Planificación de Obras Hidráulicas II (2019)

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Información básica

Carrera
Ingeniería en Recursos Hídricos
Departamento
Hidráulica
Sitio Web
No especificada
Plan de Estudios
Plan 2006
Carácter Período
Cuatrimestral 1° Cuatrimestre
Docente Responsable
Héctor Hugo Prendes

Equipo docente

Nombre y Apellido
Franco, Felipe Roberto
Huespe, José
Prendes, Héctor Hugo

Carga horaria

Carga horaria total 90 hs
Teoría 54 hs
Resolución de ejercicios 30 hs
Proyecto y diseño 0 hs
Evaluaciones 6 hs
Formación experimental 0 hs
Resolución de problemas de ingeniería 0 hs
Otras actividades 0 hs

Contenidos mínimos

Puertos y vías navegables. Navíos y sistemas ínter modal de transporte, capacidad de carga. Embarcaciones fluviales. Instalaciones portuarias. Estudio de utilización de una vía de agua para la navegación. Señalización y balizamiento de rutas de navegación y espacios portuarios. Obras civiles destinadas a la navegación. Mantenimiento de vías navagables. Planificación general y zonificación portuaria. Conceptos básicos.

Obras de protecciones de márgenes y lechos fluviales. Objetivos y planificación general de las obras. Enfoque integrado. Diseño, ejecución y mantenimiento. Procesos de sedimentación en vías navegables: expansión de corriente, sesgo del canal, aportes de taludes y efectos de dunas. Cálculo de sobreprofundidades y sobreanchos. Obras de dragado en vías navegables fluviales: Equipos y metodologías de trabajo.

Acueductos: Captación. Conducción por gravedad e impulsión. Materiales de las conducciones. Cálculos hidráulicos. Válvulas de aire, de desagüe y reguladoras de presión y caudal.

Bombas: Clasificación, Características de funcionamiento, selección, altura máxima de aspiración. Estaciones de bombeo: Diseño hidráulico y funcional.

Objetivos

La asignatura OBRAS HIDRÁULICAS II comprende fundamentalmente un papel integrador de conocimientos adquiridos en varias otras materias y complementa con los necesa­rios para que el futuro Ingeniero en Recursos Hídricos adquiera una mejor y más adecuada visión globalizadora del aprovechamiento de los recursos hídricos.

Particularmente la asignatura brinda al estudiante formacion para el proyecto de puertos, vias navegables, obras de dragado, obras de protecciones fluviales, acueductos y estaciones de bombeo.

            Debe aprender aquí a reconocer los propósitos a los que puede servir un recurso hídrico, a otorgarle prioridades en su asignación y comprender la problemática del aprovechamiento multipropósito, para llegar a la solución de compromiso que maxi­mice los beneficios sociales y económicos a lograr del recurso.

            Asimismo debe interrelacionar las distintas partes de una obra hidráulica para el logro de los objetivos anteriores, reconociendo cuál de las alternativas de solución técnica se adecua mejor al logro del aprovechamiento pleno del recurso natural, contemplando el conveniente dimensionamiento de los propósitos en conflicto y compitiendo en la disponibilidad del recurso escaso.

            Hace a la esencia misma del perfil profesional que se pretende lograr en el Ingeniero en Recursos Hídricos, cuando se establece la necesidad de conocer, interpretar y resolver la problemática que plantea la realidad de los recursos hídricos.

            Esto impone la formación de recursos humanos desde una visión integral que permita el estudio, uso, aprovechamiento y control de los mismos, propendiendo a su manejo racional en beneficio del desarrollo de la sociedad. Por ello es un profesional universita­rio formado para abordar la temática en su conjunto, contando con los conocimientos y habilidades que le permiten desarrollar actitudes que benefician a la sociedad, a través de su accionar desde el campo hídrico.

Conocimientos específicos previos para cursar la asignatura

Para cursar la materia el alumno debe obligatoriamente haber aprobado las materias del primero al sexto cuatrimestre y regularizado Obras Hidráulicas I.

Metodología de enseñanza

La metodología de enseñanza de la materia consiste en la exposición teórica y teórico-práctica de cada tema del programa frente al alumnado con la ayuda de proyecciones y desarrollos en pizarra, verificando luego la comprensión de lo expuesto mediante la participación activa del alumnado en la clase.

Posteriormente, en las clases de práctica, se plantearán ejercicios de aplicación de los temas teóricos desarollados efectuándose su resolución en grupos de alumnos conformados en clase. Sobre los temas que resulta posible se efectuarán ensayos demostrativos en el Laboratorio de Hidráulica y visitas a obras específicas.

Programa Analítico

UNIDAD I: PUERTOS Y VÍAS NAVEGABLES

1. Navíos y Sistemas ínter modal de transporte de exportación e importación de la producción:Capacidad de carga de las embarcaciones. Marca de máxima carga. Toneladas de peso muerto (TPM). Toneladas de registro bruto (TRB). Toneladas equivalentes (TEU). Arqueo. Tonelaje de arqueo.Embarcaciones marítimas. Embarcaciones fluviales. Clasificación y características principales. Embarcaciones autopropulsadas para mercaderías generales, a granel seco, líquido y gaseoso. Embarcaciones porta-contenedores y porta-barcazas. Barcazas fluviomarítimas. Embarcaciones remolcadas a la sirga y por empuje. Trenes de barcazas. Remolcadores de puerto para maniobras de servicios.

 

2. Análisis de cursos fluviales naturales su utilización como vía navegable e instalaciones portuarias: Navegación. Designación de las dimensiones principales de un navío: eslora, manga, calado, puntal, calado efectivo, escalas a proa y a popa, obra viva o carena, obra muerta, franco bordo. Coeficiente de bloque, coeficiente de fineza de la carena. Estudios de flotación y atributos de la carena.Estudio de utilización de una vía de agua para la navegación., curvas de Frecuencia Duración de niveles) definición de Niveles estadísticos. Carácter permanente o estacional, por variación de niveles fluviales, climáticos y  por mareas. Modificaciones del cauce en los ríos a fondo móvil, y en fondos rocosos, relaciones entre las secciones de carena y la sección mojada del canal. Gálibos de navegación.

3. Obras civiles destinadas a la navegación sistemas fluviales y fluviomarítimos naturales y artificiales. Zonificación Portuaria en complejos portuarios fluviales y fluviomarítimos: Canalización por: dragado, obras de corrección y de regularización de cauces, por escalonamientos de presas niveladoras y distintos tipos de esclusas. Obras de aproximación aguas abajo y arriba de las esclusas de navegación. Análisis de los tiempos de esclusajes. Navegación de grandes embalses. Intersección de otras vías de comunicación con la vía navegable. Canales de acceso a los complejos portuarios. Impacto ambiental de las construcciones fluviales, portuarias, de navegación y dragado. Medidas correctivas. Navegación actual del Río Paraná y Proyectos de Mejoramiento y extensión de su navegabilidad hacia otros cursos tributarios. Hidrovías. Aspectos geopolíticos. Partes componentes del complejo portuario. Planificación general y zonificación portuaria.

UNIDAD II: INGENIERIA FLUVIAL

1. Obras de protecciones de márgenes y lechos fluviales: Objetivos y planificación general de las obras. Enfoque integrado. Procesos básicos para la realización de un proyecto de obras de defensa: Diseño, ejecución y mantenimiento. Metodología de diseño dimensionamiento, evaluación y selección, ejecución, inspección y mantenimiento. Cálculo de las solicitaciones por velocidad de corriente, oleaje y pasaje de embarcaciones. Diseño del filtro y de una protección genérica de rip rap.

2. Procesos de sedimentación en vías navegables: Características de las hidrovias argentinas (Paraná, Paraguay, Alto Paraná y Uruguay). Pasos de navegación. Ubicación y características. Ejemplos del Río Paraná. Procesos de sedimentación en canales de navegación. Expansión de corriente. Sesgo del canal. Efecto de taludes. Metodologías de cálculo. Efectos por dunas. Cálculo de sobreprofundidades y sobreanchos. Aplicación, calibración y uso de modelos sedimentológicos para evolución de cauces y pasos de navegación. Ejemplos regionales de aplicación. Interpretación de resultados. Obras de dragado en vías navegables fluviales. Distintos equipos genéricos y metodologías de trabajo: Draga Dustpan, Draga de Succión con Cántaras y Draga de Succión con Cortador. Estructura general de costos de obras de dragado. Ejemplos de aplicación en las hidrovias Paraná-Paraguay y Uruguay.

UNIDAD III: ACUEDUCTOS
  1. Acueductos a presión: Pautas generales para su diseño, Acueductos a presión, Obra de toma, Tuberías y elementos accesorios, Estaciones de bombeo, Estudios preliminares, Determinación de caudales, Planteo de alternativas, Cálculos hidráulicos, Cálculo estructural. 
  2. Obras de Captación: Captación de agua superficial en cursos de agua. Consideraciones generales, Obras de toma superficiales, Obras de toma en solera. Captación de agua en embalses, Generalidades, Funciones de las obras de toma, Determinación de las capacidades necesarias, Condiciones que determinan la forma de la toma, Disposición de la obra de toma. Componentes de las obras de toma, Generalidades, Obras de conducción, Los controles, Estructuras de toma, Estructuras de disipación, Canales de entrada y salida.
  3. El aire y las válvulas en las conducciones a presión: El aire en las conducciones a presión, Válvulas de aire, Válvulas seccionadoras, Válvulas de control y Compuertas.
UNIDAD IV: BOMBAS Y ESTACIONES DE BOMBEO

1.       Generalidades: Clasificación de bombas centrífugas: Flujo radial, axial y mixto. Pérdidas en la máquina hidráulica. Leyes de semejanza.

2.       Características de funcionamiento: Diagramas colinares. Selección de bombas. Altura Neta Positiva de Aspiración (ANPA).

3.       Operación de bombas centrífugas: Curva característica, Curva del sistema, Operación en serie y paralelo, ANPA Requerida y Disponible.

4.       Estaciones de bombeo: Tipos de Estaciones de Bombeo, Principales componentes, Diseño hidráulico, geometría de la cámara de bombeo, disposición de los equipos, Diseño funcional y estructural.

Bibliografía

Bibliografía básica

HICKS, T. G.
Bombas- Su Selección y Aplicación
Compañía Editorial Continental S.A.- España.

Naciones Unidas
Cambios Estructurales en los Puertos y la Competitividad del Comercio Exterior de América Latina y el Caribe
Naciones Unidas

M.O. y S.P. de la Nación
Cartas de Navegación del Río Paraná
M.O. y S.P. de la Nación

PIANC
Classification of soils and rokcs to be dredged
PIANC, report of PTC2 WG 6, 1984

Puertos del Estado de España
Curso general de dragados
Puertos del Estado de España, 1997

Nacional Ports and Waterways Institute Louisiana State University
Curso sobre Transporte Fluvial de las Cargas
Nacional Ports and Waterways Institute Louisiana State University

Naciones Unidas
Desarrollo Portuario, Manual de Planificación para los Países en Desarrollo
Naciones Unidas

Ricardo Alfredo López Cualla
Diseño de Acueductos y Alcantarillados
Alfaomega

Modesto Vigueras Gonzalez
Dragas y dragados. Evolución tecnológica de equipos a lo largo de la historia
Puertos del Estado de España, 1996

RUBIO SAN JUAN
Elementos de Hidráulica General y Aplicada
Labor S.A.- Barcelona.

Antonio Mandelli
Elementos de la Arquitectura Naval
Sin datos

Luis Herejon De La Torre
Estructuras Marítimas
Sin datos

FICH, 1987 – 2008
Estudios varios hidrovia fluvial argentina
UNL-FICH

PIANC
Guidelines for design and construction of revetments for inland waterways
PIANC, 1987 – B 57

STEVENAZZI
Hidráulica y Máquinas Hidráulicas
Cesarini Hnos.

Centro Naval
La Hidrovia Paraguay Paraná Factor de Integración
Centro Naval

Association Genérale des Hygiénistes et Techniciens Municipaux
Les Stations de Pompage d’eau
Lavoisier – Año 1991

TROSKOLANSKI, A.T.
Les Turbopompes
Eyrolles- París

Antonio J. Zuidwijk
Manual para Operar con Contenedores
Sin datos

Reyes Aguirre, Miguel
Máquinas Hidráulicas
Alfaomega – Año 1993

COTTA, Roberto D
Máquinas Hidráulicas
Centro de estudiantes de Ingeniería de La Plata

Ing. Segundo Cabral
Presencia del Efecto Coriollis en el río Paraná
Sin datos

Maza Alvarez
Proteccion y rectificación de ríos
UNAM

Hydraulic Institute
Pump Standards –Año 1994
Hydraulic Institute

Servicio de Hidrografía Naval Armada Argentina
Reglamento de Señalización Marítima
Servicio de Hidrografía Naval Armada Argentina

Predwojski, Blazejewski and Pilarczyk
River training techniques
Roterdam, 1995

M. Escarameria, 1998
River and channel revetments. A design manual
Sin datos

GOMEZ NAVARRO
Saltos de Agua y Presas de Embalse.- Tomos I y II
Tipografía Artística.- Madrid

M.O.P. de Panamá
Sistema de Navegación del Canal de Panamá
M.O.P. de Panamá

Agua y Energía Eléctrica Sociedad del Estado, Argentina
Sistema de Navegación del Proyecto Paraná Medio
Agua y Energía Eléctrica Sociedad del Estado, Argentina

Fundación Argentina de Estudios Marítimos
Sistemas de Manipulación de Contenedores
Sin datos

PIANC
Site investigation requirements for dredging works
PIANC, report of PTC2 WG 23, 2000

M.O. y S.P. Dirección Nacional de Construcciones Portuarias y Vías Navegables
Teoría de las Mutaciones Periódicas
M.O. y S.P. Dirección Nacional de Construcciones Portuarias y Vías Navegables

Fundación Argentina de Estudios Marítimos
Terminales Portuarias
Sin datos

Naciones Unidas
Transporte de Cabotaje, Servicios de Enlace y Servicios de Transbordadores
Naciones Unidas

Mayol Mallorquí, José María
Tuberías
Bellisco – Año 1997

JAUMOTTE , A. L.
Turbomáquinas
Presses Universitaires de Bruxelles

ENEIMAS, M.D.
Turbomáquinas Hidráulicas
Limusa- México

Cronograma de actividades

UNIDAD I: PUERTOS Y VÍAS NAVEGABLES Semana 1 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:

Unidad I

Observaciones:
PRACTICO N° 1 Semana 1 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: José Huespe
Descripción:

Señalización del tramo de canal navegable.

Observaciones:
UNIDAD I: PUERTOS Y VÍAS NAVEGABLES Semana 2 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:
PRACTICO N° 2 Semana 2 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: José Huespe
Descripción:

Sistema hidráulico de llenado-vaciado de una Esclusa

Observaciones:
UNIDAD I: PUERTOS Y VÍAS NAVEGABLES Semana 3 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:
PRACTICO N° 3 Semana 3 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: José Huespe
Descripción:

- Diseño de una protección flexible a la erosión fluvial

Observaciones:
UNIDAD I: PUERTOS Y VÍAS NAVEGABLES Semana 5 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:
PRACTICO N° 4 Semana 5 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: José Huespe
Descripción:

- Cálculo de volúmenes de sedimentación en un paso de navegación fluvial.

Observaciones:
UNIDAD I: PUERTOS Y VÍAS NAVEGABLES Semana 6 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:
UNIDAD III: ACUEDUCTOS Semana 6 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco
Descripción:

Diseño de vías navegables.

Observaciones:
UNIDAD III: ACUEDUCTOS Semana 7 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco
Descripción:
Observaciones:
PRACTICO N° 8 Y 9 Semana 7 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco
Descripción:

- Diseño de toma de agua superficial.

- Diseño de la conducción del acueducto.

Observaciones:
PRACTICO N° 10 Y 11 Semana 8 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco
Descripción:

- Selección de válvulas y diseño de anclajes.

- Selección de bombas

Observaciones:
UNIDAD III: ACUEDUCTOS Semana 9 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco
Descripción:
Observaciones:
PRACTICO N° 12 Semana 9 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco
Descripción:

- Diseño de estaciones de bombeo.

Observaciones:
UNIDAD IV: BOMBAS Y ESTACIONES DE BOMBEO Semana 10 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco
Descripción:
Observaciones:
Primer Parcial Semana 10 Tipo: E Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco, José Huespe, Héctor Hugo Prendes, Héctor Hugo Prendes
Descripción:

Se tomara el Primer Parcial, abarcando todos los temas teóricos y prácticos desarrollados hasta la fecha.

Observaciones:
UNIDAD II: INGENIERIA FLUVIAL Semana 11 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:
PRACTICO N° 5 Semana 11 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: José Huespe
Descripción:

- Calculo de volumenes de mantenimiento de un canal navegable.

Observaciones:
UNIDAD II: INGENIERIA FLUVIAL Semana 12 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:
PRACTICO N° 6 Semana 12 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: José Huespe
Descripción:

- Determinación de las dimensiones del canal en función de los gálibos.

Observaciones:
UNIDAD II: INGENIERIA FLUVIAL Semana 13 Tipo: TP Duración: 4 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:
PRACTICO N° 7 Semana 13 Tipo: EP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: José Huespe
Descripción:

- Cálculo de volúmenes de dragado.

Observaciones:
UNIDAD II: INGENIERIA FLUVIAL Semana 14 Tipo: TP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:
SEGUNDO PARCIAL Semana 15 Tipo: E Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Felipe Roberto Franco, José Huespe, Héctor Hugo Prendes
Descripción:

En el Segundo Parcial se tomarán todos los temas teóricos y prácticos dictados a posteriori del Primer Parcial.

Observaciones:
UNIDAD II: INGENIERIA FLUVIAL Semana 15 Tipo: TP Duración: 3 hs
Docente/s responsable/s: Héctor Hugo Prendes
Descripción:
Observaciones:

Requerimientos para regularizar

  • Asistencia superior al 80% de las clases teorico-prácticas (TP) y prácticas.
  • Aprobación de la carpeta de trabajos prácticos.
  • Obtener 4 o más puntos en cada uno de los exámenes parciales.                     
  • En el exámen final rinde práctica y teoría.-

Requerimientos para promover

  • Asistencia superior al 80% de las clases teorico-prácticas (TP) y prácticas.
  • Aprobación de la carpeta de trabajos prácticos.
  • Obtener 7 o más puntos en promedio y 6 o más puntos en cada uno de los exámenes parcia­les.
  • En el coloquio final se lo hace exponer un tema integrador de conocimientos.

Examen final

Alumnos regulares

Los alumnos regulares deben rendir examen terico-práctico de toda la materia en forma escrita y oral.

Alumnos libres

Los alumnos libres deben rendir en primera instancia la Práctica en forma escrita y oral, en segunda instancia luego de haber aprobado la primera, rendir examen teorico-práctico de toda la materia en forma escrita y oral.

Evaluaciones

Fecha Tipo Modalidad Descripción
20-05-2019 Parcial Oral/Escrita PRIMER PARCIAL.

Incluye todos los temas teóricos y prácticos desarrollados hasta la fecha del parcial.

14-06-2019 Parcial Oral/Escrita SEGUNDO PARCIAL.

Incluye todos los temas teóricos y prácticos desarollados a posteriori del Primer Parcial.

21-06-2019 Recuperatorio Escrita RECUPERATORIO.