INFORME TÉCNICO

HIDRÁULICA. ALSINA RANGEL FRANCIS.

OÑATE VILLARREAL EDGAR.OROZCO GUTIÉRREZ JOSÉ.

SÁNCHEZ BUSTAMANTE ANTONIO.SÁNCHEZ MARTÍNEZ ANDRÉS.

Grupo de Trabajo: 6

PRESENTADO A:INGENIERO EFRAÍN OLIVOS.

20161

ÍNDICE.

1. Introducción.2. Objetivos.3. Concepto4. Justificación.5. Ingeniería Hidráulica.6. Áreas de la Ingeniería Hidráulica.7. Historia de la Ingeniería Hidráulica.8. Ramas de la Ingeniería Hidráulica.9. Centrales Hidroeléctricas más grandes del mundo.10. Funciones de un Ingeniero Hidráulico.11. Obra Hidráulica.

- Clasificación de las obras hidráulicas.12. Conclusión.13. Bibliografía.

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1. INTRODUCCIÓN

En este informe mostraremos conceptos importantes de la Ingeniería Hidráulica para que podamos dominar con más firmeza esta rama de la Ingeniería Civil; conoceremos cuáles son los aspectos positivos de esta especialidad de la ingeniería y cómo nos beneficia a nosotros como sociedad, ya que por alguna razón

importante esta rama de la ingeniería civil es la más antigua.

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Es una de las ramas típicas de la ingeniería civil que se ocupa de la proyección y realización de obras relacionadas con el agua y se emplea para las diferentes funciones, como la obtención de la energía hidráulica, para la irrigación, potabilización, canalización y para la construcción de estructuras en mares, ríos y lagos.

2.OBJETIVOS.

General:

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Conocer y dominar los aspectos positivos de la hidráulica y los beneficios que ésta brinda a la sociedad.

Específicos:

Aprender de la historia de la ingeniería hidráulica desde sus inicios hasta el día de hoy.

Conocer las diferentes ramas que compone a la ingeniería hidráulica.

Comprender las funciones que debe ejercer un ingeniero hidráulico.

Entender qué es una obra hidráulica y cómo se clasifican.

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3.CONCEPTO.

La hidráulica es una rama de la mecánica de fluidos y ampliamente presente en la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los líquidos.

Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa y a las condiciones que estén sometido al fluido, relacionadas con la viscosidad de este.

Las propiedades específicas de los fluidos son:

1. Carencia de forma propia; lo mismo que los gases, los líquidos adquieren la forma del recipiente que contiene y el trabajo exigido para tal menester es muy pequeño.

2. Incomprensibilidad; contrariamente a los gases, los líquidos son prácticamente incomprensibles, por lo que una pequeña variación de volumen produce un notable salto de presión.

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4.JUSTIFICACION.

La hidráulica sirve para resolver problemas como el flujo de fluidos por conductos o canales abiertos y el diseño de presas de embalse, bombas y turbinas. Podemos dar el caso de una prensa hidráulica, que es un aparato que sirve para levantar grandes pesos aplicando fuerzas pequeñas.

La Ingeniería hidráulica importante ya que nos posibilita analizar las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de las aguas. También, mediante el cálculo matemático, el diseño de modelos que a pequeña escala y la experimentación con ellos, es posible determinar las características de construcción que deben de tener presas, puertos, canales, tuberías y maquinas hidráulicas como el gato y la prensa.

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5.INGENIERÍA HIDRÁULICA.

La ingeniería Hidráulica es una de las ramas tradicionales de la Ingeniería Civil y se ocupa de la proyección y ejecución de obras relacionadas con el agua, sea para su uso, como en la obtención de energía hidráulica, la irrigación, la potabilización, canalización u otras, sea para la construcción de estructuras en mares, ríos, lagos o entornos similares, incluyendo los diques, represas, canales, puertos, muelles, esclusas, rompeolas, entre otras construcciones.

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6.ÁREAS DE LA INGENIERÍA HIDRÁULICA.

La utilización del agua: Aunque parezca una tarea más sencilla pero no por ello menos importante en que se utiliza es sistemas de riego, en cómo conseguir agua para plantaciones tanto de productos de agricultura como en jardinería.

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La obtención de energía hidráulica: En esta los ingenieros hidráulicos la obtienen del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía renovable.

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La potabilización: La potabilización también es un campo donde pueden ocupar un puesto los ingenieros hidráulicos, toda vez que se trata de sistemas relacionados con el agua y su depuración para sus diferentes utilizaciones en sector industrial, comercial, doméstico.

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La canalización: La canalización de aguas se destina para el transporte de fluidos, en este caso agua, y que se diferencia de las tuberías normalizadas en que están en la superficie y no van bajo tierra. Tanto la descripción de estos canales como su diseño es competencia de la ingeniería que nos ocupa.

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La construcción: de estructuras en mares, ríos, lagos. Como diques, presas, represas, canales navegables o no, esclusas, muelles, puertos, rompeolas, etc. entre otras muchas construcciones.

7.HISTORIA DE LA INGENIERÍA HIDRÁULICA.

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La ingeniería Hidráulica es tan antigua como la civilización misma. Esto es evidente si se piensa en la lucha del hombre por la supervivencia, que lo obligó a aprender a utilizar y controlar el agua. Por esto, las civilizaciones antiguas se desarrollaron en las proximidades de los grandes ríos y basaron su economía en la agricultura. Paulatinamente fueron utilizando el riego en sus formas primitivas.

Del año

4000 al 2000 A. C. los egipcios y los fenicios ya tenían experiencias en problemas de agua, en la construcción de sus barcos y sus puertos. En ese tiempo, China, India, Pakistán, Egipto y Mesopotamia iniciaron el desarrollo de los sistemas de riego. Los chinos también experimentaron en la protección contra inundaciones, Después del alto 500 A. C. en la Grecia antigua se construyeron acueductos y se empezaron a desarrollar fórmulas para dichos sistemas; fue éste uno de los primeros intentos para la elaboración de un modelo matemático. Después, básicamente s lo se conoce la invención del molino de viento utilizado para extraer aguas

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subterráneas. Ya en el siglo XVI se desarrollaron los principios de la hidráulica con científicos como Keppler y Torricelli, alrededor del año 1800 Newton, Bernouilli y Euler perfeccionaron dichas teorías.

El primer modelo físico hidráulico construido en el año 1795 por el ingeniero Luís Jerónimo Fargue sobre un tramo del Río Garona. En el año 1885, Reynolds construyó un modelo del río Merssey, cerca de Liverpool. Él anotó que la relación existente entre la fuerza de la inercia y la fuerza de fricción interna era de gran importancia para el diseño de los modelos hidráulicos.

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Hoy en día, esta relación se denomina número de Reynolds, parámetro adimensional muy significativo en los modelos hidráulicos actuales.

El arquitecto naval William Froude, en 1870, indicó la importancia de tal relación de la fuerza de inercia y de la fuerza de gravedad. En la actualidad ésta relación se denomina número de Froude, parámetro adimensional básico en el análisis de los modelos hidráulicos. El primer laboratorio hidráulico fue fundado en Dresden (Alemania) en 1891, por el profesor Engels, y después de éste muchos otros aparecieron en casi todos los países del mundo; hoy en día hay de un centenar.

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8.RAMAS DE LA INGENIERÍA HIDRÁULICA.

Los temas tratados por la ingeniería hidráulica, siendo muy amplios naturalmente permiten la especialización en los diversos temas.

Hidráulica Fluvial: el ingeniero hidráulico con especialización en hidráulica fluvial estudia las intervenciones del hombre sobre los ríos, ya sea para la adecuación al sistema de aprovechamientos del recurso hídrico, la disminución de riesgos de daños por inundación, o bien por la intersección del rio con una obra de infraestructura (carretera, ferrocarril, conducciones, etc). El ingeniero fluvial debe tener también conocimientos de hidrología, transporte sólido, dinámica fluvial y geomorfología fluvial.

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Hidráulica Sanitaria: la ingeniería sanitaria, por su importancia es considerada en muchos países como una carrera separada, en otros países es considerada una especialización de la ingeniería hidráulica y la ingeniería civil. Se ocupa de diseñar, construir y operar sistemas de abastecimiento de agua potable, en todos sus componentes, destinados a la captación del agua, desde ríos o lagos, relacionándose aquí con la ingeniería fluvial, hasta la distribución del agua potabilizada a los usuarios; sistemas de alcantarillado sanitario y plantas de tratamiento de aguas servidas, incluyendo las estructuras destinadas a la devolución del agua ya tratada adecuadamente al ambiente.

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9.CENTRALES HIDROELECTICAS MÁS GRANDES DEL MUNDO.

Las centrales hidroeléctricas generan energía eléctrica aprovechando la energía potencial gravitatoria que se obtiene de la caída de una masa de agua a través de un desnivel geodésico. Sus orígenes se remontan a los molinos que eran colocados en las corrientes de los ríos para aprovechar el movimiento del agua. Las centrales nucleares abastecen de energía eléctrica a miles de millones de hogares en todo el mundo, pero no son las únicas encargadas de esta labor, pues también las grandes centrales hidroeléctricas se encargan de la generación de una gran cantidad de electricidad. Aquí la lista de las 5 más grandes.

1. REPRESA DE LAS TRES GARGANTAS

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País: China Río sobre el que se ubica: Yangtsé Propietario: China Yangtze Power, subsidiaría de China Three Gorges Corporation Fecha de inicio: 14 de diciembre de 1994 Año de terminación: 2011 Capacidad total: 22,500 MW Producción anual máxima: 80.8 GWh Área inundada: 1,045 km²

2. REPRESA DE ITAIPÚ

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País: Brasil y Paraguay Río sobre el que se ubica: Paraná Propietario: Itaipu Binacional Fecha de inicio: Enero de 1970 Año de terminación: 1984, 1991 y 2003 Capacidad total: 14,000 MW Producción anual máxima: 94.7 GWh Área inundada: 1,350 km²

3.REPRESA DE GURI (CENTRAL HIDROELÉCTRICA SIMÓN BOLÍVAR)

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País: Venezuela Río sobre el que se ubica: Caroni Propietario: CVG Electrification del Caroni CA Fecha de inicio: 1963 Año de terminación: 1986 Capacidad total: 10,200 MW Producción anual máxima: 46 GWh Área inundada: 4,250 km²

4.REPRESA DE TUCURUÍ

País: Brasil Río sobre el que se ubica: Tocantins Propietario: Dato no disponible Fecha de inicio: 1975 Año de terminación: 1984 Capacidad total: 8,370 MW

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Producción anual máxima: 41 GWh Área inundada: 3,014 km²

5. PRESA GRAND COULEE

País: Estados Unidos Río sobre el que se ubica: Columbia Propietario: Dato no disponible Fecha de inicio: 16 de julio de 1933 Año de terminación: 1942, 1980 Capacidad total: 6,809 MW Producción anual máxima: 20 GWh Área inundada: 324 km²

10. FUNCIONES DE UN INGENIERO HIDRÁULICO.

Los ingenieros hidráulicos, tiene la función de realizar diseños, luego materializarlos y operar en las obras hidráulicas a base de investigaciones, pues ésta se apoya en gran manera de los resultados experimentales. Todas las teorías importantes para la ingeniería hidráulica, a su vez son sustentadas por el uso de instrumentos matemáticos,

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que van modernizándose de acorde a los tiempos; de todas maneras siempre se obtiene algún coeficiente o fórmula empírica, la cual resulta ser la manera en que se resuelven los problemas prácticos, luego de haberla determinado por medio de experimentos de laboratorio, de obras construidas y de operantes.

Entre las funciones que desempeñan los ingenieros hidráulicos se encuentran:

La elaboración de grandes estructuras como son las presas, las esclusas, los canales navegables, los puertos, entre otros tipos de obras.

Todo tipo de obras que se relacionan con la agricultura, pues esta es una de las especialidades de la ingeniería hidráulica, de hecho su nombre es hidráulica agrícola, en ella se realizan: sistemas de riego y de drenaje.

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La crearon de obras ambientales, tales como: presas filtrantes que ayudan a controlar la erosión, defensas ribereñas y muchas más.

11. OBRA HIDRAULICA.

Obra hidráulica o infraestructura hidráulica es una construcción, en el campo de la ingeniería civil, donde el elemento dominante tiene que ver con el agua. Se puede decir que las obras hidráulicas constituyen un conjunto de

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estructuras construidas con el objeto de manejar el agua, cualquiera que sea su origen, con fines de aprovechamiento o de defensa Se puede decir que las obras hidráulicas constituyen un conjunto de estructuras construidas con el objeto de manejar el agua, cualquiera quesea su origen, confines de aprovechamiento o de defensa.

- Clasificación de las Obras Hidráulicas:

Infraestructura Hidráulica:

Obras de captación: Extrae las aguas de su medio natural (presas de derivación, toma directa sobre los ríos, galerías filtrantes, Torres-toma, Pozos).

Obras de transporte: Transporta el agua desde el sitio de

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captación a los lugares de consumo o de estos a los sitios de descarga (tuberías o conductos cerrados, cruces de ríos o quebradas, canales).

Obras de control: Destinadas a modificar el régimen cronológico natural de las aguas para hacerlo compatible

con las necesidades (Aliviaderos, Embalses, Estanques).

Obras de distribución: Su función es repartir el agua entre los usuarios.

Obras de recolección: Las obras de captación son las obras civiles que se utilizan para reunir y

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disponer adecuadamente el agua superficial o subterránea.

Obras de tratamiento: Son las obras civiles donde se llevan a cabo los procesos de tratamiento fisicoquímico y biológico de las aguas residuales (sedimentación, lodos activados, filtración, etc.).

Obras de protección y mejoras de cauces: La protección contra las inundaciones incluye, tanto los medios estructurales, como los no estructurales, que dan protección o reducen los riesgos de inundación.

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Obras de transformación de energía hídrica: Es un conjunto de obras que permiten la transformación de la energía hidráulica en energía eléctrica principalmente.

Infraestructura Civil.

Infraestructura de desarrollo urbanístico: Son el conjunto de obras que benefician y dan servicio al sector urbano.

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Infraestructura de red vial de comunicaciones: Son obras de carácter vial, pero que por ser construidos sobre el agua las podemos considerar como obra hidráulica.

12. CONCLUSIÓN.

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Al finalizar la investigación realizada podemos concluir que se logró los objetivos plantados, ya que se comprendió cuáles son las funciones de un ingeniero hidráulico, conocimos si historia tanto de la hidráulica como la de la ingeniería hidráulica, conocimos sus ramas de especialización, la clasificación de sus obras, las 5 centrales hidroeléctricas más grandes del mundo.

Sabemos identificar el concepto de hidráulica, las áreas de la hidráulica, llegando a la conclusión de que se ha llegado a comprender sus objetivos luego de haber repasado más de una vez la información ganada y planteada en éste informe por medio de una investigación.

13. BIBLIOGRAFÍA.

http://www.slideshare.net/EduardoCalderonAlayo/monografa-ingenieria-hidraulica-en-el-mundo-upao

http://conceptodefinicion.de/ingenieria-hidraulica/

https://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulica

http://civilgeeks.com/2012/08/17/apuntes-de-interes-sobre-hidraulica/

http://es.slideshare.net/alejocamacho98/hidro-48172753

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