El El Laboratorio de Ingeniería Hidráulica de la UPCT nace en el año 2002 como resultado de la implantación de la Titulación de Ingeniería de Obras Públicas - Especialidad en Hidrología y desde su creación se asoció al grupo de investigación de Ingeniería Hidráulica, Marítima y Medio Ambiental Hidr@m (https://www.upct.es/hidrom/).
A lo largo de este tiempo el Laboratorio se ha venido equipando con la más moderna instrumentación, de tal forma que actualmente constituye un soporte fundamental en las tareas formativas y de investigación en el marco de las nuevas titulaciones europeas de Grado (Ingeniería Civil), Posgrado (Master en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos) y Doctorado.
La actividad principal del grupo Hidr@m y del Laboratorio de Ingeniería Hidráulica de la UPCT, es el estudio en modelo físico reducido de estructuras hidráulicas, ríos y la modelación matemática hidrológica e hidráulica.
El equipamiento que actualmente se dispone en el laboratorio para registrar las distintas variables hidráulicas es el siguiente:
• Caudalímetros electromagnéticos
• Caudalímetros (pared delgada y venturis)
• Medidores de velocidad (pitots, micromolinetes, anemómetros de hilo caliente, sondas de efecto Doppler ADV, fibra óptica y PIV)
• Medidores de presiones instantáneas (transductores de presión piezoresistivos)
• Equipos de fotografía, vídeo y cámaras de alta velocidad
El Grupo Hidr@m cuenta con los principales modelos de simulación y optimización para realizar estudios hidrológicos e hidráulicos; tanto de dominio público (paquetes HEC, EPANET, SWMM, Iber, etc.), así como comerciales (MIKE SHE, MIKE11, MIKE 21, DIAGATS, ANSYS, CFX, FLOW 3D, etc.).
El Laboratorio forma parte de la "Red de Laboratorios de Hidráulica de España, RLHE" (http://www.rlhe.es/), que en el marco del Programa Nacional de Redes del Plan Nacional de I+D+i 2008-2011, se constituyó con los objetivos genéricos de generar un foro de encuentro entre los principales centros de investigación en materia de ingeniería hidráulica de España.
El Laboratorio de Hidráulica se encuentra instalado en el Edificio de Laboratorios de Investigación ELDI y ocupa dos plantas:
Planta Sótano, con una superficie de unos 250 m2 y un sistema de recirculación de agua compuesto por tres grupos con una capacidad de bombeo variables entre 10 y 260 l/s. En esta planta se encuentran tres infraestructuras singulares:
• Infraestructura para el estudio de chorros turbulentos y de cuencos de disipación de energía hidráulica. Esta infraestructura permite avanzar en el conocimiento de los fenómenos de flujos bifásicos (agua-aire): aireación-atomización, difusión e impacto. Las principales características son las siguientes:
• Altura de caída variable: 1,30 m a 5,00 m.
• Rango de caudales: 30 – 350 l/s.
• Infraestructura para el estudio de sistemas de captación en zonas semiáridas. De los resultados de estas investigaciones se podrá incrementar la disponibilidad del agua y minimizar los daños por efecto de las inundaciones. Sus principales características son:
• Canal de aproximación de 5 m de longitud por 0,50x0,50 m2 de sección.
• Sistema de rejas de fondo con diferentes formas, anchos y espaciamientos.
• Canal trapecial lateral de recolección, transición, rápida de desagüe con curva a 90º y desarenador.
• Infraestructura para el estudio de la inyección de aire en tuberías. Se investiga la difusión de oxígeno en el agua a través de la interface aire-agua, para minimizar la generación de sulfuros en las redes de saneamiento. El sistema dispone de:
• Conducción de plexiglás de 6 m de longitud y 63 mm de diámetro
• Bomba sumergible de agua hasta 8,30 l/s de caudal
• Compresor de pistón de hasta 11,11 l/s de caudal
• Medidor de caudal de agua tipo flujómetro
• Medidor de caudal de aire calorimétrico
• 2 Depósitos de regulación de 1000 l
Primera Planta, con una superficie de unos 110 m2 en donde se encuentra un equipo para el estudio del golpe de ariete en tuberías de presión y un canal de pendiente variable recientemente adquirido. Este nuevo Canal Hidrodinámico fue construido en Alemania (Gunt_HAMBURG), posee una longitud de medición efectiva de 12,5 m, con una sección transversal de flujo de 0,30x0,45 m2. El canal funciona en un sistema de recirculación con caudal máximo de 40 l/s e incorpora un caudalímetro electromagnético. La pendiente longitudinal del canal es variable entre -1/200 hasta +1/40. Dispone de un equipamiento que se puede instalar en cualquier punto del recorrido del canal, como son entre otros, diferentes pilas de puentes; cuerpos de presa (tipo ogee y triangular) junto con diferentes cuencos tipificados de disipación de energía; compuertas recta y radial; vertederos de pared delgada y de pared gruesa; medidores tipo Venturi y Parshall; así como diferentes limnímetros y tubos pitot de precisión para la medición del calados y velocidades de flujo y que se instalan sobre un carro que se desliza a lo largo del canal. También dispone de medidores de presión piezoresistivos que se instalan a lo largo del canal y de un equipo para incorporar sedimentos a través de una tolva vibratoria que permite su dosificación para estudiar los fenómenos de transporte de sedimentos.
Un sistema tipo Scada integra las diversas señales proporcionadas por el equipamiento electrónico como son la medida de caudal, la inclinación longitudinal del canal, y las presiones registradas por diferentes transductores, permiten obtener registros en tiempo real y su almacenamiento en ficheros para su posterior tratamiento.
Con esta infraestructura se puede abordar el estudio de los diferentes campos de la ingeniería hidráulica y de gran interés a nivel internacional, nacional y de la Región de Murcia como son los fenómenos de disipación de energía aguas abajo de las presas; la socavación producida en las pilas de puentes; el transporte de sedimentos a lo largo del cauce de un río, caracterización de los fenómenos de sedimentación y erosión, así como su afección a las captaciones o a cualquier obra hidráulica situada en el mismo; determinación de los coeficientes de descarga en diferentes estructuras de control; disipación de ondas producidas en el caso de la rotura de una presa; cálculo de coeficientes de resistencia de fondo con transporte de sedimentos; establecimiento de perfiles de velocidades y presiones que permiten cuantificar las solicitaciones sobre diferentes estructuras hidráulicas.
