Programa de la asignatura Curso: 2006 / 2007 OBRAS Y APROVECHAMIENTOS HIDRÁULICOS Y ENERGÉTICOS (3177)

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1 Programa de la asignatura Curso: 2006 / 2007 OBRAS Y APROVECHAMIENTOS HIDRÁULICOS Y ENERGÉTICOS (3177) PROFESORADO Profesor/es: FRANCISCO BUENO HERNÁNDEZ - correo-e: fbueno@ubu.es DIEGO SALDAÑA ARCE - correo-e: dsaldana@ubu.es FICHA TÉCNICA Titulación: INGENIERÍA DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS Centro: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR Nombre asignatura: OBRAS Y APROVECHAMIENTOS HIDRÁULICOS Y ENERGÉTICOS (3177) Código de la asignatura: 3177 Tipo de asignatura: Troncal Nivel / Ciclo: 2 Curso en el que se imparte: 4 Duración y fechas: Cuatrimestral - 2º Cuatrimestre Créditos: 9.0 Créditos teóricos: 4.5 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 CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES (SABER) Pág. 1/9

2 El alumno deberá ser capaz, al superar la asignatura, de exponer y desarrollar el contenido básico impartido en las clases teóricas HABILIDADES PROFESIONALES (SABER HACER) El alumno deberá ser capaz, al superar la asignatura, de realizar estudios previos de planificación, diseño, proyecto, construcción y explotación de las siguientes infraestructuras: Captaciones de aguas superficiales y subterráneas, presas, conducciones por gravedad y en carga, instalaciones de impulsión, aprovechamientos hidroeléctricos, encauzamientos y regadíos. ACTITUDES (SABER SER - SABER ESTAR) COMP. ACADÉMICAS (SABER TRASCENDER) OTRAS COMPETENCIAS ESPECÍFICAS OTROS OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA METODOLOGÍA Y RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE - Clases teóricas y seminarios específicos. - Resolución de casos prácticos en el aula - Resolución de casos prácticos en el aula de informática - Prácticas en el Laboratorio de Ingeniería Hidráulica - Visitas técnicas BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES PRÁCTICAS SEGUIMIENTO DEL ALUMNO Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Examen final de la asignatura que incluye: - Exposición de conceptos teóricos - Resulución de casos prácticos Valoración de las prácticas realizadas en el aula informática y el laboratorio BIBLIOGRAFÍA BÁSICA SOBRE LA MATERIA Aprovechamientos hidroeléctricos, L. Cuesta, E. Vallarino,, 2000, Colegio de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos, Madrid Canales hidráulicos, J. Liria,, 2001, Colegio de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos, Madrid El golpe de ariete en conducciones, E. Mendiluce,, 1987, Bellisco, Madrid Hidráulica para ingenieros, D. Escribá,, 1988, Bellisco, Madrid Manual de Tuberías, B. Martín,, 1994, B. Martín, Bilbao Obras Hidráulicas, E. Vallarino,, 1997, Servicio de Publicaciones E.T.S.I.C.C.P. Madrid, Pág. 2/9

3 Tratado Básico de Presas, E. Vallarino,,, Colegio de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos, Madrid BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Libro Blanco del Agua, Ministerio de Medio Ambiente,, 1995, Ministerio de Medio Ambiente, Madrid Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas, C. Mataix, Segunda, 1993, Ediciones del Castillo, Madrid Metodología Aplicada en Estudios de Regulación, A. Sáinz,, 1999, Servicio de Publicaciones E.T.S.I.C.C.P. Santander, Problemas de obras hidráulicas, A. Granados,, 1999, Colegio de Ingenieros de Caminos Canales y Puertos, Madrid Problemas de obras hidráulicas, F. Delgado, J. Delgado, 2ª, 2005, Grupo Editorial Univesitario, Reglamento Técnico de Seguridad de Presas y Embalses, Ministerio de Medio Ambiente,, 1996, Ministerio de Medio Ambiente, Madrid RECURSOS DE INTERNET OBSERVACIONES Y OTROS DATOS Pág. 3/9

4 ESTRUCTURA DE CONTENIDOS (TEMAS) OBRAS Y APROVECHAMIENTOS HIDRÁULICOS Y ENERGÉTICOS (3177) U.D. I. RECURSOS Y PLANIFICACIÓN HIDRÁULICA > TEMA 1. PLANIFICACIÓN HIDRÁULICA Evolución histórica de las obras y de la planificación hidráulica en España Condicionantes generales Datos básicos para la planificación Política Hidráulica en España > TEMA 2. ESTUDIOS DE REGULACIÓN Introducción Conceptos básicos - El sistema Hidráulico - Tipos de regulación - Concepto de Garantía Desarrollo de estudios de regulación - Métodos de análisis - Problemas básicos - Aplicación de herramientas de cálculo actuales U.D. II. OBRAS DE CAPTACIÓN DE AGUAS > TEMA 3. CAPTACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS Introducción - Las aguas subterráneas en el Ciclo Hidrológico - Acuíferos - Formación de manantiales - Flujo en medio poroso, hidráulica de pozos Captación en manantiales - Condicionantes - Esquemas constructivos Captación mediante galerías de agua - Antecedentes - Aspectos funcionales - Esquemas constructivos Captación mediante pozos verticales perforados - Profundidad - Perforación a percusión - Perforación a Rotación - Entubado - Zona de Captación - Relleno de grava - Desarrollo Captación mediante pozos verticales excavados - Profundidad - Sistema de construcción - Diámetro - Zona de admisión de agua Pág. 4/9

5 - Tipología Captación mediante pozos radiales - Elementos constituyentes - Proceso constructivo - Cálculo Hidráulico Recarga de acuíferos - Objeto - Métodos y dispositivos de recarga - Adecuación de los diferentes métodos Gestión de acuíferos costeros > TEMA 4. CAPTACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Introducción Tipos de captación > TEMA 5. PRESAS. CUESTIONES GENERALES Conceptos básicos Objetos y requisitos funcionales básicos Efectos de un embalse Normativa Clasificación tipológica Evolución del número de presas y del volumen regulado Definición de acciones Estudios previos Laminación de avenidas > TEMA 6. PRESAS DE FÁBRICA Presas de gravedad - Perfil tipo - Red de drenaje - Estabilidad y predimensionamiento Presas aligeradas - Justificación de la tipología - Presa de contrafuertes - Presa de pantalla plana - Presa de bóvedas múltiples - Otras presas Presas arco - Justificación de la tipología - Esquema estructural - Apoyo en los estribos - Influencia del ancho de la cerrada - Presas arco-gravedad Materiales - Características - Áridos, conglomerantes y aditivos - Puesta en obra del hormigón - Hormigón compactado con rodillo Medios y métodos constructivos - Ataguías Pág. 5/9

6 - Cimentación - Hormigonado convencional - Hormigón Compactado con Rodillo - Medios auxiliares > TEMA 7. PRESAS DE MATERIALES SUELTOS Aspectos generales Clasificación tipológica Presas homogéneas Presas heterogéneas Materiales y métodos constructivos > TEMA 8. ÓRGANOS DE ALIVIO Tipología básica Configuración general de los órganos de alivio Elementos que integran un órgano de desagüe Disipación de energía Aliviaderos Tomas de agua y desagües de fondo Compuertas > TEMA 9. EXPLOTACIÓN DE PRESAS Aspectos generales Auscultación - Objeto y necesidad de la auscultación - Elementos integrantes de la red de auscultación Deterioro, mantenimiento y rehabilitación Recrecimiento de presas U.D. III. CONDUCCIONES HIDRÁULICAS > TEMA 10. CONDUCCIONES EN CARGA Aspectos generales Régimen hidráulico - Tipos de movimiento - Pérdidas de carga continuas - Pérdidas de carga localizadas Conducción - Tipos de tuberías - Tuberias plásticas - Tuberias de acero - Tuberias de fundición - Tuberias de hormigón - Otros materiales Válvulas y elementos especiales - Misiones y tipología - Válvulas de apertura o cierre total - Válvulas de regulación - Válvulas de retención Aspectos constructivos Cálculo mecánico de las conducciones - Tipos de acciones a considerar Pág. 6/9

7 - Tuberías interiores - Tuberías exteriores - Criterios de dimensionamiento > TEMA 11. CONDUCCIONES EN LÁMINA LIBRE. CANALES Aspectos generales - Objeto y problemas funcionales - Infiltración Drenaje - Drenaje interno - Drenaje externo Trazado - Condicionantes generales - Tipos de trazado - Sifones y acueductos - Trazado en túnel Secciones tipo en canales revestidos - Dimensionamiento - Sección a cielo abierto - Sección en túnel - Taludes - Resguardo - Transiciones Revestimiento - Canales con revestimiento de hormigón de cemento Material Juntas Aspectos constructivos - Canales con revestimiento bituminoso Adecuación Materiales Aspectos constructivos - Canales en tierra o con revestimiento de tierra Velocidad máxima admisible Método de la fuerza tractriz Teoría del régimen Elementos y estructuras singulares - Tomas - Desarenadores - Almenaras - Aliviaderos - Elementos de regulación > TEMA 12. MAQUINARIA HIDRÁULICA. IMPULSIONES Máquina hidráulica - Definición y clasificación - Elementos constitutivos Estudio teórico de turbomáquinas - Planteamiento Pág. 7/9

8 - Triángulo de velocidades - Definición de alturas - Ecuación característica general Funcionamiento de las turbobombas - Aspectos generales - Curva característica de la bomba - Curva característica de la conducción - Punto de funcionamiento - Altura de aspiración Semejanza en turbomáquinas - Leyes de semejanza - Aplicación de las leyes de semejanza - Velocidad específica Acoplamiento de turbomáquinas - Asociación en paralelo - Asociación en serie Selección de la bomba adecuada Centrales de bombeo - Tipología básica - Recomendaciones prácticas > TEMA 13. GOLPE DE ARIETE Aspectos generales: Fenómeno físico, Descripción del fenómeno, Origen del fenómeno Ecuaciones básicas Celeridad de onda Métodos de cálculo - Clasificación - Solución analítica - Método de las Características - Soluciones simplificadas Dispositivos de protección - Válvula descargadora - Ventosa - Depósito auxiliar - Chimenea de equilibrio - Calderín de aire - Válvula de retención - Diseño del sistema de protección U.D. IV. APROVECHAMIENTOS HIDROELÉCTRICOS > TEMA 14, APROVECHAMIENTOS HIDROELECTRICOS Generalidades. Potencia y energía El mercado eléctrico Tipología de aprovechamientos hidroeléctricos > TEMA 15. EQUIPO HIDROMECANICO Elementos de una central hidroeléctrica Turbinas. Generalidades y tipología Turbinas Francis Turbinas Kaplan. Turbinas bulbo Pág. 8/9

9 Turbinas Pelton Elección del tipo de turbina > TEMA 16. OSCILACIONES EN MASA. GOLPE DE ARIETE Cierre y apertura de turbinas. Efectos Golpe de ariete. Fenómeno físico Golpe de ariete. Análisis del fenómeno Oscilaciones en masa. Fenómeno físico Oscilaciones en masa. Análisis del fenómeno > TEMA 17. CHIMENEAS DE EQUILIBRIO Tipología de chimeneas de equilibrio Chimeneas de aguas abajo U.D. V. ACTUACIONES EN MEDIO FLUVIAL > TEMA 18. DINÁMICA FLUVIAL Morfología fluvial Caracterización del medio fluvial Aspectos básicos de la hidráulica fluvial > TEMA 19. ACTUACIONES EN EL CAUCE Encauzamientos Control de la erosión y del transporte sólido Erosión local en pilas de puentes Recuperación y restauración de riberas U.D. VI. REGADIOS > TEMA 20. ASPECTOS GENERALES. SISTEMAS DE RIEGO Introducción Evaluación de las necesidades de riego - Evapotranspiración, Capacidad de campo, Punto de Marchitez - Dotación > TEMA 21. ELEMENTOS ESPECÍFICOS DE LAS REDES DE RIEGO Sistemas de riego Aspectos tecnológicos > TEMA 22. DRENAJE Pág. 9/9