14 31 Hidrologia Aplicada 0

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<ul><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>1</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIOHIDROLGICA APLICADAMdulo: Tecnologa Especifica de Construcciones CivilesMateria: Hidrulica e Hidrologa IICarcter: ObligatoriaN de crditos: 4,5 ECTSUnidad Temporal: 3er curso 2 cuatrimestreRequisitos previosHidrulica I y IIRelacin con los objetivos generales y especficos de la titulacinT1 Capacidad de anlisis y sntesis.T7 Resolucin de problemas.T16 Aprendizaje autnomo.T23 Capacidad de reflexin.O1 Capacitacin cientfico tcnica para el ejercicio de la profesin de Ingeniero Tcnico deObras Pblicas y conocimiento y ejercicio de las funciones de asesora, anlisis, diseo,clculo, proyecto, direccin, construccin, gestin, mantenimiento, conservacin y explota-cin en su mbito.O2 Comprensin de los mltiples condicionamientos de carcter tcnico y legal que se plan-tean en la construccin de una obra pblica, y capacidad para emplear mtodos contrasta-dos y tecnologas acreditadas, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia en la cons-truccin dentro del respecto por el medio ambiente y la proteccin de la seguridad y salud delos trabajadores y usuario de la obra pblica.O4 Capacidad para proyectar, inspeccionar y dirigir obras y servicios, en su mbito.O5 Capacidad para el mantenimiento y conservacin de los recursos hidrulicos y energti-cos, en su mbito.O8 Capacidad para realizar estudios y disear captaciones de aguas superficiales o sub-terrneas, en su mbito.Competencias en relacin con la materia al que pertenece la asignaturaE11 Conocimiento de los conceptos bsicos de hidrologa superficial y subterrnea.Relacin de la asignatura con otras asignaturas del mismo mdulo/materiaHidrulica e Hidrologa II. Mecnica de Estructuras. Teora de Estructuras. Tecnologa deestructuras. Geotecnia. Instalaciones Elctricas. Procedimientos de construccin. Seguridady salud en la ingeniera civil. Ecologa y Evaluacin de Impacto Ambiental. Estadstica.</p></li><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>2</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIORelacin con otras asignaturas o materias del Plan de EstudiosFundamentos fsicos de la Ingenieria I y II. Estadstica. Hidrulica II. Abastecimiento deaguas. Planificacin y Gestin de Recursos Hidrulicos.Objetivos especficos de la asignatura</p><p>1. Conocer la bibliografa bsica de la materia.2. Conocer las componentes del ciclo hidrolgico.3. Introducir al alumno en conceptos de climatologa y su relacin con la Hidrologa4. Conocer los aspectos generales de la circulacin atmosfrica y ocenica5. Comprender los procesos hidrolgicos, ms importantes, que forman parte de ciclo, y</p><p>su interaccin. Conocer la instrumentacin requerida para medir estas componentes.6. Conocer los modelos de produccin de escorrenta, comprender sus condiciones de</p><p>aplicabilidad y limitaciones.7. Conocer y comprender la importancia de la geomorfologa fluvial y su relacin con la</p><p>escorrenta.8. Conocer y aplicar funciones de frecuencia y funciones de distribucin.9. Conocer las metodologas de propagacin del flujo, y limitaciones de aplicabilidad.10. Aplicar las tcnicas y modelos aprendidos a la resolucin de problemas, evaluando</p><p>su factibilidad de utilizacin.11. Analizar y estructurar los datos de entrada y resultados obtenidos desde la aplicacin</p><p>de las metodologas aplicadas, utilizando los recursos disponibles.12. Desarrollar la capacidad de sntesis de resultados y conclusiones.</p><p>Breve descripcin de los contenidosLa asignatura pretende dotar al alumno de los conocimientos suficientes para abordar consolidez el planteamiento y la resolucin de los problemas reales que se plantean en la inge-niera en relacin con los caudales fluyentes. Se profundiza hasta un nivel desde el cual, elalumno debe:</p><p>1. Ser capaz de describir y explicar las leyes fsicas que cuantifican cada una de lascomponentes del ciclo hidrolgico, conociendo perfectamente los problemas asocia-dos a la medida de las variables y su interpretacin y posible correccin o estimacin</p><p>2. Dominar las metodologas que permiten calcular los caudales generados por las llu-vias incluyendo su trnsito por los cauces y la interaccin con la geometra fluvial</p><p>3. Conocer con detalle el funcionamiento del ciclo subterrneo, las tcnicas especficasde estudio y sus relaciones con el ciclo hidrolgico superficial</p><p>4. Dominar los procedimientos estadsticos que permiten valorar el riesgo de los dise-os, extrapolar resultados as como generar series hidrolgicas temporales</p></li><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>3</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIO5. Conocer la arquitectura de las metodologas de modelacin, las tcnicas de calibra-</p><p>cin y las limitaciones de los modelos, llegando a tomar contacto y experiencia conlos modelos comerciales ms consolidados y habituales.</p><p>6. Alcanzar los conocimientos suficientes para desarrollar estudios reales de recursoshidrulicos superficiales y subterrneos, de avenidas, de hidrulica de cauces natu-rales y de calidad de agua con mtodos actuales.</p><p>Actividades formativas y metodologa de enseanza-aprendizaje, y su relacincon las competencias que debe adquirir el estudiante</p><p>TablaMetodologa Horas Horas de trabajopresencial</p><p>Horas de trabajono presencial</p><p>Clases de Teora Practicas 24,0</p><p>45 (40%)Trabajos en equipos 3,0Tutoras 9,0Seminarios 3,0Evaluacin 6,0Clases de Teora - Practicas 41,5</p><p>67,5 (60%)</p><p>Trabajos individuales 5,0Trabajos en equipo 4,0Preparacin de Seminarios 4,0Bsquedas Bibliogrficas 6,0Evaluacin 6,0TOTAL 112,5 45,0 67,5CompetenciasClases Terico Prcticas T1, T7, T16, T23, O1, O2, O4, O5Trabajo en equipo T1, T7, T16, T23, O1, O2, O4, O5Tutoras T1, T7, T16, T23, O1, O2Evaluacin T1, T7, T16, T23, O1, O2, O4, O5Trabajos Individuales T1, T7, T16, T23, O1, O2, O4, O5Seminarios T1, T7, T16, T23, O1, O2, O4, O5</p><p>Sistema de evaluacinDe modo general se deber acreditar una asistencia de al menos el 60% de todas las clasespresenciales previstas. As como la entrega de un trabajo final de curso, cuya evaluacin larealiza el profesor responsable.</p></li><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>4</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIOParte tericaLa evaluacin de la parte terica consiste en preguntas o cuestiones sobre conceptos fun-damentales impartidos en la materia. Se potencia en el alumno la capacidad de expresin,organizacin de ideas y sntesis para su presentacin. Se plantearn preguntas conducen-tes a comprobar el grado de asimilacin y la utilizacin que el alumno hace de los conceptosadquiridos. El valor de la prueba corresponder al 40 % de la calificacin final.Parte prcticaSe plantear la resolucin de problemas que incluirn en gran medida los conceptos funda-mentales en que se basa la disciplina, estando basada su resolucin en la aplicacin correc-ta de los conocimientos. El valor de la prueba corresponder al 60 % de la calificacin final.Resultados de AprendizajeRA: Adquirir las habilidades necesarias para la resolucin de problemas.RA: Identificar y analizar criterios y especificaciones adecuados a problemas concretos.RA: Desarrollar capacidades para determinar los requisitos que condicionan la posibilidad deencontrar soluciones a planteamientos tcnicos concretos.RA: Tener iniciativa para proponer soluciones alternativas.RA: Argumentar y justificar lgicamente opiniones y decisiones.RA: Ser capaz de reflexionar y comunicar argumentos que apoyen las hiptesis propuestasante un problema tcnico determinado, de forma clara, concisa y razonada, incluyendo unavaloracin del impacto de las nuevas tecnologas.</p></li><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>1</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIO</p><p>ANEXO- HIDROLOGIA APLICADA</p><p>Contenidos de la Asignatura</p><p>1.- El sistema hidrolgico1.1. Introduccin: El ciclo hidrolgicoVolmenes hdricos en el mundo. El ciclo hidrolgico global. El ciclo hidrolgico a escala decuenca.1.2. Conceptos de sistema. Sistema. Anlisis de sistema. Sistemas estacionarios. Balancehdrico.1.3. Modelizacin de los sistemas hidrolgicos Clasificacin de los modelos. Algunos con-ceptos.</p><p>2.- Climatologa2.1. El sistema climtico global: conceptos2.2 Circulacin atmosfrica y ocenica.2.3. Vapor de agua atmosfrico2.4. Estaciones climatolgicas e instrumentos de medida</p><p>3.- Precipitacin3.1. Precipitacin. Factores para generar precipitacin medible. Mecanismos de ascenso.Rgimen pluviomtrico en Espaa3.2. Medida de la precipitacin puntual3.3 Redes meteorolgicas3.4 Tipos de pluvimetros. Criterios para el establecimiento de un pluvimetro.3.5. Medida de la variabilidad espacial de la lluvia3.6. Verificacin de la consistencia temporal3.7. Completado de datos de precipitacin3.8. Estimacin de la precipitacin media sobre un rea3.9. Medida de la nieve</p><p>4.- Evaporacin4.1. Concepto. Relacin con los distintos niveles de almacenamiento.4.2. Los procesos de la evaporacin.4.3. Mtodos de estimacin de la evaporacin. Tanques de evaporacin. Ecuaciones deContinuidad. Balance hdrico. Balance de energa. Ecuaciones de evaporacin. Mtodo ae-rodinmico/transferencia de masa. Mtodo de combinacin: Penman. Ejemplos numricosde aplicacin.</p><p>5.- Evapotranspiracin5.1. Concepto. Factores controlantes5.2. Procesos de evapotranspiracin. Factores del suelo. Humedad del suelo. Textura. Fac-</p></li><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>2</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIO</p><p>tores de la vegetacin.5.3. Mtodos para estimar evapotranspiracin. Medidas directas. Basadas en una ecuacinde balance hdrico. Lismetro. Tipos. Ecuaciones basadas meteorolgicamente: Thornthwai-te. Blaney-Criddle. Jensen-Haise Modificado. Penman, Penman-Monteith. Ejemplo numricode aplicacin.6.- Infiltracin y movimiento del agua en el suelo6.1. Conceptos6.2. Factores que controlan la infiltracin6.3. Intensidad de infiltracin versus infiltracin acumulada6.4. Medida y estimacin de la infiltracin. Infiltrmetro. Simuladores de precipitacin. Anli-sis de Hidrogramas. Ejemplo numrico de aplicacin.6.5. Modelos de infiltracin operacionales. Modelos empricos de infiltracin: Horton, Kostia-kov. Holtan. Ejemplo numrico de aplicacin. Modelos basados en la teora aproximada:Philip. Modelos de estimacin de precipitacin en exceso. Modelos de Indice. Mtodo delNmero de Curva (CN) del Soil Conservation Service. Ejemplo numrico de aplicacin: es-timacin agregada de CN. Ejemplo de aplicacin estimacin de CN distribuido espacialmen-te.6.6. Tiempo de encharcamiento6.7. Humedad del suelo y flujo no saturado. Porosidad. Contenido de humedad del suelo.Potencial de agua del suelo. Curva caracterstica del agua del suelo. Movimiento de agua enel suelo. Perfil de humedad. Medida de la humedad del suelo</p><p>7.- Hidromorfometra7.1. Introduccin7.2. Ordenacin de cauces7.3. Relaciones Geomorfolgicas de Horton. Leyes. Obtencin7.4. Curva hipsomtrica7.5. Generacin de ndices morfomtricos7.6. Ley de Melton y Ley de Hack7.7. Tiempo de viaje del flujo: estimacin7.8. Ejemplos de aplicacin: Estimacin de velocidades distribuidas del flujo.</p><p>8.- Estadstica aplicada a la Hidrologa8.1. Introduccin8.2. Descripcin de datos8.3. Medidas de la tendencia central8.4. Medidas de dispersin8.5. Funciones de frecuencia8.6. Funciones de probabilidad8.7. Probabilidad y la curva normal8.8. Distribuciones de probabilidad8.9. Ajuste de distribuciones de probabilidad8.10. Prueba de la bondad del ajuste</p></li><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>3</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIO</p><p>8.11. Anlisis de frecuencia8.12. Curvas intensidad-duracin-frecuencia8.13. Riesgo</p><p>9.- Anlisis de hidrogramas9.1. Concepto de escorrenta9.2. Anlisis del hidrograma9.3. Definicin de la constante de recesin (Kr). Evaluacin.9.4. Metodologas de separacin de flujos9.5. Mecanismos de generacin de escorrenta</p><p>10.- Hidrometra10.1. Medida de la escorrenta superficial10.2 Estaciones de aforo. Criterios de ubicacin. Redes foronmicas10.3 Curva de gasto. Criterios y contraste. Anlisis de series temporales.10.4. Medidas aisladas. Mtodo rea-velocidad: Aforo con molinete hidrulico. Mtodo delas fajas verticales. Ejemplo numrico de estimacin. Aforos con flotadores. Mtodo rea-pendiente. Mtodos de dilucin10.5. Medidas continuas. Mtodo h-Q. Mtodo acstico. Mtodo electromagntico. Estructu-ras de medida del flujo</p><p>11.- Anlisis precipitacin-aportacin11.1. Conceptos generales. Descripcin de metodologas11.2. Estimacin del caudal pico: Mtodo Racional Instruccin 5.2-IC. Modificacin.11.3. Concepto de HU. Hiptesis simplificativas.11.4. Derivacin del Hidrograma Unitario (HU). Mtodos directos. Mtodos indirectos.11.5. Estimacin de la escorrenta directa: ecuacin de convolucin.11.6. Mtodo del hidrograma en S. Obtencin del Hidrograma en S. Obtencin de un nuevoHU de duracin D11.7. Hidrogramas Unitarios sintticos11.8. Hidrograma Unitario Instantneo (HUI)11.9. Aplicaciones del hidrograma unitario</p><p>12.- Propagacin del flujo12.1. Propagacin hidrolgica e hidrulica12.2. Propagacin hidrolgica en cauces. Modelo de Muskingum. Ejemplo numrico de apli-cacin12.3. Propagacin hidrolgica en embalses. Modelo de Puls. Ejemplo numrico de aplica-cin12.4. Propagacin hidrulica. Ecuaciones de Saint Venant. Clasificacin de los modelos dis-tribuidos</p></li><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>4</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIO</p><p>Bibliografa y fuentes de referenciaBibliografa bsicaHidrologa Aplicada. Chow, V. T., Maidment, D. R., Mays, L. W. Editorial Mc Graw- Hill Inter-americana, S.A. Santa F de Bogot, Colombia, 1994.Hidrologa Subterrnea. Tomo I. Custodio, E. y Llamas, M. R. Ediciones Omega, S.A., Bar-celona, Espaa. 1983.Hydrology for Engineers. Linsley, R. K.; Kohler, M. A. y Paulhus, J. L., McGraw-Hill. (Trad.Cast. Hidrologa para ingenieros. McGraw-Hill.. Bogota 1967), 1982.</p><p>Bibliografa complementariaHydrology for Water Management. Thompson, S.A., A.A. Balkema. Rotterdam, Netherlands,1999.Hydrology: Water quantity and quality control. Wanielista, M., Kersten, R. and Eaglin,R., John Wiley &amp; Sons, 1997.Hydrology and floodplain analysis. Philip B. Bedient, Wayne C. Huber. - 2nd ed. Addison-Wesley, 1992.Handbook of Hydrology. Maidment, D.R., McGraw-Hill, New York, 1993.</p><p>Web relacionadaswww.usace.army.milhttp://www.marm.eswww.chsegura.es</p><p>Materiales necesariosEl seguimiento de las clases a travs del Centro Virtual, requiere un PC con los siguientesrequisitos mnimos: Windows 95, 98, Me, NT 4.0, 2000, XP, Vista o superiorMaterial didctico:</p><p>- Manual acadmico del curso.- Acceso a software tcnico complementario- Modelos de simulacin utilizados en el curso con los ejemplos propuestos comenta-</p><p>dos.Software tcnico:</p><p>- El curso incorpora la aplicacin informtica de modelizacin HEC-HMS- Este programa estar disponible en el Centro Virtual con documentacin complemen-</p></li><li><p>GUIA DOCENTE 11/12GRADO EN INGENIERIA CIVIL</p><p>5</p><p>UNIVERSIDAD CATLICA SAN ANTONIO</p><p>taria para una mejor comprensin y utilizacin.</p><p>Recomendaciones de estudioLa asignatura requiere un seguimiento continuo por parte del alumno. Se recomienda estu-diar conforme se desarrollen los contenidos en clase y realizar los ejercicios propuestos,preferentemente antes de su resolucin por parte del profesor. Al comienzo de la asignaturaes conveniente repasar los conceptos bsicos de la asignatura Hidrulica e Hidrologa II.El curso cuenta con un Aula Virtual desde el que poder realizar su seguimiento a travs deInternet y una metodologa...</p></li></ul>