hidraulica e hidrologia para puentes

Nombre del documento: Programa de estudio de Asignatura de Especialidad.

Cdigo: ITVH-AC-PO-011-02

Revisin: O

Referencia a la Norma ISO 9001:2008 7.3

Pgina 1 de 10

1

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura: Hidrulica e Hidrologa de Puentes

Carrera: Ingeniera Civil

Clave de la asignatura: HIF-1302

(Crditos) SATCA1: 3-2-5

2.- PRESENTACIN

Caracterizacin de la asignatura. Esta asignatura proporciona al perfil del Ingeniero Civil los conocimientos necesarios para analizar y resolver problemas especficos de las vas terrestres relacionados con el diseo hidrulico e hidrolgico de puentes. Se relaciona con las asignaturas antecedentes de Mtodos Numricos, Hidrologa Superficial, Hidrulica Bsica, Hidrulica de Canales y Topografa. Esta relacin se establece de manera particular en temas asociados al clculo de races de polinomios, los procedimientos de interpolacin lineal, los principios conservativos de la masa, energa, adems del clculo de precipitaciones y avenidas mximas por medio de los mtodos de la hidrologa superficial los cuales requieren a su vez de levantamientos topogrficos de la zona en estudio. Esta materia se ubica en la parte final del Plan de Estudios debido a su carcter de asignatura integradora de los conocimientos previos. Intencin didctica. Se organiza el temario en siete unidades, en cada una de ellas se abordan los conceptos y se efectan aplicaciones a la ingeniera; se enfatiza la importancia del diseo hidrulico e hidrolgico en el puente para determinar las obras de proteccin contra la socavacin y los niveles de construccin de la superficie de rodamiento necesarios para un ptimo funcionamiento. Por otra parte se sugiere una actividad integradora, en la sptima unidad, que permita aplicar los conocimientos desarrollados por medio del anlisis de un caso en la localidad. Esto permite dar un cierre a la materia mostrndola como til por s misma en el desempeo profesional.



Revisin: O


Pgina 2 de 10

2

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prcticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentacin, tales como: identificacin, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hiptesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como induccin-deduccin y anlisis-sntesis con la intencin de generar una actividad intelectual compleja; En las actividades de aplicacin, es conveniente que el profesor busque slo guiar a sus alumnos para que ellos hagan la eleccin de las variables a controlar y registrar. Esto con el fin de que aprendan a planificar por si mismos, el profesor debe involucrarlos en el proceso de planeacin. La lista de actividades de aprendizaje sugeridas, se considera que son las necesarias para hacer ms significativo el aprendizaje. Algunas de ellas pueden hacerse como actividad extra clase y comenzar el tratamiento en clase a partir de la discusin de los resultados de las observaciones. Se busca partir de experiencias concretas, cotidianas, para que el estudiante se acostumbre a reconocer los fenmenos fsicos en su alrededor y no slo se hable de ellos en el aula. Es importante ofrecer escenarios distintos, ya sean construidos, artificiales, virtuales o naturales. En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalizacin de los conceptos a partir de experiencias concretas; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a travs de la observacin, la reflexin y la discusin que se d la formalizacin. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que est construyendo su futuro y en consecuencia acte de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hbitos de trabajo; desarrolle la precisin y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el inters, la tenacidad, la flexibilidad y la autonoma. Es necesario que el profesor ponga atencin y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje.

1 Sistema de asignacin y transferencia de crditos acadmicos.



Revisin: O


Pgina 3 de 10

3

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencias Especficas

Aplicar los mtodos hidrulicos e hidrolgicos para el diseo de las obras de proteccin contra socavacin en puentes as como la determinacin de los niveles de construccin de la estructura con base en la normatividad vigente con la finalidad de lograr un funcionamiento ptimo.

Competencias genricas Competencias instrumentales

Capacidad de anlisis y sntesis.

Capacidad de organizar y planificar.

Conocimientos bsicos de la carrera.

Comunicacin oral y escrita.

Habilidades bsicas de manejo de la computadora.

Habilidad para buscar y analizar informacin proveniente de fuentes diversas.

Solucin de problemas.

Toma de decisiones. Competencias interpersonales

Capacidad crtica y autocrtica

Trabajo en equipo

Habilidades interpersonales Competencias sistmicas

Capacidad de aplicar los conocimientos en la prctica

Habilidades de investigacin

Capacidad de aprender

Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad)

Habilidad para trabajar en forma autnoma

Bsqueda del logro



Revisin: O


Pgina 5 de 10

4

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y Fecha

Participantes Evento

Instituto Tecnolgico de Villahermosa, del 24 al 28 de septiembre de 2012.

Profesores integrantes de la academia: MIPA. Carmen Daz Ramrez; M.I. Hiram Jess De La Cruz; Ing. Ernesto Alejandro Hernndez; Ing. Narciso Ovando Garca y M.I.H. Hctor Santibez Escobar.

Reunin Local de la Academia de Ingeniera Civil para elaborar los Mdulos de Especialidad

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias especficas a desarrollar).

Aplicar los mtodos hidrulicos e hidrolgicos para el diseo de las obras de proteccin contra socavacin en puentes as como la determinacin de los niveles de construccin de la estructura con base en la normatividad vigente con la finalidad de lograr un funcionamiento ptimo.

6.- COMPETENCIAS PREVIAS

Conocer y aplicar los fundamentos tericos metodolgicos de la hidrodinmica, hidrulica experimental, flujo uniforme y variado e hidrologa superficial.

Resolver ejercicios de integracin numrica

Aplicar los mtodos de interpolacin y aproximacin

Calcular las races de polinomios Levantamiento topogrfico y dibujo topogrfico.



Revisin: O


Pgina 5 de 10

5

7.- TEMARIO

Unidad Tema Subtema

1 2 3 4 5

Introduccin Estudio Hidrolgico Mtodos hidrulicos utilizados en campo Perodo de retorno Estudio topo hidrulico

1.1 Lineamientos normativos para los estudios hidrulicos e hidrolgicos de la Secretara de Comunicaciones y Transportes.

1.2 Aplicaciones de la hidrologa e hidrulica a las vas de comunicacin.

2.1 Mtodos utilizados por la Secretara de Comunicaciones y Transportes 2.2 Mtodo de Lowry 2.3 Mtodo de Creager 2.4 Mtodo Racional 2.5 Mtodo de Ven Te Chow 2.6 Mtodos probabilsticos y estadsticos:

Distribucin Normal, Distribucin Log Normal, Distribucin Pearson III, Gumbel. 2.7 Aplicaciones

3.1 Mtodo de seccin y pendiente. 3.2 Principio de continuidad. 3.3 Principio de conservacin de la

energa. 4.1 Perodo de retorno en el estudio

hidrolgico 4.2 Informacin de campo y validacin del

mismo 5.1 Informacin bsica y complementaria 5.2 Descripcin del problema 5.3 Anlisis de la informacin 5.4 Conclusiones y Recomendaciones



Revisin: O


Pgina 6 de 10

6

6

7

Socavacin en puentes

Aplicaciones generales a puentes

6.1 Estabilidad en ros 6.2 Socavacin general. Mtodo de

Lischtvan- Lebediev

6.3 Socavacin local 6.4 Mtodo de Laursen y Toch 6.5 Mtodo de Yaroslavtziev 6.6 Mtodo de la UNAM 6.7 Socavacin local al pie de estribos 6.8 Mtodo de K.F. Artamonov 6.9 Socavacin en curvas 6.10 Obras de proteccin contra la

socavacin.

7.1 Diseo hidrulico e hidrolgico de un puente en su fase de proyecto y las obras de proteccin contra la socavacin. (Como sugerencia seleccionar un puente en la localidad).

8.-SUGERENCIAS DIDCTICAS (desarrollo de competencias genricas)

Propiciar el uso de programas de cmputo para la resolucin de problemas aplicados a la temtica del curso.

Propiciar actividades de bsqueda, seleccin y anlisis y el uso de nuevas tecnologas en el desarrollo de los contenidos de la asignatura.

Relacionar los contenidos de la asignatura con la preservacin del medio ambiente.

Participar en conferencias, congresos y otros eventos acadmicos relacionados con la asignatura.

Fomentar actividades grupales que propicien la comunicacin, el intercambio y colaboracin en la resolucin de problemas y el desarrollo de proyectos de ingeniera.

Observar y analizar fenmenos y problemticas propias del campo ocupacional.

Exponer videos y fotografas

Visitar obras en construccin respecto a puentes



Revisin: O


Pgina 7 de 10

7

9.-SUGERENCIAS DE EVALUACIN

Revisin de problemarios resueltos

Revisin de los reportes de visitas a las obras en construccin o construidas

Aplicacin de exmenes escritos

Reportes de las visitas a congresos y simposios

Participacin en clase individual y grupal

Entrega de memorias de clculo.

10.-UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Introduccin

Competencia especfica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Conocer los lineamientos y las normas generales para la realizacin de los estudios hidrulicos e hidrolgicos utilizados en la Secretara de Comunicaciones y Transportes. Identificar las obras asociadas a las vas terrestres en las cuales se aplica esta normativa.

Realizar una bsqueda en Internet acerca de las normas y lineamientos que se aplican en la Secretara de Comunicaciones y Transportes referente a los estudios hidrulicos e hidrolgicos en las vas terrestres.

Efectuar un resumen de la actividad anterior y exponerlo en clase.

Unidad 2: Estudio hidrolgico



Aplicar los mtodos hidrolgicos, probabilsticos y estadsticos en la determinacin de eventos de precipitacin y escurrimientos mximos en la zona de construccin del puente.

Identificar los mtodos de estudio utilizados en la Secretara de Comunicaciones y Transportes.

Con base en la informacin climatolgica e hidromtrica disponible desarrollar los mtodos de estudio para obtener la precipitacin y escurrimientos mximos



Revisin: O


Pgina 8 de 10

8

en el sitio del cruce del puente.

Para el anlisis anterior adicionalmente se requiere de manera previa del estudio topogrfico de la zona de estudio.

Unidad 3: Mtodos hidrulicos utilizados en campo



Desarrollar los procedimientos de clculo de avenidas mximas aplicando los principios de continuidad y de energa.

Determinar el gasto mximo por medio del criterio de seccin y pendiente (frmula de Manning).

Obtener el gasto mximo con base en el principio conservativo de energa.

Unidad 4: Perodo de retorno



Con base en la recopilacin de campo validar el perodo de retorno fijado en el estudio en la zona del cruce.

Realizar la validacin del perodo de retorno establecido para el estudio del puente.

Unidad 5: Estudio topohidrulico



Realizar el estudio topohidrulico en el sitio de construccin del puente

Desglosar los puntos integrantes del estudio topohidrulico: Informacin bsica y complementaria; Descripcin del problema; Anlisis de la informacin; Conclusiones y recomendaciones.



Revisin: O


Pgina 9 de 10

9

Unidad 6: Socavacin en puentes



Conocer y aplicar los mtodos de clculo de la socavacin en cauces.

Clasificar los mtodos para determinar la socavacin en cauces.

Determinar la socavacin en cauces desarrollando los mtodos establecidos con base en la informacin de campo y los resultados del estudio hidrulico e hidrolgico.

Trazar la seccin del cauce con los resultados anteriores.

Disear la obra de proteccin necesaria por medio de un ejemplo.

Unidad 7: Aplicaciones generales a puentes.



Realizar el estudio topohidrulico, hidrulico e hidrolgico de un puente seleccionado en la localidad

Integrar las tareas de los temas anteriores para conformar la memoria de clculo del estudio topohidrulico, hidrulico e hidrolgico del puente.

Entrega del informe final.



Revisin: O


Pgina 9 de 10

10

11.- FUENTES DE INFORMACIN

1. Sotelo vila, Gilberto. Hidrulica de Canales. Facultad de Ingeniera UNAM. 2002.

2. Chow, Ven Te. Hidrulica de canales abiertos. McGraw Hill, 1994. 3. Aparicio Mijares, Francisco Javier. Fundamentos de hidrologa de

superficie. 10 reimpresin. Limusa Noriega Editores. 2001. 4. Campos Aranda, D.F. Procesos del Ciclo Hidrolgico. UASLP 5. Manual de Diseo de Obras Civiles. Seccin Hidrotecnia (del Cap. A.1.1 al

A. 1.7; A.1.10 y A.1.11). Comisin Federal de Electricidad. I.I.E. 6. Revista Tecnologa y Ciencias del Agua. Instituto Mexicano de Tecnologa

del Agua. Mxico. 7. BANDAS (Banco Nacional de Datos de Aguas Superficiales)

Comisin Nacional del Agua, Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua.

8. ERIC(Extractor Rpido de Informacin Climatolgica) 9. Chow, Ven Te, Maidment, David R. Y Mays, Larry W. Hidrologia Aplicada.

McGraw-Hill, 1994. 10. Linsley, Kohler y Paulus. Hidrologia para Ingenieros. McGraw-Hill 2da.

edicin 1988. 11. Curso regional Hidrologa e Hidrulica Aplicadas a las Vas Terrestres.

Ings. J. Fernando Romero Magaa, Dagoberto Gonzlez Acosta y J. Manuel Crdova Alans. Secretara de Comunicaciones y Transportes. Direccin General de Servicios Tcnicos. Direccin de Estudios.

12. Revista Tecnologa y Ciencias del Agua. Instituto Mexicano de Tecnologa del Agua. Mxico.

13. Revista Tlloc. Asociacin Mexicana de Hidrulica. 14. Revista Ingeniera Investigacin y Tecnologa. Facultad de Ingeniera.

UNAM 15. Revista Investigacin Hoy. Instituto Politcnico Nacional 16. www.conagua.gob.mx 17. www.semarnat.gob.mx 18. www.imta.mx 19. www.sct.gob.mx 20. www.imt.gob.mx

12.- PRCTICAS PROPUESTAS

Taller de integracin de los estudios realizados para el puente seleccionado.

http://www.conagua.gob.mx/http://www.semarnat.gob.mx/http://www.imta.mx/http://www.sct.gob.mx/



Revisin: O


Pgina 9 de 10

11

Entrega de informes tcnicos.

hidraulica e hidrologia para puentes

Documents