UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO

 

FACULTAD DE INGENIERÍA

 

PROGRAMA DE ESTUDIO

 asignatura:  OBRAS HIDRÁULICAS

CLAVE: ici902

 

grado:  50

fase:  90 SEMESTRE

 

total de hora: 4.5

horas teóricas:  4.5

horas PrÁcticas:0.0

 

     valor crediticio:  9

 

 

área curricular:

HIDRÁULICA

 

tipo de asignatura: obligatoria

aprobación:

 

Consejo Académico

Sesión del      /    /

Consejo de Gobierno

Sesión del     /    /

 

 

Asesoría Disciplinaria:

 

 

Asesoría Curricular:

iNG. FRANCISCO BECERRIL VILCHIS

 

 última actualización: 

MAYO DEL 2002

 

 

Elaboración:  Ing. RAFAEL LÓPEZ ALBARRÁN  , ING. LAURA RAMÍREZ REVUELTAS, ING. JOSÉ C. LÓPEZ RIVERA.   

                   

 

antecedentes  seriales

HIDRÁULICA  I

HIDRÁULICA  II

 

ASIGNATURAS SIMULTÁNEAS

Curso Especial I

Sistemas de Tratamiento

Diseño de Estructuras

Transporte

Construcción III

 

 

CONSECUENTES SERIALES:

Aprovechamientos Hidráulicos

 

PRESENTACIÓN
La asignatura de Obras Hidráulicas emplea los conocimientos de Hidráulica e Hidrología que se imparten en la licenciatura de Ingeniería Civil , para proporcionarle al alumno los elementos necesarios para diseñar obras de captación de aguas superficiales tanto de almacenamiento como de derivación. Para lograr lo anterior, requiere contar también, con conocimientos adquiridos en disciplinas tan diversas como Topografía, Geología, Mecánica de suelos, Diseño de estructuras, Economía y otras.

 

 

OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

El alumno obtendrá los conocimientos necesarios para diseñar diversos elementos que constituyen una obra hidráulica de almacenamiento y desvío para determinar y realizar los estudios hidrológicos, geológicos, topográficos y de mecánica de suelos requeridos para ello.

 

estructura del curso

 

UNIDAD I.-   Obras Hidráulicas

UNIDAD II.-  Estudios Básicos para Diseño de Presas.

UNIDAD III.- Cimentaciones de Presas.

UNIDAD IV.-Presas de almacenamiento.

UNIDAD V.-  Presas de Derivación.

 

NORMAS DEL CURSO

 

Del Profesor:

· Dar a conocer al alumno al inicio del curso: El perfil del egresado del ingeniero civil, el objetivo de la carrera, el objetivo y el conocimiento temático de la asignatura así como la forma de evaluar.

· Realizar por lo menos dos evaluaciones parciales durante el desarrollo del curso.

· Asistir puntualmente a clases

· asistir puntualmente a las reuniones de academia

· Lograr los objetivos del curso

· Permitir la crítica del proceso enseñanza - aprendizaje

 

Perfil del profesor:

 · Mínimo Licenciatura en ingeniería civil  y deseable grado de maestría del área de ingeniería hidráulica.

· Formación docente: deseable cursos de didáctica avalados por CUDEPA

 

Del alumno:

· Asistir a clases de acuerdo con la reglamentación

· Cumplir con las tareas, lecturas, investigaciones y demás actividades que se le encomienden

· Presentar los trabajos con calidad en forma y contenido

· Participar en forma activa y critica del proceso enseñanza – aprendizaje

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

datos de PROGRAMACIÓN

 

UNIDAD i. OBRAS HIDRÁULICAS

oBjetivo:  proporcionar al alumno los conocimientos básicos sobre las presas de almacenamiento y derivación, su clasificación y las partes que integran su estructura y  su funcionamiento hidráulico.

aprendizajes previos: Conceptos básicos de tuberías, canales e  hidrología.

 

 

 

UNIDAD I.- OBRAS HIDRÁULICAS

1.1.- Aprovechamientos Hidráulicos. Partes que integran un aprovechamiento hidráulico. Obra de captación, obra de conducción, obras de distribución, obra de drenaje, obra de tratamiento y obra de descarga.

 

1.2.-    Obras de Captación.

1.2.1.-  Presas de Almacenamiento.

1.2.1.1.-  Partes que integran una presa. Cortina. Obra de Toma, Obra de excedencias. Obra de Desvío.

1.2.1.2.-  Clasificación de acuerdo a los materiales que forman la cortina.

1.2.2.-   Presas Derivadoras.

1.2.2.1 Tipos de derivación.

1.2.2.2  Partes que integran una derivadora,. Cortina,  desarenador, obra de toma.

 

 

 

UNIDAD II.- ESTUDIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO DE PRESAS.

OBJETIVO.- El alumno aplicará las distintas técnicas de topografía, geología y mecánica de suelos para los estudios básicos de presas, así mismo se presentan los lineamientos para un estudio socioeconómico y la normatividad de impacto ambiental, para este tipo de obras.

APRENDIZAJES PREVIOS.- Topografía, Geología, Mecánica de Suelos y Economía.

 

 

UNIDAD II.- ESTUDIOS BÁSICOS PARA EL DISEÑO DE PRESAS.

2.1.- Estudios Topográficos.

2.1.1.- Cuenca.

2.1.2.-  Vaso.

2.1.3.-  Boquilla.

2.2.- Estudios Geológicos.

2.2.1.- Datos Geológicos Requeridos.

2.2.2.- Métodos de Exploración.

2.3.- Estudios de Bancos de Materiales.

2.3.1.- Localización.

2.3.2.- Cubicación.

2.3.3.- Muestreo y pruebas de laboratorio.

2.4.- Estudio Socioeconómico.

2.4.1.- Datos requeridos.

2.4.2.- Fuentes de información.

2.5.- Estudio de Impacto Ambiental.

2.5.1.- Legislación Aplicable.

2.5.2.- Tipos de Estudios de impacto ambiental. proporcionar al alumno los conocimientos básicos sobre las presas de almacenamiento, su clasificación y las partes que integran su estructura y  su funcionamiento hidráulico.

 

 

 

 

UNIDAD III.- CIMENTACIONES EN PRESAS.

OBJETIVO: El alumno conocerá y aplicará los conocimientos básicos de las cimentaciones en las presas, los tipos de apoyo que se pueden encontrar en el terreno, las pruebas de campo para definir la permeabilidad y se plantean alternativas de tratamiento para mejorar las condiciones del apoyo.

APRENDIZAJES PREVIOS.- Geología y Mecánica de Suelos.

 

 

UNIDAD III.- CIMENTACIONES EN PRESAS.

3.1.- Tipos de Terreno para Apoyo de Presas.

3.2.-  Resistencia.

3.3.-  Permeabilidad. Pruebas de campo.

3.4.- Métodos de Tratamiento.

3.4.1.- Trincheras de Material Impermeable.

3.4.2.- Pantallas de Lodos.

3.4.3.- Muro Plástico.

3.4.4.- Inyecciones.

 

 

UNIDAD IV.- PRESAS DE ALMACENAMIENTO.

OBJETIVO: El alumno conocerá y aplicará los métodos y herramientas para el diseño de cortinas de gravedad y tierra, así como para el diseño de las obras de desvío e toma y excedencias, induciendo la aplicación de los conocimientos previos en hidráulica de conductos abiertos y a presión, que permitan el dimensionamiento de  las obras.

APRENDIZAJES PREVIOS: Estática y resistencia de materiales, flexocompresión, estabilidad de taludes, redes de flujo, hidrostática, flujo en canales abiertos, conductos a presión, hidrología.

 

 

 

 

UNIDAD IV.- PRESAS DE ALMACENAMIENTO.

4.1.- Diseño de la Cortina.

4.1.1.- Cortinas de Gravedad.

4.1.1.1.- Estabilidad.

4.1.1.2.- Fuerzas actuantes.

4.1.1.3.- Condiciones de Servicio y Factores de Seguridad.

4.1.1.4.- Diseño de la Estructura.

4.1.2.- Cortinas de Tierra.

4.1.2.1.-Causas de falla.

4.1.2.2.- Condiciones de Servicio y Factores de seguridad.

4.1.2.3.- Diseño de una Cortina de Materiales Graduados.

4.2.  Obra de Desvío.

4.2.1.- Objetivos del desvío.

4.2.2.- Análisis, tipos de desvío e hidrología.

4.2.3.- Desvió en Tajo, análisis,  funcionamiento hidráulico y diseño.

4.2.4.- Desvió en Túnel, análisis,  funcionamiento hidráulico y diseño.

4.2.5.- Métodos de Cierre.

4.3.-  Obra de Toma.

4.3.1.- Objetivos de la Toma.

4.3.2.- Tipos de Obra de Toma.

4.3.3.- Obra de Toma con Tubería a Presión,  funcionamiento hidráulico y diseño.

4.2.4.- Obra de Toma con Torre y Galería,  funcionamiento hidráulico y diseño.

4.4.-   Obra de Excedencias.

4.4.1.- Objetivos de los vertedores.

4.4.2.- Análisis, tipos de vertedores, capacidad de descarga e hidrología

4.4.3.- Vertedores de descarga libre.

4.4.3.1.- Vertedores Rectos.

4.4.3.2.- Vertedores de Abanico.

4.4.3.3.- Vertedores de Medio Abanico.

4.4.3.4.- Vertedores de Canal Lateral

4.4.4.- Vertedores de descarga controlada.

4.4.4.1.- Compuertas.

 

 

 

 

UNIDAD V.- PRESAS  DERIVADORAS.

OBJETIVO: El alumno conocerá y aplicará los métodos y herramientas para el diseño de presas derivadoras, así como de sus posibles usos, con la aplicación de los conocimientos previos en hidráulica de conductos abiertos, que permitan diseñar este tipo de obra desde el punto de vista de su funcionamiento hidráulico.

APRENDIZAJES PREVIOS: Hidrostática, vertedores, flujo en canales, hidrología.

 

 

 

UNIDAD V.- PRESAS DERIVADORAS.

4.1.- Generalidades.

4.2.  Desarenador.

4.3.- Obra de Toma.

4.4.-  Sección vertedora

 

 

 

ACTIVIDADES SUGERIDAS

 

Es conveniente que el alumno haga visitas a presas de almacenamiento en operación, así como en lo posible a una presa derivadora, a fin de que ubiquen físicamente las distintas estructuras que conforman las obras y las alternativas de solución que se emplearon en cada caso.

Por grupos de máximo tres integrantes, se deberá realizar un proyecto completo de una presa de almacenamiento, presentando la topografía, geología regional, estudio socioeconómico y la manifestación de impacto ambiental en modalidad general, así como el diseño de lla cortina, desvío, vertedor y obra de toma.

A lo largo del curso y de manera individual se programa la realización de seis trabajos para reforzar y aplicar los conocimientos adquiridos en el curso.

 

 

 

SISTEMA DE EVALUACIóN

 

Se sugiere el siguiente:

EVALUACIóN

CONTENIDO

VALOR

CONDICIONES Y

OBSERVACIONES

Trabajos

 

De investigación, de aplicación de conocimientos y/o información.

10%

Por lo menos seis.

Proyecto

 

Proyecto integral de diseño de una presa.

30%

Por lo menos uno cada unidad

2 exámenes Parciales

 

1.      Unidades I y II

2.      Unidades III y IV

60%

Primer Parcial después de

Unidad III (20%).

Segundo Parcial día del examen ordinario unidades IV y V (40%)

TOTAL

 

100%

 

 

 

 

COMPOSICIÓN  DE LA CALIFICACIÓN

Trabajos                                                                 10%

Proyecto final                                                         30%

Parciales                                                                 60%

Total   Calificación del semestre                           100%

Nota: Para tener derecho a promediar las calificaciones, se requiere mínimo de calificación de 5.0 puntos en el examen del día del ordinario.

 

 

 

 

PROCEDIMIENTOS DE REVISIÓN DEL PROGRAMA

 

Al finalizar el semestre se evaluará  el presente programa y en su caso se modificará. Y la revisión la realizarán todos los miembros de la academia.

 

 

BIBLIOGRAFIA

 

OBRAS HIDRÁULICAS.  FRANCISCO TORRES H.    CAPITULOS 1 Y 2 .

DISEÑO DE PRESAS PEQUEÑAS. UNITED STATES DEPARTAMENT OF INTERIOR .

 

PRESAS DE TIERRA Y ENROCAMIENTO RAUL J. MARSHAL Y DANIEL RESENDIZ NÚÑEZ .

 

MANUAL DE DISEÑO DE OBRAS CIVILES.  COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD.  SECCIÓN B  GEOTECNIA:  B1.1,  B1.2,  B1.3,  B1.4,  B1.5. B2.4,  B3.3,  B3.5.  SECCIÓN A  HIDRÁULICA: A2.12, A2.2.

 

PRESAS DE ALMACENAMIENTO Y DERIVACIÓN. OSCAR VEGA ROLDAN Y FELIPE ARREGUIN CORTES. FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UNAM, D-32.

 

MECÁNICA DE SUELOS TOMO III, EULALIO JUÁREZ BADILLO Y ALFONSO RICO RODRÍGUEZ.

 

APUNTES DE TEXTO PARA LA MATERIA DE OBRAS HIDRÁULICAS. TESIS PROFESIONAL, MARIA GUADALUPE MENDOZA VARGAS, UAEM 1991, CAPITULO 2

 

APUNTES DE DISEÑO DE UNA OBRA DE DESVÍO CON CONDUCTOS EN TÚNEL, HÉCTOR GARCÍA GUTIERREZ, FACULTAD DE INGENIERÍA UNAM.

 

APUNTES DE PRESAS DERIVADORAS, JOSÉ M. ZAMUDIO MORALES, FACULTAD DE INGENIERÍA UNAM.