UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS, GEOLOGIA Y CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA DE MINAS Y CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL SILABO DEL CURSO DE HIDROLOGÍA GENERAL (IC – 441) I.- INFORMACION GENERAL 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Nombre de la Asignatura Código Créditos Tipo Requisito N° de Horas de clases semanales 1.6.1 Teóricos 1.6.2 Práctica 1.7 Plan de Estudios 1.8 Semestre Académico 1.9 Duración 1.10 Periodo de inicio y término 1.11 Docente Responsable 1.12 1.13 II. Lugar 1.12.1 Teoría 1.12.2 Práctica Horario 1.13.1 1.13.2 : : : : : : : : : : : : : Hidrología General IC – 441 4.0 Obligatorio IC-348 y ES-241 05 03 02 2,004 2019-I 17 semanas Del 01 de abril al 19 de Julio 2019 Ing. Edward León Palacios [email protected] : : Aula R-207 Aula R-207 : : Martes Jueves de 7.00 a.m. – 10.00 a.m. de 5.00 p.m. – 8.00 p.m. Sumilla La hidrología es una ciencia natural que estudia al agua de la tierra, su ocurrencia, circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades químicas y físicas y su relación con el medio ambiente, incluyendo a los seres vivos. En la presente asignatura se desarrollan los siguientes temas: el ciclo hidrológico del agua, la cuenca hidrológica, análisis de datos hidrológicos y climatológicos, el análisis estadístico de los datos hidrológicos, precipitación de diseño, la infiltración, evaporación y evapotranspiración, escorrentía superficial, estimación de crecientes, propagación de crecientes, régimen de corriente de agua, regulación de caudales, control de sequias, generación sintética de caudales y estructuras de almacenamiento. III. Competencia general La asignatura está orientada al análisis hidrológico en relación con el diseño, operación y planificación de proyectos destinados al aprovechamiento integral de los recursos del agua. Por ello es una parte fundamental en la carrera de ingeniería civil ya que contribuye en la formación profesional del estudiante preparándolo para aplicar los aspectos sustantivos en la elaboración de un estudio con fines de un mejor aprovechamiento hídrico. La asignatura de Hidrología General es teórico-práctica y obligatoria, orientada a proporcionar a los estudiantes un conjunto de herramientas teóricas y metodológicas que le permitan elaborar un Estudio Hidrológico, estableciendo el potencial hídrico de una determinada zona y se encuentra relacionada con una de las áreas de formación y especialización profesional de la Carrera de Ingeniería Civil, la Hidráulica. Asimismo esta asignatura contempla una revisión de la distribución del recurso hídrico en la Tierra con énfasis en el Perú, el desarrollo del ciclo hidrológico y su aprovechamiento en la Ingeniería Civil, la obtención de las variables hidrológicas y climatológicas por distintos medios y su análisis, y por último se estudia el sistema de información geográfica aplicada a la Hidrología. IV. Competencia especifica Las competencias específicas adquiridas por el estudiante al culminar la asignatura son: Reconocer y describir la importancia de la Hidrología en el diseño de obras civiles. Reconocer adecuadamente las cuencas hidrográficas en el Perú. De igual manera, la cuenca de influencia para la construcción de un proyecto en cualquier región. V. Identificar los principales fenómenos del Ciclo Hidrológico y su relación con el diseño de proyectos de ingeniería. Analizar el panorama global de los Recursos de Agua en el Perú. Programa analítico Capítulo01: Introducción General a la Asignatura Generalidades de la Asignatura (descripción general de las unidades a desarrollar en la asignatura de acuerdo al programa analítico).Definición de la Hidrología, Ciclo hidrológico, distribución de agua total sobre la tierra y el Perú, ecuación fundamental de la Hidrología, Historia de la Hidrología, Aplicaciones de la Hidrología. Capítulo 02: La Cuenca Hidrográfica Generalidades, regiones hidrológicas (cuenca hidrográfica, divisorias, clasificación de los cursos de agua). Características físicas de una cuenca hidrográfica: área de drenaje, forma de la cuenca (coeficiente de compacidad, factor de forma), sistema de drenaje (orden de las corrientes de agua, densidad de drenaje, extensión media de la corriente superficial, sinuosidad de las corrientes de agua), características del relieve de una cuenca hidrográfica (pendiente, curva hipsométrica, elevación media, pendiente de la corriente principal, rectángulo equivalente), suelos. Capítulo 03: Variables hidrológicas y climatológicas Estaciones hidrológicas. Estaciones climatológicas. Generalidades, formas climáticos (atmosfera, circulación general de la atmosfera y vientos, humedad atmosférica, temperatura y transporte de energía en la atmosfera, viento). La precipitación, formación y tipos (formación de precipitaciones, tipos de precipitaciones, distribución geográfica de la precipitación), medidas pluviométricas (datos faltantes, análisis de dobles masas), medidas pluviométricas (datos faltantes, análisis de dobles masas), medidas pluviográficas. Variación de la precipitación en relación con la altura sobre el nivel del mar. Presentación de datos: diario, mensual, anual, máximo mensual. Evaluación de la homogeneidad y consistencias de datos hidrológicos y climatológicos: prueba estadística de Hermet, prueba estadística de secuencias, prueba estadística de la τ de student, prueba estadística de Cramer, prueba estadística de Wald-Wolfowitz, Técnicas de la curva de masa doble. Análisis de promedios móviles. Capítulo 04: Análisis estadístico de datos hidrológicos Presentación y análisis de datos, distribuciones de probabilidad de interés en hidrología (normal o Gauss, lognormal, Gumbel o de valores extremos, los Gumbel, distribución log Pearson), frecuencia de lluvias. Análisis de frecuencias hidrológicas: Introducción, distribución normal, distribución logarítmica normal (log-normal), distribución Pearson Tipo III, distribución Log-Pearson tipo III, Distribución Gumbel. Capítulo 05: Precipitación de Diseño Análisis de lluvias intensas, variación de la intensidad con la duración, variación de la intensidad con la frecuencia, relación intensidad duración y frecuencia, estudio de intensidades. Ecuación IILA – SENAMHI – UNI. Modelo de Frederich Bell y Yance Tueros. Capítulo 06: Infiltración Generalidades, distribución de la precipitación en el suelo, parámetros característicos de la infiltración, factores que intervienen en la capacidad de infiltración, ecuaciones de curva de capacidad de infiltración contra el tiempo, índice de infiltración, método de SCS para abstracciones (introducción, estimación del número de curva de escorrentía, determinación del número de curva de escorrentía para datos medios, evaluación del método del número de curva de escorrentía). Capítulo 07: Escorrentía superficial / Estimación de crecientes Generalidades (Factores que influyen en la escorrentía superficial, variables que caracterizan la escorrentía superficial), hidrogramas, medias de caudales, estimación de la escorrentía superficial a través de los datos de lluvia (formula racional, formulas empíricas), hidrograma unitario: definición, generalidades, duración de la lluvia neta, tiempo de retardo, duración critica de la lluvia neta, curva S y la transformación de hidrogramas, ejemplos de cálculo analítico, hidrogramas unitarios sintéticos. Crecientes e inundaciones (cálculo de una creciente, pronóstico de crecientes), periodo de retorno, análisis de la naturaleza de los datos de caudal (diversos métodos de distribución de caudales máximos, método de Fuller), métodos de pronóstico de crecientes basados en datos de lluvia (hidrograma unitario, formula racional), formulas empíricas para cálculo de caudales de crecientes, control de las crecientes e inundaciones. Capítulo 08: Evaporación y evapotranspiración. Introducción, definiciones y factores físicos (definición, interpretación del fenómeno, explicación, condiciones básicas), influencia meteorológicas (temperatura de la superficie, temperatura y humedad del aire, viento, otros), definiciones básicas (evaporación potencial, transpiración, evapotranspiración), fórmula general de la evapotranspiración, determinación de la evaporación y evapotranspiración: métodos de estimación, métodos de media. Capítulo 09: Determinación de caudales mensuales pata el año promedio Modelo determinístico-estocástico de Lutz Scholz: ecuación de balance hídrico, coeficiente de escurrimiento, precipitación efectiva, retención de la cuenca, relación entre descargas y retenciones, coeficiente de agotamiento, almacenamiento hídrico, abastecimiento de la retención, determinación del caudal mensual para el año promedio, generación de caudales mensuales para periodos extendidos, test estadístico, restricciones del modelo. Capítulo 10: Propagación de crecientes Generalidades, propagación de crecientes a través de embalses (consideraciones teóricas y prácticas, análisis teórico y práctico, rebosadero con compuertas), propagación de crecientes en ríos y canales (consideraciones generales, método de Muskingum). Capítulo 11: Régimen de corriente de agua Generalidades (factores geológicos, factores pluviométricos, otros factores), diagrama de frecuencias, curva de duración o permanencia de caudales (definición, utilización de curvas de duración de caudales para deducción de características de cuencas hidrográficas, etc.), curva de utilización, caudales y volúmenes perdidos y deficitarios. Capítulo 12: Regulación de caudales y control de sequías Generalidades, cálculo de volumen de un embalse para atender a una ley de regulación (método analítico, método de diagrama de masas), volúmenes actuales de embalse (método analítico, método de diagrama de masas), regulación máxima, control de sequías. Capítulo 13: Generación sintética de caudales Generalidades, procedimiento de Monte-Carlo, fenómeno de persistencia, modelo de Thomas-Fiering, otros modelos, generación de números aleatorios, ejemplos de generación sintética de caudales. VI. Metodología Por la naturaleza del curso, está diseñada para la comprensión y aplicación lógica de la Teoría Científica del Conocimiento y su articulación con los Métodos y Técnicas de Investigación, desarrollando el pensamiento crítico y su correspondiente aplicación e interpretación de los problemas de ingeniería, y la realidad nacional y mundial. Para esto se requiere la participación activa y consciente de los alumnos, a través de: Practicas asignadas individuales y/o grupales de autoaprendizaje. Elaboración personalizada o en grupos de un proyecto final. Se estimulara la participación activa del alumno, con trabajos grupales e intervenciones en clase. Se organizaran grupos de trabajo buscando la reflexión e intercambios de experiencias, se utilizará el método expositivo de presentación de los contenidos de las diferentes unidades de aprendizaje complementando con lecturas basadas sobre dichos temas y las prácticas en el laboratorio, la asistencia a la Biblioteca Central de la Universidad para la investigación de temas relacionados con la asignatura. VII. Recursos didácticos Equipos: Proyector multimedia, desktop y PC con software especializado y servicio de fotocopiado para prácticas y exámenes programados. Materiales: Pizarra, mota, plumones, libros, separatas. Material Manual, Transparencias, direcciones electrónicas, Software de aplicación Aplicación práctica en el Laboratorio de Hidráulica. VIII. Sistema de evaluación Es integral, continua y permanente. Se busca demostrar la teoría en la práctica, de acuerdo a los siguientes criterios: La asistencia a las clases teóricas no es obligatoria. Practicas calificadas escalonadas de manera individual y grupal, de acuerdo al contenido temático desarrollado. Elaboración y exposición de un trabajo final, de acuerdo al contenido programático determinado. La ponderación de la nota final será el resultado de los siguientes ítems: IX. Asistencia al laboratorio de hidráulica y presentación de informes. Práctica calificada y evaluaciones parciales. Trabajos encargados. Elaboración y sustentación de un trabajo final. Requisitos de aprobación La parte teórica será evaluada mediante dos exámenes: primer examen parcial (30%) y examen final (30%). La parte práctica (40%) se evaluará mediante el promedio de las notas de informes de práctica (10%), exposiciones (10%), nota actitudinal-evaluación oral (10%) y trabajo semestral (10%). El alumno para aprobar la asignatura deberá obtener la nota mínima de once. X. Referencias Bibliográficas 1. APARICIO M. F. (2004). Fundamentos de Hidrología de Superficie. Editorial Limusa S.A. Grupo Noriega Editores. México. 2. CAMPOS A. D. (1987). Procesos del Ciclo Hidrológico. Universidad Autónoma de San Luís de Potosí Editorial Universitaria Potosina. México. 3. GUEVARA P. E. (1998). Hidrología: Una Introducción a la Ciencia Hidrológica Aplicada. Universidad de Carabobo. Venezuela. 4. APARICIO F, Fundamentos de Hidrología de Superficie, Ed. Limusa. 5. CAMPOS ARANDA, Procesos del Ciclo Hidrológico, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. 6. CHEREQUE, Wendor. (1991). Hidrología .CONCYTEC. Pontificia Universidad Católica del Perú. Segunda impresión. Lima Perú. 7. HERAS, Rafael. (1972). Manual de Hidrología – Hidrología Agrícola. Instituto de Hidrología. Publicación N° 88. Madrid. 8. LINSLEY, R.; KOHLER, M. y PAULUS, J. (1978). Hidrología para Ingenieros. Editorial McGraw-Hill Latinoamericana S.A. Segunda Edición. Bogotá – Colombia. 9. MAIDMENT, Handbook of Hydrology,Ed.McGraw Hill 10. MOLINA, Medardo. (1975). Hidrología. UNA La Molina. Publidrat. Publicación N° 12. Lima – Perú. 11. MTC (2011). Manual de Hidrología, Hidráulica y Drenaje. Editorial Macro, Perú. 12. REMENIERAS, G. Tratado de Hidrología. Madrid España. 13. REYES, Luis Hidrología Básica CONCYTEC 1ra. Edc.1992 14. VEN TE CHOW, MAIDMENT y MAYS (1993). Hidrología Aplicada. Editorial McGraw-Hill Latinoamericana S.A. Segunda Edición. Bogotá – Colombia. Ayacucho, Abril de 2,019 .............................................. Ing. Edward León Palacios Docente Responsable del Curso
