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Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación
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I. Datos Generales de la Asignatura
Unidad Académica Programa Educativo Área Académica Año – Semestre
Irrigación Ingeniero en Irrigación Ingeniería de los Aprovechamientos
Hidráulicos 5° - 2do.
Clave Denominación de la Asignatura Fecha de
Elaboración
Fecha de
Aprobación
Fecha de
Revisión
Hidráulica Aplicada Febrero/2018
Área del
conocimiento: Ingeniería de los Aprovechamientos Hidráulicos
Nivel Carácter Tipo Modalidad
Medio Superior ( ) Obligatoria ( X ) Teórico ( ) Presencial ( X )
Licenciatura ( X) Optativa ( ) Práctico ( ) Mixto ( )
Posgrado ( ) Electiva ( ) Teórico-Práctico (X ) En línea ( )
Responsable (s) del
Programa: Dr. Mauricio Carrillo García
Distribución de horas formativas
Horas Semanales Horas Semestrales Créditos
Totales Teoría Práctica
Estudio
independiente Teoría Práctica
Práctica de
campo Totales
3 1.5 2.25 48 24 72 6.75
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Contextualización de la asignatura (módulo, disciplina, unidades de competencia):
Esta asignatura proporciona al perfil del Ingeniero en Irrigación los conocimientos fundamentales del escurrimiento a superficie libre y a presión para su aplicación en el proyecto de la infraestructura agrícola para riego y drenaje agrícola, en el proyecto, diseño, construcción, operación y conservación de obras hidráulicas, tales como las pluviales, de ingeniería de presas y los sistemas de alcantarillado sanitario. También proporciona conceptos en Hidráulica experimental para la construcción de modelos hidráulicos, y sistemas de tuberías para equipos de bombeo, Finalmente la asignatura también proporciona elementos de aforo de corrientes y el manejo de sedimentos para los sistemas de control y operación en los distritos de riego. Se relaciona con las asignaturas antecedentes de Estática, Dinámica, Cálculo Diferencial e Integral, Métodos Numéricos, y las subsecuentes como hidrología, Alcantarillado y Abastecimiento de Agua. Esta relación se establece de manera particular con temas asociados al cálculo de centros de gravedad y raíces de polinomios, las leyes de la estática y dinámica, los métodos de derivación e integración de funciones escalares, los procedimientos de interpolación lineal, los principios conservativos de la masa, energía, impulso y cantidad de movimiento, además del cálculo de gastos, pendientes, tirantes y pérdidas por fricción en redes hidráulicas. Puesto que esta asignatura dará soporte a otras, más directamente vinculadas con desempeños profesionales; se inserta en la parte intermedia de la trayectoria escolar, antes de cursar aquéllas a las que da sustento. Se organiza el temario en siete temas, en cada uno de ellos se abordan los conceptos y se efectúan aplicaciones a la ingeniería; se enfatiza la importancia del diseño de canales y tuberías básicamente en dos aspectos esenciales: el abastecimiento y el drenaje en agricultura y en poblaciones. En el caso del primero se refiere a abastecer a parcelas para riego en los cultivos y el segundo para poblaciones como a industrias y protección de inundaciones. Por otra parte se sugiere una actividad integradora, en los temas 4, 5, 6 y 7 que permita aplicar los conceptos desarrollados. Esto permite dar un cierre a la asignatura mostrándola como útil por sí misma en el desempeño profesional. El enfoque sugerido para la asignatura requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis; trabajo en equipo; así mismo, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; En las actividades prácticas sugeridas, es conveniente que el docente busque sólo guiar al estudiante para que ellos hagan la elección de las variables a controlar y registrar. Esto con el fin de que aprendan a planificar por sí mismos, el docente debe involucrarlos en el proceso de planeación. La lista de actividades de aprendizaje sugeridas, se considera que son las necesarias para hacer más significativo el aprendizaje. Algunas de ellas pueden hacerse como actividad estudio independiente y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusión de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenómenos físicos
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Contextualización de la asignatura (módulo, disciplina, unidades de competencia):
en su alrededor y no sólo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales. En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el estudiante tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la discusión que se dé la formalización. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el docente ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje. Faltaría mencionar de manera general cómo se evalúa
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II. Propósitos y Competencias académicas de la Asignatura.
Propósito
Analice y calcule y construya modelos hidráulicos, sistemas de tuberías y canales para tener los elementos que se componen
en los sistemas hidráulicos para poder diseñar estructuras y obras que se utilizan para los sistemas hidráulicos y de irrigación
para captar, conducir y suministrar agua a las parcelas o poblaciones, con el fin de lograr el uso eficiente del agua de riego
agrícola considerando el enfoque y uso de los modelos matemáticos, herramientas computacionales y equipos modernos.
Competencias genéricas
Identifica, formula y resuelve problemas de ingeniería.
Diseña y elabora proyectos de ingeniería.
Desempeñarse de manera efectiva en el equipo de trabajo.
Competencias profesionales
Realiza los estudios necesarios para el aprovechamiento sostenible de los recursos hídricos superficiales y subterráneos en
diversos usos, fundamentalmente el riego, considerando todas las variables involucradas en los distintos procesos y
metodologías de una manera ética y profesional.
Diseña, rehabilita o moderniza y opera la infraestructura hidroagrícola o agropecuaria para la aplicación eficiente del riego
y el manejo de los insumos y las cosechas, con la finalidad de incrementar la productividad de los sistemas, empleando
materiales y estrategias que con un gran sentido humano disminuyan el impacto negativo al medio ambiente.
Estima las necesidades hídricas de los cultivos en función del suelo y el clima para diseñar, instalar y evaluar los sistemas
de riego a nivel parcelario o en ambientes protegidos de forma óptima, contribuyendo así al uso sostenible del recurso agua.
Competencias académicas
Diseña y evalúa las estructuras y conducciones hidráulicas para riego con base en los conocimientos básicos para que identifique
los componentes de un sistema de riego, así como dimensione y seleccione los mismos de manera ética, respetando el medio
ambiente.
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III. Evidencias Generales de Desempeño.
Estrategias y Criterios Generales de Evaluación de
Desempeño Productos o evidencias Generales
Manejar la conceptualización básica, capacidad de análisis y
resolución de problemas de diseño y evaluación de riego a
presión.
3 exámenes parciales teórico – práctico
Procesar e interpretar la información de campo obtenida, así
como entrega puntual de reporte que contenga análisis,
desarrollo y conclusiones.
Reportes de prácticas
Realizar un proyecto final en el cual implemente y manifieste
las habilidades de los conocimientos teórico prácticos
adquiridos en el curso, asimismo, su entrega puntual.
Proyecto final
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IV. Estructura Básica del programa
Unidad de aprendizaje No. 1 HIDRAULICA EXPERIMENTAL
Horas teoría 9
Horas práctica 10
Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:
Identifique los aspectos básicos del análisis dimensional y de la modelación hidráulica, obtiene expresiones que gobiernan el
movimiento del agua y predice el comportamiento de las estructuras hidráulica reales debido a las limitaciones de las ecuaciones
utilizadas en el diseño para construir estructuras hidráulicas confiables y eficientes.
Contenido de la Unidad de Aprendizaje
Elementos de la Competencia
Conocimientos Habilidades Actitudes y valores
ANALISIS DIMENSIONAL 1.1. Teorema p o de Buckingham 1.2. Deducción de los parámetros adimensionales más comunes: Reynolds, Froude, Cauchy, Weber, etc. 1.3. Aplicaciones del teorema a la obtención de fórmulas de aplicación. Ejemplos. SEMEJANZA EN LOS MODELOS HIDRÁULICOS 1.4. Modelos no distorsionados en sus líneas 1.5. Ley de Froude. Ejemplos 1.7. Ley de Reynolds. Ejemplos 1.8. Otras leyes, ejemplos 1.5 Planeación y construcción de modelos hidráulicos
Específica(s): Desarrolla ecuaciones que gobiernan el movimiento del agua a través de dimensiones de las variables que intervienen en el problema hidráulico, usando la teoría del análisis dimensional Planea y diseña modelos hidráulicos para predecir el comportamiento del funcionamiento de la estructura hidráulica real, con base en las leyes de similitud en modelos distorsionados y no distorsionados en sus líneas
Actitudes
Puntualidad
Capacidad de análisis
Trabajo en equipo
Disciplina
Responsabilidad
Valores
Honestidad
Respeto
Compromiso
Prudencia
Objetividad
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7
Busca y analiza y gestiona información proveniente de fuentes diversas Estudia en equipo Aplica soluciones a casos reales de modelos hidráulicos Investiga o se actualiza casos de modelos hidráulicos
Materiales y recursos a utilizar
Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación
Aula
Pizarrón
Biblioteca
Laboratorio de hidráulica de la UACh
Laboratorio hidráulica del IMTA
Laboratorio de Hidráulica de ESIA
Proyector Digital
Computadora personal (bases de datos)
Cámara fotográfica
Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje
Exposición de los temas
Hace preguntas de los temas relevantes en clase
Explicación de las prácticas y visitas a los laboratorios de
Hidráulica del IMTA y ESIA
Revisa los temas antes de la exposición de la clase
Entrega resumen y comentarios de los temas solicitados para
profundizar el conocimiento
Responde a preguntas durante la clase
Elabora informes de prácticas
Criterios de Evaluación del Desempeño Productos o evidencias de desempeño
Respuestas correctas, tiempo establecido Examen teórico
Asistencia y entrega puntual que contenga análisis, desarrollo y
conclusiones de resultados
Informe de Prácticas
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8
Entrega puntual, bibliografía y contenido Resumen y comentarios
(estudio independiente)
Bibliografía de la Unidad de Aprendizaje o Módulo 1
Básica
Echávez Aldape G., (1996) “Introducción a los Modelos Hidráulicos de Fondo Fijo y a la Ingeniería Experimental”, México, UNAM. Fox Robert W., Alan T. McDonald, Philip J. Pritchard – (2009), Introduction to Fluid Mechanics, EU, Wiley Streeter Victor Lyle, E. Benjamin Wylie, Keith W. Bedford, (1998), Fluid Mechanics, EU, WCB/McGraw Hill
Complementaria
Arteaga T. E., Paz S. M., Vazquez S.J.F., (2006) Hidráulica de los Sistemas de Conducción, México, Chapingo Sotelo Ávila Gilberto (1997), Hidráulica General Vol. I, México, Limusa
ACTIVIDADES PRÁCTICAS:
PRÁCTICA 1
TITULO: Modelo Hidráulico de la presa Eréndida del Laboratorio de la UACh
PROPOSITO: Define el funcionamiento hidráulico de un aspersor, mediante datos de laboratorio, para utilizarlo en el diseño y
evaluación de un sistema de riego por aspersión.
TIEMPO: 2 h.
LUGAR: Laboratorio de hidráulica.
PRÁCTICA 2
TITULO: Observación sistematizada al Laboratorio de Hidráulica del IMAT y del IMTA
PPROPÓSITO: Identifique las practicas e investigaciones que se hacen en laboratorios de hidráulica docentes y profesionales y los
proyectos que en ellos se realizan.
TIEMPO: 4 horas laboratorio del IMTA
: 4 horas laboratorio de ESIA
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LUGAR: Zacatenco Ciudad de México
: Jiutepec Morelos
Unidad de aprendizaje No. 2 SISTEMAS DE CONDUCCION A PRESION APLICADOS
Horas teoría 9
Horas práctica 4
Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:
Identifique los diferentes sistemas de tuberías, las ecuaciones que les gobiernan el flujo en un sistemas de tuberías en serie, paralelo,
ramificado abierto y cerrado, y analiza las diferentes alternativas de solución a cada uno de ellos, concluyendo con una aplicación
en un sistema de riego localizado o un sistema de agua potable
Contenido de la Unidad de Aprendizaje
Elementos de la Competencia
Conocimientos Habilidades Actitudes y valores
2.1. Pérdidas de carga y alternativas de cálculo del factor de fricción. 2.2. Sistema compuesto de tuberías. Ejemplo. 2.3. Sistema de tuberías en paralelo. Ejemplo. 2.4. Sistema de tuberías ramificadas a) Problemas de los tres depósitos. Ejemplo. 2.5. Sistema de tuberías en circuitos (Redes cerradas) a) Método de Cross 2.6. Tuberías con salidas múltiples
Específica(s): Reafirma el concepto de pérdidas energéticas en flujos forzados Calcula las perdidas energéticas mediante métodos aproximados o empíricos para diferentes tipos de flujo Identifica las ecuaciones y tablas aplicables para pérdidas localizadas y de “fricción” en tuberías Resuelve sistemas de tuberías en serie, paralelo, redes cerradas, redes abiertas y tuberías con salidas múltiples.
Actitudes
Puntualidad
Capacidad de análisis
Trabajo en equipo
Disciplina
Responsabilidad
Valores
Honestidad
Respeto
Compromiso
Prudencia
Objetividad
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2.7 Métodos computacionales y software disponible 2.8. Cálculo hidráulico de un sistema de distribución de agua para riego por goteo.
Calcula mediante procedimientos manuales y de cómputo los valores de gasto, velocidad, presión y gasto en cada nodo o crucero y cada tubería Revisa o diseña sistemas de tubería para abastecimiento de agua en sistemas a presión o sistemas de gravedad Busca y analiza información proveniente de fuentes diversas Estudia en equipo Aplica los conocimientos en la práctica
Materiales y recursos a utilizar
Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación
Aula
Pizarrón
Biblioteca
Laboratorio de hidráulica de la UACh
Proyector Digital
Computadora personal (bases de datos)
Cámara fotográfica
Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje
Exposición de los temas
Hace preguntas de los temas relevantes en clase
Explicación de las prácticas y de las visitas a los laboratorios de
Hidráulica del IMTA y ESIA
Revisa los temas antes de la exposición de la clase
Entrega resumen y comentarios de los temas solicitados para
profundizar el conocimiento
Responde a preguntas durante la clase
Elabora informes de prácticas
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Criterios de Evaluación del Desempeño Productos o evidencias de desempeño
Respuestas correctas, tiempo establecido Examen teórico práctico
Asistencia y entrega puntual que contenga análisis, desarrollo y
conclusiones de resultados
Informe de Prácticas
Entrega puntual, bibliografía y contenido Resumen y comentarios
(estudio independiente)
Bibliografía de la Unidad de Aprendizaje o Módulo 2
Básica
Saldarriaga Juan V., (2007), Hidraulica de Tuberias Colombia, Alfaomega Fox Robert W., Alan T. McDonald, Philip J. Pritchard – (2009), Introduction to Fluid Mechanics, EU, Wiley Streeter Victor Lyle, E. Benjamin Wylie, Keith W. Bedford, (1998), Fluid Mechanics, EU, WCB/McGraw Hill Roberson John A., Clayton T. Crowe (1996), E.U, Engineering Fluid Mechanics, Wiley; 6 edition.
Complementaria
Arteaga T. E., Paz S. M., Vazquez S.J.F., (2006) Hidráulica de los Sistemas de Conducción, México, Chapingo Sotelo Ávila Gilberto (1997), Hidráulica General Vol. I, México, Limusa
ACTIVIDADES PRÁCTICAS:
PRÁCTICA 3
TITULO: Análisis de una red abierta en Laboratorio de la UACh
PROPOSITO: Calcule la una red abierta y comprueba los valores medidos con los calculados con los procedimientos teóricos y
computacionales.
TIEMPO: 2 h.
LUGAR: Laboratorio de hidráulica.
PRÁCTICA 4
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TITULO: Análisis de una red Cerrada en el Laboratorio de Hidráulica de la UACh
PPROPÓSITO: Observe y calcule la una red cerrada y comprueba los valores medidos con los calculados con los procedimientos
teóricos y computacionales.
TIEMPO: 2 h.
LUGAR: Laboratorio de Hidráulica
Unidad de aprendizaje No. 3 REVISIÓN DE CONCEPTOS DE FLUJO UNIFORME, DISEÑO DE CANALES REVESTIDOS
Y NO REVESTIDOS, RÉGIMEN CRÍTICO
Horas teoría 6
Horas práctica 2
Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:
Revise los antecedentes estudiados para flujo permanente y uniforme y tipos de régimen de acuerdo al número de Froude en el
semestre anterior para ser utilizados en el diseño de canales revestidos y no revestidos, así observa la necesidad de estudiar el
flujo variado de los próximos capítulos.
Contenido de la Unidad de Aprendizaje
Elementos de la Competencia
Conocimientos Habilidades Actitudes y valores
3.1. Revisión de los conceptos en régimen Uniforme 3.1.1. Tirante Normal 3.1.2. Energía Específica 3.1.3 Curvas de energía específica. 3.1.4. Tirante Crítico. 3.1.5 Flujo suscritico, crítico y supercrítico
Calcula mediante procedimientos computacionales la ecuación de Darcy y Manning-Strickler, los gastos y tirantes normales de un canal en régimen uniforme en canales Analiza los conceptos y relaciones de la energía específica en el flujo en canales para calcular el flujo crítico, subcrítico y supercrítico
Actitudes
• Puntualidad
• Capacidad de análisis
• Trabajo en equipo
• Disciplina
• Responsabilidad
Valores
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3.1.6 Aplicaciones en escalones, contracciones, ampliaciones, cambios de sección, canales 3.2 Criterios para el diseño de secciones transversales bajo régimen uniforme 3.2.1 Canales Revestidos 3.2.2 Canales no revestidos 3.2.2.1 Método de la velocidad máxima permisible 3.2.2.2 Método del esfuerzo tractivo
Revisa o diseña canales revestidos y no revestidos en régimen uniforme y para canales prismáticos
Busca y analiza información proveniente de fuentes diversas Estudia en equipo Aplica los conocimientos en la práctica
• Honestidad
• Respeto
• Compromiso
• Prudencia
• Objetividad
Materiales y recursos a utilizar
Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación
Aula
Pizarrón
Biblioteca
Laboratorio de hidráulica de la UACh
Proyector Digital
Computadora personal (bases de datos)
Cámara fotográfica
Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje
Exposición de los temas
Hace preguntas de los temas relevantes en clase
Explicación de las prácticas de las visitas a los laboratorios de
Hidráulica del IMTA y ESIA
Revisa los temas antes de la exposición de la clase
Entrega resumen y comentarios de los temas solicitados para
profundizar el conocimiento
Responde a preguntas durante la clase
Elabora informes de prácticas
Criterios de Evaluación del Desempeño Productos o evidencias de desempeño
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Respuestas correctas, tiempo establecido Examen teórico práctico
Asistencia y entrega puntual que contenga análisis, desarrollo y
conclusiones de resultados
Informe de Prácticas
Entrega puntual, bibliografía y contenido Resumen y comentarios
(estudio independiente)
Bibliografía de la Unidad de Aprendizaje o Módulo 3
Básica
Chanson H. (2002), Hidráulica del Flujo en Canales Abiertos, Colombia, MacGraw_Hill Chaudry Open (1993), Channel Flow , EU, Printece Hall, Inc. French, R.H. Open (1984) Channel Hydraulics, New York, MacGraw_Hill Henderson F.M. (1966) Open Chanel Flow, New York, Mac milliam Sotelo Ávila Gilberto, (2004), Hidráulica de Canales, México UNAM-AMH Ven T. Chow, Open (1959) Channel Hydraulics New Yprk USA, MacGraw-Hill
Complementaria
Arteaga T. E., Paz S. M., Vazquez S.J.F., (2006) Hidráulica de los Sistemas de Conducción, México, Chapingo Sotelo Ávila Gilberto (1997), Hidráulica General Vol. I, México, Limusa
ACTIVIDADES PRÁCTICAS:
PRÁCTICA 5
TITULO: ENERGÍA ESPECÍFICA
PROPOSITO: Observe y calcule la curva de energía específica en un canal, así como los flujos, subcrítico, supercrítico y crítico
TIEMPO: 2 h.
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LUGAR: Laboratorio de hidráulica.
Unidad de aprendizaje No. 4 FLUJO GRADUALMENTE VARIADO
Horas teoría 6
Horas práctica 2
Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:
Identifique, describa y calcule el flujo permanente gradualmente variado en canales prismáticos y revestidos, calcula los perfiles
hidráulicos con los métodos manuales y computacionales para el diseño de estructuras hidráulicas y canales de agua.
Contenido de la Unidad de Aprendizaje
Elementos de la Competencia
Conocimientos Habilidades Actitudes y valores
4.1 Régimen gradualmente variado 4.2 Ecuación Dinámica4.3 Análisis Cualitativo y clasificación del Régimen Gradualmente Variado 4.3 Ejemplos de Análisis Cualitativo 4.5 Método de Integración Gráfica Ejemplo. 4.6 Método de Integración directa de Backmeteff-Chow. ejemplo 4.7 Método de integración numérica, incrementos finitos 4.8 Métodos computacionales
Identifica las causas que originan la formación de los perfiles de flujo y sus efectos en las estructuras hidráulicas para el cálculo de perfiles. Calcula los perfiles hidráulicos debido al flujo gradualmente variado por los métodos gráficos, de integración directa de Backmeteff-Chow y con métodos numéricos Utiliza métodos computacionales para el cálculo de perfiles hidráulicos disponible Emplea el software HECRAS y GEORAS para el cálculo de canales Genéricas:
Habilidades de gestión de información
Actitudes
Puntualidad
Capacidad de análisis
Trabajo en equipo
Disciplina
Responsabilidad
Valores
Honestidad
Respeto
Compromiso
Prudencia
Objetividad
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habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas Trabajo en equipo Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender
Materiales y recursos a utilizar
Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación
Aula
Pizarrón
Biblioteca
Laboratorio de hidráulica de la UACh
Proyector Digital
Computadora personal (bases de datos)
Cámara fotográfica
Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje
Exposición de los temas
Hace preguntas de los temas relevantes en clase
Explicación de las prácticas y visitas a los laboratorios de
Hidráulica del IMTA y ESIA
Revisa los temas antes de la exposición de la clase
Entrega resumen y comentarios de los temas solicitados para
profundizar el conocimiento
Responde a preguntas durante la clase
Elabora informes de prácticas
Criterios de Evaluación del Desempeño Productos o evidencias de desempeño
Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación
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Respuestas correctas, tiempo establecido Entrega de problemarios
Asistencia y entrega puntual que contenga análisis, desarrollo y
conclusiones de resultados
Informe de Prácticas
Entrega puntual, bibliografía y contenido Resumen y comentarios
(estudio independiente)
Bibliografía de la Unidad de Aprendizaje o Módulo 4
Básica
Chanson H. (2002), Hidráulica del Flujo en Canales Abiertos, Colombia, MacGraw_Hill Chaudry Open (1993), Channel Flow , EU, Printece Hall, Inc. French, R.H. Open (1984) Channel Hydraulics, New York, MacGraw_Hill Henderson F.M. (1966) Open Chanel Flow, New York, Mac milliam Sotelo Ávila Gilberto, (2004), Hidráulica de Canales, México UNAM-AMH Ven T. Chow, Open (1959) Channel Hydraulics New Yprk USA, MacGraw-Hill
Complementaria
Arteaga Tovar Eduardo, Hidráulica de sistemas de conducción, UACh
ACTIVIDADES PRÁCTICAS:
PRÁCTICA 6
TITULO: FLUJO GRADUALMENTE VARIADO
PROPOSITO: Observe y calcule perfiles hidráulicos de un canal y compara los resultados.
TIEMPO: 2 h.
LUGAR: Laboratorio de hidráulica.
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Unidad de aprendizaje No. 5 FLUJO RÁPIDAMENTE VARIADO
Horas teoría 7.5
Horas práctica 4
Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:
Identifique y describa el flujo permanente rápidamente variado en canales prismáticos y revestidos, describe los elementos del salto
hidráulico y los conecta con los perfiles hidráulicos. Utiliza los métodos manuales y computacionales para el diseño de estructuras
disipadoras de energía
Contenido de la Unidad de Aprendizaje
Elementos de la Competencia
Conocimientos Habilidades Actitudes y valores
5.1 Impulso y cantidad de movimiento. 5.2 Fuerza Hidrodinámica. 5.3 Función Momentum o fuerza específica. 5.4 Análisis de la curva M-y 5.5 Elementos del salto hidráulico 5.6 Salto hidráulico en canales rectangulares, trapeciales y circulares 5.7 Longitud del salto hidráulico. 5.8 Salto hidráulico aguas abajo de una compuerta y de un cimacio 5.9 Localización del salto hidráulico en perfiles hidráulicos 5.9 Estructuras disipadoras de energía
Calcula el fenómeno del salto hidráulico aplicando el principio de la conservación del Impulso y Cantidad de Movimiento para obtener las ecuaciones del salto hidráulico Identifica el salto hidráulico y sus elementos Calcula los elementos del salto hidráulico conocido el régimen supercrítico o subcrítico en canales rectangulares, trapeciales y circulares Calcula la longitud del salto hidráulico Calcula la localización del salto hidráulico en perfiles hidráulicos
Actitudes
Puntualidad
Capacidad de análisis
Trabajo en equipo
Disciplina
Responsabilidad
Valores
Honestidad
Respeto
Compromiso
Prudencia
Objetividad
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Describe las estructuras disipadoras de energía SAF, USBRII y IV Genéricas:
Habilidades de gestión de información habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas Trabajo en equipo Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender
Materiales y recursos a utilizar
Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación
Aula
Pizarrón
Biblioteca
Laboratorio de hidráulica de la UACh
Proyector Digital
Computadora personal (bases de datos)
Cámara fotográfica
Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje
Exposición de los temas
Hace preguntas de los temas relevantes en clase
Explicación de las prácticas y de las visitas a los laboratorios de
Hidráulica del IMTA y ESIA
Revisa los temas antes de la exposición de la clase
Entrega resumen y comentarios de los temas solicitados para
profundizar el conocimiento
Responde a preguntas durante la clase
Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación
20
Elabora informes de prácticas
Criterios de Evaluación del Desempeño Productos o evidencias de desempeño
Respuestas correctas, tiempo establecido Entrega de problemarios
Asistencia y entrega puntual que contenga análisis, desarrollo y
conclusiones de resultados
Informe de Prácticas
Entrega puntual, bibliografía y contenido Resumen y comentarios
(estudio independiente)
Bibliografía de la Unidad de Aprendizaje o Módulo 5
Básica
Chanson H. (2002), Hidráulica del Flujo en Canales Abiertos, Colombia, MacGraw_Hill Chaudry Open (1993), Channel Flow , EU, Printece Hall, Inc. French, R.H. Open (1984) Channel Hydraulics, New York, MacGraw_Hill Henderson F.M. (1966) Open Chanel Flow, New York, Mac milliam Sotelo Ávila Gilberto, (2004), Hidráulica de Canales, México UNAM-AMH Ven T. Chow, Open (1959) Channel Hydraulics New Yprk USA, MacGraw-Hill
Complementaria
Arteaga Tovar Eduardo, Hidráulica de sistemas de conducción, UACh
ACTIVIDADES PRÁCTICAS:
PRÁCTICA 7
TITULO: FLUJO RÁPIDAMENTE VARIADO
PROPOSITO: Observe y calcule salto hidráulica y compara los resultados, conectando los perfiles hidráulicos con el salto y su
localización.
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TIEMPO: 4 h.
LUGAR: Laboratorio de hidráulica.
Unidad de aprendizaje No. 6 ESTRUCTURAS AFORADORAS EN CANALES EN RÉGIMEN CRÍTICO
Horas teoría 4.5
Horas práctica 4
Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:
Identifique, describa, seleccione y diseñe las estructuras aforadoras de región crítico en un canal para administrar y operar los
canales con la aproximación adecuada para usar eficientemente el agua de riego.
Contenido de la Unidad de Aprendizaje
Elementos de la Competencia
Conocimientos Habilidades Actitudes y valores
6.1 Estructuras existentes aforadoras en canales 6.2 Aforadores de garganta larga 6.3 Diseño de aforadores de garganta larga 6.4 Aforadores Ultrasónicos 6.6 Instrumentación
Identifica la necesidad de colocar una estructura aforadora para la dotación volumétrica del agua a las parcelas Describe las diferentes estructuras aforadoras comerciales existentes en el mercado Describe aforadoras de régimen crítico como el aforador de garganta larga Diseña la estructura aforadora con el uso del software WINFLUME Describe la instrumentación que existe de una estructura aforadora de garganta larga
Actitudes
Puntualidad
Capacidad de análisis
Trabajo en equipo
Disciplina
Responsabilidad
Valores
Honestidad
Respeto
Compromiso
Prudencia
Objetividad
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Genéricas: Habilidades de gestión de información
habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas Trabajo en equipo Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender
Materiales y recursos a utilizar
Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación
Aula
Pizarrón
Biblioteca
Laboratorio de hidráulica de la UACh
Proyector Digital
Computadora personal (bases de datos)
Cámara fotográfica
Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje
Exposición de los temas
Hace preguntas de los temas relevantes en clase
Explicación de las prácticas de las visitas a los laboratorios de
Hidráulica del IMTA y ESIA
Revisa los temas antes de la exposición de la clase
Entrega resumen y comentarios de los temas solicitados para
profundizar el conocimiento
Responde a preguntas durante la clase
Elabora informes de prácticas
Criterios de Evaluación del Desempeño Productos o evidencias de desempeño
Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación
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Respuestas correctas, tiempo establecido Examen teórico práctico
Asistencia y entrega puntual que contenga análisis, desarrollo y
conclusiones de resultados
Informe de Prácticas
Entrega puntual, bibliografía y contenido Resumen y comentarios
(estudio independiente)
Bibliografía de la Unidad de Aprendizaje o Módulo 6
Básica
Clemmens A.J., Wahl T.L., Bos M.G, Replogle, J.A. (2001), Netherlands, ILRI, Publication 58 U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation,(1997), US Goverment Office
Complementaria
Kennedy Pérez Arturo, Fernando Fragoza Díaz, Efrén Peña Peña, Eduardo Moreno Bañuelos, (1991) Manual de Aforos,México CONAGUA, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua IMTA
ACTIVIDADES PRÁCTICAS:
PRÁCTICA 8
TITULO: ESTRUCTURAS AFORADORAS
PROPOSITO: Seleccione y diseñe una estructura aforadora de garganta larga
TIEMPO: 4 h.
LUGAR: Laboratorio de hidráulica.
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Unidad de aprendizaje No. 7 PRINCIPIOS BÁSICOS DEL DE SEDIEMENTOS Y FILTRACIÓN EN CANALES
Horas teoría 3
Horas práctica 0
Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:
Identifique, describa el problema de los depósitos de sedimento que se presentan en los canales de agua y que obstruyen los
sensores en la instrumentación en los canales, calcula las pérdidas de los canales por evaporación y filtración y para que se mejore
las eficiencias de conducción y aplicación del agua de riego.
Contenido de la Unidad de Aprendizaje
Elementos de la Competencia
Conocimientos Habilidades Actitudes y valores
7.1 Propiedades de los suelos y sedimentos 7.1.1 importancia, origen y clasificación 7.1.2 Características de las partículas 7.1.3 Propiedades de un conjunto de partículas en una muestra 7.1.4 Propiedades del agua con material en suspensión 7.1.5 Distribución del tamaño en un conjunto de partículas 7.1.6 Toma de muestras 7.2 Pérdidas por de agua por filtración Bower 7.2.1 Pérdidas de agua en un canal 7.2.2 Métodos directos de medición de filtración 7.2.3 Toma de muestras
Identifica la problemática de los sedimentos en los canales y su sedimentación para el diseño de canales Identifica las características y ecuaciones que describen el comportamiento y cálculo de los sedimentos Identifica la forma de muestreo de sedimentos en suspensión Describe las pérdidas de agua en canales por evaporación e infiltración Calcula la pérdidas de agua por las ecuaciones conocidas y los resultados de investigadores Genéricas:
Habilidades de gestión de información
Actitudes
Puntualidad
Capacidad de análisis
Trabajo en equipo
Disciplina
Responsabilidad
Valores
Honestidad
Respeto
Compromiso
Prudencia
Objetividad
Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación
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habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas Trabajo en equipo Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender
Materiales y recursos a utilizar
Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación
Aula
Pizarrón
Biblioteca
Laboratorio de hidráulica de la UACh
Proyector Digital
Computadora personal (bases de datos)
Cámara fotográfica
Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje
Exposición de los temas
Hace preguntas de los temas relevantes en clase
Explicación de las prácticas de las visitas a los laboratorios de
Hidráulica del IMTA y ESIA
Revisa los temas antes de la exposición de la clase
Entrega resumen y comentarios de los temas solicitados para
profundizar el conocimiento
Responde a preguntas durante la clase
Elabora informes de prácticas .
Criterios de Evaluación del Desempeño Productos o evidencias de desempeño
Respuestas correctas, tiempo establecido Examen teórico
Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación
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Asistencia y entrega puntual que contenga análisis, desarrollo y
conclusiones de resultados
Informe de Prácticas
Entrega puntual, bibliografía y contenido Resumen y comentarios
(estudio independiente)
Bibliografía de la Unidad de Aprendizaje o Módulo 7
Básica
Chanson H. (2002), Hidráulica del Flujo en Canales Abiertos, Colombia, MacGraw_Hill French, R.H. Open (1984) Channel Hydraulics, New York, MacGraw_Hill Sotelo Ávila Gilberto, (2004), Hidráulica de Canales, México UNAM-AMH Ven T. Chow, Open (1959) Channel Hydraulics New Yprk USA, MacGraw-Hill
Complementaria
Yang, C.T. (2003) Sediment Transport: Theory and Practice, EU Krieger Pub.
V. Perfil académico del Facilitador y/o tutor
El perfil académico necesario del responsable de la asignatura debe ser:
Como facilitador
Ingeniero Hidráulico, Civil, o en Irrigación con especialidad hidráulica, Físico con posgrado en mecánica de fluidos.
Como tutor
Ingeniero en irrigación con experiencia o especialidad en hidráulica.
Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación
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VI. Evaluación y Acreditación.
Elaboración y/o
presentación de: Periodo o fechas
Unidades de aprendizaje y
temas que abarca Ponderación (%)
Primer examen teórico-
practico
Segundo examen teórico- practico Examen final teórico
Al concluir unidad I
Al concluir unidad II
Al concluir la unidad 7
Unidad I
Unidad II Unidad III, IV, V, VI, VII, VIII
60%
Informes de Prácticas
Resumen y comentarios
Proyecto final
Al concluir la unidad VI Unidad I, II, III,IV,V,VI,VII,VIII 40%
TOTAL 100%
VII. Bibliografía General y Recursos Informáticos. (De la asignatura en su conjunto)
Bibliografía básica
Chanson H. (2002), Hidráulica del Flujo en Canales Abiertos, Colombia, MacGraw_Hill Chaudry Open (1993), Channel Flow , EU, Printece Hall, Inc. Clemmens A.J., Wahl T.L., Bos M.G, Replogle, J.A. (2001), Netherlands, ILRI, Publication 58 Echávez Aldape G., (1996) “Introducción a los Modelos Hidráulicos de Fondo Fijo y a la Ingeniería Experimental”, México, UNAM. French, R.H. Open (1984) Channel Hydraulics, New York, MacGraw_Hill Fox Robert W., Alan T. McDonald, Philip J. Pritchard – (2009), Introduction to Fluid Mechanics, EU, Wiley
Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación
28
Henderson F.M. (1966) Open Chanel Flow, New York, Mac milliam Saldarriaga Juan V., (2007), Hidraulica de Tuberias Colombia, Alfaomega Roberson John A., Clayton T. Crowe (1996), E.U, Engineering Fluid Mechanics, Wiley; 6 edition. Streeter Victor Lyle, E. Benjamin Wylie, Keith W. Bedford, (1998), Fluid Mechanics, EU, WCB/McGraw Hill} Sotelo Ávila Gilberto, (2004), Hidráulica de Canales, México UNAM-AMH U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation,(1997), US Goverment Office Ven T. Chow, Open (1959) Channel Hydraulics New Yprk USA, MacGraw-Hill
Bibliografía complementaria
Arteaga Tovar Eduardo, Hidráulica de sistemas de conducción, UACh Kennedy Pérez Arturo, Fernando Fragoza Díaz, Efrén Peña Peña, Eduardo Moreno Bañuelos, (1991) Manual de Aforos,México CONAGUA, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua IMTA Sotelo Ávila Gilberto (1997), Hidráulica General Vol. I, México, Limusa Yang, C.T. (2003) Sediment Transport: Theory and Practice, EU Krieger Pub.
GUÍA MANUAL DE ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
I. Datos Generales
Asignatura, unidad de competencia, disciplina o módulo, según sea el caso:
Hidráulica Aplicada
Competencia académica de la asignatura:
Identifica la relación de la hidráulica con otras disciplinas por medio de los
conceptos básicos y principios de la hidráulica. Mismos, que le servirán para
aplicar a la solución de diversas problemáticas dentro del ámbito agrícola, así
como para la toma de decisiones.
Define ecuaciones de cálculo del gasto de estructuras de medición,
regulación y control que funcionan como vertedores, enfatizando en el diseño
de obras de excedencias en obras de almacenamiento.
Dependencia/Unidad Académica: Irrigación
Programa educativo: Ingeniería en Irrigación
Año – semestre: Quinto-Segundo
Elaborado por: Dr. Mauricio Carrillo García
II. Actividades
Unidad de aprendizaje 1
Análisis Dimensional y Semejanza Hidráulica
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
4 Horas 2 horas
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 1:
Identifique los aspectos básicos del análisis dimensional y de la modelación hidráulica, así como las leyes que le rigen en problemas que tienen relación con la irrigación.
Práctica 1
Título de la práctica Visita al Laboratorio de Hidráulica del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Propósito de la actividad: Reconozca la operación y el equipo de un laboratorio de hidráulica.
Introducción o presentación de la actividad:
La hidráulica es la parte mecánica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos., a través de la Visita al Laboratorio de Hidráulica del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, reconocer la operación y el equipo de un laboratorio de hidráulica
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de Hidráulica del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua.
Estrategias de aprendizaje: Explicación por parte del profesor de la operación y el equipo del laboratorio de hidráulica del
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Unidad de aprendizaje 1
Análisis Dimensional y Semejanza Hidráulica
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
4 Horas 2 horas
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 1:
Identifique los aspectos básicos del análisis dimensional y de la modelación hidráulica, así como las leyes que le rigen en problemas
que tienen relación con la irrigación.
Práctica 2
Título de la práctica Visita al Laboratorio de Hidráulica del Instituto Politécnico Nacional.
Propósito de la actividad: Identifique equipo de un laboratorio de hidráulica a través de las prácticas de laboratorio
Introducción o presentación de la actividad:
La hidráulica es la parte mecánica que estudia el equilibrio y el movimiento de los fluidos., a
través de la Visita al Laboratorio de Hidráulica del Instituto Politécnico Nacional, reconocer la
operación y el equipo de un laboratorio de hidráulica
Recursos para el aprendizaje: Equipo de un laboratorio de hidráulica.
Estrategias de aprendizaje: Explicación teórico-práctica por parte del profesor en la visita guiada al Laboratorio de Hidráulica del Instituto Politécnico Nacional, para reconocer la operación y el equipo del mismo.
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Unidad de aprendizaje 2
Sistemas de Conducción a Presión Aplicados
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
2 Horas 1 hora
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 1:
Identifique los diferentes sistemas de tuberías, las ecuaciones que les gobiernan y alternativas de solución a cada uno de ellos, concluyendo con una aplicación en un sistema de riego localizado.
Práctica 3
Título de la práctica Métodos de aforo de tuberías.
Propósito de la actividad: Identifique los sistemas de tuberías, características y funcionamiento.
Introducción o presentación de la actividad:
Métodos de aforo son varios los métodos que se pueden emplear para aforar el agua, la
mayoría basados en la determinación del área de la sección y la velocidad, para lo cual se
utiliza la fórmula Q= A xv
Los métodos de aforo se clasificar de tres formas: Método de Aforo directo, Método de área –
velocidad y Método que utiliza contracciones.
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de Hidráulica.
Estrategias de aprendizaje: Realizar una serie de prácticas para identificar características y funcionamiento de los sistemas
de tuberías.
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Unidad de aprendizaje 2
Sistemas de Conducción a Presión Aplicados
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
2 Horas 1 hora
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 2:
Identifique los diferentes sistemas de tuberías, las ecuaciones que les gobiernan y alternativas de solución a cada uno de ellos, concluyendo con una aplicación en un sistema de riego localizado.
Práctica 4
Título de la práctica Sistema compuesto de tuberías.
Propósito de la actividad: Realice una serie de prácticas para identificar características y funcionamiento de los sistemas de tuberías
Introducción o presentación de la actividad:
Un sistema de tuberías en serie está formado por un conjunto de tuberías conectadas una a continuación de la otra y que comparten el mismo caudal.
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de hidráulica
Estrategias de aprendizaje: Explicación práctica por parte del profesor en el laboratorio de hidráulica para identificar
los componentes de un sistema de tuberías.
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Unidad de aprendizaje 2
Sistemas de Conducción a Presión Aplicados
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
2 Horas 1 hora
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 3:
Identifique los diferentes sistemas de tuberías, las ecuaciones que les gobiernan y alternativas de solución a
cada uno de ellos, concluyendo con una aplicación en un sistema de riego localizado.
Práctica 5
Título de la práctica Sistema en paralelo de tuberías
Propósito de la actividad: Observe y determine experimentalmente los Coeficientes de orificios circulares
Introducción o presentación de la actividad:
Un sistema de tuberías en paralelo esta formado por un conjunto de tuberías que nacen en un mismo punto inicial y terminan en un único punto final
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de hidráulica
Estrategias de aprendizaje: Explicación práctica por parte del profesor en el laboratorio de hidráulica del departamento de Irrigación, para observar el funcionamiento de un sistema paralelo de tuberías, así como sus componentes.
Estrategias y criterios de evaluación:
Observar y determinar experimentalmente los Coeficientes de orificios circulares
Unidad de aprendizaje 2
Sistemas de Conducción a Presión Aplicados
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
2 Horas 1 hora
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 2:
Identifique los diferentes sistemas de tuberías, las ecuaciones que les gobiernan y alternativas de solución a cada uno de ellos, concluyendo con una aplicación en un sistema de riego localizado.
Práctica 6
Título de la práctica Sistema ramificado de tuberías.
Propósito de la actividad: Calcular hidráulicamente el agua para la distribución de riego por goteo.
Introducción o presentación de la actividad:
El método más común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo a través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más frecuentes, ya que esta forma ofrece no solo mayor resistencia estructural sino también mayor sección transversal para el mismo perímetro exterior que cualquier otra forma.
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de hidráulica
Estrategias de aprendizaje: Explicación práctica del funcionamiento de un sistema ramificado de tuberías y sus componentes.
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Unidad de aprendizaje 3
Conceptos Básicos de Flujo de Uniforme
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
2 Horas 1 hora
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 2:
Maneje la conceptualización básica de los flujos de canales para reconocer el flujo de canales.
Práctica 7
Título de la práctica Distribución de velocidades en canales.
Propósito de la actividad: Calcule las velocidades en canales por medio de metodologías y realizar la comprobación.
Introducción o presentación de la actividad:
La distribución de velocidades en canales es variable, debido a las irregularidades del lecho del río
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de hidráulica
Estrategias de aprendizaje: Realizar una serie de prácticas para calcular las velocidades en canales por medio de metodologías y realizar la comprobación. Resolver ejercicios y para calcular el flujo en canales.
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Unidad de aprendizaje 3
Conceptos Básicos de Flujo de Uniforme
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
4 Horas 2 horas
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 2:
Maneje la conceptualización básica de los flujos de canales para reconocer el flujo de canales.
Práctica 8
Título de la práctica Métodos de aforo en canales
Propósito de la actividad: Maneje los conceptos básicos del flujo de canales y conocer los criterios para diseñar secciones transversales.
Introducción o presentación de la actividad:
Realizar determinadas tareas en el laboratorio de hidráulica para obtener el análisis del aforo
en canales por medio de metodología y realizar la comprobación., manejar los conceptos
básicos del flujo de canales.
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de hidráulica
Estrategias de aprendizaje: Explicación práctica por medio del profesor en el laboratorio de hidráulica, de cómo calcular el aforo en canales.
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Unidad de aprendizaje 3
Conceptos Básicos de Flujo de Uniforme
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
2 Horas 1 hora
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 2:
Maneje la conceptualización básica de los flujos de canales para reconocer el flujo de canales.
Práctica 9
Título de la práctica Energía específica
Propósito de la actividad: Calcule la energía específica en un canal y realizar la comprobación con el apoyo de la tecnología medir la energía específica en un canal
Introducción o presentación de la actividad:
La energía específica en la sección de un canal, se define como la energía por peso de agua en cualquier sección de un canal medido con respecto al fondo del mismo.
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de hidráulica
Estrategias de aprendizaje:
Resolver ejercicios y problemarios para calcular el flujo en canales.
Realizar una serie de prácticas para identificar características y funcionamiento de los
sistemas de tuberías.
El apoyo en tecnologías y material didáctico para la impartición del curso, permite una
mejor recepción de los temas.
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Unidad de aprendizaje 4
Flujo Rápidamente Variado
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
4 Horas 2 horas
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 2:
Identifique las diferentes alternativas del flujo de agua en canales bajo el régimen permanente gradual y bruscamente variado, así como los procedimientos de cálculo para la determinación cuantitativa de estas alternativas..
Práctica 10
Título de la práctica Energía específica
Propósito de la actividad: Identifique las diferentes alternativas del flujo de agua en canales bajo el régimen bruscamente variado, así como los procedimientos de cálculo para la determinación cuantitativa de estas alternativas.
Introducción o presentación de la actividad:
La principal característica del Flujo Rápidamente Variado (FRV) es que la curvatura de las
líneas de corriente es pronunciada, con lo cual la suposición de una distribución hidrostática
de presiones deja de ser válida.
Un tratamiento analítico de FRV puede efectuarse asumiendo fluido perfecto y flujo potencial,
complementado con alguna suposición respecto a cómo es la distribución de velocidades en
la vertical
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de hidráulica
Estrategias de aprendizaje: Identificar y calcular el flujo rápidamente variado
Por medio de metodologías calcular y realizar la comprobación del flujo bruscamente variado.
Estrategias y criterios de evaluación:
Identificar las diferentes alternativas del flujo de agua en canales bajo el régimen bruscamente variado, así como los procedimientos de cálculo para la determinación cuantitativa de estas alternativas.
Unidad de aprendizaje 5
Flujo Gradualmente Variado
Horas de la Actividad de Aprendizaje
Práctica Estudio independiente
4 Horas 2 horas
Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 2:
Identifique las diferentes alternativas del flujo de agua en canales bajo el régimen permanente gradual y bruscamente variado, así como los procedimientos de cálculo para la determinación cuantitativa de estas alternativas.
Práctica 11
Título de la práctica Flujo gradualmente variado
Propósito de la actividad: Identifique las diferentes alternativas del flujo de agua en canales bajo el régimen permanente gradual, así como los procedimientos de cálculo para la determinación cuantitativa de estas alternativas por medio de metodologías.
Introducción o presentación de la actividad:
El flujo gradualmente variado, es un flujo permanente cuya profundidad varía de manera
gradual a lo largo del canal.
Se tendrán en cuenta las siguientes hipótesis:
1. La pérdida de altura en una sección es igual que la de un flujo uniforme con las mismas características de velocidad y radio hidráulico.
2. La pendiente del canal es pequeña (<10%). Esto quiere decir que la profundidad del flujo puede medirse verticalmente o perpendicularmente al fondo del canal y no se requiere hacer corrección por presión ni por arrastre del aire.
3. El canal es prismático. 4. Los coeficientes de distribución de la velocidad y el de rugosidad son constantes en el
tramo considerado.
Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de hidráulica
Estrategias de aprendizaje: Identificar y calcular el flujo gradualmente variado
Por medio de metodologías calcular y realizar la comprobación del flujo bruscamente variad
Estrategias y criterios de evaluación:
Informe de prácticas, sus criterios introducción, desarrollo, análisis y conclusiones, entrega a tiempo, calidad de contenido, soporte bibliográfico
Bibliografía y Recursos Informáticos
Bibliografía Básica
1. Arteaga T., Eduardo (1993) “Hidráulica Elemental”, Direcc. de Difusión Cultural, Universidad Autónoma Chapingo, Chapingo,
Méx..
2. Bertin, J.J. (1986) “Mecánica de Fluidos para Ingenieros”, Edit. Prentice may- Hispanoamericana, S.A., México.
3. Bonilla G.,R. y Salinas Q., L.E., (1974) “Modelos Hidráulicos, Apuntes”, Esc. Sup. de Ingeniería y Arquitectura, Inst. Politécnico
Nacional, México.
4. Camargo H., G. y Salazar S., D. (1980) “Elementos de Hidráulica para Ingenieros”, Depto. De irrigación, Univ. Autónoma
Chapingo, Chapingo, Méx..
5. Chaudry, M.H. (1993) “Open Channel Flow”, Prentice Hall, New Jersey, USA.
6. Chow, V.T. (1982), “Hidráulica de los Canales Abiertos”, Edit. Diana, México, D.F.
7. Fox y McDonalds (1986) “Introducción a la Mecánica de Fluidos”, 2ª. Edición Actualizada, Nueva Editorial Interamericana, S.A.
de C.V., México, D.F.
8. French, Richard H., (1988) “Hidráulica de Canales Abiertos”, 1a. Edición Libros McGraw Hill Interamericana de México, S.A. de
C.V., México.
9. I.I.E.- C.F.E. (1983) “Manual de Diseño de Obras Civiles- Hidrotécnia- Hidráulica A.2.15. Técnicas Experimentales”, Instituto de
Investigaciones Electriocas, Comisión Federal de Electricidad, México.
10. King, Wisler y Woodburn (1982) “Hidráulica”, 1a. Reimpresión a la Edición Editorial Trillas, S.A. de C.V., México, D.F., agosto
de 1982.
11. López L., A. y Villarino O., L. (1960) “Regímenes Gradual y Bruscamente Variados”, Depto. De Irrigación, Esc. Nacional de
Agricultura, Chapingo, Méx.
12. Rodríguez G., J.J. (1984) “Estudio Experimental de la Obra de Excedencias de la Presa Erendira, Estado de Guerrero”, Tesis
Profesional, Univ. Autónoma Chapingo, Chapingo, México.
13. Sotelo A., G. “Hidráulica II, Apuntes”, Facultad de Ingeniería, UNAM, México.
14. White F.M. (1984) “Mecánica de los Fluidos”, Libros Mc Graw Hill de México, S.A. de C.V., México.