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Hidraulica

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by

Erick Jimenez Riaño

on 17 September 2015

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Transcript of Hidraulica

Hidráulica
Erick Jimenez Riaño
Daniela Alexandra Mejia
Anderson Duque
Johan Rodriguez
Santiago Elizalde
¿Cual es la diferencia entre hidráulica e hidrología?
Hidrología
Se enfoca en el estudio, la planificación y la cuantificación del recurso hídrico.

Hidráulica
Se enfoca en el diseño y operación de obras civiles para el aprovechamiento del recurso.
Aplicaciones
Hidráulica

El objetivo de la hidráulica es estudiar las variables que intervienen en el diseño de las obras civiles que permiten el aprovechamiento del agua.
-Energía Hidráulica

-Irrigación

-Potabilización

-Canalización
ENERGÍA HIDRÁULICA
Se denomina energía hidráulica
a aquella que se obtiene del
aprovechamiento de las energías
cinética y potencial del agua.

Irrigación
Es el conjunto de dispositivos socio técnicos que permiten aportes artificiales de agua sobre tierras, para obtener una producción agrícola
.
Potabilización
Proceso que se lleva a cabo sobre cualquier agua
para transformarla en agua potable y absolutamente adecuada para el consumo humano.
Mayormente se realiza sobre aguas originadas en
manantiales naturales y en aguas subterraneas.
Canalización
Es una obra que dirige el curso que debe llevar el agua para cumplir un objetivo ya sea para su distribución (acueductos y canales de riego), navegación (canales abiertos), protección de obras civiles (drenajes), entre otros.
OBRAS HIDRÁULICAS
Canal
Presa
Dique
Embalse
Esclusa
Drenaje
Acueducto
Rompeolas
Canal
Canales naturales
Canales artificiales
Canal de riego
Canal de navegación
Canal
En ingeniería se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos generalmente utilizados para agua
Canal natural
Se denomina canal natural a las depresiones naturales
en la corteza terrestre ,algunos tienen poca profundidad
y otros son más profundos.
Algunos canales permiten la navega
ción ,
genera
lmente
sin
necesidad
de drag
ado.

Los
canales naturales
influyen en
todo tipo de agua
que
existe de manera natural
en la
tierra estos varían
en
tamaño van desde
pequeños
arroyuelos en zonas
montañosas hasta estuarios de mareas.
Canal de riego

Los canales de riego tienen la función de conducir el agua desde la captación hasta el campo o huerta donde será aplicado a los cultivos. Son obras de ingeniería importantes, que deben ser cuidadosamente pensadas para no provocar daños al ambiente y para que se gaste la menor cantidad de agua posible.
Canal de Navegación

Un canal de navegación es una vía de agua, a menudo de origen artificial, que normalmente conecta lagos, ríos u océanos. Se utilizan para el transporte, a menudo surcados por barcazas en los canales fluviales y por barcos en los canales que conectan océanos.
Presa

En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada de piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente como un desfiladero sobre un río o arroyo. Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para elevar su nivel con el objetivo de derivarla, mediante canalizaciones de riego.

Dique

Un dique es una construcción para evitar el paso del agua, puede ser natural o artificial, por lo general de tierra y paralelo al curso de un río o al borde del mar
.

Dique


Dique artificial
Dique de contención
Dique rompeolas
Dique Artificial

Los diques artificiales pueden ser utilizados para:
Prevenir la inundación de los campos aledaños a los ríos o mares; sin embargo también se utilizan para encajonar el flujo de los ríos a fin de darles un flujo más rápido.
Dique de Contención

Estos diques tradicionalmente son construidos, amontonando tierra a la vera del río. Amplio en la base y afilados en la cumbre, donde se suelen poner bolsas de arena.
Dique Rompeolas
Son estructuras artificiales creadas mediante superposición de capas de elementos de diferentes granulometrías y materiales encaminada a reducir la cantidad de energía proveniente del oleaje que entra en un lugar que se quiere abrigar, por ejemplo un puerto. Contrariamente a los diques de contención, no tienen una función de impedir la filtración del agua.
Se denomina embalse a la acumulación de agua producida por una obstrucción en el lecho de un río o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce. La obstrucción del cauce puede ocurrir por causas naturales como, por ejemplo, el derrumbe de una ladera en un tramo estrecho del río o arroyo, y por obras construidas por el hombre para tal fin, como son las presas
Embalse
Esclusa
Las esclusas son obras hidráulicas que permiten vencer desniveles concentrados en canales navegables, elevando o descendiendo los navíos que se encuentran en ellas. Pueden formar parte de las estructuras complementarias de una presa, cuando ésta se construye sobre ríos navegables.

Remoción por medios naturales o artificiales del exceso de agua acumulado en la superficie o a lo largo del perfil del suelo. El término drenaje suele aplicarse a la eliminación del exceso de agua con canales, desagües, zanjas, alcantarillas y otros tipos de sistemas para recoger y transportar agua con ayuda de bombas o por la fuerza de la gravedad.

Drenaje
El acueducto (del latín, aquaeductus, que transporta agua) es un sistema o conjunto de sistemas de irrigación que permite transportar agua en forma de flujo continuo desde un lugar en el que está accesible en la naturaleza hasta un punto de consumo distante, generalmente una ciudad o poblado.

Acueducto
Un rompeolas o malecón (solo si es transitable) es una estructura costera que tiene por finalidad principal proteger la costa o un puerto de la acción de las olas del mar o del clima.

Rompeolas
Principales Obras De Ingeniería Hidraulica
Represa de las tres gargantas
Tunel Emisor Oriente
Represa Monticello
Canal de Panamá
Rueda de Falkirk
Represa de las tres gargantas

La presa de las Tres Gargantas es una planta hidroeléctrica situada en el curso del río Yangtsé en China. Es la planta hidroeléctrica más grande del mundo, superando holgadamente a la de Itaipú sobre el río Paraná (la cual quedó relegada al segundo lugar) y a la del embalse de Gurí, en Venezuela (en tercer lugar).

El Túnel Emisor Oriente (abreviado TEO) es un proyecto hidráulico en construcción del sistema de drenaje profundo de la Ciudad de México cuya construcción inició el 13 de agosto de 2008 y que se planea sea inaugurado en 2016.Se espera que la obra abarque 62 kilómetros de longitud, desde el valle de México hasta una planta de aguas residuales en el municipio de Atotonilco de Tula, Hidalgo; que posea 25 lumbreras de entre 55 y 150 metros de profundidad, 7.5 metros de diámetro y que permita evitar las inundaciones en el valle de México, así como facilitar el mantenimiento de su sistema de drenaje.

Tunel Emisor de Oriente
La Represa Monticello es un dique en el Condado de Napa, California, Estados Unidos. Es más conocida por su gran dispositivo de desagüe, al cual lo llaman "El Gran Hoyo".
La represa fue construida entre 1953 y 1957. La planta hidroeléctrica fue construida en 1983 con tres generadores. Desde 1988 se crearon los agujeros de la gloria, unos enormes hoyos artificiales de 16 metros de diámetro que se emplean para vaciar la presa. Estos agujeros, de más de 100 metros de profundidad, han acabado con la vida de algunos de los más intrépidos bañistas, que se han aventurado a investigar estos fenómenos.

Represa de Monticello
El canal de Panamá es una vía de navegación interoceánica entre el mar Caribe y el océano Pacífico que atraviesa el istmo de Panamá en su punto más estrecho.
Desde su inauguración el día 15 de agosto de 1914, ha conseguido acortar en tiempo y distancia la comunicación marítima, dinamizando el intercambio comercial y económico al proporcionar una vía de tránsito corta y relativamente barata entre los dos océanos, influyendo decisivamente en los patrones del comercio mundial, impulsando el crecimiento económico de los países desarrollados y en vías de desarrollo, además de proporcionar el impulso básico para la expansión económica de muchas regiones remotas del mundo.

Canal de Panamá
La Rueda de Falkirk, llamada así por el cercano pueblo de Falkirk en Escocia central, es un ascensor de barcos giratorio que conecta el canal Forth y Clyde con el canal Unión. Anteriormente los dos canales estaban unidos por 11 esclusas, pero en la década de 1930 se rellenaron con tierra.
El plan para reconstruir los canales de Escocia Central para conectar Glasgow con Edimburgo, fue dirigido por British Waterways, con apoyo y financiamiento de autoridades locales, Scottish Enterprise, por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional y la comisión del milenio. Desde el principio la idea fue crear una estructura digna del s. XXI para volver a conectar los canales.

Rueda de Falkirk
Instrumentos
Manómetro
El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la
presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la
presión entre el fluido y la presión local.
Se dividiran en dos partes los cuales funcionan Para:

Medir Presión
Medir Caudales

Barómetro:
Instrumento utilizado para medir la presión
atmosférica.
Anemómetro:
El anemómetro o anemógrafo es un aparato meteorológico que se usa para la predicción del clima y, específicamente, para medir la velocidad del viento. Asimismo es uno de los instrumentos de vuelo básico en el vuelo de aeronaves más pesadas que el aire.

Tubo de Pitot:
Se utiliza para calcular la presión total, también denominada presión de estancamiento, presión remanente o presión de remanso (suma de la presión estática y de la presión dinámica).

Tubo de Venturi
El medidor de Venturi consiste en dos troncos de cono unidos por un tubo y éste a su vez está conectado a la conducción por otro tubo, este tubo contiene mercurio y constituye un manómetro diferencial que determina la diferencia de presiones entre esos dos puntos.
Sensores Ultrasonidos
Son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos a distancias que van desde pocos centímetros hasta varios metros. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar.

Canal de Parshall:
Llamado así por el nombre del ingeniero de regadío estadounidense que lo concibió, se describe técnicamente como un canal Venturi o de onda estacionaria o de un aforador de profundidad crítica.
Sus principales ventajas son que sólo existe una pequeña pérdida de carga a través del aforador, que deja pasar fácilmente sedimentos o desechos, que no necesita condiciones especiales de acceso o una poza de amortiguación y que tampoco necesita correcciones para una sumersión de hasta el 70%. Además cumple un doble propósito en las plantas de tratamiento de agua, de servir de medidor de caudales y en la turbulencia que se genera a la salida de la misma, servir de punto de aplicación de los coagulantes.


Vertederos
Los vertederos son utilizados, intensiva y satisfactoriamente, en la medición del caudal de pequeños cursos de agua y conductos libres, así como en el control del flujo en galerías y canales.
Ensayos de Laboratorio
Ensayos de tuberias
Golpe de ariete
Experimento de Reynolds
Transporte de sedimentos
Simulador de Olas

Ensayo de Tuberías
Ensayo de resistencia, ensayo de absorción y ensayo hidrostático. Para la obtención de las muestras se consideran lotes de 300 tubos como máximo y se muestra de la siguiente forma: Del 3% del lote se verifica dimensiones. El 1% se somete al ensayo de resistencia, de sus fragmentos se realiza el ensayo de absorción y otro 1% se somete a la prueba hidrostática.

Golpe de Ariete
El golpe de ariete o pulso de Zhukowski (llamado así por el ingeniero ruso Nikolái Zhukowski) es, junto a la cavitación, el principal causante de averías en tuberías e instalaciones hidráulicas.
El golpe de ariete se origina debido a que el fluido es ligeramente elástico (aunque en diversas situaciones se puede considerar como un fluido no compresible).

Experimento de Reynolds
El Número de Reynolds permite caracterizar la naturaleza del flujo, es decir, si se trata de un flujo laminar o de un flujo turbulento, además, indica la importancia relativa de la tendencia del flujo hacia un régimen turbulento respecto de uno laminar y la posición relativa de este estado dentro de una longitud determinada.

Transporte de Sedimentos
El análisis del transporte de sedimentos de los ríos y hoyas hidrológicas, ha adquirido una importancia capital, pues determina la “vida económica de las obras”. El transporte de sedimentos es un fenómeno complejo que responde a dos funciones, una que representa las características de la hoya y otra las del río; una de las funciones indica la cantidad, naturaleza y propiedades físicas de los materiales disponibles para el transporte, y la otra, la capacidad del sistema hidráulico para hacerlo.

Simulador de Olas
El concepto “fetch” se emplea para definir la distancia o “carrera” que recorre el viento a lo largo de la superficie del mar generando olas.
 A todos los efectos se entiende que el viento es el causante principal de las olas oceánicas, siendo que, el rozamiento de sus partículas contra las que forman la superficie del mar, transcribe a estas últimas su energía Cinética, proporcionándoles una progresiva aceleración tangencial.

Fundamentos Teóricos

Mecánica de fluidos. mecánica de medios continuos que describe el movimiento de fluidos
Hidrología, que analiza el comportamiento del agua en la naturaleza, en las diversas fases del ciclo hidrológico;
Hidrogeología, que se ocupa de las aguas subterráneas;
Hidrografía, que se ocupa de la descripción y estudio sistemático de los diferentes cuerpos de agua planetarios;
Oceanografía, que estudia todos los procesos físicos, químicos y biológicos que se dan en el mar y en los océanos.
Ingeniería fluvial, El ingeniero hidráulico con especialización en hidráulica fluvial estudia las intervenciones del hombre sobre los ríos

Plan de estudios
Contenido

Definición
Aplicaciones De La Hidráulica
Obras Hidráulicas
Principales Obras Hidráulicas
Instrumentos
Ensayos De Laboratorio
Fundamentos teóricos Y Plan De Estudios
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