A I i. D I C S A

trarVRRSin'.D ITACION/J. líE COLÍMBIA .; . . .

?ACTir.TATí UB m u í s - i • :.•• •; :

Trogrpxia de Hi(lrr.ulica_General • '

•' •• "• . " ' ' ' ' - ' Intensí-dad homrln : 4 lys

, .;' .. Asignatura para o t ras carreiBS .• • .. . J', . A .

~ . ^ • . * - \ • • ' .

Capítulo I . ' ' : ' ' í: •' • ''••/' '"•• - J-: .•'

A, Propiedades Písicas dá los Fluidos

«• Estados de la nnteria . Dofliiici<5n de Fluido

— Peso específico. Nasa específica • . .

— Viscosidad; fluido perfecto, fluido real

— Medida do viscosidad ,

— Tensión superficial. Capilaridnd =

B» Definiciones

• Partícula Fluida . „ , ,

•• Definiciones de: Caudal, velocJ-lnd puntual, velocidad nodia

j» Canpos de fuerzas. Rocapitulnción do funciones do punto y aná­

lisis vectorial.

Capitulo II , '

Hidrostatico • • ! ^ . : '

Referencialcs de presión; absoluta y relativa

Presidn en un punto " ""

Variaciones de presión on el interior de una nasa fluida

Modicidc do la presión: nanc5netro3 ' .

Transri-l.9i(5n de presione*? on un fluido. •;-.•' •

Principio de Pascal. Prensa hidráulica . . .

Enpujo sobre BuperfiolP9:plaraa, ciirvas. alabeadas _,

Flotacidn . . .

Progmn", do Hidmulicn <JGncrc!l - Í

Capítulo III •

Cinenatica y Dinanica de los Fluidos

Eóuacidn de Continuidad

- Velocidad y aceleración. Trayectorias y líneas de corriente. Tubos

de corriente.

Ecuación gener.il de continuidad

- Ecuacidn do Bemoulli - ••' '

Aplicaciones inuediatas a la ecuación de Bemoulli:

Orificios y vertederos Venturls, tubos de Pitot y Pitot-Prandtl

Capítulo IV

Flujo on Conductos en Carga

Definiciónos: Perínetro nojado, drca nojada, radio hidráulico, pérdidas

de carga

- Estudio de las características del flujo en conductos:

Flujo lauinar y turbulento- Repartición de velocidades en unn sec*

•"' ción recta» Conductos hidrdulicancnto lisos y conductos hidráulica-

nente ru¿30Sos. Diagraua de lloody

- Pérdidas de car^a s ingulares: v2

Pómula general H = Ife—

Pérdidas en singularidades: convergentes, divergentes, contraccio­

nes bruscas de sección, ensancliaiiicntos bruscos, diafra^ons en pa­

red delgada, codos y curvas,

- Sistenas de tuber ías : en se r ie on para le lo , redes

Capítulo V - . \^

Flujo a Superficie l i b r e • • -• ••'"^ --f. :v • - -* --

r Flujo peroanente y pemanentc en pronedio

a. Flujo uniforae-canales

b. Flujos variados

1 . Gradualmente variados

Cnrga específica

Profundidad critica

2* Rapidanentc variados

Resalto hidráulico

Vertederos

V ''

> '

' - «nXVJSlt'IITV'TV rT/''' 3«"!TTíX. 105 wyiiWBIA

.'• Jn:rf. :; . •• ^ . • '. . • .• , u •. •

FACULTAD DE lOTTAS . •.•-•••'./

'•'•• ' ' • IH-321 Mecanica_dG I l u i d o s - P r o g r a m

P r o r r e q u i s i t o : I E - 3 0 1 C o r r e q u l s i * o : Cil-361

I i ? t o n s i d a d H o r a r i a : 4 h / s A s i g n a t u r a O b l i g a t o r i a

C a p í t u l o I ,: . " .

A. Propiedades Físicas do los fluidos

lA-1 Estados de la nateria. Definición de fluido

lA-2 Peso específico. Masa especifica ' ' • .. - • . - .

lA-3 Módulo de elasticidad volunétrico; ecuación de estado

lA-4 Viscosidad; fluido perfecto, fluido real. . '

lA-5 Medida de viscoBldad, vmidades; grado Er?gler, grado Saybolt.

lA-6 Tensión superficial, capilaridad.

B* Definiciones Generales '. ' "

lB-1 Hipótesis de continuidad de la nateria. Foción de Mecánica de los

nedios continuos, . •. ,

lB-2 Partícula fluida ...,j^ .." , ' . ••

lB-5 Sistena do referencia; Variables de Euler.y de Lagrange. ,,,. ,. '-' -.

lB-4 Definiciones de caudal, velocidad puntual, velocidad nedia.

lB-5 Tipos.de fuerzas: interiores y exteriores; dé s'J.perficie y de vo-, •..

. lunen, canpos de fuersas. Recapitulación de funciones de panto y

análisis vectorial.

Capítulo II

Hidrostatica

2-1 Referencias do presión; absoluta y relativa •: ••

2-2 Presión en un punto •;.;--::. . j , : .t.

2-3 Ley general de la Estática de los fuidos; variaciones de la pre­

sión en el int';a'ior do un-n uaea fluidii.

2-4 Integral do la «c»m«i^^ general d la Estática de los fluidos poro

un fluido inconprealbl^y <»» oi carnv» (pn'ritatorio; ees un ennpo de

fuerzas cualesquiera,

2-5 Medición de la presión; najióuetros

2-6 Tronsnlsión de presiones on un fluido; principio dé Pascal, Prwoen

Hidráulica.

2-7 Enpuje sobre superficies: suporficios plajiae, curvas, alabeadas.

2-8 Principio do Arquínodes: Enpuje hidrostatico.

2-9 Flotación y estabilidad do flotación.

Capitulo III

Análisis Dlnensional

3-1 Sistenas de unidades

3-2 Transf orna ción de unidades

5-3 Noción de dinonsión

3-4 Punciones dinensionalr.iente honogéneas

3-5 Productos dinensionalea y adlnensionalea

3-6 Conjunto conpleto de productos adixienaionnles

3~7 Teorena (de Vaschy - Buckln Shan)

3-8 Cálculo aistenático de productos adirjonBionales

3-9 Productos adinensionolee en Mocánica do Bluídoe (mfcieroe de Buler

Reynolds, Froude, Mach, Weber)

3-10 Siuilitud: Goonátrlca, cinemática, dindoica. Modelo» hidráulico»

a escala reducida.

Capitulo IV

Cinenatica "de los fluidos

4-1 Velocidad y aceleración en variables de Langronge: trayectorias»

4-2 Velocidad y aceleración en variables de Eulerj Lincas de corrieaie*

4-3 Lineas de enisióa. Tubos do corricaite

4-4 Dfefomaclón de la partícula fluida» Dcsconposición de Helnholts»

4-5 Vector torbellino. Flujo Turbillonario

4-6 Flujo irrotacional. Circulación dol Vector velocidad

4-7 Flujo a potencial de velocidades» Superficies equipotenciales

4-6 Flujo plano. L i n e n B y.funciones equipotenciales y de corriente.

4-9 Construcción gráfica (de Prasil) de aredes de equipotenciales y l i ­

ncas de corriente. Estudio de rJ-gunon flujos particulares»

Capitulo V p p - . . . ^ :.;'..••

Ecuaciones de Continuidad • •'• •'--'--•*. ••'';••'

5-1 Leyes de conservación ds la nasa y el volunen» Definición de fuen­

tes y sunideros,

5-2 Caudal y ecuación de continuidad en flujo unidinensional y bidinen-

sional (flujo plano).

5-3 Continuidad en flujo peiüanente

5-4 Ecuación general do continuidad (Plujo conservativo)

Divergencia del vector velocidad. Fuentes y Sunideros,

C a p i t u l o V I '• t ^ r f ._,,. y - í . ^ ,• •••;*•• • ••••..• .• -V

Dináhj.ca de los fluidos .-**'--i •.'•>; '¡" '-; ;.. r.;-- .. . . •; '•-:; "^-T

A* - Teorena de B e m o u l l i - Conservación de la Energía

B« Teorena do Euler. Variación do la Cantidad de MDViniento»

6A-1 Ecuaciones do Eulor para Fluido Perfecto - • '..¿.j ; .c,--:.

6A-2 Integración do las ecuaciones de Euler

a- Integral do Lagrange para una nasa fluida on novinlento per-

najiente '>• • f .••,•••..-,: » -••••*

b - Integral de B e m o u l l i a lo largo de uno linea de corriente en

un novinlento pem-anente.

6A-3 Deducción de la ecuación de B o m o u l l l por el principio da la con­

servación de la energía

6A-4 Extensión de la ecuación de B e m o u l l i a una sección finita»

coeficiente de Coriolis.

6A-5 Correcciones a la ecuación do B e m o u l l i : pérdidas da Q txxgx .

Línea de energía total, linea piozonétrica

6A-6 Aplicaciones inuodiata de la ocuación do B e m o u l l i

Bonas y Turbinas, potencia hidráulica

Orificios y vertederoc, teorena do Torricolli

V enturls

Tubos de P i lo t -Prand t l .

B- Teorena de Euler - Cantidad de Movlnlento

6B-1 Ecuación general de la dlnánlca - Cantidad do tjoviniento

6B-2 Aplicación á una nasa fluida: Teorena de Euler

6B-3 Aplicación del Teorena de Euler a una sección finita; coeficiente

de Boussinesq. • v .

6B-4 Aplicaciones prácticas: . : *•.•>•. , ' • ' . . ' .. .:•.•". — Acción de chorros sobre placas planas y curvas

- Acción en cocios -y'

Resalto hidráulico

Pérdidas singulares:

Turbinas y hélices

••t .:,

fómula de Borda

J Í - .

Capitulo VII

Dlnánlca del Fluido Real

7-1 Leyes de la viscosidad. Fluidos Reales Neirtonianos y no Howtoniano»

7-2 Esfuerzos y dofomaciones para fluido Newtoniano

7-3 Clnáhica del novinlento del fluido real: ecuaciones de Nnvler-Stokee

7-4 Mbvinientos particulares de fluidos viscosos» Flujos do Hale-Show

C&pltulo VIII

Desarrollos Especiales de la Mecájnica do los Fluidos „ ,

8-1 Teoría General de la Capa Línite» Aplicaciones

8-2 Análisis General de la Turbulencia

-r;o •

•;Í.'' -' Y i

DWIVERSIDAD MCION/iL DE COLOMBIA

-.T .•.•*_!:• r , . FACULTAD DE IIH^.S ..,

• IH-422 Hidráulica Aplicada

Pre r requ is i to : IH-321 Intensidad Horaria: 4 h /s Asignatura Obligatoria

Capítulo 1. Sinllitud y nodelos reducidos.

1-1 Introducción

1-2 Sinllitud y ensayos en nodelos reducidos

1-3 Diferentes clases dd sinllitud

1-4 Generalización da la noción de sinllitud ' .. ¡ ^ . -

1-5 La sinllitud en la necánlca de fluidos

1-6 Condiciones de s i n l l i t u d para f lujos en carga y a superficie l i b r e

1-7 Notas generales sobaje oná l i s i» dlnensional ' f

1-a Probleais ,T-• • i . ; *

" - >- . ' ^ ' .: .

Capítulo 2 , Caja Líni te . -. -•

Capitulo 3» Oonductos en Carga.

A, Pérdidas de carga l inea les t- '•

3A»1 Generalidades - Caracter ís t icas de los conductos - Conductos

bajo presión - Tipos de flujo peroanente laxiinar y turbulento -

* Leyes de Reinalda, de Hogen-Paisewille.

3A-2 Coeficiente de pérdidas do carga l inea les » Coeficiente de fro-

taniento loca l y nedio - Relación eatre los coeficientes loca l

y pérdida de carga - Fóruulas de Chezy y Dorcy - Welsboch.

3A-3 Otras fómulas raaplricas usuales - Fórjula de Earcy de Maurice

levy - de Moruing - S t r i c k l e r ,

3A-4 Experiencias recientes y netodologla de cálculo . : \ :

Experiencias de Nikuradse - conductos Indust r ia les

Pórrjula de Calebrook - Diagraxia da Moody - Cálculo, diseño y

aplicacioliea.

B« xer^M^nr^ (iti Oarga y Singular 33-1 Expresión general de les pérdidas

3B-2 Conblos básicos de sección, ponyergentes, divorgcntos, bifurca-

clones, codos y curvas. • -'

3B-3 Longitud equivalente

33-4 Manera de reducir las pérdidas de carga • y •'/

•

O» Redes y Sistenas de conductos en carga

3C-1 Tuberías en serie, en paralelo ' • • . • ,

5C-2 Redes - Método de Crose • '^-T"-' ;' H'';^ ' ' ' •.'y- ;-

3C-3 Aplicaciones

Capitulo 4. Movinlento a Superficie Libare

4-1 Generalidades y clasificaciones Correlación con conductos en car-

goL»

4-2 Plujo perjajicnte . • '

a- Flujo tnifome:

Cauces naturales y artificiales

Características hidráulicaa de la seccián

Distribución do velocidad

Teorena de Bemoulli aplicado a cauces abiertos en flujo per*-

nanonte . ,

Consideraciones sobre el coeficiente de Coriolis (r) . . -i

**'• Diseño práctica de canales - fórnalas enplrloos anteriores»

Algunas estructuras nenoros en conchas.

b- Flujo gradual variado - fornas de lá euperficic libro- pen­

diente del fondo, ,,r

c- Carga específica

d- |lUjo a caudal Q ote con (y) variable .

o- flujo a carga específica t/s ote y Q variable

f- Flujo rápido y variado - resaltos - vertederos

Capitulo 5. Orificios - Conpuertas - Vertederos

5-1 Definición ' . •';••• '' '-'•;• '

5-2 Tipos de orificios: de fondo, laterales o de pared, ahogados o

senlahogados.

"5-3 Fámulas aplicables y dleeñoR do Int» distintow tipos do orificios

5-4 Usos y aplicaciones nunéricas

5-5 TijyDa de coo[juertaa planas, verticales y obllCuas, deslizantes o

con rodaxiiento - Sector y degnento cilindricos

5-6 Pómulas aplicables a diseño do los distintos tipos de conpuertas

5-7 Usos y aplicaciones nunéricas

5-8 Vertederos — Definiciones

5-9 Tipos de vertederos

a- SegiJn el perfil - pared delgada - gruesa.

b- Segiin foma de la sección - rectangular - circular - triangu­

lar, proporcionales, etc. . • ^ . •

c- Segiin la disiosición horizontal: nornales, oblicuas, curvas,

quebradas laterales, etc.

d- Segdn forua de la lánina. y disposición de ésto aguas abajo -

l&iina libre - deprinida - ahogada (sunergida) adherente.

5-10 FÓKiulas aplio 'bloe y dieeñd do vcrtederoe - TIsos y aplicaGlonea

nunéricas ' *' . ,

UNlVliRSTDAD N.'.OTONAL TÍR OOTOíIBIA

FACULTAD DE IIINAS ' " ' ' ^

, ••• • p . , , \ .- , . ....y. ., ,.. ._•. .. •

Hidrología vr .:''"'

Prerrequisito j A —331 Correquisito' : IH—422 Intensidad Horaria: 3 h/s Asignatura Obligatoria

Prograna Detallado: v

Historia, de la -Hidrología, El ciclo hidrológico.

Circulación General,

Tenperatura,

Hunedad, v .

Viento» .

Precipitación. Medidas de la precipitación.

Interpretación de resultados en.precipitación!

Variaciones en la precipitación»

Clitsitología Colonbiana.

Corrientes y niveles de aguas»

Interpretación de reaultados do caudales.

Evaporación, transpiración y consuno de agua.

Evaporación, transpiraci&i, pérdidas de agua.

aguas subterráneas»

Hunedr'.d en la zona de saturación»

Pozos en equilibrio hidráulico.

Pozos no equilibrados, . .

Potencial de enbalses subterráneos, 7

Acuíferos artesianos.

La hidrógrafo, -

Separación de hidrógrafas.

Escorrentía.

Estlnativos del volunen de es«orrontía.

Correlaciones de escorrentía.

1.. -.1

Hidrógrafí unitaria,

Hidrógrafa unitaria de •vTirl''o dnrf.oionon.

Hidrógrafa sintética.

Hidrógrafa unitaria instantánea,-

Hidrógra.fas de flujo superficial»

Ondas de creciente. Movinlento do ondas.

Ecuaciones de alnacenaniento.

Trataniento analítico do las ondas creifilente».

Trataniento gráfico de las ondas de creciente»

Derivación de flujo que sale do una hoja hidrográfica.

Estudio do intenáldad, frecuohcia, duración de lluvia»

Estudio de intensidad, frecuencia, duración de lluvia.

Estudio de intensidad, fecucncia, duración do lluvia,

Fomación y transporte de sedincntos»

Pxobn orínf? causados por sediiientos.

. /

ÜIÍI7ERSIDAD IIACI0N;.L DE COLOMBIA

• FACULTAD DE IIINAS

IH-673_5osarTOllo do Rocursos Hid ráu l i cos

Prerrequisito: IH-422 - 451

Correquisito: IH-66I

Intensidad horar?.a.: 4 Ji/s

Asignatura Electiva

Objeti.vDS del Curso:

Se pretende nostrar en foim general el proceso nediante el cual so

llega a la elaboración de proyectos específicos para el desarrollo

do los recursos hidráulicof:, aa:í cono el papel que al Ingeniero co- :

rrespondo en ese proceso, • .

Con este propósito r.e Incluye la parte A del prograrja, que conprende

aspectos relativos a la planificación general y de los recursos de

agua.

El curso hace énfasis en la identificación de dostos y beneficios pa­

ra, las distín.tas clases de proyectos hidráulicos, en la selección do

proyectos y en la asignación de costos para, los aprovechonientoe do

uso múltiple. . . ..' •

- • - • ' ' . ' 3 .

Esto trata en la parte C en donde se tonan los conceptos básicos do

ingenierír. oconónlca y de evaluación de proyectos, para aplicarlos al

caso do los Dcursos hidráulicos.

Para lo anterior es necesario conocer los «lenentos qud integran el

proyecto de ingeniería, así cono su operación y finalidad. Por esta

razón se incluye la parto B dol curso cuyo fin no es el de llegar has­

ta el nivel de diseño de las diferentes partes de las obras, sino ol

do suninistrar la inforoación ninina para la conprensión del análisis

econónico, ,. ..... ... ...,,... ...

PARTE A - LA PWJÍIPICACION DS LOS RECURSOS

I . Objetivos del Desarrollo

Desarrollo econónico y áoci' 1 -Estrategia dol desarrollo- Poli* .

ticas,

II. El proceso do la Planificación

Plaoaificación general - Planificación de los recufsos de agua-

selección de un Plan - Integración del Desarrollo,

III. In deeisiones profesio:Dalcs . ,

El papel del técnico on ol proceso do las decisiones sociales,

PARTE B-EL ANÁLISIS TÉCNICO

I, El .-gua cono recurso natiural

Su relación con los otros rocursos - Su cuantificación-Abasteci-

niento y nuevas fuentes- El agua subterránea- Control y pirjtec-

ción de los suninistros disponibles»

lío La cuenca cono Inidad física de planificación

El quilibrio ecológico -Proyectos de propósito púnico y oíltiplo-

Los estudios básicos y los estudios funcionales»

III» La hidrología

Su finalidad-La disponibilidad de agua, su nedida -Inventario-

El uso de los resultados»

IV. Enbalses

Carac te r í s t i cas físicaSo-Rcndiniento-Capacidad -Sediñentación-

Linpioza- Pé.rdida3 -Selección del s i t io» ;

V» Elenentos de un proyecto dd_riego . .' *.

Denondas de agua^Rolaciónos agua-euelo -Calidad del agua - Meto-

dos de riego -Las diferentes partos y estructuras del proyecto

VI. Elenentos de un proyecto hidroeléctrico

Plajitas témicas e hidráulicas -Sistenas de potencia y Carga -

Def inioiones -Tipos de plajitas hidráulicas -Disposición do un

nuevo proyecto hidroeléctrico -Descripción de las distintas palo­

tes dol proyecto -Equipos -Opcaración...

VII ,.Navegación_íiuvia].

Requisitos, de las vías navegables -Sistenas do nejoraniento -

.Canales -Sefialización -Presas y esclusas. ,, \ -, . , ...

VIII,Co?..'. £ol de crecientes y_di-cnr.jo de tierras . ;'. • , , • •

El punto de vista, poclal -)>. creciente de diseño -Enbalses de re­

gulación -Opearación y tipos -Diques -Drenaje de las tiearrae ta:rns

los diques -Manteninionto i- Desviaciones - Mejoraniento de los

canales - Medidas de encrgoncia - Manejo do tieraras y oonta^ol de

crecie3ites ^ , ; : |.. , ., "

PARTE C - EL MALISIS ECONOIIICO '

I. Mator-. tioa.r'_fir.ancioras ' -1 ,.

Interés - Valor Actual - /inualidadeo - Series garadientes» -

II» Conposlción de costos • -..,'-._.,•;. .- . . ' j ^ j ^ .,j^ „,.;•,

Sivérsión -Costo anucl ~- Costos do contaT.ttLstas,

IlIpConpaarr.ción de costos • _ ,

Costes anuales constantes - Costos anuales variables» Altea:TiatlvaB

ao relacionadas - Alternativas relacionadas, con dos, tares o

OQU •'/r.riablcs-

IV. El riesgo

Concepto do probabilidad - Riesgos do pérdida econónioas - Ries-

go de pórdidaá de v idas ,

V» Deteariinación de_Beneficios . ,-v¡-.:.'/. " . . ' • ' 5

Contarol de crecientes - Recuperación de tieraras - Energía hidax)*»' '

e l éc t r i ca - Navegación - Suninistro de agua

VI» Paaránctaro beneficio - Costo

Los p^.aránetros - Relación beneficio - Costo - Beneficios netos -

Tasas de rentabi l idad - Iixfluencía de la tasa de in terés - Incon­

s i s t enc ias de los parAiotros»

VII.Tangibles_e Intangibles

Costos y beneficios intangibles - El pax)ccso do tonar l a s dec i ­

siones - El conscepto de b ienes tar - Equivalencia de tangibles e

in tang ib les .

VIII.Selocción_do Paroyectos

Aspectos genearales - i inál is is econónico - Tasa de intearés apax)-

piada.

IX» Paroblemc especiales en la selección <le_P^y£2;tos

X, Asignación de Costos

Obras conunes a varios finos - La asigiación de costos entre los

diversos pa:^Dpósitos.

. T . . . . . • • - • • . . . ; • ' • • ' - >

UNIVERSID/iD mClOlV.L DE COLOMBI/i

- FACULTAD 125 niNAS " '" "- ' • • ' -•'^••••'- '• - P . * ' • \ \iX-^ \ i '

' A \ * -- .1 .1

.•I ,

Hidráulica Avalizada I . .|

Prerarequisito: IH-422 • -"* ••' <_: • • Intensidad hoanria: 4 h/s

\ . ' Asiguatura Electiva

Principio_teóricos paan llegar al diseño de canales

1. Breve repaso a los conceptoe do la Kldaráulica genoaxil»

Generalidade.'^ sobre el flujo por gmvedad.

Tipos de-flujo . .' " / • --U. .••?•

Estados del flujo .:, .:. '. •:..,./, .. - .'

Eegínenes de flujo

2a Paxipiedades de los canales. ,;:• .;•:/

,- clases de cajiales. i. v, • .

Foaxias gecnétricas de un canal , .' '- ;

Elenentos geonétricos de una sección ta?ansvorsal . ,-• ' -

Distribución de velocidades en caaaales

Cálculo de los coeficientes do distribución dé velocidades en

canal . '

Distribución de presionen on una sección de un oannl» Efectos de

la pendiente sobre la distribuciója do presiones,

J. Energía y cantidad de Movinlento . '

Principio cíe la energía en el flujo de conales '; •'-• ••'•'''^''' -

Energía específica . e . , , - . .,...,

Cr i te r io paain flujo c r i t i c o

Penónenos locales

Energía en canales no prisnáticos

parinciplo de la cantidad de novinlento en canales

Función de novinlento en cajialee no prisnáticos

4. Plujo critico , , V.- :

Consideraciones genearales '. .- . ,. •"

Cálculo del factor do sección para flujo oarítico.

cálculo de eaqaonente hidiáulioo "prtTn t lu^o c r í t i c o -

retodos de cálculo.

Contax»l del flujo

Medidas de flujo •• .• -

Medidores de f lujo 'v'*-.^-i-y, : •• •' - ^ i •

5 , F l u j o lUlif03X10 .• ^ • j . ',

Caraoterístií^as del flujo unifoaxie , . ' ' ? . ., •-

Velocidad paara f lujo unifcaxic

Fómitla de Chezy y doteaxiiLnación dol factor de ::aslstencla de

Chezy.

Fómula de Mauning y deteariinación del coeficiente de rugocidad

Anál is is y tablas paaxi deteaninar ol coeficionte de rugocidad

6, Capa l í r j i tc

Qíílculo y foaxiación de la capa l í i i i t o

Ragooidad

Distarlbuoión de velocidades paa:'. flujo unlfoane

Distribución universal de velocidades en flujo tuarbulento

Cálculo dol cocficionto de rugosidad de Mauning •

7» Flujo garadualnente variado

Teoría

Ecuaci.un dlnánica.

Pe r f i l e s de f lu jo , dos i f i c ac ión y aná l i s i s de los pe r f i l e s de

flujo . .

Método del punto s ingular . Altuara de taransición

8 . Plujo ospecialnente variado

Teoría

Ecuación diaiáhica

Anál is is de pe r f i l e s de flujo

Método de l a integración nionérica

Flujo en la superf ic ie de un cajaal

9» Plujo en canales no rec t i l íneos

Teoría geneinl

Egpiaral de f lujo

Pérrlldas do enereía

Sobreelevaeión ' ' - .-

Ondas ta:tínsvearsales

Plujo subcr l t i co . ConsideaTaclones do diseño

FlUJ(jO supearcarítico. Cnnni.doraciónos do diseño

10. Flujo unifome

Conductividad de sección

Cálculo del factor de sección paaxi flujo unlfoaxie

Cálculo de exponento hidráulico paara flujo unifome

Caancterist icas del flugo por ganvodad en conductos cerrados

Rugocidad en canales

Cálculos paara flujo unifoane. (Altura, velocidad, pendiente-) ,

Paroblenas con flujo unifoano -' . • "

Cálculo del caudal de crecientes '• "

Consideraciones paan proyectar l a sección nás oconónlca

Tanbién duixinte el curso ée exponen algunas guías para cálculos rá­

pidos .

Con regla de cálculo . ,. ' ' "

Conputí^.dores

Usos de los ara dio isótopos para nedidas de caudal

.-•í .

, - q .

UNIVEBSIDÍ .D NACIÓN;JI DE COLOMBIA

• ' PACULT/.D DE IIINAS

Hidráulica A.vanza.da_ I I :-

Prerrequls j . to: IH-612 Intensidad horar ia : 4 h / s Asignatura Electiva

Aplicación Pa?áctica de loa pr incipios estudiados en l a Hiditíulica Ayan-

eada I . ., .

1« _ Flujo unlfoame - Diseño de caaia.los ,..,,.. .: - ; " • . ; . v

o - Canales no earosionables, l la ter ia les usados en o l recubriniento

do cajQales paara prevenií l a earoslóa

b - Cr i ter io de velocidad nlhina peanislble •

0- Pendientes longitudiaaalos y do-los taludes • • "•"

d- Altura de re tese o bordo l i b r o . Cr i ter ios

e- Seo- hidráuli-ca óptina ' i' ' : • " • •

' , ... f- Dinensionanlento de canales ' --

g- Cr.nales eroslonables. Métodos de diseño

h- ííétodo de la velocidad náxina peaxdLsible • ,

i - Método de la fuerza ta:Tictiva (o de craT.stro o do drogado)

•"' j - Sección hidrául ica es tab lo . PoslbilidadeB para su oonst iuc- •

c i ó n . V ,. , I ,^- t .

k - Canales en grana .,, ; :~. .. t . • -

1- Velocidad peamieible

n- Solocción del Bcubariniento con gmna

n- Conside3?aciones do diseño y tipos de diseño

Nota: Al final de 5ste capitulo acostunbax) un aresunen do los diferen­

tes nétodoB de constricción, recubriniento, cubicacionesj equi­

pos y factores econónicos da una oba: de este tipo.

2 . Cálculo do pe r f i l e s de f lu jo , (flujo gradualnente variado)

Métodos paír; integaxir la ecuación dlnánlca

Métodos de la integaración gar^fica

Método de la integinclón directa

Método directo por pasoc o etapas

Método noaxial por pasos o etapas . ..i. -

FanillaG de pe r f i l e s paartí var ias condiciones de diseño

Método nomal paa?a perf.iles en cajaales naturales

Método do nivel - caída- descarga o 5c la diferencia de cabeza h i -

daráulica

3 , Problenas do diseño

Ecndinlento de un- canal pain f lujo subcri t ico

Rendiriicnto de. un canal paara flujo supercaritico

P e r f i l e s de flujo en canales no pr isnát icos

Transi.ciones, Estudio general, ejor-tplos nás conúnes

Efectos di rennnso en una presa

Flu^^o bordeando obstarucciones natiiirales

Confluencia de r í o s . (Problena.g que se presentan en los desagües

de a lcan ta r i l l ados )

4» Flujo sobre vertederos

. Vertedeax) de cres ta aguda. Teoría f.encral '

Aireación del Ifonto

Poaxr. de l a cresta y pe r f i l dol najito superior

Calibración de f lujo sobre vertederos

Disipadores de energía

Presión sobre vertederos

Conpuertas f lo tan tes

Flujo aguas abajo del vertedearo

Vertedearos euncrgidos

5» Salto hidaráuliao y SU.B usos cono disipador de energía

Tipos de sa l to hidráulico en canales hoarizontales

Caaracterísticas del sa l to hidráulico

Longitud del sa l to '

P e r f i l dc-l s a l to

LocalizoEión del s a l to

Salto hidráulico cono disipador dd energía

Contarol del salto por nedio de soleans y caídas bniscaa do la base

Diseño gcnea:nl do pozos de aqiiiotnnieinto

Pozo de aquletaniento S/J

Pozo de aquletaniento USBR II

Pozo de aquletaniento USBR IV ' .

Otaros pozos de aquletaniento

Vertedeaxi con calda vertical

Salto hidaráulico en canales do gran pendiente

Salto oblicuo

6. Flujo en cajaales no prisnáticos •

Taransicionos suaves

Flujo subcútico a taxiv-és do transiciones suaves

Contracciones y expansiones en flujo superciítico

Plujo subctítico a taravée do contracciones

Renoneo debido a contracciones -

Flujo en conducto.^. Coberturas

Obstarucciones

Flujo entro soportes de puentes

Plujo a través de rejas

Flujo bajo conpuortas

Confluencia de canales ^

U1IIVEF3IDAD KACIGKAi DE COLOIíSIA

FAa^TAD DE MINAS

Prograna de E;?truotura HldraiÜ-lo^iS

Pr^rroquis.-i co: IH-321 ' _ Intensidad Hoai^ris: 3 h / s

-, - Asignataa:^ Elec.i'iva

Capítulo I Taataroducolón, Referencias

Capít>;.lo 'T. A?.udee: t i pos , l.'-;calizaoi¿n., dlasSo

Caprt'jl: ITI Tomao prorf'andas: t-'.poe^. prcblena de diseño

Oap.ft.:Llo JV Vál-'mlas y coa>pue3 ;as para tomas, vearteícv'os y (-o:.:.?.;otos

Capit'jlp V E'=<-';r.ruot"ja-as do aquietaTnie.nto! de re^al-^o bidrr-iVtToico, ixi-

r;aoto, deflsctoree, e t c .

Capitulo •'¡•1 Jiepreof»?; tipof?, rpsones paareí l a e^saoginoia, contoaido de-.

vr. actudio prclin-inar, tipoe do vertedsron, ec-!rm.ot i.nr-; do

d-js-vT'.a'iión y c'>rLtarolj dfqcrlpción da presas d'? pono.roaa,

descripción de presac da l l e n o ,

Oapfi;ulo VTLI I?>r;rrur;tu-ra3 paa:^ vf'.as y r.-il.stemas de i r r igac ión : nonducti.3,

RctiuoturaD d. e^ivicteinlerito, vertederos latea?ales, contrc-

lee y caldas, r--tpió^i,.

Capítulo VIII Caupll-Tacloroes: detallo./! ds diseño y constarucción

Capítulo IX lufos: P??ot3ccior-.eí3 de o r i l l a s , eonallsaciones y mejorae dva

oua?so, nr.zslles f l uv i a l e s .

Capiculo X Focif.nos sobre estructuras poartuaarias , ' • í "

I lotas i ' •• ' • '

i» Bo. un ?3c.r3estre no . la oidc posible cubrir e l curso de estaruc-

turas hidrciiíD.icas, Ncarroalnente se cubaren los cpitulos I a

\n.c £11 cuanto a l e s capítulos VII y VIII , par te de e l los

cubre ea capi ta les anterioves o en los cursos de canales,

l i egos , etOí Los ca;^ít:'los IX y X son relativamente espe­

cial izados y debido a su conplejidad no podría pensarse

en vn cvi^jriniento rauy exten-^o. • ? -

UNIVSHSIDAr FACIOITAL IG COIOATRIA

FACULTAD DE MINAS

Capítulo I

Capítulo IT

Capítu?.o JII

Capítulo IV

Capitul.o V

Capítulo TL

copítuio \T:I

Capítulo VIII

Cap.ítulo IX

Capítulo X

Capítiao 71

Capítulo XII

IH~652 ?3X)grana de í.-lecinento.' ' ¿ ' ~

Prerrequi s i t o : IH-321 LitciGidad horar ia : 3 h / s Asigiíatura Electiva

Introduccióri, His tor ia , Referencias

Ea?o-glóia: T.Lpos, estinaitivoo do volunen

Propiedades de los ecdíraentos coní?ide:..-Tidos en canjean-

to e indivi.dualenonto

Medidas de canpo y ensayos de laborator io ^cbre Eodinec.t:*s

.T^ierza taract:'.%'a ~ Condición carttica

Transporte de sedincnto de fondo

Tran.'gporte do eedJnento en suspoiRj.ón

Canales en t i e r r a - TeoriTa del réginen Geonetría hP.dráu.-

l i c a de vri rS.o ' •

3^dinentación en enbalses

Tanques desarenadores

Medidapi paaxi prevenir y contarolnr los e:8octos de los

sc-dinoiitcs ' -• , .

Modelos hidi-ául-laos sobre sedinentos - Aroas do inves-

ti.gación '

Nota: Normíilmentp, oe pueda cubirLi' en e l eemaatre e l curso de Sedimen­

t o s ,

UNIWRSI::A;O NÁCIOÍIAL DE COLOMBIA

FACULTAD DE MUTAS

O n . t r ^ l e s Kiclroelcotrir.f.s "

Prcíe.-^o.r: «Tosí Tejada Saenü

i rograpa G^nfjral del Cui-eo

Centra].es T.

Proi-rgqui .=;ito: IE-321 ii.iteri?idyd Koraaria: 3 b/'a Asignatura o lüc t i 'm

üa-'a-7."SnT-f-^ti.car Gener •le»9 y Aspeex-os Fcorómicos d.í_los Pro^r^ctos Hidro-

1 , Gen'rnliüí.doH- hiatori-'^j, i i rpcr tanc ia de l a m a t e r i a . P o t e n c i a l h i d r o -

e l á c t i i c o de l parta.y dol deportamanto de Ant ioqu ia , Si.stema3 F l é o -

t r l c a a en Cr-lcmbla, I.-i'.ta-vmr'.cxj.ác. El éc t r loa . ,

2 J Ca iac te r í s t r ' i - as da un sistertia elccta. ' ico. Cua 'va de Carga „ Ccrírionen-

te-g Se I r r".-<.r\'o d-? o.aj?ga. Curva de dua'ación de l a c a r g a . P íen toa

de base-, P.lontas '"•e P i c o , -

?o Efe.-: to-s -Xo ;.a jlo^^ruaoiun «n l a capacidad i n s t a l a d a da üaia Centaxil,

Curva de s.asaH» Ouarj-a dr- Ierencia l de masas. Hidrog?:>amas, Cux''ras de

du?.Tción dv~l f l u j o - l'ki.bals-s-g,

4-« FonDaclí^n.-dei í a i t - o , SalJao n e t o . S a l t o b r u t o , R-^ndimiento, Potencia

d e l Sa l toc Ti-p''.'. do C é n t r a l o s ,

5* ReconDcimicsitCy f-.:.rplorae.ión g3clóglca» Es-budios p r e l i m i n a r e s , obten­

c ión d'? ¿a t e s 'báalcca, t o p o g r a f í a , infcnnación hidarológica y p l u v i o -

Etfi'oa., Aí'cixi.i. .

6r Carac tar í s - ' : i ras gs;v^:.-^ílos. dól p royec to . Elementos e s e n c i a l e s del

des-arrc l lc hida-coléotarico, Etapa..g de l mismo»

7» Proyac to pre l íminore Anteproyecto . Proj'-ecto paara L l c i t a c i & i , Pax>yec-

t o pora c o n e t r a c s i í a - EBpocif.ioaciones»

8» I n c £ r v « 3 t c r í a do Cünsi-2:uco.iÓ2., Control de e jecuc ión de l a s obras,.

9« Aná l io i a oconómico, hase.3 de compar-ación económica, eva luac ión com­

para ti'';Ti de paxtyoctos, v a l o r a c t u a l , estnidioa de f a c t i b i l i d a d .

Centrales II

Elementos de un Proyecto Hidroeléctrico

1, Obras do-Toma. Captación superficial. Torres de toma profunda, Tomas

do fondo. Rejas. Elementos dé contarol. Compuertas de tablero. Compuer­

tas radiales. Otros tipos de compuertas. Mecanismos de opearación,

2, Sedimentadores y Desarenadores, Bases de diseño. Tipos de purga conti­

nua. Tipos do purga intearmitente. Otros.

3, Conducción, Canales, Velocidades. Canales revestidos. Canales sin re­

vestir. Fórmulas hida?a\3licas, Considearaciones económicas.

4» Táñeles, Historia, Geología, Distribución de esfuerzos y cargas. Sis­

temas de construcción. Túneles én tieraxi. Táñeles en roca. Soportes.

Revestimiento.

5. Almenaaras, Almenaras .simples. Almonaaras dif erencia -cs. Almenaras de

orifici" restringido. Aplicación de la integración aritmética.

6. Tuberías de presión. Tipos de Tubería. Esfuerzos en tuberías. Diáme­

tro económico, /mclajes y apoyos. Montaje,

7. Golpe do ariete. Solución por fórmula de Alliovi, por sistema gráfico

por integración aritmética.

8. Casa de Máquinas, Ubicación, Distribución de servicios y equipos, Di-

mensionaxiionto general. Estructuras, . ^

9. Turbinas, Velocidad específica. Turbinas Farancis, Peíton y Khplan.

Reguladores de velocidad,

10. Equipos oléctricos principales, Alteaimadores, Transf cama dores. Subes­

tación, Línea, de taransmisión.

Nota: El curso so organizará de tal maneara que sea posible tonar Centrales

II sin que para ello sea preirequisito el tomar Centaxiles I.

UNIV3SBSU1AD HACIOHAL IB COLOMBIA

' ,->..- ^ FACULTAD DE MINAS r-• ,:

IH-675 0ptinati3ación_y Sinulación_do

RecU3:«os Hidráulicos

Prerrequisito: Hidrología Intensidad Hba:c.a:da: 4 h/s

Profesor; Darío Valencia R. Asignatua:^ Electiva

Resumen del Progaxuaa:

I» Breve intixiducción o repaso de aspectos económicos relacianados

con: los apartes II y III: teoría d© los rslltiples onjetivos, ol

concepto de bien público y análisis de declsionoe»

II» Aplicación de algunas técnicas do optlnatlzaclón al diseño de sis­

temas de arecursos hlda:^ulicos, con especial arefei-encia al análisis

•global do las configuraciones do una cuenca hidrológica» Se inclui­

rá los nultiplicadores de Lagaitmge, proga:T'xiQción lineal y extensión•

nes y paxigranación dlnánlca. Discusión de las dificultades que se

origlaian en las variaciones estocástioas dé los fenónenos hidrológi­

cos»

III» Planteamiento do los piobloms que conducen a In necesidad de slaaRi-

lar los procesos físicos y las políticas de operación del sistena

hidarológlco do uaia cuenca. So incluía:^ los parincipnles aspectos da

la Hidrología estocástica, lo nlsno que difearentes elenentos y algo-

ritnos de la.sinulnoiÓn» So discutirá ol uso de los conputadoares

electrónicos,

Parograna Detallado

O Introducción» ""': t.

1. Algunos Aspectos Econónicos

1.1.1» Teoría de los Máltlplos Objetivos

1.1.1. Definiciones de una nueva netodfjlogla

1,1»2, Cono exploarcir l a cuarva de taransfoaMaci&i

1»1.3» Necesidad de la elaaulacióh.

1»1»4. Caso de nás de dos objetivos *

1,2 Ideas sobre Análisis de Decisiones

1.2,1 Un ejenplo ilustrativo

1»2,2 Aplicación de la teoría de utilidades ;'

/ 1,2,3 Caso de náltiplos atributos

1»3 Sobre Beneficios y Costos

1.3.1 Beneficios y costos equivalentes

1.3.2 la tasa de descuento

^ 1,3.3 Un ejenploí expansiones do capacidad

1,4 Acerca de l a Inceanfcldunbro del Diseño

1.4.1 Primer ejenplo: Diseño de una tuboarla de pare-

sión

1.4.2 Segundo ejenplo: beneficio y péa?didas en i r t i -

•.•-•S. gación

2 , Optinizacióa

2.1 GeneiTílidades

2.2 Los ná l t ip l icadores de Lagarange

2 .2 .1 LitearprotaciÓn de los nul t ip l icadores

2.2.2 Ejenplo: Diseño de un caaial

2»2.3 Caso de desigualdades en l a s res t r icc iones

2»3 Parogra,nación dlnánlca

2.3.1 Priner ejemplo: tuberías de presión y estacio­

nes de boubco»

2.3.2 Segundo ejemplo: opearación de enbalses y pérdi-

. . das a corto plazo.

2.3.3 Tercer ejenplo: expansiones do capacidad at€i>-

der deuTjadas no lineales

2,4 Parogrannción Lineal /.i*" *•

2,<,1 Qeneaxilldades

2»4»2 Apí.icación di problctia do l a s oonfiguaraciones en e l desaan«>-

11o de unn cuenca hidrográfica

Sinulación ' ' '

9*X Consldearaciones sobro la Sinulación de Sistenas

3»1»1 Los nodelos

3.1.2 Necesidad de la sinulación .

3.1.3 Etapas de la sinulación

3.1.4 Una ad-'rertencla final

5.2 Gonearación de algunos eventos a lea tor ios

3»2,1 N\&aearos a l azar pax)veni»ntes de uaaa distarf.bución

- - dada

3»2»2 Nanearos a l azar pjrovenientes de una dis t r ibución

. . nomal

3»2»3 Geneanción de n\Jao3X»s oSrrelaclonados

3»3 Hidología Estocástica

3.3.1 Algunos nodelos anter iores

3.3«2 El nodelo geneaxíl

3»3.3 Modelos narkovianos

3»3»4 Modelos no narkovianos

3»3.5 Modelos de desagregación

3,3.6 Alguaias conclusiones sobre los nodelos paaxi los

pax)Ccsos hidarológicos

5«4 Finalización del ejenplo sobare Opoaración de Enbalses y Pér­

didas a Corto Plazo,

j»5 Sinulación de los Parocesos f í s i cos y de decisión en una

cuenca hidarográfica

3.5.1 Tipos de sidulaciónt slnulaciones slncarónica y

. . diacarónica} slnulaciones con l luv ias y caudales

3.5.2 Estructuan dol s is tena de Infoaxiaclón

3.5.3 Diferentes subsistencias de l a sinulación

305.4 Conclusión.

UNIVERSIDAD ÍTACIONAL DE COLOMBIA

FACUIíTAD DD IIINAS

Id-802 Proyecto sobre Hidro logía Es tooas t i co

Prorarequie i tc : Ei..dro].ogía ' • .

In t ens idad Hoit i r ia! 3 ^X- •

Profe .éon Darío Valencia S, Asignatijiara Eloot i - 'a

Dirrant'^ t;l neraeptre se estudlaaríí^ en f c m a do semixtario? alg-.mos de lof?

concrp-^o." p:-;lirlopalee r e l ac ionados ccn s e r i e s caronológloas, haciendo én-

fapi.s v-n £iqi:olla,3 s e r i e s de mns importancia en Hidarología, La t e o r í a

a r í dp.caa.-nrollada se a p l i c a r á a infoamación hidrológi .ca d i spon ib le^

f erÓTL tradoB loo s i g u i e n t e s a s p e c t o s :

I , Df-ííjii-ciones y s u p c s i o i o n e s , Fi-nciones rauestarales, Estacionaarldad

y e r g o l i c i d a d ,

I I . A n á l i s i s on e l dominio de l tiorapoo Componentes deijerDln.ística3 y a l e a -

to.Tj.as^ Esta¿íst"'-o.'3 p r i r i c p a l e s de l a s s e r i e s (cronoí.ógicap) c e n c i -

l l a s y Ü . Í Í t i p l ee ,

V ITJ- Fi:i.'.áair.snto.s do l a t e o r í a goueral de 3.a r e g r e s i ó n l i n e a l m u l t l v a r i a d a .

Ana].:.i5Ís y Sin+.--sid da s e r i e s caronológicas,

T.Ve Modo7.or Markovloiioa 2' ^ o .'narkovianos para e l e s tud io do c i e r t o s p r o ­

cesos,-. M>delo.3 de desagrG¿«:iúión»