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Planilla de Actividades Curriculares
Código: H0551
Hidráulica General II
Última Actualización de la Asignatura: 04/06/2018
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Descargar Planilla N°2 [PDF]CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA
| Carrera | Plan | Carácter | Cantidad de Semanas | Año | Semestre |
|---|---|---|---|---|---|
| 03028 - Ingeniería Civil | 2002 | Obligatoria |
Totales:
0
Clases:
Evaluaciones:
|
3ro |
6º - |
| 03028 - Ingeniería Civil | 2006 | Obligatoria |
Totales:
0
Clases:
Evaluaciones:
|
3ro |
6º - |
CORRELATIVIDADES
INFORMACIÓN GENERAL
PLANTEL DOCENTE
- Profesor Adjunto -
- Ing.Baccheiga, Jorge Daniel
- Jefe de Trabajos Prácticos -
- Ing.Henning, Ronaldo Eduardo
- Ayudante Diplomado -
- Ing.Hourcouripe, Agustin Alberto
- Ayudante Diplomado -
- Ing.De Dios, Mariano
- Ayudante Diplomado -
- Ing.Casado, Jose Miguel
- Ayudante Diplomado -
- Ing.Lopardo, María Cecilia
- Ayudante Diplomado -
- Ing.Fragano, Ricardo Luis
- Ayudante Diplomado -
- Ing.Lacunza, Esteban
- Colaborador -
- Ing.Giaconi, Nicolás
- Colaborador -
- Ing.Gonzalez Riva, Rocío
OBJETIVOS
Adquirir el conocimiento de los escurrimientos naturales y artificiales desarrollados a superficie libre: - las ecuaciones básicas del movimiento para régimen permanente y uniforme y en condiciones de flujo gradual y bruscamente variado.- una introducción al escurrimiento impermanente. Conocer las principales características de las corrientes en cauces naturales:- Introducción al conocimiento de la mecánica fluvial y de una corriente aluvial. - Caracterizar los sedimentos que forman el lecho y márgenes, los modos de transporte del sedimento, simplificado al caso de escurrimiento permanente y uniforme, con comprensión del fenómeno bidimensional. - Estudiar las consecuencias del transporte de sedimentos para diseñar canales estables.
PROGRAMA SINTÉTICO
Introducción a los escurrimientos a superficie libre.Movimientos permanentes y uniformes.Energía propia de las corrientes.Características de las secciones más utilizadas.Diseño de canales.Verificación de canales. Mov. permanente y bruscamente variado (Resalto Hidráulico).Mov. permanente y gradualmente variado (Curvas de Remanso).Escurrimientos por orificios.Escurrimientos en vertederos.Transiciones y curvas en canales.Estructuras especiales en escurrimientos a superficie libre.Escurrimientos impermanentes a superficie libre.Coeficiente de rugosidad aplicda a cauces naturales. Características de los sedimentos. Condiciones críticas para inicio de movimiento.Transporte de desimentos. Estabilidad de cauces. Canal estable.
PROGRAMA ANALÍTICO
Año: 2023, semestre: 1
Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad
I) Introducción a los escurrimientos a superficie libre: Definiciones y Conceptos. Régimen de escurrimiento. Geometría de secciones abiertas y cerradas. Distribución de velocidades en una sección transversal. Distribución de presiones: influencia de la curvatura y de la pendiente. Número de Froude.
II) Movimientos permanentes y uniformes: Cálculo de la pérdida de energía. Ecuación de Chezy. Coeficiente C de Chezy. Rugosidad de las paredes. Ecuación de Manning. Coeficiente n de Manning.
III) Energía propia de las corrientes: Energía propia, definición. Análisis de la relación H-h. Condición de escurrimiento crítico. Características de los escurrimientos lentos y veloces. Influencia de la pendiente.
IV) Cálculo de las variables del flujo en régimen uniforme y crítico: Cálculo de los parámetros de escurrimiento uniforme para una sección de forma cualquiera y para secciones rectangulares. Cálculo de los parámetros de escurrimiento crítico para una sección de forma cualquiera y para secciones rectangulares.
V) Diseño de canales: Diseño y verificación de canales. Utilización de la ecuación de Chezy y adimensionales. Condición de mínima resistencia. Proyecto de canales de rugosidad compuesta. Criterios de proyecto y verificación. Proyecto de canales con velocidades admisibles.
VI) Movimiento Permanente y bruscamente variado (Resalto Hidráulico):Definiciones. Características del resalto. Momenta, definición y aplicación a secciones de forma cualquiera. Análisis de la relación momenta-tirante. Resalto en secciones rectangulares y fondo horizontal. Ecuación de Belanger. Parámetros medios temporales del resalto, tirantes conjugados, longitud, presiones, velocidades, pérdidas de energía. Usos del resalto como disipador de energía.
VII) Movimiento Permanente y gradualmente variado (Curvas de Remanso):Definición y características principales. Ecuación diferencial de las curvas de remanso. Análisis del comportamiento de la ecuación en los límites. Análisis de los perfiles líquidos en cambios de pendiente del canal, vertederos, compuertas, caídas hidráulicas. Trazados de línea de energía. Métodos de resolución de curvas de remanso.
VIII) Escurrimientos por orificios: Definiciones. Tipos de orificios. Cálculo del gasto. Coeficientes de gasto. Orificio perfecto. Orificios en pared horizontal. Orificio en pared gruesa o en tubos adicionales. Escurrimientos bajo compuertas.
IX) Escurrimientos en vertederos: Definiciones. Tipos de vertederos. Cálculo del gasto. Coeficientes de gasto. Vertedero perfecto, correcciones. Vertederos de aforo. Vertedero de pared gruesa. Perfil de lámina vertiente. Vertedero de perfil normal. Carga de diseño. Ley H-Q. Efecto de pilas y estribos.
X) Transiciones y curvas en canales: Definición. Expansión y contracción de la sección. Escalones de fondo. Ondas estacionarias producidas en régimen supercrítico. Descripción conceptual de la formación de ondas en expansiones y contracciones abruptas y graduales. Pilas de puentes. Curvas en canales y ríos. Corrientes secundarias y pérdidas de energía. Cálculo de sobrelevaciones. Curvas en régimen supercrítico, ondas estacionarias.
XI) Estructuras especiales en escurrimientos a superficie libre: Canales de fuerte pendiente, principios de diseño. Rápidas aguas debajo de vertederos. Indice de cavitación. Aireación anticavitatoria. Alcantarillas, tipos de escurrimiento. Canaleta Parshall. Aforadores a resalto.
XII) Escurrimientos impermanentes a superficie libre: Definición. Hipótesis de propagación. Ecuación de continuidad. Ecuación de Saint Venant. Celeridad. Ejemplos de escurrimientos impermanentes.
XIII) Coeficiente de rugosidad aplicado a cauces naturales: Flujo en cauces naturales. Coeficiente de Chezy y rugosidad equivalente K en lechos granulares. Influencias del tipo de lecho y márgenes, vegetación, irregularidades y obstrucciones, niveles, forma en planta, etc. Determinación de "n": Método de Cowan. Método de Barnes. Fórmula de Strickler.
XIV) Características de los sedimentos. Condiciones críticas para inicio de movimiento: Propiedades de los sedimentos: Caracterización y clasificación. Condiciones críticas para inicio de movimiento: Equilibrio de partículas en el lecho, planteo teórico, fuerzas actuantes. Fuerza de arrastre. Experiencias de Shields. Criterio de la velocidad crítica. Diagrama de Hjulström. Influencia de diversos factores (forma de la partícula, granulometría uniforme o extendida, relación tirante - tamaño del grano, efecto de la cohesión). Formas de fondo (rizos y dunas, transición, antidunas), criterios de clasificación y predicción. Diagrama de Albertson - Liu. Influencia de las formas del lecho en la resistencia al flujo.
XV) Transporte de sedimentos. Estabilidad de cauces. Canal Estable: Modos de transporte de sedimentos. Determinación del transporte de Sedimentos. Aplicación de Fórmulas empíricas para el transporte de sedimentos. Criterios de Einstein, Meyer-Peter & Müller y Engelund & Hansen. Criterios de estabilidad y equilibrio de cauces. Teoría del régimen. Métodos empíricos para resolución de la estabilidad de los cauces. Teoría de la fuerza tractiva. Distribución del arrastre y resistencia al movimiento. Criterio de Lane. El método de la fuerza tractiva para el diseño de canales estables. Comparación y discusión de los criterios.
Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad
I) Introducción a los escurrimientos a superficie libre: Definiciones y Conceptos. Régimen de escurrimiento. Geometría de secciones abiertas y cerradas. Distribución de velocidades en una sección transversal. Distribución de presiones: influencia de la curvatura y de la pendiente. Número de Froude.
II) Movimientos permanentes y uniformes: Cálculo de la pérdida de energía. Ecuación de Chezy. Coeficiente C de Chezy. Rugosidad de las paredes. Ecuación de Manning. Coeficiente n de Manning.
III) Energía propia de las corrientes: Energía propia, definición. Análisis de la relación H-h. Condición de escurrimiento crítico. Características de los escurrimientos lentos y veloces. Influencia de la pendiente.
IV) Cálculo de las variables del flujo en régimen uniforme y crítico: Cálculo de los parámetros de escurrimiento uniforme para una sección de forma cualquiera y para secciones rectangulares. Cálculo de los parámetros de escurrimiento crítico para una sección de forma cualquiera y para secciones rectangulares.
V) Diseño de canales: Diseño y verificación de canales. Utilización de la ecuación de Chezy y adimensionales. Condición de mínima resistencia. Proyecto de canales de rugosidad compuesta. Criterios de proyecto y verificación. Proyecto de canales con velocidades admisibles.
VI) Movimiento Permanente y bruscamente variado (Resalto Hidráulico):Definiciones. Características del resalto. Momenta, definición y aplicación a secciones de forma cualquiera. Análisis de la relación momenta-tirante. Resalto en secciones rectangulares y fondo horizontal. Ecuación de Belanger. Parámetros medios temporales del resalto, tirantes conjugados, longitud, presiones, velocidades, pérdidas de energía. Usos del resalto como disipador de energía.
VII) Movimiento Permanente y gradualmente variado (Curvas de Remanso):Definición y características principales. Ecuación diferencial de las curvas de remanso. Análisis del comportamiento de la ecuación en los límites. Análisis de los perfiles líquidos en cambios de pendiente del canal, vertederos, compuertas, caídas hidráulicas. Trazados de línea de energía. Métodos de resolución de curvas de remanso.
VIII) Escurrimientos por orificios: Definiciones. Tipos de orificios. Cálculo del gasto. Coeficientes de gasto. Orificio perfecto. Orificios en pared horizontal. Orificio en pared gruesa o en tubos adicionales. Escurrimientos bajo compuertas.
IX) Escurrimientos en vertederos: Definiciones. Tipos de vertederos. Cálculo del gasto. Coeficientes de gasto. Vertedero perfecto, correcciones. Vertederos de aforo. Vertedero de pared gruesa. Perfil de lámina vertiente. Vertedero de perfil normal. Carga de diseño. Ley H-Q. Efecto de pilas y estribos.
X) Transiciones y curvas en canales: Definición. Expansión y contracción de la sección. Escalones de fondo. Ondas estacionarias producidas en régimen supercrítico. Descripción conceptual de la formación de ondas en expansiones y contracciones abruptas y graduales. Pilas de puentes. Curvas en canales y ríos. Corrientes secundarias y pérdidas de energía. Cálculo de sobrelevaciones. Curvas en régimen supercrítico, ondas estacionarias.
XI) Estructuras especiales en escurrimientos a superficie libre: Canales de fuerte pendiente, principios de diseño. Rápidas aguas debajo de vertederos. Indice de cavitación. Aireación anticavitatoria. Alcantarillas, tipos de escurrimiento. Canaleta Parshall. Aforadores a resalto.
XII) Escurrimientos impermanentes a superficie libre: Definición. Hipótesis de propagación. Ecuación de continuidad. Ecuación de Saint Venant. Celeridad. Ejemplos de escurrimientos impermanentes.
XIII) Coeficiente de rugosidad aplicado a cauces naturales: Flujo en cauces naturales. Coeficiente de Chezy y rugosidad equivalente K en lechos granulares. Influencias del tipo de lecho y márgenes, vegetación, irregularidades y obstrucciones, niveles, forma en planta, etc. Determinación de "n": Método de Cowan. Método de Barnes. Fórmula de Strickler.
XIV) Características de los sedimentos. Condiciones críticas para inicio de movimiento: Propiedades de los sedimentos: Caracterización y clasificación. Condiciones críticas para inicio de movimiento: Equilibrio de partículas en el lecho, planteo teórico, fuerzas actuantes. Fuerza de arrastre. Experiencias de Shields. Criterio de la velocidad crítica. Diagrama de Hjulström. Influencia de diversos factores (forma de la partícula, granulometría uniforme o extendida, relación tirante - tamaño del grano, efecto de la cohesión). Formas de fondo (rizos y dunas, transición, antidunas), criterios de clasificación y predicción. Diagrama de Albertson - Liu. Influencia de las formas del lecho en la resistencia al flujo.
XV) Transporte de sedimentos. Estabilidad de cauces. Canal Estable: Modos de transporte de sedimentos. Determinación del transporte de Sedimentos. Aplicación de Fórmulas empíricas para el transporte de sedimentos. Criterios de Einstein, Meyer-Peter & Müller y Engelund & Hansen. Criterios de estabilidad y equilibrio de cauces. Teoría del régimen. Métodos empíricos para resolución de la estabilidad de los cauces. Teoría de la fuerza tractiva. Distribución del arrastre y resistencia al movimiento. Criterio de Lane. El método de la fuerza tractiva para el diseño de canales estables. Comparación y discusión de los criterios.
BIBLIOGRAFÍA
Año: 2023, semestre: 1
Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad
a) Disponible en la Biblioteca del Departamento de Hidráulica de la Facultad de Ingeniería de la UNLP
- Ven te Chow, Hidráulica de los canales abiertos, Editorial Diana, Mexico 1983
- Dominguez F.J., Hidráulica , Editorial Universitaria, 5ta Edición, 1978, Chile.
- Dalmatti D. Apuntes de clase de Hidráulica General II - CEILP
- Albina H. Apuntes de clase de Hidráulica General - CEILP
- De Lío J.C. Apuntes de clase de Hidráulica III - CEILP
b) Disponible en la Biblioteca del INA
- Aguirre Pe, Hidráulica de canales, CIDIAT Universidad de los Andes, 1974, Venezuela
"Programa Aprobado en la 56º Sesión Ordinaria del H. Consejo Académico el 29/03/2004".
Vigencia: 01/02/2002 - Actualidad
a) Disponible en la Biblioteca del Departamento de Hidráulica de la Facultad de Ingeniería de la UNLP
- Ven te Chow, Hidráulica de los canales abiertos, Editorial Diana, Mexico 1983
- Dominguez F.J., Hidráulica , Editorial Universitaria, 5ta Edición, 1978, Chile.
- Dalmatti D. Apuntes de clase de Hidráulica General II - CEILP
- Albina H. Apuntes de clase de Hidráulica General - CEILP
- De Lío J.C. Apuntes de clase de Hidráulica III - CEILP
b) Disponible en la Biblioteca del INA
- Aguirre Pe, Hidráulica de canales, CIDIAT Universidad de los Andes, 1974, Venezuela
"Programa Aprobado en la 56º Sesión Ordinaria del H. Consejo Académico el 29/03/2004".
ACTIVIDADES PRÁCTICAS
El programa de actividades prácticas acompaña el dictado de clases teóricas con una carga horaria de 3 horas semanales, dividida en tareas de gabinete y laboratorios.Las tareas de gabinete permiten aplicar los conceptos teorícos en la resolución de problemas que sintetizan distintos cálculos de verificación o diseño de estructuras relacionadas con los escurrimientos a superficie libre en los distintos régimenes analizados. Los laboratorios desarrollados en los canales existentes en la facultad, permiten que el alumno visualice los distintos tipos de escurrimientos estudiados y pueda apreciar las distintas causas que gobiernan los mismos, analizando la sensibilidda a las modificaciones que se puedan introducir, principalmente para escurrimientos fuertemente variados como el resalto hidráulico o el escurrimiento sobre vertederos. Los laboratorios culminan en Informes Técnicos de las tareas realizadas por el alumno que le permiten la práctica de expresar en forma resumida y ordenada los resultados obtenidos e inconvenientes encontrados en el desarrollo de su tarea. El alumno llevará una carpeta con los problemas resueltos y con los informes de las prácticas de laboratorio. Esta carpeta es períodicamente revisada y aprobada por los auxiliares docentes.Total: 48 horas.
METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
Se armoniza la enseñanza teórico - práctica de la asignatura, de manera que a medida que se progresa en la parte teórica, se profundiza la práctica. Los conocimientos enseñados en la teoría son aplicados en la práctica con intervención directa del alumno y guía permanente del docente.Las prácticas de Laboratorio, que complementan la enseñanza, muestran la importancia de la experimentación en el desarrollo de la hidráulica. La importancia de esta herramienta se manifiesta en su carácter de obligatorias. El dictado de las clases teórico - prácticas se realiza por capítulos o módulos temáticos que pueden abarcar más de una clase. En ellas se desarrollan los conceptos básicos, se muestran resoluciones de casos prácticos característicos y se hace referencia a los problemas que el alumno deberá resolver con carácter obligatorio o con carácter optativo. Para ello se cuenta con Guías de actividades prácticas que presentan una gran variedad de problemas prácticos.El apunte del tema a dictar se encuentra previamente a disposición del alumno, que sigue la clase sin necesidad de tomar notas y centrando su interés en captar los principales conceptos. A efectos de facilitar el dictado de las clases se ha volcado en transparencias una guía del dictado de las clases que se complementa con el uso del pizarrón, presentando algunas ventajas tales como el ahorro de tiempos muertos, la posibilidad de volver a temas o figuras antes expuestas fácilmente y una ordenada visualización del desarrollo de la clase. En horarios complementarios al dictado del curso el cuerpo docente estará a disposición de los alumnos para evacuar todo tipo de consultas, en particular las referentes a la resolución de los problemas prácticos, sean estos obligatorios u optativos.
SISTEMA DE EVALUACIÓN
Dada la característica de cursada por promoción, se ha instrumentado una evaluación conceptual del tema dictado la fecha anterior, previamente al inicio de cada clase, con un máximo de cinco preguntas. Esto permite asegurar el seguimiento de la materia por parte del alumno y confirmar que los principales conceptos volcados han sido adecuadamente comprendidos, para permitir el avance en el conocimiento de otros temas.La evaluación se complementa con dos exámenes parciales, que se rinden en forma escrita y oral donde el alumno deberá desarrollar los temas evaluados. Para poder rendir estas pruebas el alumno deberá tener aprobada la carpeta de trabajos prácticos con todos los problemas obligatorios y prácticas de Laboratorio correspondientes resueltos. Al final, el alumno deberá presentarse a un Coloquio con los docentes de la Cátedra con caracter de obligatorio, en el que se intercambian opiniones acerca de distintos aspectos de la asignatura y del desarrollo del curso. Se busca lograr con esto la integración de los conocimientos adquiridos durante la cursada.
MATERIAL DIDÁCTICO
Apuntes de clase de Hidráulica General II, del ing. Dalmatti:Capítulo 1 - Escurrimientos a superficie libre de líquidos reales - Movimiento Permanente y Uniforme- cálculo de canales prismáticos, con tablas y ábacos de diseño.Capítulo 2 - Escurrimiento a superficie libre de líquidos reales - Movimiento Permanente variado gradualmente y bruscamente - Resalto y Remanso.Capítulo 3 - Orificios y vertederos - Movimiento permanente.Capítulo 4 - Pérdidas de energía locales en escurrimientos a superficie libre. Capítulo 5 - Estructuras para canales.Apuntes de clase de Hidráulica General II del Ing. VernetEscurrimientos a superficie libre - Movimiento permanente y uniformeEscurrimientos a superficie libre - Proyecto de canalesGuia de Trabajos Prácticos G1 - Calculo y verificación de canalesG2 - Regimenes de Escurrimiento.G3 - Resalto y remanso.G4 - Vertederos, Orificios y CompuertasG5 - Pérdidas de energía y estructura para canales.L1 - Diseño y verificación de un vertedero.