Hidráulica Ambiental - Contenido
1. JUSTIFICACIÓN
La asignatura contribuye con la formación de profesionales en el campo de la Ingeniería, especialmente en lo relacionado con el campo de hidráulica. El contenido abordado durante el curso aporta al estudiante los conocimientos, habilidades y destrezas para solucionar de forma creativa los problemas relacionados al área, capacitándolo para planificar, diseñar, ejecutar, supervisar, asesorar e investigar proyectos de Ingeniería Hidráulica, ajustados a los planes de desarrollo de la región. Asimismo permite reconocer diversos problemas técnicos, ambientales y sociales y dominar conocimientos fundamentales requeridos para solucionar dichos problemas.
2. OBJETIVOS
2.1 GENERAL
Adquirir los conocimientos básicos para el cálculo hidráulico tanto del flujo en superficie libre en canales.
2.2 ESPECÍFICOS
Calcular las variables que aparecen en el trasporte de líquidos a superficie libre dentro de las estructuras de control, tratamiento y aprovechamiento de los recursos naturales.
Introducir los conceptos básicos de la hidráulica en canales naturales y el trasporte de contaminantes
3. COMPETENCIAS (Generales del Curso, tanto previas como a desarrollar)
Competencias previas
Dominio de los conceptos generales de la mecánica de fluidos.
Competencias a desarrollar
Capacidad para el análisis de problemas hidráulicos.
Desarrollo de la capacidad para decidir y actuar con juicio crítico en temas hidráulicos.
Competencia para analizar situaciones relacionadas con diseño hidráulico.
Desarrollo de una cultura investigativa en temas relacionados con hidráulica y el trasportes de contaminantes.
4. UNIDADES TEMÁTICAS
UNIDAD 1. GENERALIDADES DE LAS CONDUCCIONES LIBRES
UNIDAD 2. PROPIEDADES DE LA SECCIONES TRASVERSALES
UNIDAD 3. ANÁLISIS DE FLUJO UNIFORME
UNIDAD 4. LA ENERGÍA EN CONDUCCIONES LIBRES
UNIDAD 5. CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y FUERZA ESPECÍFICA
UNIDAD 6. DISEÑO DE CANALES
UNIDAD 7. INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁULICA DE CANALES NATURALES
UNIDAD 8. INTRODUCCIÓN AL TRASPORTE DE CONTAMINANTES
4.1 CONTENIDO
UNIDAD 1. GENERALIDADES DE LAS CONDUCCIONES LIBRES
Contenido Básico
1.1 Principios básicos de la mecánica de fluidos
1.2 El concepto de flujo en superficies libres
1.3 Diferencias entre flujo libre y flujo confinado
1.4 Clasificación de canales
1.5 Clasificación del flujo por conducciones libres
1.6 Clasificación del flujo según las fuerzas predominantes
UNIDAD 2. PROPIEDADES DE LA SECCIONES TRASVERSALES
Contenido Básico
2.1 Tipos de secciones para flujos en Canales
2.2 Propiedades geométricas de la sección transversal
2.3 Propiedades hidráulicas de la sección transversal
2.4 Coeficientes de energía y Momentum
UNIDAD 3. ANÁLISIS DE FLUJO UNIFORME
Contenido Básico
3.1 Generalidades del flujo uniforme
3.2 Ecuaciones de velocidad y resistencia en flujo uniforme
3.3 Estimación de la profundidad normal
UNIDAD 4. LA ENERGÍA EN CONDUCCIONES LIBRES
Contenido Básico
4.1 Conservación de la energía y ecuación de Bernoulli
4.2 Energía específica
4.3 EL número de Froud
4.4 Análisis en estado crítico
4.5 Estimación de la profundidad crítica del flujo
4.6 Relación Energía Vs Caudal.
4.7 Pendiente crítica
4.8 Variación del perfil del flujo en canales abiertos
UNIDAD 5. CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y FUERZA ESPECÍFICA
Contenido Básico
5.1 Momentum lineal
5.2 Fuerza específica
5.3 Profundidades conjugadas
5.4 Relación Momentum Vs Caudal.
5.5 Aplicaciones de la energía específica
UNIDAD 6. DISEÑO DE CANALES
Contenido Básico
6.1 Canales de fondo fijo
6.2 Canales de fondo móvil
6.3 Canales cubiertos con pasto
UNIDAD 7. INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁULICA DE CANALES NATURALES
Contenido Básico
7.1 Geomorfología fluvial
7.2 Estimación de la rugosidad en canales naturales
7.3 Modelación de un canal natural
7.3 Introducción al HEC-RAS
UNIDAD 8. INTRODUCCIÓN AL TRASPORTE DE CONTAMINANTES
Contenido Básico
8.1 Conceptos de advección- difusión
8.2 Ecuaciones diferenciales de la advección difusión.
8.3 Solución por diferencias finitas de las ecuaciones de advección- difusión.
8.4 Trasporte de sustancia 1D
8.5 Trasporte de sustancias 2D
La asignatura contribuye con la formación de profesionales en el campo de la Ingeniería, especialmente en lo relacionado con el campo de hidráulica. El contenido abordado durante el curso aporta al estudiante los conocimientos, habilidades y destrezas para solucionar de forma creativa los problemas relacionados al área, capacitándolo para planificar, diseñar, ejecutar, supervisar, asesorar e investigar proyectos de Ingeniería Hidráulica, ajustados a los planes de desarrollo de la región. Asimismo permite reconocer diversos problemas técnicos, ambientales y sociales y dominar conocimientos fundamentales requeridos para solucionar dichos problemas.
2. OBJETIVOS
2.1 GENERAL
Adquirir los conocimientos básicos para el cálculo hidráulico tanto del flujo en superficie libre en canales.
2.2 ESPECÍFICOS
Calcular las variables que aparecen en el trasporte de líquidos a superficie libre dentro de las estructuras de control, tratamiento y aprovechamiento de los recursos naturales.
Introducir los conceptos básicos de la hidráulica en canales naturales y el trasporte de contaminantes
3. COMPETENCIAS (Generales del Curso, tanto previas como a desarrollar)
Competencias previas
Dominio de los conceptos generales de la mecánica de fluidos.
Competencias a desarrollar
Capacidad para el análisis de problemas hidráulicos.
Desarrollo de la capacidad para decidir y actuar con juicio crítico en temas hidráulicos.
Competencia para analizar situaciones relacionadas con diseño hidráulico.
Desarrollo de una cultura investigativa en temas relacionados con hidráulica y el trasportes de contaminantes.
4. UNIDADES TEMÁTICAS
UNIDAD 1. GENERALIDADES DE LAS CONDUCCIONES LIBRES
UNIDAD 2. PROPIEDADES DE LA SECCIONES TRASVERSALES
UNIDAD 3. ANÁLISIS DE FLUJO UNIFORME
UNIDAD 4. LA ENERGÍA EN CONDUCCIONES LIBRES
UNIDAD 5. CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y FUERZA ESPECÍFICA
UNIDAD 6. DISEÑO DE CANALES
UNIDAD 7. INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁULICA DE CANALES NATURALES
UNIDAD 8. INTRODUCCIÓN AL TRASPORTE DE CONTAMINANTES
4.1 CONTENIDO
UNIDAD 1. GENERALIDADES DE LAS CONDUCCIONES LIBRES
Contenido Básico
1.1 Principios básicos de la mecánica de fluidos
1.2 El concepto de flujo en superficies libres
1.3 Diferencias entre flujo libre y flujo confinado
1.4 Clasificación de canales
1.5 Clasificación del flujo por conducciones libres
1.6 Clasificación del flujo según las fuerzas predominantes
UNIDAD 2. PROPIEDADES DE LA SECCIONES TRASVERSALES
Contenido Básico
2.1 Tipos de secciones para flujos en Canales
2.2 Propiedades geométricas de la sección transversal
2.3 Propiedades hidráulicas de la sección transversal
2.4 Coeficientes de energía y Momentum
UNIDAD 3. ANÁLISIS DE FLUJO UNIFORME
Contenido Básico
3.1 Generalidades del flujo uniforme
3.2 Ecuaciones de velocidad y resistencia en flujo uniforme
3.3 Estimación de la profundidad normal
UNIDAD 4. LA ENERGÍA EN CONDUCCIONES LIBRES
Contenido Básico
4.1 Conservación de la energía y ecuación de Bernoulli
4.2 Energía específica
4.3 EL número de Froud
4.4 Análisis en estado crítico
4.5 Estimación de la profundidad crítica del flujo
4.6 Relación Energía Vs Caudal.
4.7 Pendiente crítica
4.8 Variación del perfil del flujo en canales abiertos
UNIDAD 5. CANTIDAD DE MOVIMIENTO Y FUERZA ESPECÍFICA
Contenido Básico
5.1 Momentum lineal
5.2 Fuerza específica
5.3 Profundidades conjugadas
5.4 Relación Momentum Vs Caudal.
5.5 Aplicaciones de la energía específica
UNIDAD 6. DISEÑO DE CANALES
Contenido Básico
6.1 Canales de fondo fijo
6.2 Canales de fondo móvil
6.3 Canales cubiertos con pasto
UNIDAD 7. INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁULICA DE CANALES NATURALES
Contenido Básico
7.1 Geomorfología fluvial
7.2 Estimación de la rugosidad en canales naturales
7.3 Modelación de un canal natural
7.3 Introducción al HEC-RAS
UNIDAD 8. INTRODUCCIÓN AL TRASPORTE DE CONTAMINANTES
Contenido Básico
8.1 Conceptos de advección- difusión
8.2 Ecuaciones diferenciales de la advección difusión.
8.3 Solución por diferencias finitas de las ecuaciones de advección- difusión.
8.4 Trasporte de sustancia 1D
8.5 Trasporte de sustancias 2D