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Academic Year/course: 2022/23

583 - Degree in Rural and Agri-Food Engineering

28921 - Hydraulics


Syllabus Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
28921 - Hydraulics
Faculty / School:
201 - Escuela Politécnica Superior
Degree:
583 - Degree in Rural and Agri-Food Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The Hydraulics subject has as its general objective that students acquire advanced knowledge in a discipline, Hydraulics, of essential mastery in professional tasks related to agricultural irrigation or hydraulic installations in the agri-food industry.
These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), in such a way that the acquisition of the results of Subject learning provides training and competence to contribute to some extent to its achievement:
SDG6 - Guarantee the availability of water and its sustainable management and sanitation for all.
• Target 6.4. By 2030, substantially increase the efficient use of water resources in all sectors and ensure the sustainability of freshwater withdrawals and supplies to address water scarcity and substantially reduce the number of people suffering from water shortages. Water
SDG7 - Guarantee access to affordable, secure, sustainable and modern energy for all.
• Target 7.2. By 2030, substantially increase the share of renewable energy in the pool of energy sources.
• Target 7.3. By 2030, double the global rate of improvement in energy efficiency.

1.2. Context and importance of this course in the degree

Thanks to the skills acquired in the subjects of Physics I and Mathematics I and II, this subject intends that students have a good knowledge of the hydraulics of the free sheet and the hydraulics of the flow under pressure, which will serve to deepen in the discipline of irrigation and drainage (in the specialties of Agricultural Exploitations and Horticulture and Gardening) or for the design and management of hydraulic installations (in the specialty of Agricultural and Food Industries).

1.3. Recommendations to take this course

It is highly recommended to have acquired the competencies of the Physics I subject related to Fluid Mechanics, as well as all the competencies of the Mathematics I and Mathematics II subjects.
Attendance at all face-to-face activities of the subject (theory, problems, laboratory practices, computer practices, field visit) is also highly recommended, since all its contents are evaluable in global tests.

2. Learning goals

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

Understand and apply the basic principles of Hydraulics, both in free sheet flow and pressure flow.
Guarantee efficient use of water resources and ensure sustainability in the extraction and supply of fresh water (this result is aligned with SDG6, target 6.4).
Achieve energy efficiency in pumping systems, through affordable, reliable and modern energy services, based on renewable energies to the extent possible (this result is aligned with SDG7, targets 7.2 and 7.3).
Design and analyze basic hydraulic installations, both free flow and pressure flow, efficiently and sustainably (this result is aligned with SDG6, target 6.4 and with SDG7, targets 7.2 and 7.3).
Basic use of hydraulic simulation computer tools.

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. Assessment (1st and 2nd call)

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

The evaluation system will consist of a global test that will be carried out in each official evaluation call. The contents to be evaluated in each global test will be all those exposed and indicated in all the face-to-face activities of the subject: theory, problems, computer practices, laboratory practices and special practices (field visit).
To pass the subject, a grade equal to or greater than five points out of ten must be obtained in a global test.
Each global test consists of a first theoretical-practical test and a second part of written practical exercises.
The theoretical-practical test will be carried out without academic material and with a non-programmable calculator. Incorrect answers to the test will subtract points to avoid the effect of chance. The test questions aim to assess the degree of understanding of the theoretical-practical contents of the subject, not the degree of memorization.
The written practical exercise will consist of a set of practical problems that can be solved with the academic material that is considered appropriate. The problems to be solved will be eminently practical and will pose realistic situations for the application of Hydraulics within the competencies of the degree.
The grade of the global test will be the average between the grade of the theoretical-practical test and the grade of the written practical exercise.
As part of the evaluation of the subject, the evaluation of skills and theoretical-practical learning related to SDG6 (goal 6.4) and SDG7 (goals 7.2 and 7.3) will be taken into account.
The success rates in the three previous courses have been:
2018/19 2019/20 2020/21
Tasa de Éxito Tasa de Éxito Tasa de Éxito
95,45% 91,30% 90,48%

 

 
 
 
 
 
 

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

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

The course includes the following 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).
The learning activities include theoretical and practical activities related to sustainable water management SDG6 (target 6.4) and energy efficiency and renewable energies SDG7 (targets 7.2 and 7.3).

 

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

  • Introduction and preliminary concepts
  • Hydrostatics.
  • Free surface flow.
  • Measurement devices.
  • Flow in pipes.
  • Hydraulic pumps.
  • Water hammer.

4.4. Course planning and calendar

Below is an indicative programming of the hours of work of the students in the subject.

Activity /week 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Total
Presential activities                                         66
Theory 4 4 2 2 2 2   2 2 2 2 2 2               28
Practice     2 2     4             4 3           15
Laboratory         2 2   2   2 2   2               12
-                                         0
Field practice             5                           5
-                                         0
Evaluation                                     6   6
Non presential activities                                         84
Personal work   6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6           84
Trabajo en  grupo                                         0
TOTAL 4 10 10 10 10 10 15 10 8 10 10 8 10 10 9 0 0 0 6 0 150
 

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://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=28921


Curso Académico: 2022/23

583 - Graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural

28921 - Hidráulica


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
28921 - Hidráulica
Centro académico:
201 - Escuela Politécnica Superior
Titulación:
583 - Graduado en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

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 conocimientos avanzados en una disciplina, la Hidráulica, de imprescindible dominio en labores profesionales relacionadas con el riego agrícola o con las instalaciones hidráulicas en la industria agroalimentaria.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:

ODS6 - Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos.

  • Meta 6.4. De aquí a 2030, aumentar considerablemente el uso eficiente de los recursos hídricos en todos los sectores y asegurar la sostenibilidad de la extracción y el abastecimiento de agua dulce para hacer frente a la escasez de agua y reducir considerablemente el número de personas que sufren falta de agua

ODS7 - Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos.

  • Meta 7.2. De aquí a 2030, aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas.
  • Meta 7.3. De aquí a 2030, duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética.

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 (en la 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.

Resulta también muy recomendable la asistencia a todas las actividades presenciales de la asignatura (teoría, problemas, prácticas de laboratorio, prácticas informáticas, visita de campo), ya que todos sus contenidos son evaluables en las pruebas globales.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

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.
  • Garantizar un uso eficiente de los recursos hídricos y asegurar la sostenibilidad en la extracción y el abastecimiento de agua dulce (este resultado está alineado con el ODS6, meta 6.4).
  • Conseguir la eficiencia energética en los sistemas de bombeo, mediante servicios de energía asequibles, confiables y modernos, basados en energías renovables en la medida de lo posible (este resultado está alineado con el ODS7, metas 7.2 y 7.3).
  • Diseñar y analizar instalaciones hidráulicas básicas, tanto en flujo en lámina libre como en flujo a presión, de manera eficiente y sostenible (este resultado está alineado con el ODS6, meta 6.4 y con el ODS7, metas 7.2 y 7.3).
  • 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. Evaluación

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

El sistema de evaluación consistirá en una prueba global que se realizará en cada convocatoria oficial de evaluación. Los contenidos a evaluar en cada prueba global serán todos los expuestos e indicados en todas las actividades presenciales de la asignatura: teoría, problemas, prácticas informáticas, prácticas de laboratorio y prácticas especiales (visita de campo).

Para superar la asignatura se debe obtener una calificación igual o superior a cinco puntos sobre diez en una prueba global.

Cada prueba 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. 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. Los problemas a resolver serán eminentemente prácticos y plantearán situaciones realistas de aplicación de la Hidráulica dentro de las competencias de la titulación.

La calificación de la prueba global será la media entre la calificación del test teórico-práctico y la calificación del ejercicio práctico escrito.

Como parte de la evaluación de la asignatura, se tendrá en cuenta la evaluación de competencias y de aprendizajes teórico-prácticos relacionados con los ODS6 (meta 6.4) y ODS7 (metas 7.2 y 7.3).

Las tasas de éxito en los tres cursos anteriores han sido:

2018/19 2019/20 2020/21
Tasa de Éxito Tasa de Éxito Tasa de Éxito
95,45% 91,30% 90,48%

 

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

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).

En las actividades de aprendizaje se incluyen actividades teóricas y prácticas relacionadas la gestión sostenible del agua ODS6 (meta 6.4) y con la eficiencia energética y las energías renovables ODS7 (metas 7.2 y 7.3).

4.3. Programa

Programa de Teoría 

  • Presentación y conceptos previos.
  • Hidrostática.
  • Flujo en lámina libre.
  • Hidrometría.
  • Flujo a presión.
  • Impulsiones hidráulicas.
  • Golpe de ariete.

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

A continuación se muestra una programación orientativa de las horas de trabajo del alumnado en la asignatura.

Tipo actividad / Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Total
Actividad Presencial                                         66
Teoría 4 4 2 2 2 2   2 2 2 2 2 2               28
Problemas     2 2     4             4 3           15
Prácticas laboratorio         2 2   2   2 2   2               12
Trabajos en grupo                                         0
Salidas de prácticas             5                           5
Tutorías ECTS                                         0
Evaluación                                      6   6
Actividad No presencial                                         84
Trabajo individual   6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6           84
Trabajo en  grupo                                         0
TOTAL 4 10 10 10 10 10 15 10 8 10 10 8 10 10 9 0 0 0 6 0 150

 

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 actualizada de la asignatura se consulta a través de la página web: http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=28921