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Academic Year/course: 2018/19

437 - Degree in Rural and Agri-Food Engineering

28921 - Hydraulics


Syllabus Information

Academic Year:
2018/19
Subject:
28921 - Hydraulics
Faculty / School:
201 - Escuela Politécnica Superior
Degree:
437 - Degree in Rural and Agri-Food Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1.1. Aims of the course

The overall goal of the Hydraulics course is simply to give students a sound foundation in hydraulics, a discipline which is absolutely essential for certain areas of the work of graduates in agricultural engineering and the rural environment.

1.2. Context and importance of this course in the degree

This course, which takes place in the first term of the third year of the degree, makes use of what students have learned in Physics I and Mathematics I and II to ensure students have a good understanding of free surface flow hydraulics and pressurised flow hydraulics, which will prepare them for more in-depth studies of irrigation and drainage (in the special subjects of Farming or Horticulture and Gardening) or for designing and managing hydraulic installations (a specialisation in Agro-Food Industries).

1.3. Recommendations to take this course

You are strongly recommended to have acquired the Fluid Mechanics skills taught in Physics I, and all the skills in Mathematics I and Mathematics II.

Students who want to pass the subject with continuous assessment must spend an estimated six hours a week on coursework and personal study over the term, as well as attending scheduled classroom sessions (theory, problems, laboratory work, computer work, etc.).

In all cases, attending classroom activities is strongly recommended.

2.1. Competences

Knowing, understanding and using the principles of engineering in the rural environment: hydraulics.

Understanding the basis of hydraulics in irrigation and drainage.

Applying in practice the foundations of hydraulics for irrigation and drainage.

Making basic use of hydraulics software for irrigation and drainage.

Basic management of hydraulic installations.

Applying this knowledge to their work in a professional manner and having skills that can be demonstrated by preparing and defending an argument and resolving problems within their area of study.

Compiling and interpreting relevant information (normally in their area of study) in order to express opinions that include a consideration of relevant social, scientific and ethical subjects.

2.2. Learning goals

Understanding and applying the basic principles of Hydraulics in both free surface flow and pressurised flow.

Designing and analysing basic hydraulic installations, in both free surface flow and pressurised flow.

Basic use of hydraulic simulation software.

2.3. Importance of learning goals

The planned learning results serve as a foundation for more in-depth studies of irrigation and drainage (in the special subjects of Farming or Horticulture and Gardening) or for designing and managing hydraulic installations (a specialisation in Agro-Food Industries).

In particular, the study of hydraulics must enable graduates to perform their professional work relating to capturing and transporting water, its application to a field or crop (irrigation), and drainage. Also, graduates can use the skills they have acquired to design and manage hydraulic installations in the agro-food industry.

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

This course can be taken in continuous assessment mode, basically consisting of a objective assessment test at the end of block 1 (free surface flow). Both continuous assessment tests consist of a theory and practice test and a second part with written practical exercises.

There will also be overall tests corresponding to the two main exam periods of the academic year. An overall test will be in two parts: one relating to the free surface flow block and the other relating to the pressurised flow block. Each of them will consist of a theory and practice test and a second part with written practical exercises.

The content to be evaluated in the assessments will be all the content taught and indicated in all the classroom-based activities in the subject: theory, problems, computer work, laboratory work and special practical work.

Assessment Criteria.

To pass either of the two subject blocks students will need a mark of five points or more in the corresponding assessment test.

To pass the subject they must pass each of the two blocks. In this case the mark will be the average of the marks obtained in each block.

Otherwise the subject will be considered not to have been passed, and the mark will be the average of the marks obtained for each block, unless that value is higher than the pass mark, in which case the mark given will be the lower of the two blocks.

In an overall exam, when students have previously passed the assessment for a single block, they may take the exam for the other block only, always in the same academic year. They can also take an overall exam after passing both blocks in continuous assessment, in order to improve their marks.

As indicated above, the test for each of the two subject blocks, whether in continuous assessment or the overall exam, will consist of a theory and practice test and a second part with written practical exercises.

The theory and practice test will be taken without study material and with a non-programmable calculator, and is a qualifying exam: it must be passed for the written practical exercises to be marked. Wrong answers in the test may lower the mark. The test questions are designed to evaluate the level of understanding of the theoretical and practical content of the subject, not the students' memorising skills.

The written practical exercise will consist of a set of practical problems which can be resolved with the study materials the student considers appropriate. When a problem or one of its sections requires a numerical answer, the student must include the working out. A problem or section will be considered to be passed if the value is within a margin of ±5% of the correct result, and the mark will be adjusted according to the clarity of the explanations and the scientific rigour used to obtain the result.

The mark for the block will be that of the theory and practice test if failed, and the the weighted average of the theory and practice test (40%) and the written practical exercises (60%) if passed.

4.1. Methodological overview

This is a foundational course. The skills acquired in the course will form the basis for later studies relating to irrigation and drainage, or to hydraulics in the agro-food industry.

For this reason, the learning process is based on theoretical content accompanied by written practical exercises, which will serve as a starting point for later, more specific skills: the design and analysis of irrigation systems and hydraulic installations in general.

The learning process is completed by laboratory work with basic hydraulic installations (hydrodynamic channel, valve bank, pump bank), and computer work, where students will familiarise themselves with some of the leading hydraulic simulation software for irrigation and the rural environment (Gestar, HecRas and WinSRFR).

4.2. Learning tasks

Lectures on theory and problems (28 classroom hours).

Problem-solving and case studies (15 classroom hours).

Laboratory and computer work (12 classroom hours).

Special practical work (5 classroom hours).

Study (78 non-classroom hours).

Assessment (12 classroom hours).

4.3. Syllabus

Block 1. Free surface flow

Introduction and preliminary concepts

Hydrostatics.

Free surface flow.

Measurement devices.

Block 2. Pressurised flow.

Flow in pipes.

Head losses.

Pipes with en-route service.

Hydraulic pumping.

Water hammer.

4.4. Course planning and calendar

The following table shows the suggested weekly organisation for this subject. B1 means Block 1 (free surface flow) and B2 means Block 2 (pressurised flow). You will see that in the middle of the term there is an assessment test for block 1, and at the end of the term, an assessment test for block 2.

The last column shows the total hours students should spend on each activity.

Please note: this outline is subject to changes, which will be announced in a timely manner.

The subject content is divided into two major blocks: free surface flow and pressurised flow. When each block is completed there will be a continuous assessment test. That means that about halfway through the term there will be an assessment test on free surface flow, and at the end of the course there will be an assessment test on pressurised flow, as shown in more detail in the Assessment section.

Each block will combine different types of classroom-based activities in order to achieve the desired learning results.

Week

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

TOTAL

Theory

B1 2h

B1 2h

B1 2h

B1 2h

B1 2h

B1 2h

B1 2h

 

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

28 h

Practice

 

B1 2h

B1 5h

 

 

 

 

 

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

 

 

 

15 h

Laboratory

 

 

 

P1

2h

P1

2h

P1

2h

 

 

 

 

 

P2 2h

P2 2h

P2 2h

 

12 h

Field practice

 

 

 

 

 

 

B1

5h

 

 

 

 

 

 

 

 

5 h

Total presential activities

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 h

Personal work

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

90 h

Total non presential activities

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90 h

TOTAL

ACTIVITIES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150 h

4.5. Bibliography and recommended resources

 

BB Losada Villasante, Alberto. El riego : fundamentos hidráulicos / A. Losada Villasante . 4ª ed. corr. Madrid [etc.] : Mundi-Prensa, 2009
BC Arviza Valverde, Jaime. Ingeniería rural : hidráulica / Jaime Arviza Valverde, Cristina Santamarina Siurana . Valencia : Universidad Politécnica, Servicio de Publicaciones, D.L.1995
BC Arviza Valverde, Jaime. Problemas de hidráulica / Jaime Arviza Valverde, Iban Balbestre Peralta . Valencia : Editorial de la UPV, D. L. 2008
BC Paco López-Sánchez, José Luis de. Fundamentos del cálculo hidraúlico en los sistemas de riego y drenaje / José Luis de Paco López-Sánchez . Madrid : Mundi-Prensa : MAPA-IRYDA, D.L. 1993
BC Problemas de hidráulica para riegos / José Roldán ... [et al.] . 2ª ed. corr. Córdoba : Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba, D.L. 2004

 

The updated recommended bibliography can be consulted in: http://psfunizar7.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?id=8082


Curso Académico: 2018/19

437 - Graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural

28921 - Hidráulica


Información del Plan Docente

Año académico:
2018/19
Asignatura:
28921 - Hidráulica
Centro académico:
201 - Escuela Politécnica Superior
Titulación:
437 - Graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Módulo:
---

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

La asignatura de Hidráulica tiene como objetivo general que el alumnado adquiera una base de conocimiento sólida en una disciplina, la Hidráulica, de imprescindible dominio en determinadas labores profesionales de un graduado/a en ingeniería agroalimentaria y del medio rural.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura pretende, gracias a los competencias adquiridas en las asignaturas de Física I y de Matemáticas I y II, que el alumnado tenga un buen conocimiento de la hidráulica de la lámina libre y de la hidráulica del flujo a presión, que le servirá para profundizar en la disciplina del riego y del drenaje (en las especialidades de Explotaciones Agropecuarias y de Hortofruticultura y Jardinería) o para el diseño y gestión de instalaciones hidráulicas (especialidad de Industrias Agrarias y Alimentarias).

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Es muy recomendable tener adquiridas las competencias de la asignatura de Física I relacionadas con la Mecánica de Fluidos, así como todas las competencias de las asignaturas de Matemáticas I y Matemáticas II.

El alumnado que desee superar la asignatura mediante evaluación continua debe dedicar un tiempo de trabajo y estudio personal estimado en seis horas semanales durante el cuatrimestre, además de la asistencia a las sesiones presenciales programadas (teoría, problemas, prácticas de laboratorio, prácticas informáticas…).

En cualquier caso, resulta muy recomendable la asistencia a las actividades presenciales.

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

  • Conocer, comprender y utilizar los principios de la Ingeniería del medio rural: hidráulica.
  • Conocer las bases de la hidráulica orientada al riego y drenaje.
  • Aplicar en la práctica los conocimientos básicos de hidráulica orientada al riego y drenaje.
  • Manejar básicamente aplicaciones informáticas de hidráulica del riego y drenaje.
  • Manejar básicamente instalaciones hidráulicas.
  • Aplicar los conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y poseer 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.
  • 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.

 

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  • Comprender y aplicar los principios básicos de la Hidráulica, tanto en el flujo en lámina libre como en el flujo a presión.
  • Diseñar y analizar instalaciones hidráulicas básicas, tanto en flujo en lámina libre como en flujo a presión.
  • Emplear de manera básica herramientas informáticas de simulación hidráulica.

 

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje que se plantean sirven de base para profundizar en la disciplina del riego y del drenaje (en las especialidades de Explotaciones Agropecuarias y de Hortofruticultura y Jardinería) o para el diseño y gestión de instalaciones hidráulicas (especialidad de Industrias Agrarias y Alimentarias).

En particular, la Hidráulica ha de servir al graduado/a para el desempeño de sus labores profesionales relacionadas con la captación y conducción de agua, así como con su aplicación a un campo o cultivo (riego) y con el drenaje. Además, el graduado/a podrá servirse de las competencias adquiridas para el diseño y gestión de instalaciones hidráulicas en la industria agroalimentaria.

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

En esta asignatura no posibilita la evaluación continua, sin embargo, se realizará una prueba objetiva de evaluación a mitad del semestre, al finalizar el llamado “bloque 1 – flujo en lámina libre” de la asignatura, de carácter liberatorio. Esta prueba de evaluación continua consiste en un test teórico-práctico y una segunda parte de ejercicios prácticos escritos. Al aprobar superar esta prueba, el alumnado quedará eximido de examinarse del bloque 1 durante el resto del curso, debiendo examinarse únicamente del llamado “bloque 2 – flujo a presión”.

Por otro lado, se realizarán las pruebas globales correspondientes a las dos convocatorias oficiales del año académico. Una prueba global constará de dos partes: una relacionada con el “bloque 1 – flujo en lámina libre” y otra relacionada con el “bloque 2 – flujo a presión”. Cada una de ellas consistirá en un test teórico-práctico y una segunda parte de ejercicios prácticos escritos. Cuando, durante el curso académico, uno de los dos bloques ha sido superado, solamente será necesario examinarse del otro bloque.

Los contenidos a evaluar en las actividades de evaluación serán todos los expuestos e indicados en todas las actividades presenciales de la asignatura: teoría, problemas, prácticas informáticas, prácticas de laboratorio y prácticas especiales.

Para superar cualquiera de los dos bloques de la asignatura se debe obtener una calificación igual o superior a cinco puntos sobre diez en la prueba de evaluación correspondiente.

Para superar la asignatura se deberán superar independientemente los dos bloques que la componen. En tal caso, la calificación será la media aritmética entre las calificaciones obtenidas en cada bloque.

En caso contrario, la asignatura se considera no superada, y la calificación será la media aritmética entre las calificaciones obtenidas en cada bloque, excepto si tal valor supera la nota del aprobado, en cuyo caso se calificará con la menor de las dos notas obtenidas en los bloques.

En una evaluación global, cuando el alumno/a tiene previamente superada la evaluación de un solo bloque, podrá presentarse únicamente a la evaluación del otro bloque, siempre dentro del mismo curso académico. También es posible presentarse a una prueba global de algún bloque ya superado, con el objetivo de aumentar la calificación. En tal caso, la calificación de un bloque será la mayor de todas las obtenidas en él.

Como ya se ha señalado, la prueba para cada uno de los dos bloques de la asignatura, tanto en la evaluación continua como en la evaluación global, consiste en un primer test teórico-práctico y una segunda parte de ejercicios prácticos escritos.

El test teórico-práctico se realizará sin material académico y con una calculadora no programable, y es eliminatorio: es necesario obtener cuatro puntos sobre diez para que la parte de ejercicios prácticos escritos sea evaluada. Las respuestas incorrectas del test restarán puntuación para evitar el efecto del azar. Las cuestiones del test pretenden evaluar el grado de comprensión de los contenidos teórico-prácticos de la asignatura, no su grado de memorización.

El ejercicio práctico escrito consistirá en un conjunto de problemas prácticos que se podrán resolver con el material académico que se considere oportuno. Cuando en un problema o en uno de sus apartados se solicite un resultado numérico, se deberá indicar su valor y el desarrollo que conduce a él. El problema o apartado se considerará aprobado si el valor está dentro de un margen del ±5% respecto del resultado correcto, y la calificación se modulará en función de la claridad expositiva y el rigor científico en la obtención del resultado.

La calificación del bloque será la del test teórico-práctico cuando éste no ha sido superado, y la media ponderada entre el test teórico-práctico (40%) y el ejercicio práctico escrito (60%) en caso contrario.

 

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

Esta asignatura es de carácter básico. Las competencias que se adquieren en ella son la base para posteriores estudios relacionados con el riego y el drenaje, así como con la hidráulica relacionada con la industria agroalimentaria.

Por ello, el proceso de aprendizaje está basado en contenidos teóricos acompañados de ejercicios prácticos escritos, que más adelante servirán de punto de partida para competencias más específicas: diseño y análisis de sistemas de riego y de instalaciones hidráulicas en general.

El proceso de aprendizaje se completa con prácticas de laboratorio, donde se trabaja con instalaciones hidráulicas básicas (canal hidrodinámico, banco de válvulas, banco de bombas), así como con prácticas informáticas, donde el alumnado conoce algunos de los principales programas informáticos de simulación hidráulica orientados al riego y al medio rural.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

  • Teoría y problemas en clase magistral (28 horas presenciales).
  • Resolución de problemas y casos (15 horas presenciales).
  • Prácticas de laboratorio e informáticas (12 horas presenciales).
  • Prácticas especiales (5 horas presenciales).
  • Estudio (78 horas no presenciales).
  • Evaluación (12 horas presenciales).

4.3. Programa

Programa de Teoría 

  • Bloque 1. Flujo en lámina libre.

Presentación y conceptos previos.

Hidrostática.

Flujo en lámina libre.

Hidrometría.

  • Bloque 2. Flujo a presión.

Flujo a presión.

Impulsiones hidráulicas.

Golpe de ariete.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

El temario de la asignatura se divide en dos grandes bloques: flujo en lámina libre y flujo a presión. Al finalizar cada uno de ellos se realizará una prueba de evaluación continua. Es decir, aproximadamente en la mitad del cuatrimestre se realizará una prueba de evaluación sobre el flujo en lámina libre y al final de la asignatura se realizará una prueba de evaluación sobre el flujo a presión, tal y como se detalla en el apartado de Evaluación.

En cada uno de los dos bloques, se combinarán diversos tipos de actividades presenciales con el fin de alcanzar los resultados del aprendizaje.

El siguiente cuadro muestra la organización semanal que se propone para esta asignatura. B1 significa Bloque 1 (flujo en lámina libre) y B2 significa Bloque 2 (flujo a presión). Obsérvese que a mitad de cuatrimestre tiene lugar una prueba de evaluación del bloque 1.

En la última columna se reflejan las horas totales que el alumnado debería dedicar a cada actividad.

Semana

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

TOTAL

Teoría

B1 2h

B1 2h

B1 2h

B1 2h

B1 2h

B1 2h

B1 2h

 

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

28 h

Problemas

 

B1 2h

B1 5h

 

 

 

 

 

B2 2h

B2 2h

B2 2h

B2 2h

 

 

 

15 h

Prácticas

 

 

 

P1

2h

P1

2h

P1

2h

 

 

 

 

 

P2 2h

P2 2h

P2 2h

 

12 h

Salida de prácticas

 

 

 

 

 

 

B1

5h

 

 

 

 

 

 

 

 

5 h

Total actividades presenciales

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 h

Trabajo individual

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B1 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

B2 6h

90 h

Total actividades no presenciales

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90 h

TOTAL

ACTIVIDADES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150 h

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

 

BB Losada Villasante, Alberto. El riego : fundamentos hidráulicos / A. Losada Villasante . 4ª ed. corr. Madrid [etc.] : Mundi-Prensa, 2009
BC Arviza Valverde, Jaime. Ingeniería rural : hidráulica / Jaime Arviza Valverde, Cristina Santamarina Siurana . Valencia : Universidad Politécnica, Servicio de Publicaciones, D.L.1995
BC Arviza Valverde, Jaime. Problemas de hidráulica / Jaime Arviza Valverde, Iban Balbestre Peralta . Valencia : Editorial de la UPV, D. L. 2008
BC Paco López-Sánchez, José Luis de. Fundamentos del cálculo hidraúlico en los sistemas de riego y drenaje / José Luis de Paco López-Sánchez . Madrid : Mundi-Prensa : MAPA-IRYDA, D.L. 1993
BC Problemas de hidráulica para riegos / José Roldán ... [et al.] . 2ª ed. corr. Córdoba : Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba, D.L. 2004

 

La bibliografía de la asignatura se puede localizar a través de la web: http://psfunizar7.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?id=8082