Planificación de Obras Hidráulicas I (2018)

.   Vertederos: definición y función. Clasificación según: espesor del umbral, tipo de contracción, aristas de entrada, funcionamiento hidráulico de la lámina vertiente, e influencia de aguas abajo. Perfil Creager. Consideraciones para el diseño hidráulico.

2.  Presas-Vertederos de almacenamiento, Objetivos, Descargadores de Fondo, Obras de Desvío, Obras de Toma de agua. Elementos de obras de toma. Obras de toma a través de Presas de Hormigón, Obras de toma a través de Presas de Tierra y Enrocadas. Estructura de entrada, rejillas, velocidad del agua y pérdidas de carga. Tipos de cierres y aspectos constructivos. Consideraciones para el diseño hidráulico.

Obras de toma en Presas de Derivación. Objetivos. Localización. Aspectos constructivos. Consideraciones para el diseño hidráulico.

       Vertederos en canal, Vertederos Laterales, Vertederos en túnel, Sifones vertederos. Diseño hidráulico.Estabilidad al vuelco, al deslizamiento y flotación de la estructura vertedora. Disipadores de energía, características y clasificación. Estabilidad de losas del cuenco disipador.

. Aspectos constructivos: Distintos tipos de secciones y revestimientos. Estabilidad. Erosión y sedimentación,   distintos tipos de protecciones. Métodos constructivos.

2. Obras de arte en Canales: Aforadores, Marcos Partidores, Caídas inclinadas, Rápidas, Sifones, Desarenadores y Decantadores. Consideraciones para el diseño hidráulico.

1.       Golpe de ariete: Ecuaciones de Allievi y su resolución.

2.       Tuberías forzadas: Metálicas simples, predeformadas y precom­primidas, hormigón simple y precomprimido, diámetro económico, juntas de dilatación y desmontaje, distribuidores y colectores, montaje. Cálculo resistente de las tuberías, sus apoyos y anclajes.

3.       Galerías de presión: Construcción, revestimiento, inyecciones y pruebas de impermeabilidad.

4.       Disposiciones contra el golpe de ariete: Chimeneas de equilibrio simples, con cámaras, con estrangulamiento inferior y diferencial. Colchón de aire. Deflectores. Válvulas compensa­doras.

5.       Organos de obturación: Válvulas esclusas, mariposas, esféricas, equilibradas y de chorro hueco. Compuertas planas desli­zantes y con rodamientos. Compuertas segmento.

1.       Turbinas de acción y reacción: Elementos esenciales, ecuación fundamental, semejanza de las máquinas hidráulicas, número específico de revoluciones, valores unitarios y efectos de escala.

2.       Características de funcionamiento: Diagramas colinares de turbinas Pelton, Francis, Hélice y Kaplan. Selección de turbinas.

1.         Determinación del potencial energético de un curso de agua.  Regulación total y parcial. Políticas de desembales. Método de Conte.

2.         Presas de tierra, resguardo, red de filtración y estabilidad de taludes.

3.         Presas de hormigón, cálculo de estabilidad y estado tensional.

4.         Vertederos y Canaleta Parshall. Cálculo económico de desvío de un río.

5.         Cálculo de chimenea de equilibrio.  Golpe de ariete.

6.      Selección de turbinas y determinación de las dimensiones fundamentales.

7.      Cálculo de tuberías forzadas. Diámetro económico.

8.      Determinación de los diagramas característicos de turbinas a partir del diagrama universal.

0.      Ensayo de modelo de turbina hidráulica diagramas característicos.

1.       Clasificación de los aprovechamientos hidráulicos en función de los propósitos a los que se destine: Abastecimiento de agua potable a poblaciones e instalaciones industriales. Riego. Navegación. Control de crecidas. Turismo. Pesca indus­trial y deportiva. Hidroelectricidad y Propósitos múltiples.

2.       Aprovechamientos hidroeléctricos: Energía hidráulica bruta. Puesta en valor de la energía hidráulica. Energía hidráulica disponible. Aprovechamientos de montaña por derivación, por rete­nida y mixtos. Aprovechamientos de bajo salto por derivación y de río. Aprovechamientos mareomotrices. Aprovechamientos de acumulación por bombeo.

3.       Recursos hídricos argentinos y su aprovechamiento: Cuencas del Plata (Zona Argentina), Mediterránea , Río Colorado y Región Cuyana, Pampeana, Patagónica con vertiente al Pacífico y Pata­gónica con vertiente al Atlántico; ríos que las constituyen, caudales, aprovechamientos construidos e inventariados.

4.       Estudio de un curso de agua para su aprovechamiento: Curvas Alturas – caudales, Caudales cronológicos, Frecuencia de caudales, Duración de caudales, Volúmenes acumulados.

5.       Capacidad reguladora de los embalses: Regulación de caudales. Determinación del volumen necesario del embalse.

1.       Presas de tierra: Origen y evolución hacia la zonificación. Tipos de presas de tierra. Materiales y metodología constructiva convencional y por refulado. Ejemplos. Terraplenes de defensa contra inundaciones en la región. Criterios de diseño. Pendientes y protección de los taludes. Estabilidad general. Asentamientos. Resguardo de una presa. Factores de incertidumbre en la determinación del resguardo por oleaje para evitar el sobrepaso.

2.       Presas de tierra homogéneas: Flujo de agua a través del cuerpo de la presa. Condiciones de borde. Distintas soluciones para la determinación de la línea de corriente superior. Trazado de la red de flujo y determinación de los parámetros hidráulicos. Fuerza de filtración y gradiente hidráulico crítico. Análisis de estabilidad al flujo de agua. Factor de seguridad contra tubificación. Controles del flujo por la fundación y el cuerpo de una presa de tierra.

3.       Presas de tierra heterogéneas: Perfil transversal tipo. Características y función de los materiales de cada zona. Asentamientos. Análisis de estabilidad general en las presas de tierra. Método de las fajas o dovelas para una superficie circular o Método de Bishop: fórmula general y significado conceptual de los términos. Sobrepresión de poros y consideración de sismos. Deslizamiento por superficies irregulares. El fenómeno localizado de la licuefacción en estas presas.

4.       Presas de escollera o enrocado. Perfil transversal y requerimientos de la fundación. Diferencias con una presa de tierra heterogénea. Cuerpo de enrocado. Principios de diseño. Selección y zonificación del enrocado. Pendiente de los paramentos. Proyecto de revestimiento en el paramento aguas arriba. Pantalla de hormigón. Plinto de pie. Preparación de la fundación. Cortina de inyecciones. Detalles de juntas. Ejemplos.

5.       Presas de hormigón de gravedad. Sección transversal. Subpresión, porosidad, red de corriente. Control de la subpresión: principios generales, disposición y dimensionamiento de los drenes, red de drenaje. Presiones intersticiales. Solicitaciones. Análisis de la estabilidad. Cálculo de tensiones. Métodos aproximados, modelos mecánicos, método de los elementos finitos. Aspectos constructivos de presas.

6.       Presas aligeradas. Generalidades. Sección transversal. Forma de los contrafuertes. Presas de pantalla plana. Presas de bóvedas múltiples. Otros tipos de presas. Solicitaciones. Cálculo de pantallas y contrafuertes. Subpresiones.

7.       Presas en arco. Consideraciones generales. Proceso de proyecto y cálculo. Angulo óptimo. Tipos de arcos. Tipos de bóvedas. Presas arco-gravedad y de bóvedas múltiples. Fundación y estribos. Cálculo de presas de arco: método de las “cargas de prueba” y métodos actuales.

8.       Compuertas para presas móviles (Segmento, basculante, planas, tambor, etc.) y ataguías. (C. Bacolla)

9.       Presas de embalse: Definición, clasificación y selección del tipo de presa.

10.   Criterios para la selección de un tipo de presa. Presas y Desarrollo. Criterios de sustentabilidad ambiental. Criterios de seguridad. Conceptos generales. Equipos de auscultación. Accidentes y roturas durante la construcción, puesta en servicio y explotación: causas, mecanismos de rotura. Medidas correctivas. Seguridad pública. La seguridad de presas en la República Argentina: reseña histórica, organismo regulador.

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Aprovechamientos Hidroeléctricos
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