Planificación de Modelos de Calidad de Aguas (2011)
Información básica
Carrera |
IngenierÃa Ambiental |
Departamento |
Medio Ambiente |
Sitio Web |
No especificada |
Plan de Estudios | |
Plan 2006 | |
Carácter | PerÃodo |
Cuatrimestral | No especificado |
Docente Responsable | |
Alfredo Emilio Trento |
Equipo docente
Nombre y Apellido |
Alvarez, Ana Maria Teresita |
Trento, Alfredo Emilio |
Carga horaria
Carga horaria total | 75 | hs |
TeorÃa | 30 | hs |
Resolución de ejercicios | 27 | hs |
Proyecto y diseño | 0 | hs |
Evaluaciones | 4 | hs |
Formación experimental | 3 | hs |
Resolución de problemas de ingenierÃa | 9 | hs |
Otras actividades | 2 | hs |
Contenidos mÃnimos
Importancia de los modelos matemáticos. Elementos de un modelo. Ley de Fick. Advección, difusión molecular y turbulenta, dispersión, reacciones. Coeficientes de difusión. Ecuaciones de transporte. Fuentes puntuales, en línea y planas. Soluciones analíticas. Determinación del coeficiente de dispersión. Implementación de modelos matemáticos en ríos y canales, interpretación de resultados. |
Objetivos
Que los alumnos aprendan los conceptos fundamentales del transporte de constituyentes pasivos en ríos y canales. Conozcan los modelos matemáticos básicos, sus condiciones de aplicabilidad y la implementación de soluciones analíticas. Interpreten y verifiquen los resultados de los modelos matemáticos para vertidos estacionarios y no estacionarios. |
Conocimientos especÃficos previos para cursar la asignatura
Mecánica de Fluidos e Hidráulica Aplicada APROBADAS |
MetodologÃa de enseñanza
En todas las unidades se desarrollarán: |
Programa AnalÃtico
1-Introducción |
Problemas derivados del uso múltiple de los recursos hídricos. Conceptos de contaminación y polución. Normas y criterios de calidad de aguas. Sustancias conservativas y no conservativas. Sustancias pasivas y activas. Turbulencia y advección diferencial. |
2-Ecuaciones de advección-difusión |
Difusión molecular. Ejemplos. Ley de Fick. Ecuación de transporte de masa. Difusión molecular unidimensional. Propiedades matemáticas de la ecuación de difusión. Solución de la ecuación de difusión para distintas condiciones iniciales y de borde. Método de las imágenes. Función error. |
3-Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos |
Difusión turbulenta. Concepto. Ecuaciones. Analogía de Reynolds. Coeficientes de difusión vertical y transversal. Mezcla turbulenta en canales y ríos. Cálculo de distribución de concentraciones. |
4-Dispersión longitudinal en flujos estacionarios |
Dispersión longitudinal. Definición. Conceptos introductorios. Determinación por formulas empíricas y analíticas, métodos con trazadores. Generalidades. Condiciones de aplicabilidad del concepto de dispersión longitudinal. |
5-Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos |
Solidos disueltos totales. Salinidad. Bacterias coliformes termoresistentes. Oxígeno disuelto. Demanda bioquímica de oxígeno. Nitrógeno, amoniaco, nitrito, nitrato. Cinética de reacciones químicas. Modelo de Streeter-Phelps. Modelo integrado para distintas variables. |
BibliografÃa
BibliografÃa básica |
R. La Laina Porto Ecuaciones básicas de transporte de escalares en agua. |
Fischer H. B., List E. J., Koh R. C. Y., Imberger J., and Brooks N. H. Ecuaciones, difusión Fickiana y turbulenta, dispersión, mezcla en ríos. |
S. Chapra Procesos básicos de transporte en ríos. Ecuaciones, variables y parámetros. |
Alfredo Trento Modelo Matemático y numérico 1D para transporte de escales en ríos. |
BibliografÃa complementaria |
Harleman, D. R. F. Apuntes sobre modelos matemáticos básicos y soluciones analíticas. |
Thoman, R.V., Mueller J. A. Procesos básicos de transporte en ríos. Ecuaciones, variables y parámetros. |
Chanson H. Ecuaciones de Transporte, problemas de aplicación. |
J. Schnoor Fenómenos de transporte. Advección y dispersión en cuerpos de agua. |
Cronograma de actividades
Introducción | Semana 1 | Tipo: T | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 1 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 2 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 2. |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 2 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP1: Cálculo de la Solución Analítica de la Ecuación de Difusión para una masa alojada en un conducto |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 3 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 2 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 3 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP1: Cálculo de la Solución Analítica de la Ecuación de Difusión para una masa alojada en un conducto (Finalización) |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 4 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 2 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 4 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP2: Cálculo de la Solución Analítica de la Ecuación de Difusión con la función error.
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Observaciones: |
Ecuaciones de Transporte de Masa para Flujos Turbulentos | Semana 5 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 3 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 5 | Tipo: EP | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP2: Finalización |
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Observaciones: |
Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos | Semana 6 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 3 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos | Semana 6 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP3: Cálculo de la Solución Analítica de la Ecuación de Advección-Difusión para una fuente plana instantánea |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Transporte de Masa para Flujos Turbulentos | Semana 7 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 3 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Transporte de Masa para Flujos Turbulentos | Semana 7 | Tipo: EP | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP3: Finalización TP3 |
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Observaciones: |
Dispersión Longitudinal en Flujos Estacionarios. | Semana 8 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 4 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Transporte de Masa para Flujos Turbulentos | Semana 8 | Tipo: EP | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP4: Cálculo de distribución de Concentraciones y determinación de la distancia de mezcla completa |
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Observaciones: |
Consulta TeorÃa y Práctica | Semana 8 | Tipo: C | Duración: 1 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Consultas |
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Observaciones: |
Ecuaciones de Transporte de Masa para Flujos Turbulentos | Semana 9 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP4: Finalización |
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Observaciones: |
Evaluación | Semana 9 | Tipo: O | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: | |||
Observaciones: Parcial 1. Unidades 1, 2 y 3 |
Dispersión Longitudinal en Flujos Estacionarios. | Semana 10 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 4 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos | Semana 10 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 5 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos | Semana 11 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 5 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos | Semana 11 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP5: Cálculo de distribución de Concentraciones y determinación de la distancia de mezcla completa |
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Observaciones: |
Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos | Semana 12 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 5 |
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Observaciones: |
Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos | Semana 12 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: TP5: Finalización |
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Observaciones: |
Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos | Semana 13 | Tipo: PI | Duración: 5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Cálculo de la Solución Analítica de la Ecuación de Advección-Dispersión para una fuente plana continua |
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Observaciones: |
Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos | Semana 14 | Tipo: PI | Duración: 4 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Cálculo de la Solución Analítica de la Ecuación de Advección-Dispersión para una fuente plana continua |
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Observaciones: |
Consultas TeorÃa y Práctica | Semana 14 | Tipo: C | Duración: 1 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: | |||
Observaciones: consultas |
Instrumentos para toma de datos hidroambientales | Semana 15 | Tipo: PL | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Uso de equipamiento para adquisición de información hidroambiental en ríos y canales. |
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Observaciones: |
Evaluación | Semana 15 | Tipo: O | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: | |||
Observaciones: Parcial 2. Unidades 4 y 5 |
Requerimientos para regularizar
* Asistencia al 70% clases dictadas. |
Requerimientos para promover
* Asistencia al 70% clases dictadas. |
Examen final
Alumnos regulares |
Examen escrito de temas de Teoría y resolución de un problema de las unidades 4 o 5. |
Alumnos libres |
Examen escrito de temas de Teoría y resolución de tres problemas de las unidades dictadas. |
Evaluaciones
Fecha | Tipo | Modalidad | Descripción |
---|---|---|---|
06-09-2011 | Trabajo Práctico | Escrita | TP1. Trabajo individual |
19-09-2011 | Trabajo Práctico | Escrita | TP2. Trabajo individual |
04-10-2011 | Trabajo Práctico | Escrita | TP3. Trabajo individual |
11-10-2011 | Parcial | Escrita | Parcial 1. Unidades 1, 2 y 3. |
18-10-2011 | Trabajo Práctico | Escrita | TP4. Trabajo Individual |
08-11-2011 | Trabajo Práctico | Escrita | TP5. Trabajo Individual |
22-11-2011 | Parcial | Escrita | Parcial 2. Unidades 4 y 5. |
22-11-2011 | Trabajo Práctico | Escrita | TP6. Trabajo Grupal |
29-11-2011 | Otras Evaluaciones | Escrita | Recuperatorio de los parciales. |
Información complementaria
La asignatura se dictará en Gabinete informático con cañón proyector y PC (1 cada 2 alumnos, a lo sumo) con Windows XP y paquete Office. |