Planificación de Hidrología de Superficie (2019)
Información básica
Carrera |
Ingeniería en Recursos Hídricos |
Departamento |
Hidrología |
Sitio Web |
No especificada |
Plan de Estudios | |
Plan 2006 | |
Carácter | Período |
Cuatrimestral | 1° Cuatrimestre |
Docente Responsable | |
Raúl Amancio Pedraza |
Equipo docente
Nombre y Apellido |
Collins, Jorge Esteban |
Diez, Mariano Ezequiel |
Macor, José Luis |
Pedraza, Raúl Amancio |
Carga horaria
Carga horaria total | 90 | hs |
Teoría | 35 | hs |
Resolución de ejercicios | 30 | hs |
Proyecto y diseño | 12 | hs |
Evaluaciones | 0 | hs |
Formación experimental | 7 | hs |
Resolución de problemas de ingeniería | 6 | hs |
Otras actividades | 0 | hs |
Contenidos mínimos
Conceptos de análisis de sistemas. Escurrimiento. Análisis de hidrogramas. Pérdidas de escurrimiento. Infiltración. Distribución temporal del escurrimiento con modelos lineales: hidrogramas unitarios de tiempo discreto, instantáneo y sintético. Flujo de agua superficial: flujos superficial y en cauce. Propagación del flujo de agua superficial con modelos basados en la onda cinemática. Propagación de crecidas en cauces y embalses con modelos de almacenamiento. Diseño hidrológico. Diseño para control del agua. Crecidas de diseño. Análisis de frecuencia de variables de escurrimiento. Método racional. Transformación precipitación-escorrentía. Medidas no estructurales para mitigación del riesgo hídrico: zonificación de áreas de riesgo y sistemas de alerta de crecidas. Diseño para uso del agua. Diseño hidrológico de embalses. Sequías. Modelos matemáticos de referencia aplicados al diseño hidrológico. |
Objetivos
Que el alumno adquiera conocimientos sobre los procesos hidrológicos superficiales y sub-superficiales con incidencia en el escurrimiento directo, con énfasis en la infiltración, flujo superficial y flujo en canal. Que el alumno se capacite para el análisis de dichos procesos y para el diseño hidrológico. |
Conocimientos específicos previos para cursar la asignatura
Ecuaciones diferenciales, Hidrometeorología, Topografía e hidrometría. |
Metodología de enseñanza
Las estrategias didácticas que se emplean para la enseñanza de la asignatura son: i) Reconocimiento de la cuenca del Canal 1º de Mayo (Esperanza) y realización de las siguientes prácticas: ajuste de la dinámica hídrica superficial de la cuenca (previamente determinada en gabinete en base a información planialtimétrica y mosaico aerofotográfico), verificación de límites de cuenca y subcuencas, identificación de uso de suelo y cobertura, selección de secciones de control sobre la red de drenaje y relevamiento de la zona de emplazamiento de una obra a diseñar (ej. alcantarilla). ii) Ejecución de un ensayo de infiltración por el método de doble anillo y determinación de la curva de capacidad de infiltración. Trabajo Final Integrador: los alumnos desarrollan un Trabajo Final, que consiste en el diseño hidrológico de una obra de arte (ej. canal, alcantarilla, reservorio y otras), aplicando metodologías vistas en la materia. La aplicación es integrada a nivel de una cuenca rural o urbana y contempla el uso del modelo HEC-HMS 4.3 (2018) https://www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/downloads.aspx). |
Programa Analítico
UNIDAD Nº 1: Cuenca hidrográfica y aproximación de sistemas |
El agua superficial en el ciclo hidrológico. Procesos hidrológicos. Cuenca hidrográfica. Tiempos de traslado y de concentración. Aproximación de sistemas. Simulación y modelo. Elementos de un modelo. Etapas de la simulación. Estado y memoria de un sistema. Clasificación de sistemas y modelos. Ejemplos. Procesos de análisis y de síntesis. |
UNIDAD Nº 2: Escurrimiento |
Flujo de agua superficial: flujos superficial y en canal. Flujos superficiales hortoniano y de saturación. Escurrimiento. Escurrimientos directo y de base. Análisis del hidrograma. Cálculo de las constantes de recesión. Determinación de hidrogramas de escurrimiento directo (HED) y de base. Cálculo de los escurrimientos directo y total de un evento. Factores que afectan el hidrograma. |
UNIDAD Nº 3: Pérdidas de escurrimiento |
Pérdidas de escurrimiento por intercepción en cobertura vegetal, almacenamiento en depresiones y evapotranspiración. Infiltración. Ecuaciones que gobiernan el fenómeno. Velocidad y capacidad de infiltración. Determinación experimental de una curva de capacidad de infiltración. Ecuaciones de Horton, Holtan y Green y Ampt. Tiempo de encharcamiento. Determinación de hietogramas de lluvia en exceso usando curvas de capacidad de infiltración. Determinación de hietogramas de lluvia efectiva (HPE). Método del Número de Curva del Servicio de Conservación de Suelos de EUA (SCS). |
UNIDAD Nº 4: Distribución temporal del escurrimiento con modelos lineales concentrados |
Hidrograma Unitario (HU). Hipótesis simplificativas. HU de Tiempo Discreto (HUT). Ecuación de convolución discreta. Determinación de un HUT en base a datos HPE-HED de un evento. HUT característico de una cuenca. HU Instantáneo (HUI). Integral de convolución. Determinación de un HUT a partir del HUI. Relación HUT-HUI. Modelos de HUI: Zoch, Nash y Clark. Hidrograma Unitario Sintético del SCS. Limitaciones de aplicación del HU. |
UNIDAD Nº 5: Propagación del flujo de agua superficial con modelos distribuidos basados en la onda cinemática |
Flujo de agua superficial. Ecuaciones que gobiernan el fenómeno. Modelo de onda cinemática. Ecuación diferencial para flujo superficial. Solución analítica. Celeridad de la onda. Tiempo de equilibrio de un plano. Equilibrios cinemáticos completo y parcial. Ecuación diferencial para flujo en canal. Solución analítica. Modelos matemáticos basados en la onda cinemática. Limitaciones de aplicación de la onda cinemática. |
UNIDAD Nº 6: Propagación hidrológica de crecidas |
Modelos de propagación de crecidas. Propagación hidrológica de crecidas en canales. Ecuación general de almacenamiento. Método Muskingum. Límites de variación y estimación de parámetros. Método Muskingum-Cunge. Propagación hidrológica de crecidas en reservorios. Método de Puls modificado. Limitaciones de aplicación. |
UNIDAD Nº 7: Aplicaciones al diseño hidrológico |
Diseño hidrológico. Escala del diseño hidrológico. Valor límite estimado. Valor y recurrencia de diseño. Riesgo de falla de una obra. Medidas no estructurales. Variable de diseño. Crecidas. Caudales máximos. Análisis de frecuencia de caudales máximos. Método racional. Método de transformación precipitación-escorrentía. Crecidas de diseño. Hidrograma crítico adimensional. Crecida máxima probable. Estiajes. Estudios que utilizan series completas de alturas o caudales. |
UNIDAD Nº 8: Modelos matemáticos de transformación precipitación - escorrentía |
Modelos de transformación precipitación-escorrentía. Objetivos de la modelación. Comparación de atributos de modelos de referencia. Modelo HEC-HMS. Componentes de un proyecto: modelos de cuenca, meteorológico y especificaciones de control. Aspectos prácticos para la aplicación del modelo en cuencas rurales y urbanas. Ejemplos y análisis de resultados. |
Bibliografía
Bibliografía básica |
Maidment D. R, |
Chow V.T. Maidment D., Mays L. |
Tucci C. E. |
Schulz E. F. |
Bibliografía complementaria |
Hidrologic Engineering Center |
Tucci C. E. |
Cronograma de actividades
Unidad 1 | Semana 1 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Cuenca hidrográfica y aproximación de sistemas |
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Observaciones: |
Unidad 1 | Semana 1 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Cuenca hidrográfica y aproximación de sistemas |
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Observaciones: |
Unidad 2 | Semana 2 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Escurrimiento |
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Observaciones: |
Unidad 2 | Semana 2 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Escurrimiento |
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Observaciones: |
Unidad 3 | Semana 3 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Pérdidas de escurrimiento |
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Observaciones: |
Unidad 3 | Semana 3 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Pérdidas de escurrimiento |
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Observaciones: |
Unidad 3 | Semana 4 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Pérdidas de escurrimiento |
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Observaciones: |
Unidad 3 | Semana 4 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Pérdidas de escurrimiento |
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Observaciones: |
Unidad 4 | Semana 5 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Distribución temporal del escurrimiento con modelos lineales concentrados |
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Observaciones: |
Ensayo de Infiltración en Ciudad Universitaria | Semana 5 | Tipo: PC | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Unidad 4 | Semana 5 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Distribución temporal del escurrimiento con modelos lineales concentrados |
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Observaciones: |
Unidad 4 | Semana 6 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Distribución temporal del escurrimiento con modelos lineales concentrados |
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Observaciones: |
Unidad 4 | Semana 6 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Distribución temporal del escurrimiento con modelos lineales concentrados |
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Observaciones: |
Unidad 5 | Semana 7 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Propagación del flujo de agua superficial con modelos distribuidos basados en la onda cinemática |
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Observaciones: |
Unidad 5 | Semana 7 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Propagación del flujo de agua superficial con modelos distribuidos basados en la onda cinemática |
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Observaciones: |
Unidad 5 | Semana 8 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Propagación del flujo de agua superficial con modelos distribuidos basados en la onda cinemática |
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Observaciones: |
Unidad 5 | Semana 8 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Propagación del flujo de agua superficial con modelos distribuidos basados en la onda cinemática |
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Observaciones: |
Unidad 6 | Semana 9 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Propagación hidrológica de crecidas |
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Observaciones: |
Reconocimiento de la cuenca del Canal 1º de Mayo (ciudad de Esperanza, Prov. Santa Fe). | Semana 9 | Tipo: PC | Duración: 4 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: | |||
Observaciones: |
Unidad 6 | Semana 10 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Propagación hidrológica de crecidas |
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Observaciones: |
Unidad 6 | Semana 10 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Propagación hidrológica de crecidas |
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Observaciones: |
Unidad 6 | Semana 11 | Tipo: EP | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Propagación hidrológica de crecidas |
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Observaciones: |
Unidad 7 | Semana 11 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Aplicaciones al diseño hidrológico |
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Observaciones: |
Unidad 7 | Semana 12 | Tipo: P/D | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Aplicaciones al diseño hidrológico |
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Observaciones: |
Unidad 7 | Semana 12 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Aplicaciones al diseño hidrológico |
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Observaciones: |
Unidad 7 | Semana 13 | Tipo: P/D | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Aplicaciones al diseño hidrológico |
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Observaciones: |
Unidad 8 | Semana 13 | Tipo: T | Duración: 2 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Modelos matemáticos de transformación precipitación - escorrentía |
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Observaciones: |
Unidad 8 | Semana 14 | Tipo: P/D | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Modelos matemáticos de transformación precipitación - escorrentía |
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Observaciones: |
Unidad 8 | Semana 14 | Tipo: T | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Modelos matemáticos de transformación precipitación - escorrentía |
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Observaciones: |
Unidad 8 | Semana 14 | Tipo: P/D | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: Jorge Esteban Collins, Mariano Ezequiel Diez | |||
Descripción: Modelos matemáticos de transformación precipitación - escorrentía |
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Observaciones: |
Trabajo Final Integrador | Semana 15 | Tipo: PI | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: José Luis Macor, Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Aplicación del modelo HEC-HMS a una cuenca hidrográfica. |
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Observaciones: |
Trabajo Final Integrador | Semana 15 | Tipo: PI | Duración: 3 hs |
Docente/s responsable/s: José Luis Macor, Raúl Amancio Pedraza | |||
Descripción: Aplicación del modelo HEC-HMS a una cuenca hidrográfica. |
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Observaciones: |
Requerimientos para regularizar
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Requerimientos para promover
Se incluyen 2 sistemas de promoción: a) Con examen final, para alumno regular o libre.
Para aprobar el Examen Final, el alumno debe obtener una calificación igual o mayor a 6 (seis) puntos. El alumno que haya promocionado la parte práctica a través de los exámenes parciales, sólo debe rendir la parte teórica en el Examen Final. b) Promoción directa sin examen final.
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Examen final
Alumnos regulares |
El alumno regular que no haya promocionado la parte práctica a través de los exámenes parciales durante el cursado, debe rendir primeramente una evaluación práctica, consistente en la resolución numérica de 2 (dos) ejercicios similares a los resueltos en los Trabajos Prácticos, con utilización de una computadora personal. En caso de aprobar esta evaluación, debe rendir una evaluación teórica final. Esta evaluación consiste en una exposición oral de 2 (dos) temas seleccionados del programa analítico de la asignatura. En caso de aprobar esta evaluación, se da por aprobada la asignatura. |
Alumnos libres |
El alumno libre debe rendir primeramente una evaluación práctica, consistente en la resolución numérica de 3 (tres) ejercicios similares a los incluidos en los Trabajos Prácticos de la asignatura, con utilización de una computadora personal. En caso de aprobar esta evaluación, debe rendir una evaluación teórica final. Esta evaluación consiste en una exposición oral de 3 (tres) temas seleccionados del programa analítico de la asignatura. En caso de aprobar esta evaluación, se da por aprobada la asignatura. |
Evaluaciones
Fecha | Tipo | Modalidad | Descripción |
---|---|---|---|
02-05-2019 | Parcial | Escrita | 1er. Parcial. Unidades 1 a 4 inclusive. |
09-05-2019 | Recuperatorio | Escrita | Recuperatorio 1er. Parcial. Unidades 1 a 4 inclusive. |
13-06-2019 | Parcial | Escrita | 2do. Parcial. Unidades 5 a 8 inclusive. |
27-06-2019 | Recuperatorio | Escrita | Recuperatorio 2do. Parcial.. Unidades 5 a 8 inclusive. |