Red de Laboratorios de Hidráulica de España · 2010. 5. 28. · - Hidráulica Urbana (grandes...

Red de Laboratorios de Hidráulica de España

Actividad experimental de

I+D+i en ingeniería hidráulica en España

Situación actual y previsión de futuro

Madrid, Octubre de 2008

www.rlhe.es [email protected]

1 Situación actual y previsión de futuro

En este documento se presentan de forma sintetizada las principales capacidades (en términos de medios materiales, humanos, técnicos, etc) de los principales centros públicos españoles que trabajan en el campo de la hidráulica experimental aplicada a la Ingeniería Civil, básicamente los siguientes:

- Laboratorio de Hidráulica del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX

- Laboratorio de Hidráulica de la Escuela de Ingenieros de Caminos de la Universidad Politécnica de Madrid, UPM

- Laboratorio de Hidráulica del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente, Universidad Politécnica de Valencia, UPV

- Laboratorio de Hidráulica de la Escuela de Ingenieros de Caminos de la Universitat Politecnica de Catalunya, UPC, compartido por:

o Grupo Flumen

o Grupo de Investigación en Transporte Sólido, GITS

- Laboratorio de Hidráulica del Centro de Innovación Tecnolóxica en Edificación e Enxeñería Civil (CITEEC), Universidade Da Coruña, UDC

- Laboratorio de Hidráulica de la Escuela de Caminos de Ciudad Real, Universidad de Castilla La Mancha, UCLM

- Grupo de I+D+i Hidr@m Universidad Politécnica de Cartagena, UPCT

- Laboratorio de Hidráulica de la Escuela de Ingenieros de Caminos de la Universidad de Granada, UGR

La información se presenta en forma de fichas. Las dos primeras fichas sintetizan la actividad de los diferentes Laboratorios en función de diversos parámetros, presentándose a continuación una ficha para cada una de las instituciones. Finalmente, se realizan unas consideraciones de tipo global


2 Resumen

2.1 Medios humanos y materiales de los Laboratorios de Hidráulica

Medios materiales

Medios

humanos

( personal

total)

Superficie

Laboratorios

Caudal

máximo

unitario

Instalaciones singulares

CEDEX 50 7.800 m2 650 l/s

- rápida para investigación aliviaderos escalonados - instalación fija para el estudio de escala de peces - banco de pruebas de presión hidráulica interior de tuberías - varios canales para movimiento bidimensional - banco de ensayos de conductos a presión - depósitos para ensayos de desagües de fondo - dispositivo de tarado de molinetes - dosificador de sedimentos

UPM 12 1.200 m2 100 l/s - canal de 2,5 m de anchura para experimentación del mecanismo de rotura de presas de escollera

UPV 10 600 m2 (cubierta)

1.000 m2 (descubierta) 400 l/s

- banco de pruebas de presión hidráulica interior de tuberías - banco de ensayos de conductos a presión - canal de ensayos de pendiente variable (20 x 0,8 x 0,5 m) - dispositivo de tarado de molinetes - taller de modelado y fabricación de piezas especiales

Grupo

Flumen

(UPC)

7 500 m2 (cubierta)


- 3 redes de medida en campo (tramo final del río Ebro; embalse de Riba-Roja y Marismas de Doñana)

- circuito en lámina libre para la calibración de modelos numéricos orientados al control de canales en régimen variable

- plataforma para el estudio hidráulico de rejas de sumideros en calles. Escala 1:1 - plataforma para el estudio de la estabilidad de los peatones frente al flujo en calles. Escala 1:1

GITS 13 500 m2 (cubierta) 600 l/s - varios canales para estudios de corrientes de derrubios y de erosión local, uno de ellos de alta


(UPC) 2.000 m2 (descubierta) pendiente (9 x 0,40 x 0,60 m) hasta 30º - 2 redes de medida en campo (trampa de sedimentos en el cauce de un río efímero, la riera de Les

Arenas, y un sistema de medida de erosiones transitorias en un río de arenas en Tordera)

UDC 15 1200 m2 400 l/s - instalación fija para el estudio de escalas de peces - instalación para el estudio de la estabilidad de fauna frente al arrastre generado por riadas o

variaciones de caudal

UCLM 9 1.500 m2 (cubierta)


- canal de pendiente variable (30 x 0,75 x 0,60 m; pendiente máxima 4%) con dosificador de sediemntos

- canal de movimiento en curva (20 x 1,0 x 0,30 m; radio de curvatura 2 m) - canal de movimiento bidimensional (20 x 5 x 0,30 m)

UPCT 7 600 m2 (en la actualidad) 2.600 m2 (en medio plazo)

180 l/s - infraestructura para el estudio de chorros turbulentos y de cuencos de disipación de energía

hidráulica

UGR 200 m2 (cubierta)

2000 m2 (descubierta) 30 l/s 100 l/s

- canal de pendiente variable (9 x 0,50 x 0,55 m; pendiente máxima 5%) - infraestructura para el estudio en modelos a escala reducida


2.2 Actividad de los Laboratorios de Hidráulica

Indicadores de la

actividad de investigación

(últimos 5 años)

Indicadores de actividad de

divulgación del conocimiento

(últimos 5 años)

Líneas de actividad y de investigación preferentes

Actividad

comercial

(€/año)

Proyectos de

investigación en

convocatorias públicas

Tesis Doctorales

realizadas

Tesis Doctorales

dirigidas

Organización de

Congresos, Cursos o

Jornadas Técnicas

Publicación de libros

Publicación de

artículos técnicos en

revistas especializadas

Presentación de

ponencias a Congresos

CEDEX

- Estructuras hidráulicas (modelación física y estudios en prototipo) - Hidráulica fluvial (modelación física de ríos, en lecho fijo y móvil) - Ecohidráulica (escalas de peces) - Modelación matemática (modelos eulerianos y lagrangianos tipo SPH) - Estudio del mecanismo de rotura de presas de escollera

2.000.000 € 3 1 0 5 2 7 18

UPM

- Estructuras hidráulicas (modelación física) - Hidráulica fluvial (estudio de arrastre de sólidos en cauces granulares) - Generación hidroeléctrica a velocidad variable - Estudio del mecanismo de rotura de presas de escollera - Control de sistemas hidráulicos - Transitorios en redes hidráulicas presurizadas (golpe de ariete)

150.000 € 5 3 3 0 1 3 10


Indicadores de la


(últimos 5 años)



(últimos 5 años)


Actividad

comercial

(€/año)

Proyectos de

investigación en


Tesis Doctorales

realizadas

Tesis Doctorales

dirigidas

Organización de

Congresos, Cursos o

Jornadas Técnicas


Publicación de



Presentación de


UPV

- Estructuras hidráulicas (diseño y modelación física, hidráulica de presas y embalses)

- Hidráulica e Ingeniería fluvial (restauración fluvial, encauzamientos, desembocaduras, estudios de morfología fluvial, cauces urbanos, vulnerabilidad de puentes sobre cauces al paso de avenidas, rugosidad de vegetación rígia y flexible, estructuras de control de sedimentos, erosiones locales en pilas y estribos, meandros) – modelación física, lecho fijo y móvil-

- Modelación matemática (modelos unidimensionales, bidimensionales y tridimensionales de flujo en cauces)

- Hidráulica Urbana (grandes colectores, diseño y modelación física; redes de colectores, análisis matemático)

- Estudios de inundaciones

200.000 € 1 3 4 4 4 15 20

Grupo

Flumen

(UPC)

- Estructuras hidráulicas (hidráulica de presas y embalses) - Dinámica e hidráulica fluvial (incidencia de los embalses en la

dinámica fluvial, hidrodinámica de humedales, actuaciones en cauces) - Hidrología urbana (hidráulica de colectores, evaluación del riesgo de la

escorrentía pluvial en calles, captación del agua en viales) - Control de canales (contraste de modelos numéricos para la operación

de canales de riego) - Modelación matemática (desarrollo, calibración y validación de

modelos numéricos de flujo variable en lámina libre)

500.000 € 10 4 10 15 3 15 20


Indicadores de la


(últimos 5 años)



(últimos 5 años)


Actividad

comercial

(€/año)

Proyectos de

investigación en


Tesis Doctorales

realizadas

Tesis Doctorales

dirigidas

Organización de

Congresos, Cursos o

Jornadas Técnicas


Publicación de



Presentación de


GITS

(UPC)

- Hidráulica fluvial (flujo hiperconcentrado y corrientes de derrubios; erosión local en curvas, estructuras de caída (traviesas), pilas y estribos de puentes; incisión en ríos por efecto de la extracción de áridos; transporte de fondo en gran pendiente y transporte sólido en suspensión; estudios de flujo bidimensional para baja y alta pendiente; corrientes de turbidez y densidad, cuña salina, interacción mar – río; procesos de mezcla y transporte de contaminantes en cauces; flujo en cauces con vegetación flexible y rígida)

- Modelación matemática (en el campo de la hidráulica fluvial) - Estudios de inundaciones y sequías

3 5 5 12 2 14 25

UDC

- Estructuras hidráulicas (modelación física) - Hdráulica fluvial (encauzamientos, estabilización de márgenes y fondo,

implantación de plataformas en cauces, efectos de pilas y estribos de puentes, restauración de márgenes y riberas, garantías de mantenimiento de los ecosistemas, procesos de desembocadura de los ríos, zonas deltaicas, rías)

- Ecohidráulica (escalas de peces - Modelación matemática (desarrollo, calibración y validación de

modelos numéricos de flujo variable en lámina libre) - Hidráulica urbana (tanques de tormenta y calidad de la escorrentía

urbana)

500.000 € 6 10 10 3 2 30 40


Indicadores de la


(últimos 5 años)



(últimos 5 años)


Actividad

comercial

(€/año)

Proyectos de

investigación en


Tesis Doctorales

realizadas

Tesis Doctorales

dirigidas

Organización de

Congresos, Cursos o

Jornadas Técnicas


Publicación de



Presentación de


UCLM

- Estructuras hidráulicas (diseño y modelación física; análisis de riesgos) - Hidráulica fluvial (erosión local y protección de estructuras cimentadas

en lechos de ríos; restauración fluvial) - Estudios de inundaciones y sequías - Sistemas de depuración de aguas residuales

160.000 € 9 0 0 11 4 48 35

UPCT

- Estructuras hidráulicas (acciones hidrodinámicas por efecto del vertido y/o desbordamiento de presas; rotura de presas y balsas mineras; chorros turbulentos y cuencos de disipación de energía)

- Hidráulica fluvial (sistemas de captación en cauces efímeros) - Modelación matemática (empleo de modelos comerciales de simulación

y optimización para realizar estudios hidrológicos e hidráulicos) - Hidráulica fundamental (caracterización de resaltos hidráulicos) - Efecto del cambio climático em las avenidas y su incidencia en la

infraestructura de regulación y evacuación de avenidas - Verificación en prototipos de diversas estructuras de control y estudio

de transitorios en impulsiones y conducciones forzadas de centrales hidroeléctricas

150.000 € 2 0 2 0 0 2 9

UGR

- Estructuras hidráulicas (Acciones hidrodinámicas por efecto del vertido por aliviadero y/o obras de desagüe de presas, canalizaciones, etc)

- Modelación numérica

Antiguo Laboratorio de Hidráulica de la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir


3 Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX

Laboratorio de Hidráulica del Centro de Estudios Hidrográficos. CEDEX

Medios humanos

Doctores Titulados

superiores

Titulados

grado medio Auxiliares Total

Funcionarios 2 12 8 7 29

Personal laboral 0 4 0 17 21

Total 2 16 8 24 50

Medios materiales.

Instalaciones especialmente relevantes

• Nave de ensayos para estructuras hidráulicas de 1.800 m2

• Nave de ensayos de modelos fluviales de 6.000 m2

• 5 canales (3 de ellos basculantes; dimensiones máximas 100 x 1,5 x 1,5 m)

• Depósitos de agua con una capacidad aproximada de 3.000 m3

• Dos estaciones de bombeo fijas con capacidades de 650 y 450 l/s

• 30 grupos motobombas autónomos, con capacidades de bombeo variables entre 10 y 200 l/s

• Talleres de mecánica, carpintería, electricidad, electrónica, áridos y modelado,

• Equipamiento para registrar las distintas variables hidráulicas: caudalímetros, medidores de velocidad, medidores secuenciales de presiones lentamente variables, medidores de presiones rápidamente variables, perfilómetro digital, equipos de fotografía y vídeo

• Otras instalaciones fijas: canal para el tarado de bombas y contadores, banco de pruebas de presión hidráulica interior de tuberías, banco de ensayos de conductos a presión, depósitos para ensayos de desagüe de fondo, dispositivo de tarado de molinetes, posicionador cartesiano de precisión, dosificador de sedimentos.

Líneas de actividad prioirtarias

• Modelación física de estructuras hidráulicas

- Más de 300 modelos físicos a escala reducida de aliviaderos y desagües de fondo de presas realizados desde los inicios del CEH

• Hidráulica fluvial

- Más de 40 modelos físicos a escala reducida de ríos realizados desde los inicios del CEH (incluyendo modelos de lecho fijo y lecho móvil)

• Modelación matemática

- Desarrollo propio (entre 2000 y 2005) del modelo matemático bidimensonal para propagación de avenidas GISPLANA

- Desarrollo propio (2007-2009) de un nuevo modelo matemático bidimensional con transporte de sedimentos y consideración de la turbulencia, en colaboración con el Grupo FLUMEN y la Universidad de A Coruña

- Desarrollo propio (desde 2005) de códigos propios de SPH (Smoothed particle hydrodynamics) para el estudio de fenómenos hidráulicos


Laboratorio de Hidráulica del Centro de Estudios Hidrográficos. CEDEX

Indicadores de

actividad comercial • Volumen de negocio aproximado

- 2,0 m€/año

• Instituciones con las que se ha trabajado en los últimos años

- Administraciones Públicas: Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino y todas las Confederaciones Hidrográficas; Agencia Andaluza del Agua AAA

- Sociedades Estatales: AcuaVIR, Hidroguadiana, AENA, Canal de Isabel II - Empresas privadas: FCC, Dragados

Actividad de investigación

• Líneas de investigación prioritarias

- Hidráulica ambiental: Escalas de peces en presas y azudes (desde 2005) - Seguridad de infraestructuras hidráulicas: Capacidad de vertido de presas de escollera por coronación (desde 2003)

- Aliviaderos escalonados (entre 1990 y 2005) - Refrigeración de centrales térmicas y nucleares (1973-1996)

• Nº de proyectos de investigación financiados en convocatorias públicas (últimos 5

años)

- En Planes Nacionales de I+D+i: 3 - En Programas Marco Europeos: 0 - En otras convocatorias: 0

• Algunos Indicadores de la actividad de investigación

- Tesis doctorales realizadas en los últimos cinco años: 1 - Tesis doctorales dirigidas en los últimos cinco años: 1

Divulgación del conocimiento

• Organización de Congresos, Cursos profesionales o Jornadas Técnicas (últimos 5

años)

- Jornadas Técnicas de Hidráulica Fluvial, 2008 - Jornada de presentación de la Guía Técnica sobre redes de saneamiento y drenaje urbano, 2007

- Jornada de presentación de las Recomendaciones sobre tuberías de hormigón armado en redes de saneamiento y drenaje, 2006

• Publicación de libros (últimos 5 años): 2

• Publicación de artículos técnicos en revistas especializadas (últimos 5 años): 7

• Presentación de ponencias a Congresos, Cursos profesionales o Jornadas Técnicas

(últimos 5 años): 18


4 Universidad Politécnica de Madrid, UPM

Laboratorio de Hidráulica de la Escuela de Ingenieros de Caminos de la UPM

Medios humanos

Doctores Titulados

superiores

Titulados




Total 7 2 1 2 12

Medios materiales.

Instalaciones especialmente

relevantes


• 6 canales basculantes de 7 x 0,3 x 0,5 m

• 1 canal de 30 x 0,3 x 0,5 m

• 1 canal de 13,5x2,5x1,30 m

• Depósito inferior con una capacidad aproximada de 270 m3

• 2 depósitos elevados de nivel constante

• Tres bombas de 10, 20 y 30 CV con capacidad de 100 l/s

• Equipamiento para registrar las distintas variables hidráulicas: cota de lámina de agua, caudal, velocidad y presión; equipos de fotografía y vídeo



- Alrededor de 10 modelos físicos a escala reducida de aliviaderos y desagües de fondo de presas


- Elaboración de tesis doctorales de carácter experimental


- Modelos de cálculo de transitorios y control de redes presurizadas - Modelos bidimensionales de hidráulica de planas inundables

Indicadores de actividad

comercial

• Volumen de negocio aproximado

- 0,15 m€/año


- Administraciones Públicas: Ministerio de Educación y Ciencia, CICYT, Confederaciones Hidrográficas

- Sociedades Estatales: Canal de Isabel II - Empresas privadas: Dragados, Euroestudios, Cyopsa


Laboratorio de Hidráulica de la Escuela de Ingenieros de Caminos de la UPM



- Estudio experimental arrastre de sólidos en cauces granulares - Seguridad de infraestructuras hidráulicas: Capacidad de vertido de presas de escollera por coronación

- Hidráulica de aliviaderos no convencionales - Control de sistemas hidráulicos - Generación hidroeléctrica de frecuencia variable


años)

- En Planes Nacionales de I+D+i:5 - En Programas Marco Europeos: 0 - En otras convocatorias: 0


- Tesis doctorales experimentales realizadas en los últimos cinco años: 3

Divulgación del

conocimiento • Publicación de libros (últimos 5 años): 1





5 Universidad Politécnica de Valencia, UPV

Universidad Politécnica de Valencia

(Laboratorio de Hidráulica del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente)

Medios humanos

Doctores Titulados

superiores

Titulados




Total 2 5 0 3 10

Medios materiales.


• Nave de ensayos para estructuras hidráulicas y modelos en metacrilato, de 600 m2

• Recinto exterior vallado, para ensayos de modelos fluviales y de presas y embalses de de 1000 m2

• Canal de ensayos de 20 metros de longitud, con dos tramos de 10 metros y pendientes variables. Su sección útil es de 0,8 x 0,5 metros y está revestido de cristal. Dispone de la instrumentación adecuada para la simulación de hidrogramas controlados por ordenador.

• Depósitos de agua con una capacidad aproximada de 300 m3

• Cuatro grupos motobombas fijos con capacidad acumulada hasta 400 l/s.

• Taller de modelado y fabricación de piezas especiales (mecánica, carpintería, electricidad, electrónica, áridos y modelado de elementos singulares).

• Equipamiento para registrar las distintas variables hidráulicas: caudalímetros, medidores de velocidad, vertedores en pared delgada, medidores de presiones lentamente variables, medidores de presiones rápidamente variables, sensores de ultrasonidos, equipos de fotografía y vídeo.

• Centro de cálculo con equipamiento informático para 6 personas.

• Otras instalaciones fijas: canal para el tarado de bombas y contadores, banco de pruebas de presión hidráulica interior de tuberías, banco de ensayos de conductos a presión, dispositivo de tarado de molinetes.



(Laboratorio de Hidráulica del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente) Líneas de actividad prioirtarias

• Diseños hidráulicos en el entorno territorial: -Obras de restauración, protección, defensa, rectificación y fijación de cauces. -Ordenación de escorrentías en llanuras de inundación. Encauzamientos. -Desembocaduras. Obras de captación y líneas de abastecimiento principal. Redes de

canales de riego. -Estudios de morfología fluvial, hidráulica del transporte de sedimentos y diseño

hidráulico de obras de defensa de cauces frente a las avenidas: encauzamientos, diseño de espigones, diseño de confluencias y cortas, análisis de estabilidad de márgenes, secciones transversales y estabilidad en planta de ríos, diseño de diques longitudinales y transversales, ...

• Diseños hidráulicos en entornos urbanos y zonas de ocio: -Restauración hidráulica y medioambiental de cauces urbanos. Encauzamientos.

Elementos singulares en redes de colectores. -Estructuras de control de sedimentos.

• Diseños hidráulicos de estructuras: -Puentes sobre cauces. Análisis de su vulnerabilidad frente a socavaciones y medidas

de protección. -Cuencos de disipación de energía en canales, encauzamientos, presas. Flujos aireados,

rápidas escalonadas. Elementos de macrorrugosidad. -Estructuras singulares en canales: embocaduras, derivaciones, transiciones y curvas.

• Estudios de inundabilidad: -Caracterización geomorfológica, hidrológica e hidráulica de los riesgos de

inundabilidad en el territorio. -Análisis de la rugosidad correspondientes a vegetacion rígida y flexible, total y

parcialmente sumergida, en el cauce y en la llanura de inundación.

• Modelación matemática hidráulico-sedimentológica de flujos en cauces -Mediante modelos unidimensionales HEC-RAS, RIVERCAD, ISIS, MIKE 11,

WSPRO, SEDIMOD, FLUVIAL-12, INFOWORKS), bidimensionales (SMS, SED2D, BRI-STARS, CCHE2D, SOBEK, GUAD2D, RIVER2D) y tridimensionales (SSIIM).

-Análisis de los problemas de inundación en la costa, mediante el paquete de software SMC (Sistema de Modelado Costero).

• Modelación física a escala reducida -de flujos en lámina libre (lecho fijo y lecho móvil), y de estructuras insertas en cauces

(presas, cuencos de amortiguamiento, estructuras de fijación de carga hidráulica,...) -de flujos en presión (evolución de golpe de ariete en sistemas de tuberías)

Indicadores de actividad comercial


- 200,000 €/año


- Administraciones Públicas: ESTADO, Ministerio de Fomento (DG de Carreteras, ADIF), Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino (Confederaciones Hidrográficas del Júcar y del Segura). AUTONÓMICA, Consellerías de Infraestructuras y Transporte; de Medio Ambiente, Agua, Urbanismo y Vivienda; de Industria, Comercio e Innovación, todas ellas de la Generalitat Valenciana ; LOCAL, Excmos Ayuntamientos de Alicante, Benicassim, Buñol, Onil. Paterna, Valencia y Xeraco

- Sociedades Estatales: ACUAMED. - Empresas privadas: ACCIONA, AEPO, ALDESA, AQUAGEST, AQUALIA, BM3, CONSOMAR, COPCISA, FERROVIAL, FHECOR Ingenieros consultores, HidroGaia, Hormigones Martínez, INES Ingenieros Consultores, INTEMAC, INTERCONTROL, LUBASA, OHL, TYPSA, Torroja Ingeniería, entre otras.



(Laboratorio de Hidráulica del Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente) Actividad de investigación


- cuantificación de la vulnerabilidad de puentes sobre cauces al paso de avenidas - análisis experimental y diseños hidráulicos de nuevos elementos-estructuras de disipación de energía.

- análisis teórico-experimental de las erosiones locales en estructuras insertas en los cauces. Metodologías de protección.

- estudio teórico-experimental de los criterios metodológicos de adaptación de diseños existentes de presas con cuenco amortiguador de resalto o trampolin semisumergido, a caudales superiores a los de diseño.

- modelación híbrida físico-matemática del proceso evolutivo global de la geometría fluvial en cauces aluviales naturales con meandros

- estudio de los efectos de resistencia al avance de flujos en avenida, de la vegetación rígida y flexible, total y parcialmente sumergida, en cauces y llanuras de inundación.


años)

- En Programas Marco Europeos: 1

• Nº de proyectos de investigación financiados por empresas (últimos 5 años): 3





años)

- II Jornadas Técnicas de Ingeniería Fluvial, 2003 (Colegio de ICCP, Demarcación Comunidad Valenciana)

- Curso de Restauración Fluvial, 2004 (Universidad de Castilla-La Mancha) - Curso de Ingeniería Fluvial Avanzada, 2006 (Universidad de Castilla-La Mancha) - Jornada Técnica sobre Estudios de Inundabilidad, 2007 (Colegio de ICCP, Demarcación Comunidad Valenciana).

• Publicación de libros/capítulos de libros (últimos 5 años): 4

• Publicación de artículos técnicos en revistas especializadas/proceedings de congresos





6 Grupo Flumen (UPC)

Grupo Flumen, Universitat Politécnica de Catalunya

Medios humanos

Doctores Titulados

superiores

Titulados

grado medio Total

Total 4 1 2 7

Medios materiales.


relevantes

• Laboratorio 500 m2, 0.2 m3/s • Laboratorio 2000 m2, 0.6 m3/s • Canal de pendiente variable de 20x0,5x0,6m. • Plataforma elevada para crear vertidos. • Plataforma para el ensayo de rejas sumidero en calles. • Plataforma para el estudio de la estabilidad de los peatones en zonas urbanas con

flujo de escorrentía. • Circuito para la calibración de modelos para el control de canales en régimen

variable. • Tres redes de medida de campo: tramo final del Ebro, embalse de Ribarroja y

Marismas de Doñana.

Líneas de actividad

prioritarias

• Dinámica fluvial: hidráulica de presas y embalses, incidencia de los embalses en la

dinámica fluvial, hidrodinámica de humedales, actuaciones en cauces. • Hidrología urbana: hidráulica de colectores, evaluación del riesgo de la escorrentía

pluvial en calles, captación del agua en viales. • Control de canales: contraste de modelos numéricos para la operación de canales de

riego. • Modelación del flujo variable en lámina libre: calibración y validación de modelos

numéricos.

Indicadores de actividad comercial

• Volumen de negocio aproximado en actividad experimental: 0.5 m€año. • Instituciones con las que se ha trabajado en los últimos cinco años:

o Programa Marco UE o Plan Nacional I+D o Ministerio de Medio Ambiente o Confederación Hidrográfica del Guadalquivir o Confederación Hidrográfica del Ebro o CEDEX o Agència Catalana de l’Aigua o ACUAMED o Regs de Catalunya SA o ENDESA o FCC o DRAGADOS SA


Divulgación del

conocimiento

• Cursos y jornadas técnicas:

Programa Flumen de formación permanente en recursos hídricos. Este programa incluye 5 o 6 cursos/jornadas al año.

• Publicación de libros (últimos cinco años): 3 • Capitulos libros: 8 • Artículos en revistas indexadas (últimos cinco años): 15 • Comunicaciones congresos (últimos cinco años): 20

Actividad de

investigación

• Tesis doctorales de carácter experimental leídas en los últimos cinco años:

4 • Nº de proyectos de investigación financiados en convocatorias públicas (últimos

cinco años): o Plan Nacional 4 o U.E. 3 o Otros 3

• Convenios con entidades públicas y privadas (últimos cinco años): 40


7 GITS (UPC)

Grupo de Investigación en Transporte Sólido, Universitat Politécnica de Catalunya

Medios humanos

Profesores Investigadores Ingenieros de

Caminos

Otros

Investigadores Total

Personas 2 7 4 13

Medios materiales.


• Canal de alta pendiente de 9 m, sección 40 cm x 60 cm, que puede alcanzar hasta 30º, seguido de una plataforma de 2.5 m x 4.3 m, para estudios de corrientes de derrubios, incluye hidrograma y sedimentograma de 4 puntos.

• Canal de pendiente variable de 20 m, sección 60 cm x 50 cm, vidriado, con desarenador, tolva de dosificación, 2 silos de almacenamiento y sistemas de transporte.

• Canal horizontal de 20 m, sección 1 m x 1 m, con tolva de dosificación y desarenador.

• Canal de ensayos de erosión local de 8.5 m y anchura de 2.5 m, zanja de arena de 2.5m.

• Trampa de sedimentos en el cauce de un río efímero (riera de Les Arenes).

• Sistema de medida de erosiones transitorias en un río de arenas (Tordera).

• Instrumentación: velocímetros ADV, caudalímetro ADCP, cámaras de alta velocidad.

• Láser de pulso continuo.

• River Cat para perfiles de velocidad en cauces hasta 6 m de profundidad.


• Investigación en hidráulica fluvial

- Flujo hiperconcentrado y corrientes de derrubios. - Erosión local en curvas, estructuras de caída (traviesas), pilas y estribos de puente. - Modelación matemática en lámina libre del flujo y transporte sólido. - Incisión en ríos por efecto de la extracción de áridos. - Transporte de fondo en gran pendiente y transporte sólido en suspensión. - Estudios de flujo bidimensional para baja y alta pendiente, con diferentes reologías. Modelo Flatmodel.

- Corrientes de densidad y de turbidez. Cuña salina, interacción mar-río. - Procesos de mezcla y trasporte de contaminantes en cauces. - Procesos de sequía y su mitigación en el Mediterráneo Occidental. - Recolección de datos de procesos de inundación (Flash Floods y Debris Flows). - Flujo en cauces con vegetación flexible y rígida. Modelo VegModel - Metodologías para la evaluación de las zonas inundables.


comercial


- Agencia Catalana del Agua y Aigües Ter-Llobregat - Gif y Adif (líneas de alta velocidad) y RENFE (instrumentación de puentes) - ACESA (autopistas) - Acuamed (sedimento río Ebro) - Expo2008 (pabellón-puente), Ayuntamiento de Zaragoza (río Gállego) - Barcelona Regional (Agencia metropolitana) - Fundación Nueva Cultura del Agua. - Ministerio de Transporte (Fluvial) Colombia (INVIAS).


Grupo de Investigación en Transporte Sólido, Universitat Politécnica de Catalunya

Actividad de

investigación


años) 3


- Tesis doctorales realizadas en los últimos cinco años: 5



años)

- Curso de Ingeniería Fluvial 2003 y 2007 - Cursos Hec-Ras años 2005-06-07-08 - Curso Básico de Dinámica fluvial en cauces de alta pendiente (2007). - River. Coastal and Estuarine Mophodynamics, Barcelona 2003. - Organización de dos cursos de precongreso. Congreso latinoamericaqno de hidráulica, IAHR (2008)

- Jornadas GITS, procesos de mezcla y transporte en el medio ambiente (2006-07-08).



• Presentación de ponencias a Congresos (últimos 5 años): 25


8 Universidad de A Coruña, UDC

Laboratorio de Hidráulica del CITEEC, Universidade Da Coruña

Medios humanos

Doctores Titulados

superiores

Titulados




Total 2 7 1 5 15

Medios materiales.


relevantes


• 2 sistemas informatizados de aportación de agua, con caudal máximo 400 l/s

• 2 canales (basculantes y con aportación de áridos). Lmax=30 m

• Talleres de mecánica y electrónica

• Equipamiento para registrar las distintas variables hidráulicas:ADV, ADP, PIV, sondas de presión y nivel, fluorometría, caudalímetros, equipos de fotografía y vídeo digital.

• Instalaciones fijas para ensayos ecohidráulicos.



o Presas

o Obras de derivación


o Definición de perfiles estables

o Pilas y estribos

• Ecohidráulica

o Escalas de peces

o Estabilidad de zonas de freza y alevinaje

o Estabilidad de zonas de marisqueo


o Modelos de flujo en lámina libre, con transporte y turbulencia

o Modelos de hábitat

Indicadores de

actividad comercial • Volumen de negocio aproximado

- 0,5 m€/año


- Administraciones Públicas: Ministerio de Fomento, Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, Xunta de Galicia

- Sociedades Estatales: EPOSH - Empresas privadas: AGBAR, STOLT, SOCOIN


Laboratorio de Hidráulica del CITEEC, Universidade Da Coruña



o Ecohidráulica

o Hidráulica fluvial

o Modelización matemática

o Ingeniería del saneamiento urbano

Nº de proyectos de investigación financiados en convocatorias públicas (últimos 5 años)

- En Planes Nacionales de I+D+i: 6 - En otras convocatorias: 4





años)

- Jornadas Técnicas sobre modelos de abastecimiento y saneamiento -



(indexadas)




9 Universidad de Castilla La Mancha, UCLM

Laboratorio de Hidráulica de la Escuela de Caminos de Ciudad Real. UCLM

Medios humanos

Titulados

Superiores

doctores

Titulados


Funcionarios 2 0 1 3 Personal laboral 1 5 0 6 Total 3 5 1 9

Medios materiales.


El laboratorio tiene una superficie cubierta de 1500m2 y otra no cubierta similar. Sus principales elementos son:

• Sistema de bombeo central: 300 l/s

• Canal de pendiente variable – 30m x 0.75 m x 0.60 m

– Pendiente de hasta el 4% – Aportación, recirculación y separación en continuo de dos tipos de granulometrías.

– Caudal sólido máximo de 2 kg/s. – Zona específica para análisis de erosión local.

• Canal de movimiento en curva – 20m x 1.00 m x 0.30 m – Zona de curva: profundidad de 1.20 m – Sin aportación de sedimentos – Radio de curvatura del eje: 2m

• Canal de movimiento bidimensional – 20m x 5.00 m x 0.30 m

– Sistema aportación de caudal autónomo (120 l/s) – Agua clara

• Plataforma de ensayos de modelos hidráulicos reducidos – 4.00m x 5.00 m x 1.20 m

– Sistema aportación de caudal autónomo (1 x 65 l/s) – Agua clara


• Diseño y modelación física reducida de estructuras hidráulicas

• Análisis de procesos de erosión local y protección de estructuras cimentadas en lechos de ríos.

• Análisis y protección frente a inundaciones en zonas rurales y urbanas.

• Gestión de Recursos Hídricos. Estrategias, control y seguimiento de las sequías y sus impactos.

• Análisis de riesgos en la seguridad de presas y embalses.

• Estudios de restauración fluvial.

• Sistemas de depuración de aguas residuales.

• Técnicas de optimización aplicadas al diseño de obras civiles.


Laboratorio de Hidráulica de la Escuela de Caminos de Ciudad Real. UCLM


comercial


- 160,000 €/año


- Administraciones Públicas: Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, CEDEX (Ministerio de Fomento), Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha, Ayuntamientos de Valdepeñas y Daimiel.

- Empresas privadas: AZVI, Befesa, Dragados, FCC, CM Arquitectura, OHL, TAU planificación.



- Análisis de procesos de erosión local y protección de estructuras cimentadas en lechos de ríos (desde 2001)

- Análisis de riesgos en la seguridad hidrológico-hidráulica de presas y embalses (desde 2005)

- Restauración Fluvial (desde 2001) - Análisis y protección frente a inundaciones en zonas rurales y urbanas (desde 2006)


años)

- En Planes Nacionales de I+D+i: 5 - En Programas Marco Europeos: 0 - En otras convocatorias: 4

• Algunos Indicadores de la actividad de investigación (últimos 5 años)

- Tesis doctorales dirigidas en los últimos cinco años: 0 - Diplomas de estudios avanzados dirigidos en los últimos cinco años: 2 - Publicaciones internacionales en revistas indexadas: 38



años)

- “III International Symposium on Transboundary Waters Management”, 2006 - “International Conference on Mathematical and Statistical Modeling”, 2006 - Dentro del Master: Proyecto del Territorio: Medio Ambiente, Paisaje y Sostenibilidad. Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM):

+ “Herramientas para el análisis de recursos hídricos y variables hidroclimáticas”, 2005. + “Evaluación de la seguridad y análisis de riesgos en presas y embalses”, 2005. + “Fundamentos del análisis económico en las actuaciones en materia de aguas”, 2006. + “Responsable de Mantenimiento y Conservación de Presas”, 2007. + “Hidráulica Fluvial”, 2006-08. + “Dinámicas y ordenación de áreas costeras”, 2004-08. - “Diseño de emisarios submarinos”, 2006. - Participación en otros Cursos o Jornadas de Especialización: 10






10 Universidad Politécnica de Cartagena, UPCT

Universidad Politécnica de Cartagena, UPCT

(Grupo de I+D+I Hidr@m)

Medios humanos

Doctores Titulados superiores Titulados grado medio Total

Personas 2 3 2 7

Medios materiales.

Instalaciones especialmente relevantes • Nave de ensayos para estructuras hidráulicas de 600 m2

• Canal de pendiente fija de 4,50 x 0,35 x 0,35 m

• Canal de pendiente variable de 5 x 0,08x x 0,25 m

• Depósito de agua con una capacidad de 24 m3

• Grupos motobombas autónomos, con capacidades de bombeo variables entre 10 y 180 l/s

• Infraestructura para el estudio de chorros turbulentos en el aire y en el cuenco de recepción. Altura de vertido variable desde 1,60 m hasta 4 m y caudal de recirculación hasta 180 l/s

• Equipamiento para registrar las distintas variables hidráulicas: caudalímetros, medidores de velocidad Doppler y anemómetros de hilo caliente, transductores de presión piezoresistivos, equipos de fotografía, vídeo y cámara de alta velocidad


• Modelación física y matemática de estructuras hidráulicas

• Hidráulica fluvial. Flujos hiperconcentrados, macrorrugosos y de fuerte pendiente.

• Verificación en prototipos de diversdas estructuras de control y estudio de transitorios en impulsiones y conducciones forzadas de centrales hidroeléctricas

• Hidráulica fundamental: Caracterización de resaltos hidráulicos

• Seguridad de infraestructuras hidráulicas: Acciones hidrodinámicas por efecto del vertido y/o desbordamiento de presas

• Rotura de presas convencionales y de balsas mineras

• Efecto del cambio climático en las avenidas y su incidencia en la infraestructura de regulación y evacuación de avenidas

• Sistemas de captación en cauces efímeros

Indicadores de actividad comercial • Volumen de negocio aproximado: 0,15 m€/año

• Instituciones con las que se ha trabajado en los últimos cinco años: o Plan Nacional de I+D o Consejería de Educación y Ciencia de la Región de Murcia o Ministerio de Medio Ambiente o Confederación Hidrográfica del Guadalquivir o Mancomunidad de los Canales del Taibilla o Ayuntamiento de Cartagena o Autoridad Portuaria de Cartagena o Ayuntamiento de Tavernes de La Valldigna o Técnicas Reunidas o Proyectos Técnicos de Valencia


Universidad Politécnica de Cartagena, UPCT

(Grupo de I+D+I Hidr@m) Teis

Tesis doctorales de carácter experimental dirigidas en los últimos cinco años: 2


11 Universidad de Granada, UGR

Universidad de Granada

Medios humanos

Doctores Titulados

superiores

Titulados




Total 7 0 0 0 7

Medios materiales.


relevantes

• Nave de ensayos de 500 m2 compartido con el laboratorio de ingeniería marítima del Grupo de Puertos y Costas

• Canal de pendiente variable de 9 x 0,50x x 0,55 m

• Depósito de agua

• Equipo de bombeo con capacidad de 30 l/s

• Recinto descubierto de unos 2000 m2 para ensayos en modelos a escala reducida junto al embalse del Cubillas

• Grupos motobombas autónomos, con capacidades de bombeo entre 25 y 100 l/s

• Equipamiento para registrar las distintas variables hidráulicas: caudalímetros, transductores de presión piezoresistivos, equipo de fotografía

Líneas de actividad

prioirtarias

• Modelación del flujo variable en lámina libre: calibración y validación de modelos numéricos. Diseño y modelación física reducida de estructuras hidráulicas

• Análisis y protección frente a inundaciones en zonas rurales y urbanas.

• Análisis de procesos de erosión local y protección de estructuras cimentadas en lechos de ríos.

• Análisis de riesgos en la seguridad de presas y embalses.

Indicadores

de actividad

comercial

Actividad de

investigación

Divulgación

del

conocimiento

o Antiguo Laboratorio de Hidráulica de la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir en convenio con la Universidad de Granada hasta 2006


12 Resumen y conclusiones

De la lectura de las fichas anteriores pueden extraerse algunas conclusiones significativas:

- Por su propia naturaleza, de los ocho Laboratorios o Grupos de Investigación que integran este Grupo, el de mayor capacidad (medida en medios humanos y materiales disponibles) es el del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX Los otros siete Laboratorios son de naturaleza universitaria y su capacidad es menor. Entre todos ellos, en cualquier caso, se configura un potencial importante para desarrollar trabajos de investigación y asistencia técnica especializada en materia de hidráulica experimental

- En cuanto a los medios materiales, todos los Laboratorios disponen en mayor o menor medida de superficies cubiertas o descubiertas para la experimentación hidráulica, así como una gama de caudales unitarios que oscila de 100 a 650 l/s. También todos los laboratorios disponen de canales para estudios bidimensionales de dimensiones variables. En cuanto a infraestructuras especiales, en algunos laboratorios se dispone de medios especiales, como por ejemplo, los siguientes:

o Grandes canales para la experimentación hidráulica (2,5 m de anchura) o Canales con posibilidad de variar la pendiente hasta el 4% o Canales en curva o Instalaciones para investigación de aliviaderos escalonados o Instalaciones fijas para el estudio de escalas de peces o Dosificadores de áridos para estudios de erosión o Bancos de pruebas de presión hidráulica interior de tuberías o Infraestructura para el estudio de chorros turbulentos en el aire y en el

cuenco de recepción.

Además de las instalaciones fijas anteriores, algunos laboratorios disponen de redes de medida estable en la naturaleza o en infraestructuras hidráulicas en la realidad.

- En cuanto a las líneas de trabajo o de investigación preferente, se observan tres grandes campos de actividad en los que todos los Laboratorios están especializados: el estudio de las estructuras hidráulicas (básicamente mediante modelación física de aliviaderos y desagües de fondo de presas), la hidráulica fluvial (abarcando la modelación física de ríos, el estudio de procesos de erosión local, restauración fluvial, etc) y la modelación matemática (especialmente en el campo de la hidráulica fluvial, tanto con desarrollos propios como mediante el empleo y calibración de modelos comerciales).

Otras líneas en las que trabajan al menos dos o tres de los Laboratorios analizados son la ecohidráulica (especialmente escalas de peces), la hidráulica urbana, el estudio del mecanismo de rotura de las presas de escollera, el vertido libre en presas de fábrica o los estudios de inundaciones y sequías. Por último, existen algunos campos de trabajo a los que solo se dedican algunos de los laboratorios individualmente (control de canales, generación hidroeléctrica a


velocidad variable, modelos matemáticos lagrangianos tipo SPH, transitorios en redes presurizadas u otros)

- Se observa también una importante actividad investigadora y de divulgación del conocimiento del grupo de Laboratorios. De esta manera, entre todos ellos, y en los últimos cinco años, se participa en unos 30 proyectos de investigación financiados en convocatorias públicas (nacionales e internacionales), se han desarrollado casi una veintena de Tesis Doctorales, se han organizado unas 30 actividades de divulgación del conocimiento (Congresos, Jornadas Profesionales, Cursos especializados u otros eventos), se han publicado unos 15 libros técnicos, más de 100 artículos técnicos en revistas especializadas y se han presentado unas 125 ponencias a Congresos.

Red de Laboratorios de Hidráulica de España · 2010. 5. 28. · - Hidráulica Urbana (grandes...

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