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Planilla de Actividades Curriculares
Código: H1513
Hidrología I
Última Actualización de la Asignatura: 22/08/2017
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Descargar Planilla N°2 [PDF]CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA
| Carrera | Plan | Carácter | Cantidad de Semanas | Año | Semestre |
|---|---|---|---|---|---|
| 03003 - Ingeniería Hidráulica | 2018 | Obligatoria |
Totales:
0
Clases:
0
Evaluaciones:
0
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3ro |
6º - |
CORRELATIVIDADES
INFORMACIÓN GENERAL
PLANTEL DOCENTE
OBJETIVOS
Desarrollar los contenidos y actividades prácticas de la asignatura para que el estudiante adquiera criterios y habilidades para:
- Distinguir escala espacial y temporal del movimiento de las aguas superficiales en sistemas urbanos y rurales.
- Interpretar correctamente el protagonismo de las variables atmosféricas y de la componente superficial del arco terrestre en las distintas escalas del proceso precipitación-escorrentía.
- Reconocer variables y condiciones límites para los fenómenos componentes de ciclo hidrológico
(precipitación, infiltración, intercepción y evapotranspiración) y su impacto en el territorio
(geomorfología de cuencas y ríos).
- Revisar las ventajas/desventajas y oportunidades de implementación de aforos en cursos naturales y canales.
- Evaluar el régimen de los ríos y el balance hídrico regional asociado
- Proyectar a nivel de factibilidad sistemas de evacuación de crecidas y de excedentes superficiales urbanos.
Complementariamente, desarrollar capacidades de trabajo para integrar conocimientos que relacionen diferentes temáticas abordadas en el programa de la asignatura y emprender proyectos innovadores en el campo de la gestión integral de las aguas superficiales en el marco del cambio climático global.
PROGRAMA SINTÉTICO
Introducción a la Meteorología y Climatología. Estadística y Probabilidad en Hidrología.
Precipitaciones: Origen, clasificación, mediciones. Leyes de precipitaciones puntuales y areales.
Precipitaciones: errores de medición. Redes. Infiltración y evaporación. Geomorfología de las cuencas y los ríos. Alturas y caudales de los cursos de agua. Aforos. Curvas HQ en régimen uniforme y no uniforme. Balance hidrológico y régimen de los ríos. Ondas de crecidas: Evaluaciones empíricas y semiempíricas. Hidrograma Unitario e Hidrogramas Unitarios Sintéticos. Pérdidas en cuencas naturales.
Propagación de crecidas. Pronóstico de crecidas.
PROGRAMA ANALÍTICO
Año: 2024, semestre: 1
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
AÑO DE APROBACIÓN: 2017
1) Introducción. La Hidrología como ciencia. Noticia histórica. El ciclo hidrológico. La atmósfera:
Composición, temperatura, presión y humedad. Estratificación de la atmósfera. Nociones de Meteorología y Climatología. Radiación solar. La función de la humedad en la atmósfera.
2) Estabilidad e inestabilidad atmosférica. Diagramas aerológicos. Instrumentos de medición. Los vientos. Circulación general de la atmósfera. Masas de aire y frentes. Formación de nubes. Nubes frías y calientes. Origen de las precipitaciones. Clasificación de las precipitaciones. Medición de la precipitación. Estaciones pluviométricas. Medición de la lluvia y de la nieve. Evaluaciones puntuales de las lluvias. Redes pluviométricas.
3) Análisis de la correlación y regresión de variables hidrológicas. Aplicaciones. Análisis de la probabilidad y la recurrencia aplicadas a variables hidrológicas. Riesgo e incertidumbre en Hidrología.
Distribuciones de mayor aplicación en Hidrología: a) Normal; b) Log-normal; c) Pearson Tipo III; d)
Gumbel (valores extremos tipo I); e) Log-Gumbel; d) Log-Pearson Tipo III.
4) Detección y corrección de errores de medición de las lluvias. Errores sistemáticos de medición;
detección y correcciones. Variación de las precipitaciones en una región. Número de estaciones necesarias para una adecuada evaluación. Estimación de precipitaciones faltantes. Medición de la nieve.
Distribución y variabilidad de las precipitaciones.
5) Estudio de lluvias puntuales y areales. Leyes puntuales de Intensidad - Duración - Recurrencia.
Leyes areales de Precipitación - Duración - Área. Leyes areales de Precipitación - Duración - Área -
Recurrencia. Curvas de abatimiento.
6) Pérdidas desde el punto de vista de las aguas superficiales. Introducción a los conceptos de:
intercepción, evaporación, detención superficial, infiltración. Importancia de la infiltración. Capacidad de infiltración; factores que la afectan. Instrumentos y métodos de medición. Infiltración acumulada.
Introducción a las aguas subterráneas; agua en las zonas no-saturada y saturada del suelo.
7) Estudio de la evaporación. Déficit higrométrico y poder evaporante de la atmósfera. Medición y evaluación. Evaporación desde superficies naturales. Estación evaporimétrica. Redes de observación.
Evaluación y control de la evaporación. Geomorfología básica. Cuencas y cursos naturales. Métodos geomorfológicos para evaluaciones y clasificaciones en cuencas. Determinación de las principales variables. Evaluaciones y aplicaciones. Nociones sobre Sistemas de información Geográficos (GIS).
8) Aforos en cursos naturales. Métodos directos e indirectos. Elección del sitio y tipo de aforo.
Aforos con velocímetros. Diversas formas de efectuarlos. Cálculo del caudal. Correcciones debidas a la existencia de ángulos horizontal y vertical. Contraste de los velocímetros. Métodos modernos de aforos.
Estaciones de aforos. Medición de las alturas de agua en los cursos naturales. Ubicación de escalas.
Estación limnigráfica; diversos tipos.
9) Establecimiento de curvas H-Q en régimen permanente. Controles: permanentes, transitorios, de sección, de cauce. Establecimiento de curvas H-Q afectadas por remansos variables y por ondas de crecidas en cauces estables. Necesidad de una escala auxiliar. Curvas H-Q en cauces erosionables.
10) El balance hidrológico. Elaboración y utilización de los anuarios hidrológicos. El régimen de los ríos. Clasificación de los ríos según su régimen. Estudio del inicio del escurrimiento superficial. Ondas de crecidas de alturas y de caudales. Análisis preliminar de los hidrogramas de crecida; caso de una cuenca impermeable. Factores que afectan la forma del hidrograma de caudales de crecidas.
11) Análisis del hidrograma real de crecida. Componentes. Separación de sus componentes.
Escurrimiento básico y escurrimiento superficial. Caudal pico. Curvas de recesión: del escurrimiento superficial; del escurrimiento subsuperficial; del escurrimiento básico. Teoría del Hidrograma Unitario HU. Obtención de un HU a partir de una tormenta simple, en cuencas aforadas. Principio de superposición.
12) Hidrogramas Unitarios deducidos a partir de tormentas complejas, discernibles y no-discernibles en cuencas aforadas. La curva S. El HU Normal. El HU Instantáneo. Curva de recesión en cuencas no-
lineales. Aplicaciones.
13) Hidrogramas Unitarios Sintéticos: a) de F. Snyder, para cuencas aforadas y no aforadas; b)
Triangular; c) del S.C.S (adimensional). Diferenciaciones. Singularidades y ejemplos de aplicación.
14) Estudio de la propagación de crecidas en cauces naturales. Aplicación de los denominados métodos hidrológicos. Método de Muskingum. El caso particular a través de embalses.
15) Estudio de las pérdidas, con relación a las crecidas, en cuencas naturales. El coeficiente de escorrentía "c" . El índice "fi". Los índices "w". El índice API. Relaciones. Aplicaciones. Pronósticos de crecidas. Utilización de metodologías de: a) correlación lineal múltiple y b) pérdida inicial potencial.
16) Crecidas de proyecto para cuencas chicas, medianas y grandes. Cuencas agrestes, cultivadas y urbanas. El método racional modificado con isócronas; introducción al cálculo de las crecidas urbanas.
Método de las curvas envolventes. Métodos probabilísticos. Aplicaciones.
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
AÑO DE APROBACIÓN: 2017
1) Introducción. La Hidrología como ciencia. Noticia histórica. El ciclo hidrológico. La atmósfera:
Composición, temperatura, presión y humedad. Estratificación de la atmósfera. Nociones de Meteorología y Climatología. Radiación solar. La función de la humedad en la atmósfera.
2) Estabilidad e inestabilidad atmosférica. Diagramas aerológicos. Instrumentos de medición. Los vientos. Circulación general de la atmósfera. Masas de aire y frentes. Formación de nubes. Nubes frías y calientes. Origen de las precipitaciones. Clasificación de las precipitaciones. Medición de la precipitación. Estaciones pluviométricas. Medición de la lluvia y de la nieve. Evaluaciones puntuales de las lluvias. Redes pluviométricas.
3) Análisis de la correlación y regresión de variables hidrológicas. Aplicaciones. Análisis de la probabilidad y la recurrencia aplicadas a variables hidrológicas. Riesgo e incertidumbre en Hidrología.
Distribuciones de mayor aplicación en Hidrología: a) Normal; b) Log-normal; c) Pearson Tipo III; d)
Gumbel (valores extremos tipo I); e) Log-Gumbel; d) Log-Pearson Tipo III.
4) Detección y corrección de errores de medición de las lluvias. Errores sistemáticos de medición;
detección y correcciones. Variación de las precipitaciones en una región. Número de estaciones necesarias para una adecuada evaluación. Estimación de precipitaciones faltantes. Medición de la nieve.
Distribución y variabilidad de las precipitaciones.
5) Estudio de lluvias puntuales y areales. Leyes puntuales de Intensidad - Duración - Recurrencia.
Leyes areales de Precipitación - Duración - Área. Leyes areales de Precipitación - Duración - Área -
Recurrencia. Curvas de abatimiento.
6) Pérdidas desde el punto de vista de las aguas superficiales. Introducción a los conceptos de:
intercepción, evaporación, detención superficial, infiltración. Importancia de la infiltración. Capacidad de infiltración; factores que la afectan. Instrumentos y métodos de medición. Infiltración acumulada.
Introducción a las aguas subterráneas; agua en las zonas no-saturada y saturada del suelo.
7) Estudio de la evaporación. Déficit higrométrico y poder evaporante de la atmósfera. Medición y evaluación. Evaporación desde superficies naturales. Estación evaporimétrica. Redes de observación.
Evaluación y control de la evaporación. Geomorfología básica. Cuencas y cursos naturales. Métodos geomorfológicos para evaluaciones y clasificaciones en cuencas. Determinación de las principales variables. Evaluaciones y aplicaciones. Nociones sobre Sistemas de información Geográficos (GIS).
8) Aforos en cursos naturales. Métodos directos e indirectos. Elección del sitio y tipo de aforo.
Aforos con velocímetros. Diversas formas de efectuarlos. Cálculo del caudal. Correcciones debidas a la existencia de ángulos horizontal y vertical. Contraste de los velocímetros. Métodos modernos de aforos.
Estaciones de aforos. Medición de las alturas de agua en los cursos naturales. Ubicación de escalas.
Estación limnigráfica; diversos tipos.
9) Establecimiento de curvas H-Q en régimen permanente. Controles: permanentes, transitorios, de sección, de cauce. Establecimiento de curvas H-Q afectadas por remansos variables y por ondas de crecidas en cauces estables. Necesidad de una escala auxiliar. Curvas H-Q en cauces erosionables.
10) El balance hidrológico. Elaboración y utilización de los anuarios hidrológicos. El régimen de los ríos. Clasificación de los ríos según su régimen. Estudio del inicio del escurrimiento superficial. Ondas de crecidas de alturas y de caudales. Análisis preliminar de los hidrogramas de crecida; caso de una cuenca impermeable. Factores que afectan la forma del hidrograma de caudales de crecidas.
11) Análisis del hidrograma real de crecida. Componentes. Separación de sus componentes.
Escurrimiento básico y escurrimiento superficial. Caudal pico. Curvas de recesión: del escurrimiento superficial; del escurrimiento subsuperficial; del escurrimiento básico. Teoría del Hidrograma Unitario HU. Obtención de un HU a partir de una tormenta simple, en cuencas aforadas. Principio de superposición.
12) Hidrogramas Unitarios deducidos a partir de tormentas complejas, discernibles y no-discernibles en cuencas aforadas. La curva S. El HU Normal. El HU Instantáneo. Curva de recesión en cuencas no-
lineales. Aplicaciones.
13) Hidrogramas Unitarios Sintéticos: a) de F. Snyder, para cuencas aforadas y no aforadas; b)
Triangular; c) del S.C.S (adimensional). Diferenciaciones. Singularidades y ejemplos de aplicación.
14) Estudio de la propagación de crecidas en cauces naturales. Aplicación de los denominados métodos hidrológicos. Método de Muskingum. El caso particular a través de embalses.
15) Estudio de las pérdidas, con relación a las crecidas, en cuencas naturales. El coeficiente de escorrentía "c" . El índice "fi". Los índices "w". El índice API. Relaciones. Aplicaciones. Pronósticos de crecidas. Utilización de metodologías de: a) correlación lineal múltiple y b) pérdida inicial potencial.
16) Crecidas de proyecto para cuencas chicas, medianas y grandes. Cuencas agrestes, cultivadas y urbanas. El método racional modificado con isócronas; introducción al cálculo de las crecidas urbanas.
Método de las curvas envolventes. Métodos probabilísticos. Aplicaciones.
BIBLIOGRAFÍA
Año: 2024, semestre: 1
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
"Tratado de Hidrología Aplicada "; G. Remenieras; E.D.A.; Barcelona; 1971.
"Hidrología para Ingenieros "; R. Linsley, M. Köhler y J. Paulhus; Mc Graw - Hill; Bogotá; 1977.
"Engineering Hydrology "; E. M. Wilson; Mac Millan; Londres; 1970.
" Los Estudios Hidrológicos en los EE. UU. de Norte América "; M. F. F.Langmann; M.O.P. pcia. de Buenos Aires; La Plata; 1951.
"Hidrología Subterránea "; E. Custodio y M. Llamas; Omega; Barcelona; 1986.
"Handbook of Applied Hydrology "; V. T. Chow; Mc Graw - Hill; Nueva York; 1964.
"Introducción a la Meteorología "; Sverre Petterssen; Mc Graw - Hill; 1970.
"Hidrología Aplicada "; V. T. Chow, D.R.Maidment y L. W. Mays; Mc Graw - Hill; 1994.
"Hydrology in Practice "; E. M. Shaw; Chapman and Hall; 1994.
"Hidrología General "; J. Llamas; Servicio Editorial de la Universidad del país Vasco; 1993.
"Recapitulación de Nociones de Estadística y Probabilidades de Aplicación en Hidrología "; P. E.
Picandet; C.E.I.L.P.; 1998 (reimpresión).
"Meteorología, temas de clase"; A. J. Barbero; C.E.I.L.P.; 2000 (reimpresión).
"Precipitaciones "; temas de clase"; A. J. Barbero; C.E.I.L.P.; 2000 (reimpresión).
"Curvas H-Q Particulares "; temas de clase"; A. J. Barbero; C.E.I.L.P.; 2000 (reimpresión).
NOTA: Se encuentran a disposición de los estudiantes ejemplares de la citada en la Biblioteca de la FI de la UNLP o bien en la Biblioteca de la UIDET Hidrología.
Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad
"Tratado de Hidrología Aplicada "; G. Remenieras; E.D.A.; Barcelona; 1971.
"Hidrología para Ingenieros "; R. Linsley, M. Köhler y J. Paulhus; Mc Graw - Hill; Bogotá; 1977.
"Engineering Hydrology "; E. M. Wilson; Mac Millan; Londres; 1970.
" Los Estudios Hidrológicos en los EE. UU. de Norte América "; M. F. F.Langmann; M.O.P. pcia. de Buenos Aires; La Plata; 1951.
"Hidrología Subterránea "; E. Custodio y M. Llamas; Omega; Barcelona; 1986.
"Handbook of Applied Hydrology "; V. T. Chow; Mc Graw - Hill; Nueva York; 1964.
"Introducción a la Meteorología "; Sverre Petterssen; Mc Graw - Hill; 1970.
"Hidrología Aplicada "; V. T. Chow, D.R.Maidment y L. W. Mays; Mc Graw - Hill; 1994.
"Hydrology in Practice "; E. M. Shaw; Chapman and Hall; 1994.
"Hidrología General "; J. Llamas; Servicio Editorial de la Universidad del país Vasco; 1993.
"Recapitulación de Nociones de Estadística y Probabilidades de Aplicación en Hidrología "; P. E.
Picandet; C.E.I.L.P.; 1998 (reimpresión).
"Meteorología, temas de clase"; A. J. Barbero; C.E.I.L.P.; 2000 (reimpresión).
"Precipitaciones "; temas de clase"; A. J. Barbero; C.E.I.L.P.; 2000 (reimpresión).
"Curvas H-Q Particulares "; temas de clase"; A. J. Barbero; C.E.I.L.P.; 2000 (reimpresión).
NOTA: Se encuentran a disposición de los estudiantes ejemplares de la citada en la Biblioteca de la FI de la UNLP o bien en la Biblioteca de la UIDET Hidrología.
ACTIVIDADES PRÁCTICAS
Los trabajos prácticos (TP) se desarrollan en grupos asistidos por los docentes de la cátedra. En total se proponen 12 actividades a lo largo de las 16 semanas que componen el semestre en que se ubica la asignatura:
TP 1: Estudio de variables meteorológicas.
TP 2: Ajuste de distribuciones de valores extremos.
TP 3: Precipitación media sobre un área.
TP 4: Régimen de precipitaciones intensas.
TP 5: Estimación de la infiltración y la evaporación directa.
TP 6: Geomorfología de cuencas.
TP 7: Práctica de aforos.
TP 8: Estudio y aplicación de curvas H-Q.
TP 9: Aplicación del Hidrograma unitario.
TP 10: Embalse retardador de crecidas.
TP 11: Aplicación del método racional.
Como actividad práctica complementaria se desarrolla:
TP 12: Taller sobre cálculo hidrológico de caudales de proyecto.
La presentación de TP y sus informes es individual con archivos remitidos a través de una plataforma virtual que controla los vencimientos (15 días posteriores a su dictado). La presentación de cada Trabajo Práctico tendrá un formato de “informe” de lo realizado en clase. A modo de sugerencia, dicho informe deberá contar como mínimo de una Introducción, un Desarrollo, el Análisis de Resultados y la Bibliografía utilizada o de referencia.
TP 1: Estudio de variables meteorológicas.
TP 2: Ajuste de distribuciones de valores extremos.
TP 3: Precipitación media sobre un área.
TP 4: Régimen de precipitaciones intensas.
TP 5: Estimación de la infiltración y la evaporación directa.
TP 6: Geomorfología de cuencas.
TP 7: Práctica de aforos.
TP 8: Estudio y aplicación de curvas H-Q.
TP 9: Aplicación del Hidrograma unitario.
TP 10: Embalse retardador de crecidas.
TP 11: Aplicación del método racional.
Como actividad práctica complementaria se desarrolla:
TP 12: Taller sobre cálculo hidrológico de caudales de proyecto.
La presentación de TP y sus informes es individual con archivos remitidos a través de una plataforma virtual que controla los vencimientos (15 días posteriores a su dictado). La presentación de cada Trabajo Práctico tendrá un formato de “informe” de lo realizado en clase. A modo de sugerencia, dicho informe deberá contar como mínimo de una Introducción, un Desarrollo, el Análisis de Resultados y la Bibliografía utilizada o de referencia.
METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
Todo el material didáctico de ambos módulos de la asignatura (apuntes, presentaciones, guías de trabajos prácticos, videos de la cátedra, ediciones digitales de libre acceso de libros y artículos de revistas y congresos, enlaces actualizados de los principales organismos de consulta en los temas a desarrollar del programa, entre otros) se sube a una plataforma virtual al inicio de cada etapa (módulo). Se procede semana a semana a desarrollar una clase teórico-práctica en donde los alumnos trabajan en clase resolviendo problemas y aplicando los criterios de diseño propuestos en cada trabajo práctico. Se trabaja en grupo de 3 estudiantes asistidos por el personal docente de la cátedra. Los profesores o los jefes de trabajos prácticos realizan una explicación inicial global para todos los estudiantes; asimismo, si se detectan dificultades generalizadas en la resolución de los TPs, se interrumpe la modalidad taller en grupo y se dan las explicaciones del caso a todos los presentes. La cátedra cuenta con planillas de cálculo que facilita a los estudiantes para orientar a la resolución de los TP y promover la mayor parte de la elaboración de este en el horario asignado a la materia. Todo el esquema de clases se desarrolla en 16 semanas efectivas de actividad práctica y consultas, más cuatro semanas dedicadas a revisión con calificación de carpetas de TP y evaluaciones escritas u orales
SISTEMA DE EVALUACIÓN
Es conceptual, progresiva semana a semana y a través de la elaboración en clase y posterior entrega de los trabajos prácticos (TP). Cada TP es calificado en la presentación individual que debe realizar el estudiante (vía la plataforma digital) dando respuesta a un formulario específico. En dicho formulario se incluyen preguntas abiertas de carácter conceptual,
problemas que implican cálculo y diseño de instalaciones, así como también algún tema específico de investigación bibliográfica. Cada estudiante recibe además una calificación conceptual del cuerpo docente (por votación de cada uno de sus miembros) acerca de su desempeño en clase taller. Al terminar cada módulo se toman evaluaciones parciales con su respectivo recuperatorio si hiciera falta, ocupando así las 4 semanas correspondientes a exámenes. Reunidas todas las calificaciones y si el promedio supera los 6 puntos el estudiante promociona el módulo correspondiente en forma directa. Si no presenta los TP en tiempo y forma o su promedio de evaluaciones es inferior a 6 y mayor a 4 deberá completar la carpeta de TPs. Y sólo podrá aspirar a la cursada para posteriormente rendir un examen final de la asignatura en las mesas dispuesta a tal fin durante el año posterior a la cursada, en un todo de acuerdo con la modalidad prevista en el plan de estudios para esta carrera.
problemas que implican cálculo y diseño de instalaciones, así como también algún tema específico de investigación bibliográfica. Cada estudiante recibe además una calificación conceptual del cuerpo docente (por votación de cada uno de sus miembros) acerca de su desempeño en clase taller. Al terminar cada módulo se toman evaluaciones parciales con su respectivo recuperatorio si hiciera falta, ocupando así las 4 semanas correspondientes a exámenes. Reunidas todas las calificaciones y si el promedio supera los 6 puntos el estudiante promociona el módulo correspondiente en forma directa. Si no presenta los TP en tiempo y forma o su promedio de evaluaciones es inferior a 6 y mayor a 4 deberá completar la carpeta de TPs. Y sólo podrá aspirar a la cursada para posteriormente rendir un examen final de la asignatura en las mesas dispuesta a tal fin durante el año posterior a la cursada, en un todo de acuerdo con la modalidad prevista en el plan de estudios para esta carrera.
MATERIAL DIDÁCTICO
La realización de los talleres para el dictado teórico-práctico de la asignatura se lleva a cabo en aula preparada con elementos audiovisuales apropiados (wifi, proyectores y pizarrón) de tal manera que los estudiantes puedan trabajar en un gabinete con todos los recursos informáticos a su disposición. La cátedra provee a través de plataforma digital los siguientes elementos:
apuntes, presentaciones, guías de trabajos prácticos, videos de la cátedra, ediciones digitales de libre acceso de libros y artículos de revistas y congresos, enlaces actualizados de los principales organismos de consulta en los temas a desarrollar del programa, planillas de cálculo de docentes reconocidos de otras universidades y propias de la cátedra.
apuntes, presentaciones, guías de trabajos prácticos, videos de la cátedra, ediciones digitales de libre acceso de libros y artículos de revistas y congresos, enlaces actualizados de los principales organismos de consulta en los temas a desarrollar del programa, planillas de cálculo de docentes reconocidos de otras universidades y propias de la cátedra.