Guía docente de Obras Hidráulicas I (2481137)

REQUISITOS: Haber superado la asignatura de "Hidráulica e Hidrología"

RECOMENDACIONES: En el caso de utilizar herramientas de IA para el desarrollo de la asignatura, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas. Se deben seguir las recomendaciones contenidas en el documento de "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR" publicado en esta ubicación:
https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligencia-artificial/recomendaciones-ia#contenido0_

Captaciones. Conducciones en lámina libre y en presión. Impulsiones, regadíos y drenajes.
Introducción a la Ingeniería Fluvial.

Cuando concluya el desarrollo de esta asignatura se espera que el/la estudiante sea capaz de:

• Conocer la importancia y problemática del agua y sus posibles soluciones Identificar los diferentes tipos de obras hidráulicas, sus funciones, condicionantes y alternativas de diseño
• Proyectar y dimensionar obras y aprovechamientos hidráulicos: Captaciones, conducciones en lámina libre y en presión, impulsiones, regadíos y drenajes, obras de Ingeniería Fluvial.
• Manejar adecuadamente los métodos de cálculo más apropiados para cada problema
• Analizar críticamente los resultados de los cálculos, detectando posibles errores en los mismos o incluso en los datos de partida cuando dicho resultado se aleje del orden de magnitud adecuado o de la práctica ingenieril.
• Deducir las fórmulas de cálculo más importantes e identificar el efecto e importancia de cada una de las variables y parámetros que en ellas intervienen, conociendo su origen, limitaciones y campos de aplicación
• Manejar adecuadamente las distintas unidades usadas habitualmente en ingeniería así como su lenguaje técnico.
• Ser consciente de las limitaciones de su propio conocimiento para saber cuándo es preciso acudir a métodos de diseño o cálculo más avanzados o cuándo se debe reclamar la ayuda de otros especialistas

Tema 1. Razón y ser de las obras hidráulicas

• El agua en el mundo. El agua en Europa. El agua en España. Historia de las Obras Hidráulicas. Análisis de la situación actual. Las Obras Hidráulicas y el Desarrollo.
• Problemas medioambientales de las Obras Hidráulicas. Beneficios medioambientales de las Obras Hidráulicas. Corrección de Impactos ambientales. Normativa comunitaria, estatal y autonómica. Ejemplos.

Tema 2. Obras de captación

• Conceptos generales. Evaluación de recursos hídricos. Tipos de captaciones: Captación desde ríos. Desde lagos. Desde embalses. Aljibes. Manantiales.
• Obras de captación subterránea. Conceptos generales. Pozos superficiales. Sondeos profundos, desarrollo desde las autorizaciones necesarias y sistemas de perforación y equipamiento hasta la puesta en servicio. Galerías Drenantes, en ladera, en lecho del río. Azudes Subálveos, otros.

Tema 3. Obras de transporte en lámina libre

• Ecuaciones del régimen laminar. Ecuaciones del régimen turbulento. Régimen crítico. Régimen permanente uniforme. Régimen permanente variado. Curvas de remanso. Régimen variable.
• Canales-trazado: Condiciones generales. Tanteo del trazado. Secciones transversales. Túneles. Acueductos. Sifones.
• Canales-secciones tipo: Condiciones generales. Sección Óptima. Necesidad de revestimiento. Tipos de revestimiento. Estabilidad del revestimiento. Juntas. Impermeabilizaciones. Drenajes. Proceso constructivo.
• Canales-obras especiales: Aliviaderos. Rápidas. Caídas. Partidores. Tomas. Transiciones. Pasos sobre canal. Acueductos. Sifones, otras.
• Obras de drenaje transversal.

Tema 4. Obras de transporte en presión

• Introducción. Ecuaciones del flujo permanente. Pérdidas de carga: rozamiento, embocadura, codos, cambios de sección, válvulas, bifurcaciones, desagüe, otros.
• Tuberías. Golpe de ariete: Introducción. Descripción del fenómeno. Ecuaciones del cierre lento. Ecuaciones del cierre rápido. Cálculo de la celeridad de la onda. Timbraje de tuberías. Calderines hidroneumáticos. Válvulas anti-retorno. Chimeneas de equilibrio. Otros.
• Tuberías. Detalles de diseño: Generalidades. Tuberías de fundición dúctil. Tuberías de acero. Tuberías de hormigón armado y pretensado. Tuberías de PVC. Tuberías de PE. Tuberías de PRFV. Otras. Válvulas y accesorios. Las ventosas. Instalación de tuberías.
• Cálculo mecánico de tuberías.

Tema 5. Obras relacionadas con los usos del agua: regadíos y drenajes: el agua y las plantas

• Balance hídrico en España. El ciclo agrohidrológico. El agua en el suelo. Cálculo del pF y Cc. Necesidades de agua de las plantas. Capacidad de succión de las plantas. Evapotranspiración potencial y real. Métodos para remediar el déficit hídrico.
• Técnicas de riego y drenaje: Introducción. Influencia del tipo de suelo, del agua, del clima, de los cultivos, de los regantes, de la parcelación. Sistemas de riego por gravedad, (escurrimiento, inundación, infiltración). Sistemas de riego a presión, (aspersión, localizado). Sistemas de drenaje, (abierto, cerrado o mixto).
• Organización de un regadío: Introducción. Sistemas de explotación, (distribución continua, por rotación, a la demanda). Automatización del riego. Módulo. Unidad parcelaria. Dosis práctica de riego. Duración del riego. Espaciamiento. Caudal característico. Instalaciones para un regadío.
• Abastecimientos: (sólo cuestiones generales, se desarrolla en otras asignaturas). Elementos básicos de un sistema de abastecimiento.

Tema 6. Instalaciones de bombeo

• Potencia y Ecuación General de una Turbomáquina. Alturas características de una elevación: (altura geométrica, altura manométrica, altura útil o engendrada, altura de aspiración). Rendimientos. Ecuación general de una turbomáquina. Ecuación característica de una bomba centrífuga. Superficie característica. Curvas características de una bomba centrífuga. Colina de rendimientos de una bomba.
• Diseño de instalaciones de bombeo: Esquema de una instalación de bombeo. Tipos de bombas. Tubería de aspiración. Cebado. Válvulas. Tubería de impulsión. Punto de funcionamiento. Elementos electromecánicos. Telecontrol. Cálculos de optimización. Instalación de bombas en paralelo, (contiguas, separadas). Instalación de bombas en serie. Cavitación, cálculo del NPSH disponible, determinación del NPSH requerido.
• Detalles de diseño. Centrales reversibles.

Tema 7. Bombeos solares y con otras energías renovables

• Diseño de instalaciones de bombeo con energía solar fotovoltaica. Diseño de instalaciones de bombeo con energía eólica. Bombeos con otros tipos de energías renovables.

Tema 8. Ingeniería fluvial

• Historia de la ingeniería fluvial. Relaciones humanidad-río. Necesidad de cambio del enfoque tradicional. Obras fluviales. Ejemplos.
• Morfología fluvial: Dinámica del río. Perfil longitudinal. Clasificación de cauces fluviales. Formas en planta. Cauces torrenciales y ramblas mediterráneas. Flujo en curvas. Evolución de un meandro. Geometría hidráulica de un río. Caudal dominante. Leyes de Fargue. El ecosistema fluvial.
• Erosión, transporte y sedimentación: Características de los sedimentos: propiedades de la partícula, propiedades del conjunto. Dinámica de la erosión: Umbral de arrastre. Tensión tangencial, esfuerzo cortante crítico, velocidad de fricción. Clasificación del transporte sólido. Equilibrio de fondo. Analogía de la balanza de Lane. Formas de lecho.
• Estabilización de cauces: Comprobación de la estabilidad de un cauce. Diseño de cauces estables. Método de la velocidad permisible. Método del esfuerzo cortante crítico. Fórmulas empíricas. Estabilización de cauces: sistemas de protección, sistemas de control del flujo.
• Encauzamientos y defensas: Introducción histórica y problemática. Posibles objetivos de un encauzamiento. Condicionantes ecológicos. Condicionantes de un cauce estable. Cauce de aguas bajas, cauce de aguas altas y cauce de avenidas. Caudales de diseño. Zona inundable, zona de máxima crecida ordinaria, zona de servidumbre, zona de policía. Planes de prevención de avenidas e inundaciones. Planes de emergencia. Efectos de los diques de avenidas. Actuaciones en cauces trenzados. Problemas de los estrechamientos de cauces. Traviesas o cadenas. Problemas de las desembocaduras. Conclusiones.
• Restauración fluvial: Identificación del estado ecológico del sistema fluvial. Determinación del régimen de caudales ambientales. Estrategias de restauración fluvial. Técnicas de restauración fluvial.

• Práctica 1: Conducciones en lámina libre y en presión. Resolución de problemas en modo examen, de forma individual.
• Práctica 2: Instalaciones de bombeo. Trabajo práctico a realizar en laboratorio. Se finaliza mediante trabajo autónomo.
• Práctica 3: Ingeniería fluvial. Resolución de problemas en modo examen, de forma individual.
• Práctica 4: Prácticas de campo. Trabajo práctico a realizar en campo, incluye visita a obras hidráulicas y entrega de memoria explicativa. Puede complementarse o sustituirse por participación en conferencias, cursos, seminarios o visitas a obras hidráulicas y la entrega de la correspondiente memoria.
• Práctica 5: Sistemas de Obras Hidráulicas. Trabajo práctico a realizar en aula de examen de forma individual.

• Apuntes de obras hidráulicas. Autores: Fernando Delgado et al. (sin publicar)
• PROBLEMAS PRACTICOS DE OBRAS HIDRAULICAS. Autores: Fernando Delgado Ramos (coordinador), Joaquín Delgado García, Juan Antonio García Molina, - José Antonio Moreno Pérez. Editorial Técnica Avicam. 2025
• Hidráulica fluvial, Autor: Eduardo Martínez Marín. Editorial Bellisco. Ediciones Técnicas y Científicas. 2001

Se requiere la utilización de la plataforma prado ( https://prado.ugr.es/)

• Evaluación Teoría (60%): (se incluyen los conceptos teóricos adquiridos en las clases prácticas)
  • Temas 1-5: Ponderación 45% (hay dos oportunidades)
    • Examen escrito programado a mitad de semestre.
    • Examen escrito programado en la fecha de la convocatoria ordinaria.
  • Temas 6-8: Ponderación 45% (hay una oportunidad))
    • Examen escrito programado en la fecha de la convocatoria ordinaria.
  • Exámenes no programados: Ponderación 10%
    • Exámenes no avisados en horario de clase. Oral y/o escrito.

• Evaluación Prácticas (40%):
  • Práctica 1: Conducciones en lámina libre y en presión. Examen escrito. Ponderación 20%
  • Práctica 2: Instalaciones de bombeo. Trabajo dirigido en laboratorio y autónomo. Ponderación 20%
  • Práctica 3: Ingeniería fluvial. Examen escrito. Ponderación 20%
  • Práctica 4: Prácticas de campo y trabajo autónomo. Ponderación 20%
  • Práctica 5: Sistemas de Obras Hidráulicas. Examen escrito. Ponderación 20%

• NOTA FINAL: La nota final es la media ponderada de todas las calificaciones, una vez obtenido un mínimo de 4/10 en cada prueba. Si en alguna prueba no se llega al mínimo de 4, la nota del acta será la inferior de estas dos: 4 y la media ponderada. Se guardan para la convocatoria extraordinaria las calificaciones que sean iguales o superiores a 5/10.

Teoría: (se incluye evaluación de conceptos teóricos recibidos en las clases prácticas)

• Examen escrito temas 1 al 8.

Prácticas:

• Examen escrito de las prácticas 1, 3 y 5.
• Entrega el día del examen de los trabajos de las prácticas 2 y 4.

Mismas ponderaciones y requisitos mínimos que en la evaluación ordinaria

Teoría: (se incluye evaluación de conceptos teóricos recibidos en las clases prácticas)

• Examen escrito temas 1 al 8.

Prácticas:

• Examen escrito de las prácticas 1, 3 y 5.
• Entrega el día del examen de los trabajos de las prácticas 2 y 4.

Mismas ponderaciones y requisitos mínimos que en la evaluación ordinaria

Se requiere la utilización de la plataforma prado ( https://prado.ugr.es/)