t01 hidraulica

HIDRÁULICA
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Parte de la física que estudia el comportamiento mecánico del agua superficial o subterránea
Carácter pluridisciplinar

RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS

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Hidrología (aguas continentales)
Hidrometeorología (lluvia)
Hidrografía (descripción de los mares y corrientes de agua)
Ingeniería ambiental

HIDRÁULICA
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Sistemas de unidades utilizados

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Propiedades del agua:
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(Mecánica Clásica)

Densidad y peso específico
Coeficiente de compresibilidad
Viscosidad
Tensión de saturación del vapor de agua
Celeridad de las ondas elásticas

HIDRÁULICA
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Densidad:
ρ = 1.000 kg masa/ m3 (Sistema Internacional)

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Peso específico:
γ = 9.810 N / m3  10.000 N / m3 (Sistema Internacional)



Coeficiente de compresibilidad
 = - (dV/V) / dp

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Módulo de elasticidadvolumétrico:
Ke = - dp / (dV/V)
Ke = 21,39 x 108 N / m 2 para 20ºC
Prácticamente invariable con la temperatura y con la presión

HIDRÁULICA
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Viscosidad
 =  (dv/dy)
En fluidos newtonianos la viscosidad absoluta  es independiente gradiente de velocidad (velocidad de deformación
angular (dv/dy)) y solo depende de la temperatura y muy poco de la presión (AGUA)
Viscosidad cinemática

=/

1,57 x 10-6m2/s para una temperatura de 4ºC y 1,01 x 10-6 para 20ºC
Tensión de saturación del vapor de agua
A 20ºC 0,238 m.c.a.
Celeridad de las ondas elásticas: Variable

HIDRÁULICA
Consideraciones a tener en cuenta en problemas hidráulicos (Formulación físico-matemática, coeficientes experimentales)

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a) Comparación de condiciones generales y particulares
b) Aplicación del coeficiente empírico adecuado
c)Utilización de ábacos (condicionada por b)
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De fricción Darcy-Weisbach (f). (Se aplica a tuberías en presión)

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De rugosidad de Manning (n). (Cauces abiertos, conductos parcialmente llenos)

COEFICIENTES EXPERIMENTALES

HIDRÁULICA
COEFICIENTES EXPERIMENTALES
De Manning-Strickler (M). (Tiene en cuenta la rugosidad de las paredes de la conducción)

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De rugosidad de Bazin (ã). (Mismoscasos que Manning).

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De rugosidad de Chezzy (C). (Mismos casos que los anteriores).



 
Coeficiente de contracción (c). (Estrechamiento en la sección de
paso del agua).

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Coeficiente de Weisbach (k). (Apertura o cierre de válvulas, compuertas).



 

HIDRÁULICA
COEFICIENTES EXPERIMENTALES
Coeficiente de pérdidas en bifurcaciones (k). (Tiene en cuenta el ángulo con el que se produzca labifurcación.

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Coeficiente de Saint-Venant para pérdidas en codos y curvas (k). (Depende del ángulo que formen las dos alineaciones de la tubería).

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Coeficiente para cambio de sección. (Ensanches y estrechamientos de tuberías).

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Coeficiente de pérdida de carga en el desagüe.

INGENIERÍA HIDRÁULICA
APLICACIONES
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Aprovechamientos hidroeléctricos
Aprovechamientos industrialesAprovechamientos sanitarios (*)
Aprovechamientos agrícolas
OBRAS HIDRÁULICAS

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Captación y regulación (Presas, azudes, pozos)
Transporte
Uso (Centrales hidroeléctricas, Redes)
Obras de uso múltiple

INGENIERÍA HIDRÁULICA
USOS DEL AGUA
Utilización integral de una cuenca hidrográfica y una unidad hidrogeológica
USOS COMPATIBLES
USOS COMPLEMENTARIOS
USOS ALTERNATIVOS O INCOMPATIBLES

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(Lalegislación prevé una preferencia según la repercusión social: primero abastecimientos o poblaciones, segundo riegos, tercero energía y usos industriales ).

USOS DEL AGUA
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Consuntivos
No Consuntivos

INGENIERÍA HIDRÁULICA
USOS DEL AGUA
USOS NO CONSUNTIVOS
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HIDROELÉCTRICOS (Retorno 100 % sin alteración de la calidad)
NAVEGACIÓN (Retorno 100% posible alteración de la calidad)RECREATIVOS

USOS CONSUNTIVOS
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RIEGO (Retorna 0-50% con retraso y en puntos no definidos)
ABASTECIMIENTOS (Retorna 65-70% sin calidad)
RECREATIVOS

INGENIERÍA HIDRÁULICA
EFECTOS DE LAS OBRAS HIDRÁULICAS
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UNA OBRA HIDRÁULICA SIGNIFICA POR SÍ UNA ALTERACIÓN DE LA NATURALEZA

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PERTURBACIÓN EN EL PAISAJE

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MODIFICACIÓN DE LAS CONDICIONES DEL HÁBITAT FLUVIAL QUE OCASIONAN CAMBIOS EN LA FLORA Y...