ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL 2016 - I

Universidad Ricardo Palma

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

SÍLABO 2016 -I

1. DATOS ADMINISTRATIVOS

1.1 Nombre del curso : INGENIERÍA HIDRÁULICA 1.2. Código : CV-0705 1.3. Tipo de curso : Teórico – Práctico - Experimental 1.4. Área Académica : Hidráulica 1.5. Condición : Obligatorio 1.6. Nivel : VII Ciclo 1.7. Créditos : 4 1.8. Horas semanales : Teoría: 2, Práctica: 2, Laboratorio: 3 1.9. Requisito : CV 0605 (Mecánica de Fluidos) 1.10. Semestre Académico : 2016 - I 1.11. Profesor : Ing. CIP MANUEL CASAS VILLALOBOS

2. SUMILLA

La asignatura es de carácter teórico-práctico-experimental. Aplica los principios fundamentales de la Mecánica de los Fluidos y las propiedades del agua a los fluidos en reposo y en movimiento, en conductos abiertos o en conductos cerrados. Organiza los conceptos y métodos de aplicación de los principios conceptuales relativos a las resistencias, esfuerzos, deformaciones y desplazamientos que se presentan dentro del campo de los flujos en regímenes rápidos lentos o mixtos y sus aplicaciones prácticas. Adicionalmente proporciona la base para la utilización de las herramientas de cálculo apoyado con software. En forma complementaria introduce el flujo en medios porosos, fluvial y marítimo. En laboratorio compara la teoría con la práctica experimental.

3. COMPETENCIAS DE LA CARRERA

3.1 Puede gestionar, conducir, y liderar proyectos en marcha formando valor agregado y aporte al desarrollo nacional

desde el sector de la actividad hidráulica. 3.2 Capacidad de crear, formular, elaborar, evaluar e implementar proyectos y planes de inversión para la puesta en valor

de los recursos hídricos naturales, aplicando tecnologías blandas e inteligentes que armonicen con el ambiente.. 3.3 Habilidades de Identificación, organización, modernización y conducción de proyectos de diseño, investigación y

desarrollo con el objeto de generar ventajas competitivas para los proyectos. 3.4 Puede interrelacionarse con otras disciplinas para encumbrar proyectos en el plano nacional e internacional 3.5 Desarrolla capacidades de investigación en hidráulica andina precolombina.

4. COMPETENCIAS DEL CURSO

4.1. Utiliza adecuadamente los recursos disponibles para la conducción del agua, teniendo en cuenta las

características de resistencia, los conceptos del movimiento y conservación ambiental. 4.2 Valora el rigor y objetividad de las teorías que se exponen en el curso. 4.3 Formula y evalúa proyectos relacionados con los conocimientos dados en la asignatura.

4.4 Aplica software especializado y relacionado con los conocimientos impartidos en el curso.

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5. RED DE APRENDIZAJE

UNIDAD 1 UNIDAD 2 UNIDAD 3 UNIDAD 4 Caracterización y Flujo en Tuberías Flujo en Canales Introducción a la hidráulica en

calidad hidráulica en circuitos abiertos y Flujo Uniforme medios porosos e

de los conductos cerrados. Software Flujo No Uniforme hidráulica marítima,

,hidráulica fluvial .

6. PROGRAMACIÓN SEMANAL DE LOS CONTENIDOS

UNIDAD TEMÁTICA Nº 1: CARACTERIZACIÓN DE LAS CONDUCCIONES DE TRANSPORTE HÍDRICO

Logros de la unidad: Descripción estandarizada de los elementos de forma geométrica de las conducciones. Cálculo de los términos cinéticos, y dinámicos. Adopción de los coeficientes de corrección. Predicción de las resistencias y coeficientes de ajuste. Esfuerzos cortantes debidos a cargas hidráulicas y al movimiento. Aplicación analítica y experimental en laboratorio.

Nº de horas: 21

SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

1 Principios y métodos de la ingeniería hidráulica. Formas de los conductos y tipos de flujo aplicado a tuberías y Canales Movimientos en una fase y multifásicos Laboratorio 1: Descripción del equipamiento del Laboratorio Practica Calificada # 01 Prueba de Entrada

Silabo

Separatas.

Páginas WEB

Exposición de conceptos.

Modelos y Casos de aplicación

Ejercicios

Proyector de transparencias

Laboratorios de Computo

Presentación de software aplicativos a la hidráulica

Diálogo

Cronograma de Actividades

Creación de grupos de trabajo

2 Elementos hidráulicos geométricos de una conducción. Elementos cinemáticos. Distribución de velocidades. Perfiles de distribución de velocidades. Coeficientes de corrección Laboratorio 2: Velocidad Terminal de partículas en aguas quietas. Coeficientes de arrastre. Relación v vs D. Obtención del Índice de movilidad.

Exposición de conceptos.

Casos de aplicación

Ejercicios en hoja de calculo

Diálogo

Conceptos

Realización experimental

Entrega de informe de laboratorio

3 Elementos dinámicos de una conducción. Distribución de velocidades en flujos confinados y libres. Introducción a la Capa limite, ecuaciones de aproximación. Calidad hidráulica de conductos. Laboratorio 3: Coeficientes de corrección de Coriolis y Boussinesq en canal. Comparación teórica y experimental. Practica Calificada # 01

Exposición de conceptos.

Casos de aplicación

Ejercicios en hoja de cálculo.

Proyector de transparencias

Laboratorios de Computo

Laboratorio de Hidráulica

Trabajo Grupal Taller Practica

Experiencia en laboratorio

Práctica calificada

UNIDAD TEMÁTICA Nº 2: FLUJOS INTERNOS O CONFINADOS A PRESIÓN

Logros de la unidad: Acercamiento al diseño de flujos en tuberías simples y en redes abiertas y cerradas.

Nº de horas: 28

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SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

4 Conductos y materiales, rugosidades. Diseño en tuberías. Ecuaciones para la fricción. Velocidades y presiones permisibles. Diámetro económico. Tuberías forzadas y de gran diámetro. Laboratorio 4: Determinación experimental de esfuerzos cortantes en ensayo en banco de tuberías.

Exposición de conceptos.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Casos de aplicación en hoja de calculo

Diálogo

Video

Presentación de software

5 Sistemas de tuberías en serie y en paralelo. Métodos numéricos para solución de ecuaciones. Newton-Raphson. Newton–Cotes, otros. Laboratorio 5: Perdidas de carga en de tuberías.

Exposición de conceptos.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de calculo

Diálogo

Casos de aplicación.

Realización experimental

6 Sistema de tuberías en redes abiertas y cerradas, con y sin Reservorios. Método de Hardy Cross y aplicativos en software. Impacto al medio ambiente de obras con tuberías. Laboratorio 6: Coeficientes de corrección de Coriolis y Boussinesq en canal. Comparación teórica y experimental.

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

Experiencia en laboratorio

7 Colapso en tuberías. Fenómenos transitorios de perturbación en conductos forzados. Hidráulica andina prehispánica Laboratorio 7: Aforo de corrientes en laboratorio. Método Parshall Practica Calificada # 02

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

Experiencia en laboratorio

Práctica calificada

8

EXAMEN PARCIAL

Evaluación

UNIDAD TEMÁTICA Nº 3: FLUJO EN CONDUCTOS ABIERTOS

Logros de la unidad:. Acercamiento teórico y diseño con flujos en canales. Regímenes de flujo, procesos constructivos. Identificación de perfiles en FGV. Cálculos con software. Principios de medio ambiente.

Nº de horas: 28

9 Hidráulica de canales. Energía especifica. Resalto hidráulico Laboratorio 8: Toma de datos en canal de laboratorio para aplicación a software. Flujo uniforme en canales

Practica Calificada #03

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

Experiencia en laboratorio

Práctica calificada

10 Resistencias al flujo en canales Las ecuaciones de Manning, Chezy y Darcy. Ecuaciones. Prandtl, Nikuradse,…, Efectos sobre el medio ambiente de las canalizaciones.

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

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Laboratorio 9. Estimación experimental de coeficientes de resistencia en canalizaciones.

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

Experiencia en laboratorio

11 Sección optima de canales. Métodos del esfuerzo cortante crítico y velocidades permisibles. Perfiles del flujo gradualmente variado. Laboratorio 10. Energía especifica obtención experimental relación EE vs Y Practica Calificada # 04

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

Experiencia en laboratorio

Práctica calificada

12 Perfiles de flujo gradualmente variado métodos de solución. Programación en hoja de cálculo, gráficos en software. Principios de medio ambiente impacto de obras en el medio. Laboratorio 11: Flujo gradualmente variado FGV, relaciones experimentales de dy vs dx.. Identificación de perfiles.

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

Experiencia en laboratorio

UNIDAD TEMÁTICA Nº 4: INTRODUCCIÓN A LA HIDRÁULICA EN MEDIOS POROSOS

Logros de la unidad:. Acercamiento teórico y diseño en flujo subterráneo, fluvial y marítimo Aplicativos con software.

Nº de horas: 21

SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

13 Principios y métodos de la ingeniería hidrogeológica. Tipos de acuíferos. Ecuación general del flujo subterráneo. Caracterización de acuíferos y tratamientos de datos hidrogeológicos. .Laboratorio 12: Flujo experimental en medios porosos en el tanque de Helle Shaw.

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

Experiencia en laboratorio

14 Introducción a la hidráulica fluvial Configuración y geometría de los canales naturales. Configuración de fondo. Ecuaciones. Laboratorio 13: Iniciación del movimiento de partículas en una corriente, configuración de fondo.

Practica Calificada # 05

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

Experiencia en laboratorio

Práctica calificada

15 Hidráulica marítima, mecánica de olas, corrientes litorales. Medio ambiente e impactos de las obras hidráulicas. Laboratorio 14: Caracterización experimental de oleaje y rompiente

Exposición de conceptos.

Direcciones WWW.

Establecimiento de ecuaciones

Ejemplos

Ejercicios en hoja de cálculo.

Diálogo.

Video

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SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE

16 EXAMEN FINAL Evaluación

17 EXAMEN SUSTITUTORIO Evaluación

7. TÉCNICAS DIDÁCTICAS

La metodología a seguir en el curso involucra: Exposición y acercamiento teórico, señalamiento de ayudas informáticas y paginas WWW. Desarrollo de ejercicios demostrativos en hojas de cálculo. Introducción a software de la especialidad. Experimentos de laboratorio para comparación teórico-experimental. Motivación, exposición, sesiones de trabajo, acompañan la lectura de textos, trabajos individuales, y ejemplos prácticos, análisis, descripción, demostración, solución de problemas reales. Investigación individual y grupos integrales en el desarrollo de con debates.

8. EQUIPOS Y MATERIALES

8.1 Equipos e Instrumentos

Proyector de transparencias Laboratorios de Computo Laboratorio de Hidráulica Viaje de estudios Visita a Estación Hidrometeorológica

Videos

8.2 Materiales

Separatas. Software en Hidrología Páginas WWW C.D. Exposiciones de especialistas y/o Profesores invitados

9. EVALUACIÓN

9.1 Criterios

Los criterios que se usaran para la evolución del curso son: En el desarrollo del curso se realizarán cinco prácticas calificadas PC. Todas intervienen en el promedio final. Se realizarán diez laboratorios PL, siendo todas obligatorias. Todas intervienen en el promedio final. Se evalúan dos exámenes uno parcial de medio curso EP, y el otro examen final EF, ambas con peso uno para el promedio final. Se tomara un examen sustitutorio ES, que puede reemplazar a cualquiera de los exámenes EP o EF. La nota final PF, se obtendrá del promedio simple de las notas de los exámenes, las prácticas y los Laboratorios, según sus pesos.

9.2 Fórmula

La nota final será el resultado de la fórmula en Aula Virtual:

PROMEDIO FINAL = [( EXP + EXF + PP + PL )] / 4

Donde:

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EXP: Examen Parcial EXF: Examen Final PP: Promedio de Practicas

PL: Promedio de Laboratorios

10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Y OTRAS FUENTES

10.1 Ven Te Chow. Hidráulica de canales abiertos. Ed. Mc Graw Hill. NY 2000. pp 3-14. Traducción Saldarriaga. 10.2 Henderson. Open Channel Flow. Ed. Macmillan. Canadá. 1986.. 10.3 Mayol, J. Tuberías. Materiales, cálculos, .., T I, II . Ed. Técnicos Asociados. 1998. Madrid. 10.4 Crane. Flujo de fluidos en tuberías, válvulas, accesorios y tuberías. McGraw Hill. México, 2008 10.5 García, Cabrera, Espert. Ingeniería Hidráulica aplicada a los sistemas de distribución de agua Vol I y II. Univ

Politécnica de Valencia. 1996. 10.6 Reglamento nacional de edificaciones. Grupo Editorial. 2009. pp 596 ss. 10.7 Montañés. J. Canales Hidráulicos. Col. De ing. Canales y Puertos. Madrid. 2003 10.8 French. Hidráulica de canales abiertos. McGraw Hill. NY. 1998. 10.9 Rodríguez, H. Hidráulica fluvial, fundamentos y aplicaciones. Ed. Esc Colombiana. 2009. 10.10 Martínez, a. Fundamentos de Hidrogeología. Ed. Mundi Prensa. Madrid. 2005 10.11 Castany, G. Tratado práctico de las aguas subterráneas. Ed Omega. Madrid. 2003. 10.12 Custodio, E. Hidrología subterránea. Ed. Omega. Barcelona. 2001 10.13 Macdonel, M. Ingeniería Portuaria. Ed. Alfaomega. México DF. 1999. 10.14 Fuentes, C. Ingeniería Portuaria. Ed. Coper. 2001. 10.15 Cerc. Shore Protection Manual. T I, II, III. USA. 1978

10 .13 REFERENCIAS EN LA WEB: www.piping-toolbox.com/6_307.html www.tahoesoft.com www.abzinc.com www.korf.co.uk www.geocities.com/Eureka/Concurse/3975/programs.html www.usbr.gov/pmts/hydraulics_lab/ www.lmnoeng.com