DATOS INFORMATIVOS

ESCUELA PROFESIONAL ESCUELA INGENIERÍA CIVIL

NOMBRE DEL CURSO HIDROLOGIA

PRE-REQUISITO MECANICA DE FLUIDOS II

SEMESTRE ACADÉMICO

HORAS 3(Te.3 Pra.2)

CRÉDITOS 4

DURACIÓN 17 Semanas

DOCENTE

DETALLE DE SÍLABOS

FUNDAMENTACIÓN

La asignatura de Hidrología tiene una naturaleza de carácter teórico - práctica y se brinda a los

estudiantes de la carrera profesional de Ingeniería Civil para afianzar y consolidar los conocimientos

de los procesos, análisis y diseños hidrológicos, para poder entender la problemática y su

importancia del recurso hídrico. Como parte de los estudios hidrológicos se requiere el análisis de la

información hidrometereológica, esta información puede consistir de datos de precipitación,

caudales, temperatura, evaporación, etc, es por ello vital y necesario que los estudiantes conozcan

como se organiza dicha información utilizando los conceptos de las probabilidades y la estadística

que permita más adelante que deciciones tomar en el diseño de estructuras hidráulicas. Además el

curso se fundamenta en el estudio de las interrelaciones entre las variables hidrológicas como la

evaporación, transpiración, precipitación, intensidad, caudal, infiltración, escorrentía y el transporte

de sedimentos todas ellas como parte de una cuenca y la evaluación de sistemas hidrológicos

complejos importantes para la planificación, construcción, operación y mantenimiento de obras de

infraestructura hidráulica y para la conservación del medio ambiente.

COMPETENCIAS

1. Estudiar la distribución del agua en la tierra, sus reacciones físicas y químicas con otras sustancias

existentes en la naturaleza, y su relación con la vida en el planeta. 2.Comprender la fisiografía de una

cuenca hidrográfica y toda forma de humedad, que, originándose en las nubes, llega hasta la

superficie terrestre. 3.Interpretar el proceso de infiltración del agua debajo de la superficie terrestre;

así como las corrientes subterráneas. 4.Aprender los métodos para aforar corrientes naturales, así

como la interrelación entre el agua de lluvia y el escurrimiento directo. 5.Conocer el movimiento y

forma de cambio de las ondas de avenidas de caudal de río por efecto de una tormenta importante.

6.Analizar la información hidrológica en forma de muestras, tomando en cuenta las distribuciones

estadísticas y probabilidades a fin de inferir los fenómenos y características con que debe ser

esperado en el futuro el fenómeno que se estudia. 7.Evaluar un estudio hidrológico a partir de un

estudio de una cuenca, analizando para ello todas las variables que implican su conocimiento. 8.

Elaborar y Desarrollar un proyecto de investigación relacionado a la Hidrología con la finalidad de

afianzar y ampliar los conocimientos adquiridos durante el desarrollo del curso.

PROGRAMACIÓN ACADÉMICA

UNIDAD 01

INTRODUCCION - CUENCA HIDROGRAFICA

Se comenzará con un resumen de la Hidrología (Introducción) y cómo realizar un estudio de una

cuenca hidrográfica en base a los parámetros geomorfológicos y fisiográficos que se

complementarán con las clases teóricas.

CAPACIDADES

Conoce e interpreta los fenómenos y propiedades que intervienen en el ciclo hidrológico, y su

relación con el cambio climático frente a la problemática de la disponibilidad futura del recurso

hídrico en el Perú y el Mundo.

Analiza la conservación del agua y su debido uso para la planificación y desarrollo de los proyectos

hidráulicos que satisfagan las necesidades de consumo humano, de irrigación, hidroenergéticos, etc.

Identifica y analiza las variables hidrológicas y fenómenos físicos en la cuenca hidrográfica.

ACTITUDES

Demuestra empeño en los trabajos a realizarse en una cuenca hidrográfica.

Demuestra importancia de los conocimientos y desarrollo de medición.

CONTENIDOS DE CLASES

Semanas 01

Introducción. El Agua. Cantidad y Calidad. Problemática de Disponibilidad Futura y Uso en el Perú

y el Mundo. Conceptos básicos: Definición de hidrología. Importancia. El Ciclo Hidrológico.

Distribución del agua en la tierra de acuerdo con su naturaleza, Aplicaciones de la hidrología en el

diseño de la infraestructura hidráulica.

Semanas 02

La Cuenca Hidrológica: Definición Delimitación. Área y Perímetro de una cuenca. Curvas

Características: Hipsométrica y de Frecuencia de altitudes. Indices representativos: Factor de Forma

e Indice de Compacidad. Rectángulo Equivalente. Pendiente de la cuenca. Métodos para estimar la

pendiente de una cuenca. Perfil longitudinal del curso de agua. Pendiente del cauce más largo.

Drenaje de una cuenca. Problemas de aplicación. Lineamientos básicos para realizar un estudio

hidrológico de una cuenca.

ACTIVIDADES

Comprende el desarrollo de clases, teórico - prácticas, con la participación activa de los estudiantes

del curso, las cuales se complementarán con exposiciones de temas relacionados a la Hidrología.

UNIDAD 02

PRECIPITACION - ESCURRIMIENTO

Se estudiarán dos aspectos fundamentales por un lado, la manera en que se produce y algunos

métodos con que se puede predecir dadas ciertas condiciones atmosféricas, para lo cual será

necesario revisar algunos aspectos básicos de meteorología y, por otro, la manera en que se mide la

precipitación y diversos criterios para el análisis, síntesis, corrección y tratamiento de los datos.

CAPACIDADES

Analizar e interpretar las características de la precipitación - escurrimiento, y explicar su

importancia, causas y consecuencias en los ecosistemas.

ACTITUDES

Asume la importancia desde el punto de vista de la ingeniería hidrológica, la precipitación como

fuente primaria del agua de la superficie terrestre, y que sus mediciones forman el punto de partida

de la mayor parte de los estudios concernientes al uso y control del agua.

CONTENIDOS DE CLASES

Semanas 03

Precipitación: Aspectos generales. Origen y formas. Clasificación. Medición de la precipitación.

Cálculo de la Precipitación Media. Métodos para determinar la precipitación anual caída sobre una

cuenca. Tratamiento de la información. Precipitaciones de diseño. Problemas de aplicación. Primera

Práctica Calificada de Control de Lectura (PC1).

Semanas 04

Estudio de una Tormenta. Importancia. Hietograma. Histograma. Polígono de frecuencias. Curva

Masa. Análisis de Pluviograma. Análisis de Frecuencias. Métodos para estimar el análisis de

frecuencias. Intensidad máxima en funcion de la duración y del periodo de retorno. Fórmula de

Talbot. Fórmula usada en USA. Curvas de Intensidad - Duración y frecuencia (I-D-F). Estimación de

parámetros en base a una distribución teórica. Método Gráfico. Mínimos Cuadrados. Máxima

verosimilitud. Problemas de aplicación.

Semanas 05

Escurrimiento. Factores que afectan el escurrimiento. Medición del escurrimiento. Análisis de los

datos de los caudales. Práctica en proyectos en los que no se disponen datos hidrométricos. Análisis

de curvas representativas. Problemas de Aplicación. Segunda Práctica Calificada (PC2).

Semanas 06

Hidrogramas. Generalidades. Análisis de un Hidrograma. Hidrograma Unitario.

Curva S, Hidrograma S o de desplazamientos con duración de exceso. Hidrogramas Unitarios

Sintéticos. H.U. Triangular. H.Adimensional del SCS. Cálculo de la duración en exceso. Tiempo de

concentración. Métodos para determinar el tiempo de concentración. Métodos empíricos. Método de

Kirpich. Método del SCS. Problemas de Aplicación.

ACTIVIDADES

Comprende el desarrollo de clases, teórico - prácticas, con la participación activa de los estudiantes

del curso, las cuales se complementarán con exposiciones de temas relacionados a la Hidrología.

UNIDAD 03

EVAPORACION, TRANSPIRACION E INFILTRACION

Una gran parte del agua que llega a la tierra, vuelve a la atmósfera en forma de vapor, (evaporación),

o a través de las plantas (transpiración); dada la dificultad de medir por separado ambos términos, se

determina con la evapotranspiración. La influencia de estos fenómenos sobre el ciclo hidrológico es

muy importante; en promedio, más del 70% de la precipitación que llega a la tierra es devuelta a la

atmósfera por evapotranspiración, alcanzando este porcentaje en algunos lugares hasta el 90%. El

análisis de la infiltración en el ciclo hidrológico es de importancia básica en la relación entre la

precipitación y el escurrimiento, se introducen los conceptos que la definen, los factores que la

afectan, los métodos que se usan para medirla y el cálculo de dicha componente.

CAPACIDADES

Conocer, por un lado, la cantidad de agua que se pierde por evaporación en grandes depósitos, como

presas, lagos o en sistemas de conducción, y , por otro, la cantidad de agua con que es necesario

dotar a los distritos de riego, para determinar las fuentes y dimensiones de los sistemas de

abastecimiento.

Determinar y evaluar el movimiento del agua al interior del suelo, producido por la acción de las

fuerzas gravitacionales y capilares.

ACTITUDES

Asume la importancia que juega la evaporación y transpiración, así como la infiltración en la

relación lluvia - escorrentía en los problemas de diseño y predicción asociados a la dimensión y

operación de obras hidráulicas.

Además la infiltración juega un papel de primer orden en la relación de lluvia y escurrimiento y por

lo tanto en los problemas de diseño.

CONTENIDOS DE CLASES

Semanas 07

Evaporación. Definición. Factores metereológicos que afectan la evapotranspiración. Método de

Thornthwaite. Método de Blaney-Criddle. Balance Hidrológico. Extracciones de un almacenamiento

para riego. Infiltración. Definición y Descripción del proceso. Factores que afectan la capacidad de

infiltración y el volumen de infiltración. Métodos Teóricos y Empíricos. Infiltración por el método

de Muntz o de círculos concéntricos. Método de Kostiakov. Método de Porchet. Otros métodos.

Concepto del potencial en el frente húmedo. Medición de la Infiltración. Problemas de aplicación.

Tercera Práctica Calificada (PC3).

Semanas 08

Sustentación del Proyecto de Investigación 1: Estudio Integral de una Cuenca Hidrográfica.

Semanas 09

EXAMEN PARCIAL.

ACTIVIDADES

Comprende el desarrollo de clases, teórico - prácticas, con la participación activa de los estudiantes

del curso, las cuales se complementarán con exposiciones de temas relacionados a la Hidrología.

UNIDAD 04

CAUDALES MAXIMOS Y TRÁNSITO DE AVENIDAS

Los Caudales Máximos se basan en considerar que el caudal máximo anual, es una variable aleatoria

que tiene una cierta distribución. Para utilizarlos se requiere tener como datos, el registro de caudales

máximos anuales. A mayor tamaño del registro, mayor será también la aproximación del cálculo del

caudal de diseño. El tránsito de avenidas es la técnica hidrológica utilizada para calcular el efecto del

almacenamiento en un canal sobre la forma y movimiento de una onda de avenida. A medida que

aumenta el caudal en un río, aumenta también el nivel del agua, y con él la cantidad almacenada en

el canal temporalmente.

CAPACIDADES

Conocer los diferentes métodos que permitan calcular o estimar los caudales máximos para diseñar

las dimensiones de un cauce, sistemas de drenaje, alcantarillas, vertederos, luz de puentes, etc.

Analiza el caudal de diseño, en función directa del período de retorno que se le asigne, el que a su

vez depende de la importancia de la obra y de la vida útil de ésta, sirviendo de base para estimar el

caudal adecuado para diversos proyectos que involucren a la hidrología.

Conocer que el agua es uno de los principales agentes de la erosión y el vehículo principal de

transporte del material erodado o sedimentos.

ACTITUDES

Demuestra precisión, orden y claridad en el tratamiento de los datos.

Muestra interés por conocer más sobre su especialidad y los procesos de aprendizaje.

CONTENIDOS DE CLASES

Semanas 10

Caudales Máximos. Introducción. Método Directo - Métodos Empíricos: Método Racional, Método

de Mac Math, Fórmula de Burkli - Zieger, Fórmula de Kresnik, Método Del Número de Curva y

Otros. Período de retorno, frecuencia y riesgo de falla. Métodos Estadísticos: Método Gumbel,

Método Log Pearson III, Método Nash, Método Lebediev. Método Ganma. Método Logaritmo

Normal y Otros. Pruebas de bondad de ajuste. Prueba Chi – cuadrado. Prueba Kolmogorov –

Smirnov. Distribuciones teóricas del tipo Normal, Logaritmo Normal de 2 y/o 3 parámetros,

Gumbel. Problemas de Aplicación. Cuarta Práctica Calificada de Control de Lectura (PC4).

Semanas 11

Almacenamiento y Tránsito en Vasos y Cauces. Tipos de almacenamientos y sus características.

Estimación del volumen útil y el NAMO. Funcionamiento de vasos. Entradas al vaso. Salidas del

vaso. Procedimiento de cálculo. La ecuación de almacenamiento. Tránsito de avenidas a través de

embalses y cauces naturales. Tránsito de avenidas por el método analítico y gráfico en corrientes.

Problemas de aplicación.

ACTIVIDADES

Comprende el desarrollo de clases, teórico - prácticas, con la participación activa de los estudiantes

del curso, las cuales se complementarán con exposiciones de temas relacionados a la Hidrología.

UNIDAD 05

EROSIÓN, SEDIMENTACIÓN, AGUA SUBTERRÁNEA Y CALIDAD DEL AGUA

La sedimentación es en esencia un fenómeno físico producto del efecto gravitacional de las

partículas en suspensión presentes en el agua. Estas partículas pueden ser de arrastre y de suspensión.

Por agua subterránea se entiende el agua que ocupa todos los vacíos dentro del estrato geológico, es

decir toda el agua que se encuentra por debajo del nivel freático.

CAPACIDADES

Conocer y estudiar el transporte de sedimentos en suspensión y de arrastre en lechos móviles,

además los factores que originan la producción de sedimentos en una cuenca, dinámica de los

cauces, daños principales causados por sedimentos, producción de sedimentos de una cuenca y en

embalses.

Conocer el proceso del agua subterránea y aplicarlo en estudios hidrológicos a partir de como se

distribuye el agua en el subsuelo permitiendo de esta manera clasificar aquellos lugares húmedos y

secos para determinar adecuadamente el escurrimiento e infiltración.

ACTITUDES

Demuestra precisión, orden y claridad en el tratamiento de los datos.

Muestra el interés principal por la producción de tasas de transporte en suspensión y arrastre de

partículas y las tasas de deposición en embalses.

Se interesa por conocer las medidas y controles adecuados para el proceso de la sedimentación

acelerada en los sitios donde se produce, tanto para conservar una cuenca, el suelo en su sitio, así

como también para minimizar la acumulación en embalses y puertos.

CONTENIDOS DE CLASES

Semanas 12

Erosión. Generalidades. Erosión de cuencas: Definición. Tipos. Factores determinantes de la erosión.

Calculo de la Erosión Total Laminar. Erosión hídrica, Consecuencias de la erosión. Prevención de la

erosión. La erosión en el Perú. Problemas de aplicación. Quinta Práctica Calificada (PC5).

Semanas 13

Sedimentación. Transporte de material en suspensión. Transporte de material de lecho. Factores que

origina la producción de sedimentos de la cuenca. Transporte sólido fluvial. Cauces. Dinámica de los

cauces. Daños principales causados por los sedimentos. Producción de sedimentos de una cuenca.

Simulación del transporte de sedimentos. Sedimentación en embalses. Problemas de aplicación.

Semanas 14

Agua subterránea. Nociones preliminares y conceptos básicos. Distribución del agua en el subsuelo.

Clasificación de acuíferos. Capa permeable, semipermeable e impermeables. Constantes

hidrogeológicas. Carga hidráulica a través del suelo. Ley de Darcy. Gradiente hidráulico. Flujo no

permanente. Método de Theis. Método de Jacob. Problemas de aplicación. Sexta Práctica Calificada

(PC6).

Semanas 15

Calidad del Agua. Introducción. Población y Consumo de Agua. Parámetros Físico-Químicos e

indicadores microbiológicos. Bioindicadores. Normas de calidad para el uso de las aguas

Autodepuración. Modelos de Calidad del Agua en ríos, lagos y embalses. Problemas de aplicación.

Sustentación del Proyecto de Investigación 2: Proyecto de investigación relacionados a la hidrología.

Semanas 16

EXAMEN FINAL.

Semanas 17

EXAMEN APLAZADOS Y/0 REZAGADOS.

ACTIVIDADES

Comprende el desarrollo de clases, teórico - prácticas, con la participación activa de los estudiantes

del curso, las cuales se complementarán con exposiciones de temas relacionados a la Hidrología.

METODOLOGIA_DE_ENSEÑANZA

La enseñanza y el aprendizaje será de manera expositiva y dinámica estimulando la participación del

estudiante mediante clases teóricas y prácticas. En la parte teórica, se expone los conceptos

hidrológicos básicos, ya sea por parte del docente o la participación de los estudiantes mediante su

exposición de investigación grupal que serán complementados con problemas de aplicación. La parte

práctica, se realiza en las prácticas calificadas, problemas de aplicación y exámenes, en las cuales los

estudiantes aplican todos los conocimientos adquiridos. En el desarrollo del curso se destacará la

Hidrología y su relación con la Hidráulica y las Obras Hidráulicas. Los Trabajos de Investigación

serán relacionados al contenido del curso y a temas especiales del curso en general y entre otros que

se consideren pertinentes. La investigación debe ser netamente bibliográfica e INTERNET como

herramienta complementaria de consulta. El Proyecto Integrador, permitirá la aplicación práctica de

los conocimientos adquiridos, y se realizará en grupos de trabajo, consistirá en el Estudio Integral de

una Cuenca local, regional, y /o Nacional.

MEDIOS_Y_MATERIALES

Módulos de aprendizaje.(Separatas del curso) o Exposiciones, Guías de trabajo, Textos, Videos o

Proyector multimedia, Tablas y gráficos de variables estadísticas.

EVALUACION_DEL_APRENDIZAJE

PROMEDIO DE PRIMER PARCIAL: NOTA 1 = (PC1+PC2+PC3+I1*2+P1*2)/7. Práctica

Calificada de Aula 1,2 y 3 (PC1, PC2, PC3) - PESO 1, Proyecto de Investigación 1 (I1) - PESO 2,

Examen Parcial (P1) - PESO 2. PROMEDIO DE SEGUNDO PARCIAL: NOTA 2 =

(PC4+PC5+PC6+I2*2+P2*2)/7. Práctica Calificada de Aula 4,5 y 6 (PC4, PC5, PC6) - PESO 1,

Proyecto de Investigación 2 (I2) - PESO 2, Examen Final (P2) - PESO 2. NOTA FINAL = (NOTA 1

+ NOTA 2)/2. LA NOTA MINIMA APROBATORIA ES DE 10.50. EL MEDIO PUNTO

FAVORECE AL ALUMNO EN LA NOTA FINAL. NNOTA IMPORTANTE: No se permitirá el

ingreso de los alumnos a clases, prácticas y exámenes después de la tolerancia de veinte (20) minutos

de iniciadas éstas y las tardanzas y faltas será tenidas en cuenta en la evaluación durante el desarrollo

del curso. El estudiante que haya acumulado más del 30% de inasistencias durante el desarrollo del

curso registrado será inhabilitado, salvo que justifique sus inasistencias con el soporte de prueba

documentaria. Evaluación de Recuperación: Comprende a la condición de aplazado o rezagado. Es

aplazado cuando el promedio final de la evaluación regular resulta desaprobado, el estudiante tiene

derecho a rendir un examen, cuya nota reemplaza a las nota del promedio final de la evaluación

regular. En el caso de rezagados rendirán el examen de la unidad o indicador no evaluado.

BIBLIOGRAFIA

BASICA: 1. APARICIO MIJARES Francisco.”Fundamentos de Hidrología de

Superficie”.México.2008. Código en Biblioteca USS : 551.48/A64/EJ.2 2. MONSALVE SAENZ

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Estadística”. UNA. 2005.3º Edic. Código Biblioteca USS 551.48021/V68/2005/EJ.1.

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Campos, D, “Estimación de Avenidas Máximas en Cuencas y Presas Pequeñas”. México. 3. Chávez.

Rosendo, “Hidrología para Ingenieros”. U.Católica del Perú.1994 4. Chereque Morán,

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”Diseño Hidráulico”1982 9. Linsley, R.,Kohler,M ”Hidrología para Ingenieros” México.1977 10.

Molina,G.M.,”Hidrología”Publicación Nº12-Publidrat-UNA.Lima.1975 11. Reyes Carrasco,

Luis,”Hidrología Básica”.CONCYTEC.Lima.Perú.1992. LIBROS DISPONIBLES EN

BIBLIOTECA USS:

Titulo:HIDROLOGIA ESTADISTICA, Autor: VILLÓN BÉJAR, MÁXIMO,LIBROS (Bib.

Regular)

Titulo:HIDROLOGIA EN LA INGENIERIA, Autor: MONSALVE SÁENZ, GERMÁN,LIBROS

(Bib. Regular)

Titulo:HIDROLOGIA SUBTERRANEA, Autor: CUSTODIO GIMENA, EMILIO,LIBROS (Bib.

Regular)

Titulo:Hidrologia, Autor: Villon Bejar Maximo,LIBROS (Bib. Regular)

Titulo:FUNDAMENTOS DE HIDROLOGIA DE SUPERFICIE, Autor: APARICIO MIJARES,

FRANCISCO JAVIER,LIBROS (Bib. Regular)

Titulo:Hidrologia Estadistica, Autor: Villon Bejar Maximo,LIBROS (Bib. Regular)

Titulo:MANUAL DE HIDROLOGÍA, HIDRÁULICA Y DRENAJE, Autor: EMPRESA

EDITORA MACRO,LIBROS (Bib. Regular)

Titulo:HIDROLOGIA SUBTERRANEA, Autor: CUSTODIO GIMENA, EMILIO,LIBROS (Bib.

Regular)

Titulo:PROBLEMAS RESUELTOS DE HIDRAULICA DE CANALES, Autor: VILLÓN

BÉJAR, MÁXIMO,LIBROS (Bib. Regular)

Titulo:HCanales: la forma mas facil de diseñar canales Version 2.1 (Incl CD), Autor: Villon Bejar

Maximo,LIBROS (Bib. Regular)

Titulo:Hidraulica de Canales, Autor: Villon Bejar Maximo,LIBROS (Bib. Regular)

Titulo:HIDRAULICA DE CANALES, Autor: CADAVID R., JUAN H.,LIBROS (Bib. Regular)

DIRECCIONES_ELECTRONICAS

www.ingenieriadelagua.com/ www.inrena.gob.pe/irh/ www.udep.edu.pe/recursoshidricos/

www.parodi.nl/hidrica.htm www.srk.cl/dams-hydraul. www.hec.usace.army.mil/

www.lamolina.edu.pe www.redhisp.upv.es/ www.civileng.com/ www.civilgeeks.com/

www.uni.edu.pe