INTRODUCCION

En la ingeniera civil tenemos una gran variedad de ramas de estudio que son vitales para el desarrollo de proyectos pequeos y gigantes, es por eso que el estudio detallado de cada uno se hace muy importante.Como sabemos el agua es vital he ah la necesidad de conocer el comportamiento que tiene para poder tratarla de la mejor forma y protegerla para nuestra supervivencia.Te has preguntado como el agua llega todos los das a tu casa, tal vez creas que no te incumbe, pero puedes ser t el encargado de encaminarla, ya sea las aguas que llegan a tu casa o las que se van.La hidrulica tiene muchsimos temas que tienen que ver no solo con el agua que llega a tu casa, sino tambin las aguas lluvias, aguas subterrneas, acueductos, alcantarillados, entre muchas otras.El agua adems de tomarse es usada para conseguir energa, en ese orden de ideas, sabias que el agua debe cumplir estndares para que sea apta a la hora del consumo, te interesara saber cmo se descontamina el agua, imagnate adems conocer lo que ocurre cuando el agua corre por un rio, la velocidad que lleva, la cantidad de liquido que pasan por una seccin de un rio, es mas podras llegar a disear los canales para que el agua transite por donde t quieras.La hidrulica es una rama de la ingeniera en la que se necesitan conocimientos bsicos como las matemticas, fsica y qumica, se necesitan personas con capacidad de liderazgo, ser responsable ser necesario a la hora de planear, disponer trabajos y responsabilidades.El profesional de la hidrulica debe recorrer un camino lleno de conocimiento y preparacin terico-prctico, pues su trabajo es conocer el uso y tratamiento del agua; factores como la pendiente del terreno, el caudal, la gravedad, son fundamentales para los clculos de canales de conduccin abiertos y cerrados, sistemas de bombeo, conducciones a presin, acueductos y alcantarillados, riegos, drenajes y mas obras de ingeniera.Cuando tengamos claridad en todos los conceptos y conozcamos a fondo los beneficios y riesgos entenderemos la importancia que el agua nos puede ofrecer siempre apoyados en la investigacin cientfica para que las obras cumplan el propsito y la finalidad de las mismas.En el momento de entregar las obras es donde nos damos cuenta que lo aprendido resulto para nosotros una satisfaccin personal y econmica, adems sern muchas las personas que hablaran de la obra que se realizo y los beneficios que genero para el bien de la comunidad.

INGENIERIA HIDRAULICAIngeniera hidrulica como una subdisciplina de la ingeniera civil se ocupa del flujo y transporte de fluidos, principalmente agua y aguas residuales. Una caracterstica de estos sistemas es el uso extensivo de la gravedad como la fuerza motriz para provocar el movimiento de los fluidos. Esta rea de la ingeniera civil est ntimamente relacionada con el diseo de puentes, presas, canales, canales y diques, y de la ingeniera sanitaria.

Ingeniera hidrulica es la aplicacin de los principios de la mecnica de fluidos a los problemas relacionados con la recogida, almacenamiento, control, transporte, regulacin, medicin y uso de agua. Antes de comenzar un proyecto de ingeniera hidrulica, hay que calcular la cantidad de agua que est involucrado. El ingeniero hidrulico se ocupa del transporte de sedimentos en el ro, la interaccin del agua con su lmite de aluvin, y la aparicin de erosin y deposicin. "El ingeniero hidrulico en realidad desarrolla diseos conceptuales de los distintos elementos que interactan con el agua, tales como vertederos y obras de evacuacin para las presas, alcantarillas de caminos, canales y estructuras relacionadas con los proyectos de riego e instalaciones de agua de refrigeracin de las centrales trmicas."

PRINCIPIOS FUNDAMENTALESAlgunos ejemplos de los principios fundamentales de la ingeniera hidrulica incluyen la mecnica de fluidos, flujo de fluidos, el comportamiento de los fluidos reales, hidrologa, tuberas, hidrulica de canales abiertos, la mecnica de transporte de sedimentos, mquinas hidrulicas, y la hidrulica de drenaje.

BREVE HISTORIA DE LA HIDRAULICAEl hombre empez desde muy temprano la experimentacin de la utilizacin de recursos naturales tan abundantes como el agua y el viento. Inicialmente se movilizo en los lagos y ros utilizando los troncos de madera que flotaban. Ms adelante la navegacin e hizo el aprovechamiento de la fuerza de los vientos, tambin con los grandes ros se basaron en la agricultura y su economa. La rueda hidrulica y el molino de viento son prembulos de mucho inters para la historia de los sistemas con potencia fluida, pues familiarizaron al hombre con las posibilidades de los fluidos para generar y transmitir energa y le ensearon en forma emprica los rudimentos de la Hidromecnica y sus propiedades.Antiguamente en la segunda mitad del siglo XV, LEONARDO DA VINCI en su escrito sobre flujo de agua y estructuras para ros, estableci sus experiencias y observaciones en la construccin de instalaciones hidrulicas ejecutadas principalmente en Miln y Florencia.

GALILEO en 1612 elaboro el primer estudio sistemtico de los fundamentos de la Hidrosttica. Un alumno de Galileo, TORRICELI, enunci en 1643 la ley del flujo libre de lquidos a travs de orificios. Construyo El barmetro para la medicin de la presin atmosfrica.BLAISE PASCAL, aunque vivi nicamente hasta la edad de 39 aos, fue uno de los grandes cientficos y matemticos del siglo XVII. Fue responsable de muchos descubrimientos importantes, pero en relacin con la mecnica de fluidos son notables los siguientes: La formulacin en 1650 de la ley de la distribucin de la presin en un lquido contenido en un recipiente. Se conoce esta, como ley de Pascal. La comprobacin de que la potencia del vaco se debe al peso de la atmsfera y no a un "horror natural" como se crey por mas de 2000 aos antes de su poca. A ISAAC NEWTON, adems de muchas contribuciones a la ciencia y a las matemticas, se le debe en Mecnica de Fluidos: El primer enunciado de la ley de friccin en un fluido en movimiento. La introduccin del concepto de viscosidad en un fluido. Los fundamentos de la teora de la similaridad hidrodinmica. Estos, sin embargo, fueron trabajados aislados de los cuales resultaron leyes y soluciones a problemas no conexos. Hasta la mitad del siglo XVIII no exista aun una ciencia integrada sobre el comportamiento de los fluidos.Los fundamentos tericos de la Mecnica de Fluidos como una ciencia se deben a Daniel Bernoulli y a Leonhard Euler en el siglo XVIII. DANIEL BERNOULLI, 1700-1782, perteneci a una famosa familia suiza en la cual hubo once sabios celebres, la mayora de ellos matemticos o mecnicos. Gran parte de su trabajo se realizo en San Petersburgo, como miembro de la academia rusa de ciencias. En 1738 en su "Hidrodinmica", formulo la ley fundamental del movimiento de los fluidos que da la relacin entre presin, velocidad y cabeza de fluido. LEONHARD EULER, 1707-1783, tambin suizo, desarrollo las ecuaciones diferenciales generales del flujo para los llamados fluidos ideales (no viscosos). Esto marco El principio de los mtodos tericos de anlisis en la Mecnica de Fluidos. A Euler se le debe tambin la ecuacin general del trabajo para todas las maquinas hidrulicas rotodinmicas (turbinas, bombas centrifugas, ventiladores, etc.), adems de los fundamentos de la teora de la flotacin.En 1985, despus de 135 aos de la formulacin de la ley de Pascal, JOSEPH BRAMAH, construyo en Inglaterra la primera prensa hidrulica. Esta primera prensa utilizaba sello de cuero y agua como fluido de trabajo. El accionamiento se realizaba por medio de una bomba manual y no superaba los 10 bares de presin. Sin embargo, la fuerza desarrollada por ella fue algo descomunal e inesperada para el mundo tcnico e industrial de entonces. Inmediatamente siguieron sin nmero de aplicaciones y como era de esperarse, se abri un mercado para el mismo sin precedentes y que superaba las disponibilidades tanto tcnicas como financieras de su tiempo. El segundo periodo, que comprende los ltimos aos del siglo XVIII y la mayora del XIX, se caracteriz por la acumulacin de datos experimentales y por la determinacin de factores de correccin para la ecuacin de Bernoulli. Se basaron en el concepto de fluido ideal, o sea que no tuvieron en cuenta una propiedad tan importante como la viscosidad. Cabe destacar los nombres de experimentalistas notables como ANTOINE CHEZY, HENRI DARCY, JEAN POISEUILLE en Francia; JULIUS WEISBACH Y G. HAGEN en Alemania. De importancia especial fueron los experimentos de Weisbach y las frmulas empricas resultantes que fueron utilizadas hasta hace poco tiempo. Entre los tericos de la Mecnica de Fluidos de este perodo, estn LAGRANGE, HELMHOLTZ Y SAINT VENANT.En los aos posteriores a 1850 las grandes ciudades de Inglaterra instalaron centrales de suministros de energa hidrulica, la cual era distribuida a grandes distancias por tuberas hasta las fbricas donde accionaban molinos, prensas, laminadores y gras. Todava funcionan en algunas ciudades europeas las redes de distribucin de energa hidrulica. En Londres, por ejemplo, esta aun en servicio la empresa " The London Hydraulic Power Co.", con capacidad instalada de 700 HP y 180 millas de tubera de distribucin. En la misma ciudad, el famoso Puente de la Torre, es accionado hidrulicamente, as como el ascensor principal en el edificio de la institucin de los Ingenieros Mecnicos. En el periodo siguiente, al final del siglo XIX y principios del XX, se tom en cuenta la viscosidad y la teora de la similaridad. Se avanz con mayor rapidez por la expansin tecnolgica y las fuerzas productivas. A este perodo estn asociados los nombres de GEORGE STOKES y de OSBORNE REYNOLDS. En la Hidrulica contempornea se deben mencionar a: LUIDWIG PRANDTL, THEODOR VON KARMAN Y JOHAN NIKURADSE. Los dos primeros por sus trabajos en Aerodinmica y Mecnica de Fluidos que sirvieron para dilucidar la teora del flujo turbulento; el ltimo sobre flujo en tuberas. En 1906 la Marina de los EE.UU. bot El U. S. Virginia, primer barco con sistemas hidrulicos para controlar su velocidad y para orientar sus caones. En 1930 se empezaron a construir las bombas de paletas de alta presin y se introdujeron los sellos de caucho sinttico. Diez aos despus los servomecanismos electrohidrulicos ampliaron el campo de aplicacin de la oleohidrulica (rama de la hidrulica que utiliza aceite mineral como fluido). Desde los aos sesenta el esfuerzo investigativo de la industria y las entidades de formacin profesional ha conducido hasta los sofisticados circuitos de la fludica.

APLICACIN DE LA HIDRAULICA EN LA INGENIERIA CIVILLa ingeniera hidrulica es una de las ramas ms antiguas de la ingeniera civil, ya que est presente desde los romanos tradicionales. Se ocupa de la proyeccin y ejecucin de obras relacionadas con el agua, sea para su uso, como en la obtencin de energa hidrulica, la irrigacin, potabilizacin, canalizacin, u otras, sea para la construccin de estructuras en mares, ros, lagos, o entornos similares, incluyendo, por ejemplo, diques, represas, canales, puertos, muelles, rompeolas, entre otras construcciones. Tambin hace referencia a las maquinas hidrulicas. Diseo de canales y obras hidrulicas en general Se entiende por obra hidrulica o infraestructura hidrulica a una construccin, en el campo de la ingeniera civil, donde el elemento dominante tiene que ver con el agua. Se puede decir que las obras hidrulicas constituyen un conjunto de estructuras construidas con el objeto de manejar el agua, cualquiera que sea su origen, con fines de aprovechamiento o de defensa. Generalmente se consideran obras hidrulicas: CanalesLos canales son conductos en los que el agua circula debido a la accin de la gravedad y sin ninguna presin, pues la superficie del lquido est en contacto con la atmosfera.

RepresasEs una barrera fabricada depiedra, concretoo materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre unrooarroyo. Tiene la finalidad deembalsarelaguaen elcaucefluvial para elevar su nivel con el objetivo de derivarla, mediante canalizaciones de riego, para su aprovechamiento en abastecimiento o regado, laminacin de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la produccin deenerga mecnicaal transformar laenerga potencialdel almacenamiento enenerga cinticay esta nuevamente en mecnica y que as se accione un elemento mvil con la fuerza del agua.

Sistema de abastecimiento de agua potable Lared de abastecimiento de agua potable es un sistemade obras de ingeniera, concatenadas que permiten llevar hasta la vivienda de los habitantes de una ciudad, pueblo o rea rural con poblacin relativamente densa, elagua potable.

Origen del aguaLos sistemas de abastecimiento de agua potable se pueden clasificar por la fuente del agua, del que se obtienen: Agua de lluvia almacenada enaljibes. Agua proveniente demanantialesnaturales, donde el agua subterrnea aflora a la superficie; Agua subterrnea, captada a travs depozosogaleras filtrantes; Agua superficial (lleva un previo tratamiento), proveniente deros,arroyos,embalsesolagosnaturales; Agua de mar (esta debe necesariamente serdesalinizada).Segn el origen del agua, para transformarla en agua potable deber ser sometida a tratamientos, que van desde la simpledesinfeccinyfiltracin, hasta la desalinizacin.Componentes del sistema de abastecimiento El sistema de abastecimiento de agua potable ms complejo, que es el que utiliza aguas superficiales, consta de cinco partes principales: Captacin; Almacenamiento de agua bruta; Tratamiento; Almacenamiento de agua tratada; Red de distribucin abierta

Sistema de recogida de aguas residuales Es un sistema de estructurasytuberasusado para la recogida y transporte de lasaguas residuales, aguas industriales y aguas lluvias de una poblacin desde el lugar en que se generan hasta alguna corriente. Estos verimientos pueden ser o no sertratados.Las redes de alcantarillado sonestructuras hidrulicasque funcionan a presin atmosfrica, por gravedad. Slo muy raramente, y por tramos breves, estn constituidos portuberasque trabajan bajopresino porvaco. Normalmente estn constituidas porconductosde seccin circular, oval o compuesta, la mayora de las veces enterrados bajo las vas pblicas.

Sistemas de riego Se denomina al conjunto de estructuras, que hace posible que una determinada rea pueda ser cultivada con la aplicacin del agua necesaria a las plantas.

Defensas ribereas Lasdefensas ribereasson estructuras construidas para proteger de lascrecidasde los ros las reas aledaas a estoscursos de agua Sistemas de drenaje La funcin principal de unsistema de drenajees la de permitir la retirada de lasaguasque se acumulan en depresiones topogrficas del terreno, causando inconvenientes ya sea a la agricultura o en reas urbanizadas. El origen de las aguas puede ser: Por escurrimiento superficial Por la elevacin delnivel fretico, causado por elriego, o por la elevacin del nivel de unroprximo Directamenteprecipitadasen el rea.Principalmente, el sistema de drenaje est compuesto por una red de canales que recogen y conducen las aguas a otra parte, fuera del rea a ser drenada, impidiendo al mismo tiempo, la entrada de las aguas externas. Tpicamente estos sistemas se hacen necesarios en los amplios estuarios de los grandes ros y en los valles donde el drenaje natural es deficiente.

Centrales hidroelctricasEn unacentral hidroelctricase utilizaenerga hidrulicapara lageneracin de energa elctrica.

Todo esto est relacionado con lo que es la Hidrulica ya que se debe tener los conceptos principales para poder internarse en lo que sern el diseo de obras hidrulicas y construcciones civiles en general.Dado que el manejo del recurso de agua es de mucha importancia para el desarrollo de la sociedad, se debe antes tener un conocimiento acerca de este elemento as como de las propiedades y comportamiento del mismo. Este comportamiento de los fluidos ya sea en reposo o en movimiento da a este estudio un inmenso campo de utilidades para la ingeniera en general. La hidrulica abarca varias ramas de aplicacin, se mostrara alguna de las muchas aplicaciones de esta a modo de mostrar la necesidad y ventajas de la aplicacin de la misma. Cabe recalcar que la hidrulica es el estudio de los fluidos (agua, aceite, mercurio, etc.), por lo que su aplicacin se mostrara en sus diferentes campos.

Como conclusiones podemos decir que:1) La hidrulica aplica los conceptos de la mecnica de fluidos y los resultados de experiencias en la solucin de problemas prcticos.2) En la mayora de proyectos, el agua se presenta de una u otra forma. Y se tiene que manejar correctamente.3) La hidrulica tiene un amplio campo de accin y muchas aplicaciones en el ejercicio profesional, que se desprende en infinidad de especializaciones.