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7.73. Taller de Ingeniería Hidráulica e Hidrología (Obligatorio)

7.73.1. Justificación ↑ Volver arriba

Taller de Ingeniería Hidráulica e Hidrología es un curso aplicado de diseño de presas: parte del planeamiento hidráulico (disponibilidad y demanda hídrica, métodos de dimensionamiento de embalse) para luego cubrir la ingeniería y el diseño estructural de presas de concreto de gravedad, aligeradas, de tierra y de enrocado, incluyendo el análisis de estabilidad y filtraciones, y el diseño de las estructuras conexas de captación, derivación y control.

7.73.2. Objetivos Generales ↑ Volver arriba

1. Estimar la disponibilidad y demanda hídrica para el planeamiento de un embalse.
2. Dimensionar la capacidad de un embalse mediante métodos de simulación y análisis estocástico (Ripple, rango, cadenas de Markov).
3. Diseñar presas de concreto (gravedad y aligeradas) y presas de tierra y enrocado, incluyendo el análisis de estabilidad y filtraciones.
4. Diseñar las estructuras conexas de captación, derivación y control de un proyecto de presa.

7.73.3. Contribución a los resultados (Outcomes) ↑ Volver arriba

ABET-1) Habilidad para identificar, formular y resolver problemas complejos de ingeniería aplicando principios de ingeniería, ciencias y matemáticas. (Usage)

ABET-2) Habilidad para aplicar el diseño en ingeniería y producir soluciones que satisfagan necesidades específicas considerando la salud pública, seguridad y bienestar, así como factores globales, culturales, sociales, ambientales y económicos. (Usage)

7.73.4. Contenido ↑ Volver arriba

7.73.4.1. Ciclo Hidrológico y Balance Hídrico (5 horas) [Habilidades ABET-1] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Chow et al., 1988; Loucks and van Beek, 2017)

Temas

1. Ciclo hidrológico y conceptos de balance hídrico
2. Medición y análisis de precipitación
3. Estimación de evaporación y evapotranspiración
4. Teoría de infiltración y procesos lluvia-escorrentía

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar el ciclo hidrológico y cuantificar los componentes del balance hídrico [Familiarizarse]
2. Analizar datos de precipitación y desarrollar relaciones profundidad-área-duración [Evaluar]
3. Estimar evaporación y evapotranspiración usando métodos empíricos [Usar]
4. Aplicar modelos de infiltración para estimar escorrentía a partir de eventos de lluvia [Evaluar]

7.73.4.2. Hidrología Superficial y Modelación de Cuencas (4 horas) [Habilidades ABET-1] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Chow et al., 1988; Loucks and van Beek, 2017)

Temas

1. Análisis de hidrogramas y método del hidrograma unitario
2. Modelación de cuencas y simulación hidrológica
3. Medición de caudal y técnicas de aforo

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Derivar hidrogramas unitarios y sintetizar hidrogramas de escorrentía [Usar]
2. Desarrollar modelos de cuenca usando herramientas de software para simulación hidrológica [Usar]
3. Realizar mediciones de caudal e interpretar curvas de duración de caudales [Evaluar]

7.73.4.3. Análisis de Frecuencia de Crecidas y Cambio Climático (3 horas) [Habilidades ABET-1] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Chow et al., 1988; Loucks and van Beek, 2017)

Temas

1. Análisis de frecuencia de crecidas y tormentas de diseño
2. Métodos de tránsito hidrológico para cauces y embalses
3. Impactos del cambio climático en sistemas hidrológicos

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Realizar análisis de frecuencia de crecidas usando métodos estadísticos [Evaluar]
2. Transitar hidrogramas de crecida a través de cauces y embalses [Usar]
3. Evaluar los impactos del cambio climático en la hidrología de cuencas y sus implicaciones de diseño [Evaluar]

7.73.4.4. Diseño de Estructuras Hidráulicas (66 horas) [Habilidades ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Novak et al., 2007; of Reclamation, 1987)

Temas

1. Tipos de presas y criterios de selección
2. Hidráulica y diseño de vertedores
3. Ecuaciones de flujo para aliviaderos y compuertas
4. Disipación de energía y diseño de pozos de amortiguación
5. Hidráulica y diseño de alcantarillas
6. Análisis de seguridad de presas y evaluación de riesgos
7. Obras de salida y estructuras de control
8. Facilidades de paso de peces e hidráulica ambiental
9. Análisis y prevención de cavitación
10. Modelación física hidráulica y efectos de escala

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Clasificar tipos de presas y seleccionar configuraciones apropiadas para condiciones del sitio [Familiarizarse]
2. Diseñar vertedores para capacidad de descarga de crecidas [Evaluar]
3. Calcular descarga sobre aliviaderos y a través de compuertas [Usar]
4. Dimensionar estructuras de disipación de energía y pozos de amortiguación [Evaluar]
5. Analizar la hidráulica de alcantarillas para control de entrada y salida [Usar]
6. Realizar evaluaciones de seguridad de presas y clasificación de peligros [Evaluar]
7. Diseñar obras de salida, incluyendo estructuras de toma y conductos [Usar]
8. Incorporar requisitos de paso de peces en el diseño de estructuras hidráulicas [Evaluar]
9. Evaluar el potencial de cavitación y diseñar medidas preventivas [Usar]
10. Interpretar resultados de modelos físicos y aplicar correcciones de escala [Evaluar]

7.73.5. Referencias Bibliográficas ↑ Volver arriba

Chow, V. T., Maidment, D. R., and Mays, L. W. (1988). Applied Hydrology. McGraw-Hill.

Loucks, D. P. and van Beek, E. (2017). Water Resources Systems Planning and Management: An Introduction to Methods, Models, and Applications. Springer, 2nd edition.

Novak, P., Moffat, A. I. B., Nalluri, C., and Narayanan, R. (2007). Hydraulic Structures. Taylor & Francis, 4th edition.

of Reclamation, U. B. (1987). Design of small dams. Technical report, U.S. Government Printing Office.