Planificación de Modelos de Calidad de Aguas (2015)
Información básica
Carrera |
IngenierÃa en Recursos HÃdricos |
Departamento |
Medio Ambiente |
Sitio Web |
No especificada |
Plan de Estudios | |
Plan 2006 | |
Carácter | PerÃodo |
Cuatrimestral | 2° Cuatrimestre |
Docente Responsable | |
Alfredo Emilio Trento |
Equipo docente
Nombre y Apellido |
Alvarez, Ana Maria Teresita |
Trento, Alfredo Emilio |
Zenclusen, Claudio |
Carga horaria
Carga horaria total | 45 | hs |
TeorÃa | 19.5 | hs |
Resolución de ejercicios | 13.5 | hs |
Proyecto y diseño | 0 | hs |
Evaluaciones | 4 | hs |
Formación experimental | 0 | hs |
Resolución de problemas de ingenierÃa | 6 | 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 de Canales APROBADAS |
MetodologÃa de enseñanza
En todas las unidades se desarrollarán: |
Programa AnalÃtico
1-Introducción |
TEMA 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.Modelos conceptuales, matemáticos y numéricos. Definiciones. Conceptos básicos. Reseña de modelos de uso publico para calidad de aguas superficiales. Carga horaria Ty P: 6 hs. Bibliografía: 1, 3, 4. |
2-Ecuaciones de advección-difusión |
TEMA 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. Método de las imágenes. Función error. Ecuación de advección-difusión unidimensional. Sustancias no conservativas.Carga horaria TyP:12 hs. Bibliografía:1, 3, 4. |
3-Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos |
TEMA 3: Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos. Difusión turbulenta. Concepto. Analogía de Reynolds. Coeficientes de difusión vertical y transversal en canales y ríos. Dispersión longitudinal. Definición. Conceptos introductorios. Determinación por formulas empíricas, analíticas y métodos con trazadores. Generalidades. Soluciones analíticas de las ecuaciones diferenciales para fuentes puntuales, en línea y planas. Carga horaria T, P y E: 12 hs. Bibliografía:1, 2, 3, 4, 5, 6. |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos. |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y ríos. Solidos disueltos totales. Bacterias coliformes termoresistentes. Oxígeno disuelto. Demanda bioquímica de oxígeno. Modelo de Streeter-Phelps. Ecuaciones generales de transporte para compuestos inorgánicos y sedimentos finos en canales y ríos. Concepto de equilibrio instantáneo. Coeficientes de partición en agua y lecho. Modelos simplificados. Carga horaria T, P y E:15 hs. Bibliografía: 1, 3, 4, 6 y 7. |
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. |
Chanson H. |
J. Schnoor |
Alfredo Trento Modelo Matemático y numérico 1D para transporte de escales en ríos. |
Ana M.T. Alvarez |
BibliografÃa complementaria |
Harleman, D. R. F. Apuntes sobre modelos matemáticos básicos y soluciones analíticas. |
Cronograma de actividades
TEMA 1: Introducción | Semana 1 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 1 |
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Observaciones: |
Clase práctica | Semana 1 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Planteo de un problema ambiental en aguas superficiales. |
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Observaciones: |
TEMA 1: Introducción. TEMA 2: Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 2 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 2. |
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Observaciones: |
TEMA 2: Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 2 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de la solución analítica para el caso de difusión en un conducto. |
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Observaciones: |
TEMA 2: Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 3 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 2 |
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Observaciones: |
TEMA 2: Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 3 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de la Solución Analítica de la Ecuación de Difusión para una masa alojada en un conducto (Finalización) |
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Observaciones: |
TEMA 2: Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 4 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 2 |
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Observaciones: |
TEMA 2: Introducción Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 4 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de la solución analítica de la ecuación de advección-difusión.
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Observaciones: |
TEMA 2: Ecuaciones de advección-difusión | Semana 5 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 3 |
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Observaciones: |
TEMA 2: Ecuaciones de Advección-Difusión | Semana 5 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de la solución analítica de la ecuación de advección-difusión. |
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Observaciones: |
TEMA 2: Ecuaciones de advección-difusión | Semana 6 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 3 |
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Observaciones: |
TEMA 2: Ecuaciones de advección-difusión | Semana 6 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de la solución analítica de la ecuación de advección-difusión. |
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Observaciones: |
TEMA 3: Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos. | Semana 7 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: TEMA 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. Soluciones analíticas de las ecuaciones diferenciales para fuentes puntuales, en línea y planas. Fuentes instantáneas y continuas. Fuentes puntuales, en línea y planas. Definiciones y ecuaciones. Ecuaciones básicas. Soluciones analíticas del caso unidimensional, para vertido continuo y discontinuo. |
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Observaciones: |
Tema 3: Ecuaciones de Transporte de Masa para Flujos Turbulentos | Semana 7 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de mezcla completa en la sección transversal de un río. |
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Observaciones: |
TEMA 3: Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos. | Semana 8 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Unidad 4 |
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Observaciones: |
Tema 3: Ecuaciones de Transporte de Masa para Flujos Turbulentos | Semana 8 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de mezcla completa en la sección transversal de un río. |
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Observaciones: 4. Cálculo de mezcla completa en la sección transversal de un río. |
TEMA 3: Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos. | Semana 9 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Evaluación |
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Observaciones: Parcial 1 |
TEMA 3: Ecuaciones de transporte de masa para flujos turbulentos. | Semana 9 | Tipo: EP | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de mezcla completa en la sección transversal de un río. |
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Observaciones: |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos. | Semana 10 | Tipo: T | Duración: 1 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Parcial Temas 1 a 3 | Semana 10 | Tipo: E | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Parcial 1 |
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Observaciones: |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos. | Semana 11 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos. | Semana 11 | Tipo: PI | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Cálculo de distribución de concentraciones de constituyentes conservativos y no-conservativos, a partir de fuentes continuas y discontinuas. |
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Observaciones: TP5: Cálculo de distribución de O y DBO mediante el modelo de Streeter-Phelps. Formato de problema abierto de ingeniería. |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos. | Semana 12 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos. | Semana 12 | Tipo: PI | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Problemas Abiertos de Ingeniería. Cálculo de distribución de concentraciones de constituyentes conservativos y no-conservativos, a partir de fuentes continuas y discontinuas. |
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Observaciones: |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos. | Semana 13 | Tipo: T | Duración: 1.5 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: | |||
Observaciones:
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Tema 6: Clase práctica | Semana 13 | Tipo: PI | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: P. Ab. Cálculo de distribución de concentraciones de constituyentes conservativos y no-conservativos, a partir de fuentes continuas y discontinuas. |
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Observaciones: |
TEMA 4: Ecuaciones de variables de calidad de aguas en canales y rÃos. | Semana 14 | Tipo: T | Duración: 0.5 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Consultas TeorÃa y Práctica | Semana 14 | Tipo: C | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Alfredo Emilio Trento, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: P. Ab. Cálculo de distribución de concentraciones de constituyentes conservativos y no-conservativos, a partir de fuentes continuas y discontinuas. |
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Observaciones: consultas |
Instrumentos para toma de datos hidroambientales | Semana 15 | Tipo: PI | Duración: 1 hs |
Docente/s responsable/s: Alfredo Emilio Trento | |||
Descripción: Tema 5: Ecuaciones para variables de calidad de aguas en canales y ríos. |
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Observaciones: |
Parcial 2 | Semana 15 | Tipo: E | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Ana Maria Teresita Alvarez, Claudio Zenclusen | |||
Descripción: Parcial 2 y Recuperatorio |
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Observaciones: |
Requerimientos para regularizar
Se evaluarán las siguientes actividades durante el cuatrimestre, obligatorias para todos los alumnos:
Las condiciones de los alumnos: promovido, regular o libre (art. 28) se realizan tal como lo establece el Reglamento de Enseñanza de la FICH. La nota resultante de una ponderación de las calificaciones de las cinco actividades, llamada Nota Etapa 1 (NE1), permitirá decidir la condición de Promocionado según el art. 35, Regular según el art. 34 o Libre. Se harán dos evaluaciones parciales de teoría y práctica, en forma escrita y sobre la base de cuestionarios preparado por los profesores, cuyo énfasis estará puesto en la interpretación física y conceptual de los contenidos de la asignatura. Para aprobar cada parcial se requiere una nota mínima de 40/100 y ambos se pueden recuperar. En caso de no alcanzar el mínimo del 40% en alguno de ellos o en los recuperatorios, el alumno queda Libre. El parcial 2 podrá consistir en la presentación oral y escrita de la solución de un problema abierto de ingeniería. Las informes escritos de las actividades 2, y 3, individuales o grupales, deben ser presentados por los alumnos en fechas preestablecidas y aprobados con una nota mínima de 60%. Su incumplimiento, sin causa justificada, dará lugar a un descuento en la calificación obtenida, proporcional a la demora en la entrega. Nota de la Etapa 1: (NE1), decide la condición del alumno, según la Tabla 1. NE1 se calculará considerando la siguiente ponderación: 80% para los parciales y 20% para la las actividades 2y 3. * La Nota Final (NF) debe ser mayor o igual a 40% y menor que 70% Cuando NF es menor a 40% el alumno queda libre |
Requerimientos para promover
* Asistencia al 80% clases prácticas dictadas. El parcial 2 podrá consistir en la presentación oral y escrita de la solución de un problema abierto de ingeniería. |
Examen final
Alumnos regulares |
Examen escrito de temas de Teoría y resolución de un problemas |
Alumnos libres |
Examen escrito de temas de Teoría y resolución de tres problemas de las unidades dictadas. |
Evaluaciones
Fecha | Tipo | Modalidad | Descripción |
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20-10-2015 | Parcial | Escrita | Parcial 1. Unidades 1, 2 y 3. |
17-11-2015 | Parcial | Escrita | Parcial 2. Unidad 4. |
24-11-2015 | 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 y paquete Office. |