Hidraulica II - Pedro Rodriguez Ruiz

Pedro Rodriguez Ruiz HIDRAULICA II

HIDRAULICA de CANALES

PEDRO RODRIGUEZ RUIZ

Agosto 2008

Pedro Rodriguez Ruiz HIDRAULICA II

Ingeniero Civil, 34 anos en el ejercicio profesional y 32 en la Docencia, Proyectista en la extinta

Secretaria de Recursos Hidraulicos y en la Secretaria de Asentamientos Humanos y Obras Publicas.

Coordinador de supervision con la empresa BOLCA. S.A. de C.V. Coordinador general de obras en

el Instituto de Vivienda de Oaxaca, Jefe de Departamento de Inspeccion y Vigilancia en la extinta

SEDUE, Jefe de la oficina de Inspeccion en la Direccion de Ecologia del municipio de Oaxaca de

Juarez, Oax. Administrador Unico de la empresa Constructora PSUCO, S.A. DE C.V. y del 2005 al

2009 Subdirector General del Instituto Estatal de Ecologia de Oaxaca.

Profesor de asignatura en la Escuela Superior de Ingenieria y Arquitectura del I. P. N. Profesor

Titular ¡§B¡¨ de tiempo completo en el Instituto Tecnologico de Oaxaca, presidente de la Academia

de Ingenieria Civil en tres ocasiones, Socio fundador de la Asociacion Mexicana de Directores

Responsables de Obras y Corresponsables delegacion Oaxaca. A.C. y Primer Presidente

1999-2001. Asesor de tesis, profesor en los seminarios de Titulacion en el area de Hidraulica.

Miembro de la comision Estatal de Admision de Directores Responsables de Obra y Corresponsable

del Estado de Oaxaca 2001-2002, y Vicepresidente del Colegio de Ingenieros Civiles del Estado de

Oaxaca. A.C.

Ha participado en diferentes cursos y seminarios de actualizacion Profesional destacando :

Proyecto de Obras de Abastecimiento de Agua, correspondiente al plan nacional de adiestramiento

de la Direccion General de Construccion de Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado en la extinta

S.A.H.O.P , Estudios y Proyectos de Agua Potable y Alcantarillado, Tratamiento de Aguas

Residuales impartidos por la extinta C.O.C.S.O.S.A.P.A.E.O. seminario de Directores Responsables

de Obra y Corresponsables, seminario de Seguridad Estructural y Proteccion Civil, seminario sobre

la Ley de Obras Publicas y Servicios Relacionados con las mismas y Proforma del Reglamento

Federal, impartidos por la Asociacion Mexicana de Directores Responsables de Obra y

Corresponsables, Taller sobre Normas Oficiales Mexicanas del Sector Hidraulico impartido por la

Comision Nacional del Agua, Curso- Taller ¡§ Manejo Integral del Agua¡¨, ¡§ Problematica de la

Contaminacion¡¨, y ¡§ Planeacion Estrategica¡¨.

Publicaciones:

LIBRO ¡§ABASTECIMIENTO DE AGUA¡¨

Por PEDRO RODRIGUEZ RUIZ

CONTENIDO:

Capitulo I. Estudios de Campo; II Obras de Captacion; III.- Lineas de Conduccion;

IV.- Regularizacion y Almacenamiento; V.- Redes de Distribucion; VI.- Tratamiento del Agua;

VII.- Procedimientos Constructivos; VIII.- Proyecto de un Sistema de Agua Potable; Planos.

Bibliografia; Indice; Cuestionario y anexos.

Con 480 paginas, ilustrados

Pedro Rodriguez Ruiz HIDRAULICA II

P R O L O G O .

Al modificarse los planes de estudios de la carrera de Ingenieria Civil que se imparten en los

sistemas de Institutos Tecnologicos, se creo la materia de ¡§Hidraulica II¡¨, en la cual se agrupo

parte de las unidades que se veia en la materia de Flujo a Superficie Libre. Los temas que se

desarrollan en este libro, estan apegado al programa vigente de esta nueva materia de Hidraulica

II, el libro esta enfocado para los estudiantes de la Carrera de Ingenieria Civil, que sirvan de

consulta y que los ayude primero a pensar, para que puedan aprender a ver, observar, deducir y

analizar lo que se le esta ensenando. El estudiante de Ingenieria Civil, podran contar con un libro

de texto que le facilite el aprendizaje de los Conocimientos Teoricos y Practicos en el diseno de

canales y estructuras de conduccion.

El estudiante de esta materia debera estar familiarizado con los principios basicos de la hidraulica

como son: Principio de la Continuidad, Energia, Bernoulli y Momentum.

Debo aclarar que la mayor pate de mi experiencia profesional y academica se fundamenta en la

especialidad en la formulacion de estudios, proyectos , supervision y construccion de obras civiles

relacionadas con el elemento Agua, asi como los 30 anos que llevo en la actividad docente, la vida

me ha dado la oportunidad de combinar el ejercicio de la practica profesional con la docencia que

es tan noble y fundamental para todo ser humano, por eso me satisface poder aportar a los

estudiantes, como a los profesionistas los elementos y criterio necesarios para el diseno de canales

y de estructuras de conduccion. Por este motivo, quienes utilicen el presente libro, el autor les hara

extensivo su agradecimiento a las correcciones que tuvieren a bien realizar.

El libro consta de cuatro capitulos en los cuales, los subtemas estan descritos con la premisa de

que el lector ya conoce los conceptos basicos de la hidraulica, todos los capitulos estan apegados

al programa de estudio vigente de la materia y fueron desarrollados con una explicacion teorica de

los fenomenos descritos y en seguida se expone ejemplos que pretenden ser practicos e

ilustrativos y al final de cada capitulo se anexa problemas resueltos y un cuestionario Teorico y

ejercicios propuestos de cada capitulo. La idea que me llevo a realizar este trabajo es que el

estudiante actualmente no dispone de un libro de texto adecuado al programa de estudios, pues

los libros que se encuentran en el mercado son tratados muy amplios o demasiados especializados,

excelentemente como obra de consulta pero inapropiados para facilitar el aprendizaje del

estudiante, asi mismo, los catedraticos de la carrera de Ingenieria civil del Sistema Nacional de

Educacion Superior Tecnologica, contaran con un libro de texto preparado para impartir el curso de

Hidraulica II, de tal forma que esto permita homogenizar el proceso de aprendizaje-ensenanza, a

fin de cumplir cabalmente con lo que marca el programa de estudios; y de esta manera

establecer los examenes departamentales.

Pedro Rodriguez Ruiz

Pedro Rodriguez Ruiz HIDRAULICA II

Reservados todos los derechos

Conforme a la Ley.

Se permite la reproduccion total o parcial

de esta obra citando la fuente.

Agosto ¡V 2008.

Pedro Rodriguez Ruiz HIDRAULICA II

INTRODUCCION.

Entre todos los recursos naturales, el mas importante para el bienestar de la humanidad es el

agua. Durante milenios constituyo un patrimonio enteramente disponible del que los habitantes de

la Tierra se servian despreocupadamente.

Con el progreso surgieron los agrupamientos urbanos, cuyas multiples actividades cada dia exigen

mayor cantidad de agua. El abastecimiento para suplir esta necesidad, se vuelve en extremo

complejo e implica factores tecnicos, sociales, economicos, legales y politicos administrativos.

En muchas ocasiones, el problema no se limita solamente al aprovisionamiento del agua para uso

domestico e industrial, sino que se extiende a la agricultura y a la ganaderia, las que dependen de

la cantidad y distribucion de las lluvias.

El agua necesaria para satisfacer todas las exigencias del mundo moderno proviene de manantiales

superficiales o subterraneos. Como el hombre se ha comportado generalmente como un elemento

contra el orden del sistema natural, las aguas superficiales estan casi totalmente contaminadas.

El agua no se distribuye uniformemente en el tiempo y el espacio. A veces se encuentran grandes

volumenes lejos de los centros de poblacion o cuando estan proximas, pueden resultar impropias

para el consumo. A veces pequenos rios tienen agua en condiciones satisfactorias, pero no son

aprovechables porque en ciertas epocas del ano, su flujo es nulo.

La responsabilidad del control y distribucion de las aguas normalmente compete a los gobiernos y

las comunidades, pero los aspectos tecnicos de estas actividades encajan dentro de las

responsabilidades del ingeniero civil. Le corresponde entre otras cosas, proyectar, disenar,

construir y administrar las obras relacionadas con rios, canales, presas, sistemas de irrigacion y

drenaje, redes de abastecimiento de agua, alcantarillado pluvial y sanitario; en realidad, el es el

ingeniero por excelencia del ambiente.

La responsabilidad del ingeniero civil es inmensa porque los conocimientos de la Hidraulica se

basan en cientos de anos de empirismo, muchos anos de estudios teoricos y de analisis cientificos,

y pocos anos de experiencia con las tecnicas modernas de instrumentacion y computacion aplicada

a los problemas relacionados con los recursos hidraulicos.

El flujo con superficie libre probablemente es el fenomeno de flujo que con mas frecuencia se

produce en la superficie de la tierra. Las corrientes de los rios y las corrientes de agua de lluvia

son ejemplos que suceden en la naturaleza. Las situaciones inducidas por los seres humanos

incluyen flujos en canales y alcantarillas, escurrimientos sobre materiales impermeables, tales

como lechos y movimientos de las olas en puertos. En todas estas situaciones, el flujo se

caracteriza por una interfaz entre el aire

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