Departamento: Ingeniería Térmica y de Fluidos web: Hidráulica. Hidrología de superficie y subterránea. Ciclo hidrológico. Cuencas.

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1 Asignatura: Hidrología Código: Titulación: Ingeniero Técnico de Obras Públicas Tipo (T/Ob/Op): T Curso (Cuatrimestre): 2º C2 Profesor(es) responsable(s): García Galiano, Sandra G. Castillo Sánchez, Víctor Ubicación despacho: Créditos (T+P): 7.5 (4.5T + 3P) sandra.garcia@upct.es web: Departamento: Ingeniería Térmica y de Fluidos web: Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: Hidráulica. Hidrología de superficie y subterránea. Ciclo hidrológico. Cuencas. Objetivos de la asignatura: Conocer la bibliografía básica de la materia. Conocer las componentes del ciclo hidrológico. Introducir al alumno en conceptos de climatología y su relación con la Hidrología Conocer los aspectos generales de la circulación atmosférica y oceánica Comprender los procesos hidrológicos, más importantes, que forman parte de ciclo, y su interacción. Conocer la instrumentación requerida para medir estas componentes. Conocer los modelos de producción de escorrentía, comprender sus condiciones de aplicabilidad y limitaciones. Conocer y comprender la importancia de la geomorfología fluvial y su relación con la escorrentía. Conocer y aplicar funciones de frecuencia y funciones de distribución. Conocer las metodologías de propagación del flujo, y limitaciones de aplicabilidad. Aplicar las técnicas y modelos aprendidos a la resolución de problemas, evaluando su factibilidad de utilización. Analizar y estructurar los datos de entrada y resultados obtenidos desde la aplicación de las metodologías aplicadas, utilizando los recursos disponibles. Desarrollar la capacidad de síntesis de resultados y conclusiones.

2 Requisitos previos recomendables: (materias que sean aconsejables para poder cursar adecuadamente la asignatura, tanto en cursos anteriores como en el mismo curso) La materia troncal Ingeniería Hidráulica e Hidrológica cuenta con nueve créditos como mínimo. Esta materia troncal en el plan de estudios de la UPCT, se ha dividido en dos asignaturas de tipo troncal con siete créditos y medio cada una, y una obligatoria de seis créditos. Concretamente las siguientes asignaturas en orden cronológico de dictado corresponden a Hidráulica, Hidrología Subterránea e Hidrología. Hidráulica La asignatura Hidráulica adscrita al Área de Conocimiento Mecánica de Fluidos, cubre los descriptores Mecánica de Fluidos e Hidráulica. Esta asignatura se imparte en el segundo año, primer cuatrimestre, y cuenta con setenta y cinco horas lectivas. Una breve descripción de su contenido comprende los temas de: Mecánica de fluidos, Hidráulica de tuberías y canales. Es una asignatura que cronológicamente y acertadamente, se dicta antes que Hidrología. Sus contenidos son muy importantes puesto que constituyen la base en la que se apoyan conceptos y metodologías impartidas en Hidrología, así como en otras asignaturas del plan de estudios. Hidrología subterránea La asignatura Hidrología Subterránea adscrita al Área de Conocimiento Geodinámica Externa, cubre el descriptor con su mismo nombre. Esta asignatura obligatoria de seis créditos, se imparte en el segundo año, primer cuatrimestre. Por lo tanto, el análisis de sus contenidos es fundamental a la hora de diseñar el programa de Hidrología, puesto que se intenta evitar repeticiones. De este modo, el tiempo disponible para Hidrología puede centrarse en analizar más profundamente otros temas no introducidos con anterioridad. Una breve descripción del contenido de Hidrología Subterránea, corresponde a: Tipos de acuíferos. Flujo de agua subterránea. Parámetros hidráulicos. Balance hídrico. Exploración y construcción de captaciones. Otras asignaturas relacionadas Estadística. PROGRAMA DE LA ASIGNATURA A) Programa de Teoría (completo): I El sistema hidrológico I.1. Introducción: El ciclo hidrológico Volúmenes hídricos en el mundo. El ciclo hidrológico global. El ciclo hidrológico a escala de cuenca. I.2. Conceptos de sistema Sistema. Análisis de sistema. Sistemas estacionarios. Balance hídrico. I.3. Modelización de los sistemas hidrológicos Clasificación de los modelos. Algunos conceptos.

3 II Climatología II.1. El sistema climático global: conceptos II.2 Circulación atmosférica y oceánica. II.3. Vapor de agua atmosférico II.4. Estaciones climatológicas e instrumentos de medida III Precipitación III.1. Precipitación Factores para generar precipitación medible. Mecanismos de ascenso. Régimen pluviométrico en España III.2. Medida de la precipitación puntual III.3 Redes meteorológicas III.4 Tipos de pluviómetros. Criterios para el establecimiento de un pluviómetro. Hietograma. III.5. Medida de la variabilidad espacial de la lluvia III.6. Verificación de la consistencia temporal III.7. Completado de datos de precipitación III.8. Estimación de la precipitación media sobre un área III.9. Medida de la nieve IV Evaporación IV.1. Concepto. Relación con los distintos niveles de almacenamiento. IV.2. Los procesos de la evaporación. IV.3. Métodos de estimación de la evaporación. Tanques de evaporación. Ecuaciones de Continuidad. Balance hídrico. Balance de energía. Ecuaciones de evaporación. Método aerodinámico/transferencia de masa. Método de combinación: Penman. Ejemplos numéricos de aplicación.

4 V Evapotranspiración V.1. Concepto Factores controlantes V.2. Procesos de evapotranspiración Factores del suelo. Humedad del suelo. Textura. Factores de la vegetación. V.3. Métodos para estimar evapotranspiración Medidas directas Basadas en una ecuación de balance hídrico Lisímetro. Tipos. Ecuaciones basadas meteorológicamente: Thornthwaite. Blaney-Criddle. Jensen-Haise Modificado. Penman, Penman-Monteith. Ejemplo numérico de aplicación. Nuevas metodologías de estimación de evapotranspiración real. VI Infiltración y movimiento del agua en el suelo VI.1. Conceptos VI.2. Factores que controlan la infiltración VI.3. Intensidad de infiltración versus infiltración acumulada VI.4. Medida y estimación de la infiltración Infiltrómetro Simuladores de precipitación Análisis de Hidrogramas. Ejemplo numérico de aplicación. VI.5. Modelos de infiltración operacionales Modelos empíricos de infiltración: Horton, Kostiakov. Holtan. Ejemplo numérico de aplicación. Modelos basados en la teoría aproximada: Philip. Modelos de estimación de precipitación en exceso Modelos de Indice Método del Número de Curva (CN) del Soil Conservation Service. Ejemplo numérico de aplicación: estimación agregada de CN. Ejemplo de aplicación estimación de CN distribuido espacialmente. VI.6. Tiempo de encharcamiento VI.7. Humedad del suelo y flujo no saturado Porosidad Contenido de humedad del suelo Potencial de agua del suelo Curva característica del agua del suelo Movimiento de agua en el suelo. Perfil de humedad. Medida de la humedad del suelo VII Hidromorfometría VII.1. Introducción VII.2. Ordenación de cauces VII.3. Relaciones Geomorfológicas de Horton. Leyes. Obtención VII.4. Curva hipsométrica VII.5. Generación de índices morfométricos VII.6. Ley de Melton y Ley de Hack VII.7. Tiempo de viaje del flujo: estimación VII.8. Ejemplos de aplicación: Estimación de velocidades distribuidas del flujo.

5 VIII Estadística aplicada a la Hidrología VIII.1. Introducción VIII.2. Descripción de datos VIII.3. Medidas de la tendencia central VIII.4. Medidas de dispersión VIII.5. Funciones de frecuencia VIII.6. Funciones de probabilidad VIII.7. Probabilidad y la curva normal VIII.8. Distribuciones de probabilidad VIII.9. Ajuste de distribuciones de probabilidad VIII.10. Prueba de la bondad del ajuste VIII.11. Análisis de frecuencia VIII.12. Curvas intensidad-duración-frecuencia VIII.13. Riesgo IX Análisis de hidrogramas IX.1. Concepto de escorrentía IX.2. Análisis del hidrograma IX.3. Definición de la constante de recesión (K r ). Evaluación. IX.4. Metodologías de separación de flujos IX.5. Mecanismos de generación de escorrentía X Hidrometría X.1. Medida de la escorrentía superficial X.2 Estaciones de aforo. Criterios de ubicación. Redes foronómicas X.3 Curva de gasto Criterios y contraste. Análisis de series temporales. X.4. Medidas aisladas Método área-velocidad: Aforo con molinete hidráulico. Método de las fajas verticales. Ejemplo numérico de estimación. Aforos con flotadores. Método área-pendiente Métodos de dilución X.5. Medidas continuas Método h-q Método acústico Método electromagnético Estructuras de medida del flujo XI Análisis precipitación-aportación XI.1. Conceptos generales Descripción de metodologías XI.2. Estimación del caudal pico: Método Racional Instrucción 5.2-IC. Modificación. XI.3. Concepto de HU. Hipótesis simplificativas. XI.4. Derivación del Hidrograma Unitario (HU) Métodos directos

6 Métodos indirectos. XI.5. Estimación de la escorrentía directa: ecuación de convolución. XI.6. Método del hidrograma en S Obtención del Hidrograma en S Obtención de un nuevo HU de duración D XI.7. Hidrogramas Unitarios sintéticos XI.8. Hidrograma Unitario Instantáneo (HUI) XI.9. Aplicaciones del hidrograma unitario XII Propagación del flujo XII.1. Propagación hidrológica e hidráulica XII.2. Propagación hidrológica en cauces. Modelo de Muskingum Ejemplo numérico de aplicación XII.3. Propagación hidrológica en embalses. Modelo de Puls Ejemplo numérico de aplicación XII.4. Propagación hidráulica Ecuaciones de Saint Venant Clasificación de los modelos distribuidos XIII Modelización hidrológica y nuevas tecnologías XIII.1 Modelos matemáticos hidrológicos Pasos en la modelización. Tipología de modelos. XIII. 2 Avances en hidrología computacional Concepto de SIG. Desarrollo de modelos hidrológicos en entornos SIG. Aplicaciones XIII.3 Teledetección en hidrología Conceptos de teledetección. Aplicaciones en hidrología B) Programa de Prácticas (completo): La asistencia no es obligatoria. Denominación de la práctica Duración Práctica I.1 Delimitación de la cuenca de drenaje. Práctica III.1 Procesamiento de datos pluviométricos: Análisis de consistencia de datos de precipitación. Práctica III.2 Cálculo de precipitaciones medias sobre un área. Práctica IV.1 Estimación de evaporación: aplicación del balance de energía. Tipo de práctica (Aula, laboratorio, ) Ubicación física (sede Dpto., aula...) 1 Aula / Gabinete Aula / Gabinete Hidro 2 Informática Aula / Gabinete de Hidro 3 Aula / Informática Aula / Gabinete de Hidro 2 Aula / Informática Aula / Gabinete de Hidro

7 Práctica IV.2. Estimación de evaporación: aplicación de ecuaciones. Práctica V.1 Estimación de evapotranspiración. Práctica VI.1 Estimación de la infiltración aplicando distintas formulaciones. Práctica VI.2 Estimación de la infiltración aplicando el Método de CN del SCS. Práctica VII.1 Aplicación del esquema de ordenación de Strahler. Estimación de las Relaciones Geomorfológicas de Horton. Práctica VIII.1. Ajuste de funciones de distribución. Análisis de la bondad del ajuste. Práctica VIII.2 Análisis de frecuencia de precipitaciones y caudales. Práctica IX.1 Análisis de hidrogramas. Estimación de la constante de recesión del hidrograma. Práctica X.1 Hidrometría. Realización de aforos directos con molinete hidráulico en campo. Estimación del caudal en el aula. Práctica XI.1. Aplicación del Método Racional. Instrucción 5.2-IC. Práctica XI.2. Aplicación de la teoría del HU. Estimación de HU sintéticos. Práctica XI.3. Aplicación de la ecuación de convolución. Práctica XI.4. Aplicación de la teoría del HU. Estimación de la curva en S. Práctica XII.1. Metodología de propagación hidrológica en cauces. Método de Muskingum. Práctica XII.2. Metodología de propagación hidrológica en embalses. Método de Puls.

8 C) Bibliografía básica: Hidrología Aplicada. Chow, V. T., Maidment, D. R., Mays, L. W. Editorial Mc Graw- Hill Interamericana, S.A. Santa Fé de Bogotá, Colombia, Hidrología Subterránea. Tomo I. Custodio, E. y Llamas, M. R. Ediciones Omega, S.A., Barcelona, España Hydrology for Water Management. Thompson, S.A., A.A. Balkema. Rotterdam, Netherlands, Guide to Hydrological Practices. Data acquisition and processing, analysis, forecasting and other Applications. World Meteorological Organization- No. 168, Hydrology: Water quantity and quality control. Wanielista, M., Kersten, R. and Eaglin, R., John Wiley & Sons, 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, Hydrology for Engineers. Linsley, R. K.; Kohler, M. A. y Paulhus, J. L., McGraw-Hill. (Trad. Cast. Hidrología para ingenieros. McGraw-Hill.. Bogota 1967), D) Criterios de evaluación del alumno: Parte teórica La evaluación de la parte teórica consiste en preguntas o cuestiones sobre conceptos fundamentales impartidos en la materia. Se potencia en el alumno la capacidad de expresión, organización de ideas y síntesis para su presentación. Estas cuestiones serán lo suficientemente amplias como para verificar la visión global que posee el alumno de la asignatura. Se plantearán preguntas conducentes a comprobar el grado de asimilación y la utilización que el alumno hace de los conceptos adquiridos. El valor de la prueba corresponderá al 50 % de la calificación final. Parte práctica Se planteará la resolución de problemas que incluirán en gran medida los conceptos fundamentales en que se basa la disciplina, estando basada su resolución en la aplicación correcta de los conocimientos. En caso de requerirse la aplicación de formulaciones complejas, o material adicional como tablas, el alumno podrá hacer uso de ellas. El valor de la prueba corresponderá al 50 % de la calificación final. En resumen, la calificación obtenida en la prueba escrita supondrá el 100 % de la calificación final del alumno. Para considerar aprobado al alumno deberá, aprobar cada parte.

9 E) Observaciones: (cualquier otra observación que el profesor quiera hacer constar, por ejemplo temporalización de teoría y prácticas, horario de tutorías, material adicional disponible en la página web o en reprografía, etc.) En reprografía oportunamente, se facilita al alumno las transparencias de los temas impartidos. Se adicionan los ejercicios prácticos resueltos, y bibliografía detallada por tema. Material adicional podrá ser consultado en la página Web del Grupo de I+D Gestión de Recursos Hídricos, microweb Hidrología,