaciones, socavación en puentes, etc. Sin embargo, la dinámica fluvial es algo compleja, por lo tanto, es necesario que el estudiante tenga algunos conocimientos básicos sobre morfología fluvial, que está relacionada con la forma y estructura de los ríos, y sobre hidráulica fluvial, en lo que destaca el comportamiento hidráulico de un río, tanto del agua como del sedimento, para poder desarrollar cualquier proyecto de ésta índole. Así, teniendo éstos conocimientos básicos, el estudiante será capacitado para desarrollar proyectos relacionados con canalizaciones, puentes y alcantarillas empleando diversos modelos matemáticos que existen en la actualidad. COMPETENCIAS GENÉRICAS: Capacidad de: analizar y resolver problemas, trabajo en equipo, establecer una comunicación efectiva oral y escrita. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS (Diseñar, administrar y mantener obras civiles) -Proporcionar los conocimientos básicos y las herramientas necesarias para el diseño de obras de hidráulica fluvial entre las que destaca: canalizaciones, obras de protección, puentes y alcantarillas. VALORES -Responsabilidad -Honestidad - Solidaridad - Compromiso - Puntualidad. Objetivo General : Desarrollar conocimientos, habilidades y actitudes para resolver problemas relacionados con la hidráulica fluvial empleando modelos matemáticos Página 2 de 11

3 UNIDAD I. Nociones de morfología fluvial Duración: 24 horas Ponderación: 20 % Objetivo Terminal: Analizar el comportamiento esperado de un río desde el punto de vista morfológico ante diferentes situaciones reales. OBJETIVOS ESPECIFICOS PLANTEAMIENTO GENERAL DE SABERES ESTRATEGIAS Conceptuales Procedimentales Actitudinales Aprendizaje Enseñanza RECURSOS 1.1. Clasificar a los ríos en función de su morfología Analizar las variaciones que puede sufrir morfológicamente un río en el tiempo. -Concepto de morfología fluvial. -Importancia de la morfología fluvial. -Clasificación de los ríos según su edad, por tramo, los grados de libertad, por geometría, por condición de transporte. -Variaciones en la velocidad del flujo. -Variaciones en la pendiente de fondo. -Variaciones en la sección transversal. -Variaciones en Clasifica a los ríos a partir de fotografías. -Realiza problemas propuestos Valora importancia del tema. la -Muestra interés en el tema. Ciclo de Participa Discusión socializada -Ciclo de en clases. Exposición Promover Discusión socializada Exposición Ejercicios prácticos. Video Beam, Video Beam, Página 3 de 11

4 las márgenes. -Variaciones en el transporte del material sólido. -Formación de meandros. -Caudal formativo Página 4 de 11

5 UNIDAD II. Nociones de hidráulica fluvial. Duración: 32 horas Ponderación: 35 % Objetivo Terminal: Modelar el comportamiento hidráulico de un río a través de un modelo matemático bajo diferentes escenarios (fondo fijo, fondo móvil, flujo permanente, flujo no permanente, flujo cuasi no permanente) y aplicando los conceptos de hidráulica fluvial. OBJETIVOS ESPECIFICOS 2.1. Definir las diferentes fuentes de sedimentos en los ríos Caracterizar los sedimentos que son transportados por un río. PLANTEAMIENTO GENERAL DE SABERES ESTRATEGIAS Conceptuales Procedimentales Actitudinales Aprendizaje Enseñanza RECURSOS -Definición de -Valora la Ciclo de -Exposición Video Beam, sedimento. importancia -Fuente de los del tema sedimentos que conforman un río. -Clasificación de los sedimentos. -Densidad y peso específico de las partículas sedimentarias. -Tamaño de los sedimentos. -Velocidad de caída de una partícula sedimentaria. -Distribución de los tamaños del sedimento. -Ajuste de la curva granulométrica a -Calcula la granulometría efectiva de un río a partir del análisis de muestras tomadas en sitio. - Reflexiona sobre la importancia de caracterizar correctamente al sedimento que forma parte del río. Ciclo de en clases -Exposición de ejercicios prácticos. Video Beam, Página 5 de 11

6 2.3. Determinar si el material de fondo de un río está siendo efectivamente transportado de acuerdo al criterio del esfuerzo cortante y al criterio de la velocidad del flujo. una distribución teórica. -Metodología para determinar la granulometría efectiva o característica de un río. -Inicio del movimiento sedimento. del -Criterio basado en el esfuerzo cortante. -Criterio basado -Calcula en base a los criterios del esfuerzo cortante y de la velocidad del flujo si un río transporta efectivamente material sólido. en la velocidad del flujo. -Acorazamiento Calcular el transporte sólido -Ecuación de -Calcula el transporte sólido de fondo y total de un río en condición permanente. Ackers y White. -Ecuación de Meyer Peter Muller. -Ecuación de England y Hansen 2.5 Analizar el comportamiento hidráulico de un río a través de modelos matemáticos bajo -Modelación hidráulica de un río bajo flujo diferentes condiciones del flujo permanente y (flujo uniforme, flujo uniforme con el gradualmente variado, flujo no software permanente, flujo cuasi no Flowmaster. permanente, fondo fijo, fondo -Modelación de un río con diferentes ecuaciones. -Evalúa mediante modelación matemática el comportamiento hidráulico de un río bajo diferentes hipótesis y escenarios. -Valora la importancia del tema -Muestra interés en el tema. -Participa activamente en la realización de las prácticas en el computador. Ciclo de en clases - Ciclo de en clases - Ciclo de en clases en computadora -Exposición de ejercicios prácticos. Pizarra, -Exposición Video Beam, de ejercicios prácticos. -Exposición Video Beam, de ejercicios prácticos en computadora Página 6 de 11

7 móvil). hidráulica de un río bajo flujo permanentegradualmente variado (fondo fijo) con el software Hec- RAS. -Modelación hidráulica de un río bajo flujo no permanente (fondo fijo) con el software Hec- RAS. --Modelación hidráulica de un río bajo flujo cuasi no permanente (fondo móvil) con el software Hec-RAS Página 7 de 11

8 UNIDAD III. Evaluación y diseño hidráulico de puentes y alcantarillas. Duración: 24 horas Ponderación: 35 % Objetivo Terminal: Diseñar hidráulicamente un puente y/o alcantarilla tomando en cuenta la interacción con el río sobre el cual se construye a través de un modelo matemático. OBJETIVOS ESPECIFICOS O ELEMENTOS DE COMPETENCIA 3.1. Diseñar desde el punto de vista hidráulico un puente empleando el software Hec-RAS. 3.2 Estimar el grado de socavación de un puente a través del software Hec-RAS. PLANTEAMIENTO GENERAL DE SABERES ESTRATEGIAS Conceptuales Procedimentales Actitudinales Aprendizaje Enseñanza -Diseña un puente -Participa - Ciclo de -Exposición - Consideraciones s obre el emplazamiento del puente. -Alineación del puente -Modelación hidráulica de un puente en Hec- RAS -Socavación por contracción del cauce. Método de Listchvan- Levediev. -Socavación local en pilas. Método CSU y Froelisch. -Socavación local en estribos. Método de Froelisch y Hire. empleando la modelación matemática en Hec-RAS. -Cálcula la socavación total de un puente mediante el uso del software Hec- RAS. activamente en la realización de las prácticas en el computador. -Participa activamente en la realización de las prácticas en el computador. en clases en computadora - Ciclo de en clases en computadora de ejercicios prácticos en computadora. -Exposición de ejercicios prácticos en computadora. RECURSOS Video Beam, Video Beam, Página 8 de 11

9 3.3 Diseñar desde el punto de vista hidráulico una alcantarilla empleando los software Culvermaster y Hec-RAS. -Criterios normativos para el diseño de alcantarillas. -Modelación hidráulica de una alcantarilla en el software CulverMaster. --Modelación hidráulica de una alcantarilla en el software Hec-RAS. -Diseña alcantarilla empleando modelación matemática CulverMaster Hec-RAS. una la en y -Participa activamente en la realización de las prácticas en el computador. - Ciclo de en clases en computadora -Exposición de ejercicios prácticos en computadora. Video Beam, Página 9 de 11

10 SEM UNIDAD OBJETIVO ESPECIFICO O ELEMENTO DE COMPETENCIA PLAN DE EVALUACIÓN TIPO DE EVALUACIÓN EVALUADOR INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN PONDERACIÓN Real (puntos) Porcentual (%) 1 DIAGNÓSTICA DOCENTE PRUEBA 3 I 1.1, 1.2 FORMATIVA ESTUDIANTE DISCUSION SOCIALIZADA 4 I 1.1, 1.2 SUMATIVA DOCENTE PRUEBA LARGA 20 6 II 2.1,2.2,2.3,2.4 FORMATIVA ESTUDIANTE FORO 7 II 2.1,2.2,2.3,2.4 SUMATIVA DOCENTE PRUEBA LARG A 20 8 II 2.5 FORMATIVA DOCENTE PRACTICA EN COMPUTADOR 9 II 2.5 SUMATIVA DOCENTE T ALLER III 3.1,3.2 FORMATIVA DOCENTE PRACTICA EN COMPUTADOR 14 III 3.1,3.2. SUMATIVA DOCENTE PROYECTO III 3.3 FORMATIVA DOCENTE PRACTICA EN COMPUTADOR 16 III 3.3 SUMATIVA DOCENTE PROYECTO 15 TODAS LAS UNIDADES SUMATIVA DOCENTE EVALUACION CONTINUA 10 Total General Página 10 de 11

11 BIBLIOGRAFIA Obligatoria o Básica: Unidad I Introducción a la hidráulica fluvial. Autor: Arturo Rocha. Ingeniería de Rios. Autor: Juan P. Martín Vide. Manual de Ingeniería de Ríos. Autor: UNAM. Disponible en: mx/index.php?option=com_content& view=article&id=1545:manual de ingenieria de rios&catid=89:principal Unidad II Hidráulica de Sedimentos. Autor: Julian Aguirre Pe. Introducción a la hidráulica fluvial. Autor: Arturo Rocha. Ingeniería de Rios. Autor: Juan P. Martín Vide. Manual de Ingeniería de Ríos. Autor: UNAM. Disponible en: http: //cenca.imta.mx/index.php?option=com_content& view=article&id =1545:manual de ingenieria de rios&catid=89:principal Manual de usuario Flowmaster. Manual de Usuario Hec-RAS. Unidad III Hidráulica de Sedimentos. Autor: Julian Aguirre Pe. Introducción a la hidráulica fluvial. Autor: Arturo Rocha. Ingeniería de Rios. Autor: Juan P. Martín Vide. Manual de Ingeniería de Ríos. Autor: UNAM. Disponible en: / cenca.imta.mx/index.php?option=com_content& view=article&id=1545:manual de ingenieria de rios&catid=89:principal Manual de usuario CulverMaster. Manual de Usuario Hec-RAS Página 11 de 11