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Grado en Ingeniería de los Recursos Mineros y Energéticos

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Obras Hidráulicas

Código asignatura
GIMINA01-4-032
Curso
Cuarto
Temporalidad
Segundo Semestre
Materia
Obras y Aprovechamientos Hidráulicos
Carácter
Optativa
Créditos
6
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Tutorías Grupales (2 Horas)
  • Prácticas de Aula/Semina (7 Horas)
  • Clases Expositivas (35 Horas)
  • Prácticas de Laboratorio (14 Horas)
Guía docente

Las obras o infraestructuras hidráulicas constituyen un conjunto de estructuras construidas con el objeto de manejar el agua, cualquiera que sea su origen, teniendo como finalidad su aprovechamiento o protección. Generalmente se consideran obras hidráulicas las presas, canales, esclusas, sistemas de abastecimiento de agua potable, recogida de aguas residuales, riego, etc.

Esta asignatura tiene como objetivo finalidad que el alumno comprenda los fundamentos básicos de los proyectos de diseño, construcción y explotación de las obras hidráulicas. La asignatura aporta, por tanto, parte de la formación necesaria para que el futuro titulado pueda desarrollar adecuadamente las atribuciones profesionales relacionadas con el abastecimiento de agua y con su capacidad para proyectar, construir y explotar cualquiera de sus fases.

Teniendo en cuenta los contenidos desarrollados previamente en asignaturas impartidas por el área de Ingeniería Hidráulica (Hidráulica e Hidrología, Hidrología Superficial y Subterránea, Sistemas de Abastecimiento y Saneamiento) la asignatura se centrará en: analizar desde un punto de vista funcional las distintas obras hidráulicas; conocer aspectos clave del diseño, construcción y mantenimiento de presas de hormigón; utilizar correctamente la metodología para evaluar la rentabilidad de una obra hidráulica previa a su construcción; conocer aspectos de diseño y constructivos de obras de transporte (a presión en tuberías y en lámina libre en canales).

Por tanto, se dotará al alumno de las herramientas necesarias para realizar la ingeniería de obras hidráulicas, lo que le permitirá plantear soluciones técnicas a problemas reales.

La asignatura de Obras Hidráulicas pertenece al módulo Tecnología Específica y se estudia en el segundo semestre del tercer curso. La materia correspondiente es MT14 – Obras y Aprovechamientos Hidráulicos.

Se considera conveniente haber cursado y superado la asignatura precedente del Área: Hidráulica e Hidrología.

Competencias Básicas:

CB1     Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.

CB2     Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.

CB3     Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

CB4     Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

CB5     Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

Competencias Genéricas:

CG01  Capacitación científico-técnica para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Obras Públicas y conocimiento de las funciones de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, construcción, mantenimiento, conservación y explotación.

CG02  Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico y legal que se plantean en la construcción de una obra pública, y capacidad para emplear métodos contrastados y tecnologías acreditadas, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia en la construcción dentro del respeto por el medio ambiente y la protección de la seguridad y salud de los trabajadores y usuarios de la obra pública.

CG03  Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria durante el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Obras Públicas.

CG04  Capacidad para proyectar, inspeccionar y dirigir obras, en su ámbito.

CG05  Capacidad para el mantenimiento y conservación de los recursos hidráulicos y energéticos, en su ámbito.

CG06  Capacidad para el mantenimiento, conservación y explotación de infraestructuras, en su ámbito.

CG07  Capacidad para realizar estudios y diseñar captaciones de aguas superficiales o subterráneas, en su ámbito.

CG09  Conocimiento de la historia de la ingeniería civil y capacitación para analizar y valorar las obras públicas en particular y la construcción en general.

Competencias Específicas:

Tecnología Específica, Hidrología

EH01   Conocimiento y capacidad para proyectar y dimensionar obras e instalaciones hidráulicas, sistemas energéticos, aprovechamientos hidroeléctricos y planificación y gestión de recursos hidráulicos superficiales y subterráneos.

Tecnología Específica, Construcciones Civiles

EC03   Capacidad para construcción y conservación de obras marítimas (sólo especialidad de construcciones civiles).

Resultados de aprendizaje:

Al finalizar el curso, estas competencias se deben concretar en unos resultados de aprendizaje. En concreto, el alumno ha de ser capaz de: 

  • Conocer y ser capaz de aplicar los conceptos básicos y la terminología propia de las obras hidráulicas.
  • Analizar utilizando distintos métodos la regulación que aportan los embalses.
  • Conocer la normativa española de aplicación para la construcción y explotación de presas, así como los distintos tipos de presas existentes.
  • Conocer los distintos métodos constructivos existentes para la construcción de presas de hormigón, así como los componentes de los sistemas de auscultación.
  • Analizar la funcionalidad de los distintos elementos de evacuación de las presas.
  • Comprender el proceso de laminación de avenidas en una presa.
  • Manejar los conceptos y parámetros necesarios para evaluar la viabilidad económica de proyectos de obras hidráulicas.
  • Distinguir aspectos clave relacionados con el diseño de obras de transporte (canales y tuberías).

Se han estructurado los contenidos en Unidades Didácticas y estos en Temas como se indica a continuación:

Unidad Didáctica 1- Análisis funcional de las obras hidráulicas

Tema 1.1. El agua y las obras hidráulicas

Tema 1.2. Estudios de regulación

Tema 1.3. Regulación gráfica

Tema 1.4. Regulación numérica

Unidad Didáctica 2- Cuestiones generales sobre presas

Tema 2.1. Conceptos básicos. Normativa. Clasificación de las presas

Tema 2.2. Aspectos constructivos de presas de hormigón. Auscultación de presas

Unidad Didáctica 3- Estudio de estabilidad en presas de gravedad de hormigón

Tema 3.1. Normativa. Solicitaciones activas sobre la presa y reacciones

Tema 3.2. Reacciones

Tema 3.3. Cálculo de estabilidad

Unidad Didáctica 4- Elementos de evacuación de las presas

Tema 4.1. Aliviaderos. Desagües. Tomas de explotación

Tema 4.2. Elementos de los aliviaderos

Tema 4.3. Reintegro con el río: cuenco amortiguador, trampolín de lanzamiento

Tema 4.4. Laminación de avenidas

Unidad Didáctica 5- Evaluación económica de proyectos de Obras Hidráulicas

Tema 5.1. Introducción. Conceptos previos

Tema 5.2. Indicadores económicos para evaluación económica de proyectos

Unidad Didáctica 6- Obras de transporte: consideraciones de diseño

Tema 6.1. Conducciones en lámina libre: canales

Tema 6.2. Conducciones en presión: tuberías

Se realizarán 6 prácticas de laboratorio con las duraciones que se indican:

Práctica 1- Medida de caudal y determinación experimental del coeficiente de rugosidad de Manning en canal hidrodinámico (2 horas).

Práctica 2- Cálculo de la energía del fluido y resalto hidráulico (2 horas).

Práctica 3- Cálculo del caudal de desbordamiento en un vertedero “Creager” (2 horas).

Práctica 4- Visita a presa de central hidráulica (2 horas).

Práctica 5- Introducción al manejo de software libre de simulación hidráulica: HEC-RAS (4 horas).

Práctica 6- Modelado numérico con HEC-RAS y verificación experimental del canal de laboratorio de la EPM (2 horas).

Esta asignatura se encuentra relacionada con los siguientes los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) aprobados por la ONU en la Agenda 2030: (6) Agua Limpia y saneamiento, , (9) Industria, innovación e infraestructuras y (11) Ciudades y comunidades sostenibles.

La metodología empleada para alcanzar los resultados del aprendizaje está en función de los criterios propuestos en la memoria de verificación. Se clasifica a esta asignatura del tipo T5 y corresponde aproximadamente a un aprendizaje de:

•    Clases expositivas: 35 horas

•    Prácticas de laboratorio/campo/informática: 14 horas

•    Prácticas de aula: 7 horas

•    Tutorías grupales: 2 horas

•    Sesiones de evaluación: 2 horas

•    Trabajo grupo: 30 horas

•    Trabajo autónomo: 60 horas

Correspondiendo a:

•    Trabajo presencial de profesor y alumnos: 60 horas

•    Trabajo personal del estudiante: 30 horas

La metodología utilizada consistirá en:

Clase expositiva de teoría y prácticas de tablero: una presentación expositiva de cada uno de los temas, por parte del profesor de la asignatura. Será impartida a todos los alumnos conjuntamente, según los grupos de teoría establecidos, no necesariamente como lección magistral, sino procurando una participación activa del alumnado en la dinámica de las mismas. Se desarrollarán los contenidos teóricos de la asignatura, combinados con la resolución de problemas y ejercicios, poniendo a disposición de los estudiantes los materiales necesarios para su comprensión.

Las prácticas de aula serán impartidas al grupo de alumnos, y van a permitir realizar actividades de discusión teórica o preferentemente prácticas realizadas en el aula que requieren una elevada participación del estudiante, incluyendo exposiciones orales de algún caso real o pequeño trabajo de investigación relacionado con la asignatura.

Clases prácticas de laboratorio: Tienen lugar en los laboratorios docentes de la titulación, o en las aulas de informática. Se propondrá la resolución de diferentes prácticas, que serán desarrolladas por los alumnos durante la clase práctica y posteriormente calificadas por el profesor.

Tutorías grupales: Serán actividades programadas de seguimiento del aprendizaje en las que el profesor se reúne con un grupo de estudiantes para orientar sus labores de estudio y aprendizaje autónomo y de tutela de trabajos dirigidos o que requieren un grado de asesoramiento muy elevado por parte del profesor. Están orientadas a resolver aquellos aspectos que más interesen a los alumnos, por lo que se considera muy importante la participación activa y no solo la mera asistencia.

Con objeto de facilitar y racionalizar la organización docente de la Universidad, se propone la siguiente tipología de modalidades organizativas:

  1. Presenciales:
    1. Clases expositivas
    2. Prácticas de aula/Seminarios
    3. Prácticas de laboratorio/campo/aula de informática/aula de idiomas
    4. Prácticas clínicas hospitalarias
    5. Tutorías grupales
    6. Prácticas externas (en otras instituciones o empresas)
    7. Sesiones de evaluación
  2. No presenciales:
  3. Trabajo autónomo
  4. Trabajo en grupo

En la tabla adjunta se recoge la planificación temporal en la que se contempla el conjunto de actividades que deberán ser realizadas (esta organización tiene carácter orientativo):

TRABAJO PRESENCIAL

TRABAJO NO

PRESENCIAL

Temas

Horas totales

Clase Expositiva

Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres

Prácticas de laboratorio /campo /aula de  informática/ aula de idiomas

Prácticas clínicas  hospitalarias

Tutorías grupales

Prácticas  Externas

Sesiones de Evaluación

Total

Trabajo grupo

Trabajo autónomo

Total

Análisis funcional de las obras hidráulicas

25

7.5

1.5

2

11

4

10

14

Cuestiones generales sobre presas

18.5

4.5

1

4.5

4

10

14

Estudio de estabilidad en presas de gravedad de hormigón

27

7.5

1.5

1

9

8

10

18

Elementos de evacuación de las presas

38.5

10.5

3

8

1

22.5

6

10

16

Evaluación económica de proyectos de obras hidráulicas

17

2

1

3

4

10

14

Obras de transporte: consideraciones de diseño

24

3

4

1

2

10

4

10

14

Total

150

35

7

14

0

2

0

2

60

30

60

90

MODALIDADES

Horas

%

Totales

Presencial

Clases Expositivas

35

23%

40%

Práctica de aula / Seminarios / Talleres

7

5%

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

14

9%

Prácticas clínicas hospitalarias

0

0%

Tutorías grupales

2

1%

Prácticas Externas

0

0%

Sesiones de evaluación

2

1%

No presencial

Trabajo en Grupo

30

20%

60%

Trabajo Individual

60

40%

Total

150

Se tendrá en cuenta, a la hora de calificar las pruebas:

  • Orden, limpieza y presentación general.
  • Redacción adecuada y ausencia de faltas de ortografía. Claridad, estructura lógica y nivel de detalle de la resolución.
  • Uso de unidades correctas. Se considerará especialmente grave el uso de unidades que no mantengan la coherencia dimensional de las ecuaciones.
  • Validez de los resultados, sin que estos sean disparatados o físicamente imposibles.

Todo trabajo escrito entregado fuera de plazo no será evaluado.

La calificación de las pruebas (ordinaria y extraordinaria) es una media ponderada de tres apartados:

  • Pruebas Escritas (pruebas de respuesta corta y/o pruebas de desarrollo): 60%.
  • Prácticas de Aula/Tutorías Grupales (trabajos y proyectos): 20%.
  • Prácticas de Laboratorio (informes/memoria de prácticas): 20%.

En Prácticas de Aula/Tutorías Grupales y Prácticas de Laboratorio se tendrá en cuenta la participación activa del alumnado.

Para aprobar la asignatura, la suma global habrá de ser igual o superior al 50%, siendo necesario que la calificación en cada uno de los apartados sea igual o superior al 40% de su valor. En la prueba escrita será requisito obtener un 30% de la calificación tanto en la parte teórica como en la de problemas.

Las calificaciones obtenidas en Prácticas de Aula/Tutorías Grupales y Prácticas de Laboratorio se mantendrán en las convocatorias extraordinarias del curso académico.

Convocatoria ordinaria:

Sólo se evaluarán las Prácticas de Aula/Tutorías Grupales y Prácticas de Laboratorio cuando la asistencia supere el 80%.

Convocatoria extraordinaria:

Las pruebas de Prácticas de Aula/Tutorías Grupales y Prácticas de Laboratorio serán del mismo tipo que en la Convocatoria ordinaria. Su duración será de 1 y 3 h respectivamente y se llevarán a cabo al finalizar la prueba extraordinaria.

Evaluación diferenciada:

Las pruebas, junto con su ponderación, serán:

  • Examen escrito (teórico y/o práctico): 80%
  • Prácticas de laboratorio (mismos supuestos que el alumnado presencial): 20%

Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo.

Básica:

  • Martín Carrasco F.J., Garrote de Marcos L. Dimensionamiento y Optimización de Obras Hidráuli-cas. Ed. Garceta, 2013. 4ª Edición.
  • Vallarino Cánovas del Castillo E. Tratado básico de presas. Ed. Garceta, Colección Seinor, 2006. 7ª Edición.
  • Liria Montañés J. Canales hidráulicos. Proyecto, Construcción, Gestión y Modernización. Ed. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 2001.
  • Suárez López J., Martínez Abella F., Puertas Agudo J. Manual de conducciones de uralita. Sistemas de conducciones en infraestructuras, riego y edificación. Ed. Thomson-Paraninfo, 2007.
  • Balairón Pérez L. y varios autores. Guía técnica sobre tuberías para el transporte de agua a pre-sión. Ed. Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX), 2009. 6ª Edición.

Complementaria:

  • Granados, A., Garrote, L., Delgado, F., Martín, F. Problemas de obras hidráulicas. Ed. Colegio de ingenieros de caminos, canales y puertos, 1999.
  • Chow, V.T. Hidráulica de los canales abiertos. Ed. Diana, 1983.
  • Novak, P. Hydraulic Structures. Unwin Hyman Ldt.London.

Otros Recursos (Campus Virtual):

  • Transparencias de la asignatura.
  • Cuadernos de prácticas.
  • Documentación para la realización de los trabajos de exposición oral.