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Título : IMPLEMENTACIÓN DEL CANAL REHBOCK PARA PRÁCTICAS DE HIDRÁULICA
Autor : ALONSO SANCHEZ, HOMERO
Fecha de publicación : 2019
Resumen : En el marco de los problemas nacionales, el panorama actual de escasez y crisis del agua, demanda de acciones urgentes que contribuyan al desarrollo sostenible de las actividades productivas; en ese contexto en la agricultura, que se caracteriza por ser una actividad altamente subvencionada con baja productividad del recurso hídrico, se desperdicia el mayor porcentaje de agua. Las pérdidas se deben principalmente a la falta de capacitación de los técnicos para operar la infraestructura de conducción y distribución del agua de riego, por ello es fundamental que los Ingenieros Agrícolas adquieran las competencias para asumir la responsabilidad de operar eficientemente el manejo del agua en su labor profesional. Actualmente en la carrera, se tiene un laboratorio de hidráulica incipiente, en éste, no se cuenta con los elementos para desarrollar las prácticas relacionadas al flujo en canales; por tal razón, la propuesta consiste en implementar un canal tipo como una extensión complementaria del laboratorio que actualmente existe. La ampliación consiste en construir un canal Rehbock donde se desarrollen las prácticas indispensables, los principales elementos que lo conforman son: el Canal con estructura de acero y paredes de acrílico, sistema de recolección de agua, cisterna para bombeo, tanque de carga constante y las tuberías que conectarán dichos componentes. Para tal fin se realizará el diseño hidráulico y estructural de los elementos y posteriormente se construirá la obra civil necesaria, en el caso de las estructuras de acero, se realizará un diseño mecánico y estructural para su construcción por especialistas en soldadura. Como resultados esperados, ademas de la construcción de las estructuras, se incluirán alumnos como servicio social y se generará el manual para las prácticas de flujo de agua en canales que complementará al existente.
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/6945
metadata.dc.contributor.responsible: ALONSO SANCHEZ, HOMERO
metadata.dc.coverage.temporal: 2019-2021
metadata.dc.description.objective: Incidir en el uso integral de los recursos hídricos utilizados en la agricultura, a través de la docencia, la investigación y la difusión del conocimiento; contribuyendo a mejorar el aprendizaje de los alumnos para generar recursos humanos altamente competentes en la operación de sistemas de Irrigación de los Distritos y Unidades de riego. Que tengan la capacidad de transformar el medio, implementando las acciones para beneficio de la sociedad utilizando las competencias que su formación profesional les proporcione.
metadata.dc.description.hypothesis: El complemento del laboratorio de hidráulica con la incipiente área de canales incrementa las posibilidades de prácticas de las materias impartidas en Ingeniería Agrícola y el área de Zootecnia de Veterinaria relacionadas al uso y manejo de los recursos hídricos. Esta iniciativa contribuye a las acciones que impactarán indirectamente en el futuro para reducir los efectos tan severos de la escasez del agua. La construcción de una estructura para las prácticas de canales incrementa la motivación de los estudiantes y de los docentes para mejorar las competencias relacionadas al manejo del agua en los sistemas de producción agrícola y repercute a mediano plazo en las acciones que los futuros ingenieros implementen en campo para impactar en reducir la problemática nacional del agua. Con las herramientas experimentales, se abre la posibilidad de realizar investigación relacionada a los aspectos teóricos de la irrigación agrícola que complementan las acciones para el proyecto titulado "Modelacion hidrológica de la Irrigación Agrícola". La nueva estructura servirá de soporte para otros dispositivos donde se podrá desarrollar experimentación e investigación científica y permitirá la formación de recursos humanos a través de tesis y otros productos como medios de titulación.
metadata.dc.description.strategies: Para esta propuesta, se dividirá el proceso en las siguientes etapas: 1) Revisión del estado del arte referente al flujo de agua en canales y de las condiciones que prevalecen en laboratorios instalados en centros de investigación y en instituciones educativas, 2) Diseño hidráulico y diseño estructural de la obra civil de la estructura donde se alojará el canal, 3) Construcción del canal con sus complementos y 4) Elaboración del manual de prácticas relacionadas con el flujo de agua en canales. En el caso de la primer etapa se realizarán las siguientes actividades: a) Revisión bibliográfica, en artículos científicos y libros, referente a la mecánica de fluidos en canales para idealizar las opciones de mejora en los canales implementados en otros laboratorios. b) Revisión de la instalación de canales de este tipo en laboratorios de instituciones de enseñanza, principalmente en aquellas relacionadas con la agricultura. c) Visitar los laboratorios de mecánica de fluidos del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, del Instituto Politécnico Nacional, de la facultad de Ingeniería de la UNAM y el del Departamento de Irrigación de la Universidad Autónoma Chapingo para identificar las posibilidades de mejora. En esta última institución es fundamental su revisión ya que las condiciones del laboratorio son únicas para las aplicaciones e investigación en el área agrícola. d) Entrevista con expertos en operación de Distritos y Unidades de riego de diferentes partes del país. La etapa dos consiste en la lista de actividades siguientes: a)Con la metodología de diseño por sección y pendiente, se calculará el caudal que circulara en la sección geométrica más conveniente de acuerdo al espacio disponible en el laboratorio. b) Se realizará el diseño hidráulico del sistema de recirculación de agua para obtener las dimensiones de los conductos colectores según el tamaño del canal. c) Mediante el caudal que circulará, se dimensionará el tanque de carga constante. d) Con las características geométricas de la instalación y las variables hidráulicas se dimensionará el equipo de bombeo para elevar el agua al tanque de carga constante que alimentará el suministro para el canal. e) Se realizará una revisión y de ser necesario el diseño de las dimensiones de obra civil necesaria para alojar la estructura. En la tercer etapa: a) Con apoyo del equipo topográfico, se darán líneas y niveles para la construcción. b) Se ejecutará la construcción de la obra civil necesaria para lo que será necesario la intervención de un albañil certificado. c) Se construirá el canal con las dimensiones resultantes del diseño para lo que será necesaria la intervención de un soldador experto. d) Se construirá el sistema de recolección por medio de un canal colector y se construirá el tanque de carga constante. e) Se instalará el equipo de bombeo según las características de la NOM-013-CNA-2000 Cuarta etapa: a) Se realizará una revisión de los contenidos temáticos de los programas de la carrera de Ingeniería Agrícola para identificar las necesidad de prácticas que se podrán realizar con el canal instalado. b) Se revisará la norma ISO 9001 2015 para adecuar el formato del manual con las características que cumplan los criterios de certificación. c) Utilizando las fuentes de literatura se revisará el estado del arte para elaborar el marco teórico de los instructivos de cada práctica. d) Se redactará el manual de prácticas de canales con las prácticas que se instrumentan en el canal Rehbock.
metadata.dc.description.selfAssessment: Conforme a las metas planteadas se tienen terminadas las principales que consisten en la construcción de la infraestructura y en la elaboración del manual de prácticas que será de utilidad como apoyo didáctico en las asignaturas de hidráulica, de uso y manejo del agua y de operación de obras hidráulicas. En el caso del servicio social también está con más del 80% de avance y a través de este se planea titular un estudiante con la modalidad en la que se elabora material como apoyo a la docencia. La construcción de la infraestructura y los dispositivos de medición adquiridos han despertado bastante interés de los estudiantes que por primer ocasión conocen físicamente los artefactos para la medición que corresponde a los temas de aforo del contenido de las asignaturas, de ese modo se verifican algunos conocimientos teóricos. El tipo de canal construido tiene oportunidad de servir como modelo para implementarlo en otras instituciones donde recientemente se ha creado la carrera de ingeniería agrícola y requieren de un prototipo viable para las prácticas de hidráulica de canales. Por medio de las características geométricas y constructivas servirá como modelo didáctico. El proyecto es una excelente oportunidad para contribuir en el equipamiento de los laboratorios, en este caso, el laboratorio de hidráulica es incipiente y mediante este proyecto se ha logrado un complemento fundamental que seguramente impactará en la formación de los recurso humanos. En esta modalidad se deben generar más propuestas para instrumentar completamente el laboratorio y de ese modo los alumnos puedan desarrollar sus prácticas sin desplazarse a laboratorios de otras instituciones o hasta la facultad de ingeniería en las que el procedimiento logístico consume recursos económicos y otros valiosos. En el desarrollo de este proyecto el equipo de trabajo debió de involucrarse más en las diferentes actividades, se entiende que algunas condiciones laborales les impide involucrarse por completo, pero en general se tiene un concepto diferente de la colaboración y trabajo en equipo. En el caso de la administración de los recursos económicos, se dificultó la radicación de los recursos; los tiempos asignados para utilizarlos no coinciden con la programación de las actividades y el trámite para la adquisición de insumos se vuelve burocrático y desgastante. Algunos insumos no son fácil de conseguir a través de los proveedores autorizados y la adquisición a través de ellos resulta a un costo mayor que los precios medios del mercado. La experiencia de un primer proyecto de esta naturaleza dentro de la UNAM ha dado la oportunidad de realizar un examen sobre los logros y las posibles áreas de mejora que sin duda impactaran para el desarrollo de propuestas futuras. Queda como aprendizaje la importancia de incluir las becas para alumnos de licenciatura que permita involucrarlos en actividades de servicio social o en el desarrollo de productos para su titulación.
metadata.dc.description.goalsAchieved: Se construyó un complemento del banco de pruebas hidráulicas que se tenia instalado en el laboratorio de hidráulica, para ello, se diseñó y se construyó la armadura de acero estructural para alojar el canal tipo Rehbock, se adecuó un tanque de acero estructural y lamina galvanizada para la estabilización a la entrada del canal y con ello reducir la turbulencia. La sección transversal o cubeta se define con las paredes de acrílico y el fondo de lámina galvanizada. En esta estructura se desarrollarán prácticas relacionadas a la hidráulica de canales que corresponden a la materia de Hidráulica; de riego parcelario correspondiente a la asignatura de Uso y Manejo del Agua y de Operación de canales que corresponden a la asignatura de Operación de Obras Hidráulicas. También se instaló la cisterna o tanque de reposo del cual se toma el agua a través del sistema de bombeo que hace circular el agua por las tubería hasta el tanque de estabilización a la entrada del canal. Con el apoyo de alumnos de servicio social, se instalo el tanque de estabilización que permite dar la carga constante al canal y la línea de tubería para la alimentación y para el retorno del agua a la cisterna. Con la modalidad de apoyo a la docencia se desarrolló el manual con los instructivos de prácticas referentes a la hidráulica de canales que consiste en las prácticas de; compuerta radial, vertedores, distribución de velocidades en canales, métodos de aforo en canales, energía específica, flujo gradualmente variado y flujo bruscamente variado. Este manual se implementara en la asignatura de hidráulica.
metadata.dcterms.provenance: F.E.S. Cuautitlán
metadata.dc.subject.DGAPA: Agronomía
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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