UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL PEREIRA

Versión:0 Mayo 23 de 2016

FACULTAD DE INGENIERIAS PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERIA CIVIL

PLAN DE ASIGNATURA

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: HIDROLOGÍA

CODIGO DE LA ASIGNATURA: 02412

CICLO DE FORMACIÓN: BÁSICO

PROFESIONAL X

COMPONENTE DE FORMACIÓN

BÁSICO

HUMANÍSTICO

PROFESIONAL X

ELECTIVO

OPTATIVO

UBICACIÓN ASIGNATURA: (Semestre/ año) SÉPTIMO SEMESTRE

NIVEL DE FORMACIÓN:

POSGRADO

PREGRADO X

TECNOLÓGICO

TÉCNICO

INTENSIDAD HORARIA SEMANAL:

No. HORAS

Presenciales 4

Independientes 5

TOTAL HORAS 9

CREDITOS ACADÉMICOS: 3

PRERREQUISITOS: MECÁNICA DE FLUÍDOS

CORREQUISITOS: SIN

MODALIDAD:

PRESENCIAL X

A DISTANCIA

TUTORIADA

VIRTUAL

CARÁCTER DE LA ASIGNATURA: OBLIGATORIA X

ELECTIVA

TIPO ASIGNATURA:

TEORICA

PRÁCTICA

TEÓRICO-PRÁCTICA X

JUSTIFICACIÓN

Preparar al estudiante de Ingeniería civil y afines con las ciencias de la tierra, es darle bases fundamentales para el ejercicio decoroso de su profesión e iniciarlo como diseñador o consultor en una de las disciplinas científicas más emotivas de la Línea Ingeniería del Agua.

OBJETIVO GENERAL

El estudiante estará en capacidad de identificar, analizar y evaluar los procesos de

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diagnóstico, proyección y análisis de parámetros de diseño para calcular caudales con los cuales se dimensionan las obras, objeto del qué hacer del Ingeniero de aguas, capaz de ejercer con buen desempeño en una región de alto riesgo sísmico, hidrológico y geológico, como es el Eje Cafetero.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

El egresado podrá realizar estudios de segundo y tercer orden; participar en proyectos multipropósito encauzados hacia la Inversión, así como en proyectos de planeación urbana y rural. También en macro proyectos internacionales: ONU, OMM, UNESCO, NASA, IDEAM.

PRINCIPIOS DE FORMACION Y METAS DE APRENDIZAJE EN TÉRMINOS DE COMPETENCIAS

A. COMPETENCIA DE APRENDIZAJE Y DOMINIOS GENERALES El estudiante requiere de conocimientos básicos de Hidrología, cuando desempeña actividades de dirección interdisciplinar en organismos multipropósito que le permiten actuar de modo justo y equilibrado con el personal técnico y administrativo vinculado con la organización para la cual trabaja.

B. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS El estudiante egresado con buena comprensión de Hidrología podrá desarrollar competencias de liderazgo y comunicación eficientes para trabajos técnicos en equipo y en ambientes laborales bastante exigentes y agresivos: túneles, bajo el agua, selva.

COMPETENCIA INTERPRETATIVA: Una de las exigencias básicas del desempeño hidrológico es interpretar, comprender y reconocer los conceptos y registros de cualquier estudio o investigación relacionada con el recurso hídrico, lo que le permitirá clasificar y definir el camino a seguir para su desarrollo y culminación exitosa. COMPETENCIA ARGUMENTATIVA: Las habilidades y destrezas para identificar y analizar el cómo, el qué, el por qué y el para qué? del qué hacer en el tema de la hidrología es el desarrollo del marco lógico, crítico y creativo de las ciencias de la tierra como la hidrología, para trabajar en equipo y en forma autónoma, para aprender y realizarse plenamente. COMPETENCIA PROPOSITIVA: En el ejercicio del trabajo profesional en hidrología, se deben proponer soluciones rápidas y oportunas con varias opciones que el Ingeniero debe sintetizar y describir al equipo de trabajo. Su desempeño será óptimo cuando se está bien preparado para contingencias y decisiones inmediatas porque es la aplicación del conocimiento en la práctica laboral.

METODOLOGÍA GENERAL

Realizar un proceso didáctico desde el primer día de clase hasta el último, bajo el método de proyectos reales, prácticos y dirigidos que se lleva a cabo por grupos, en varias cuencas de la región, sobre planos topográficos en escalas adecuadas. También se hacen salidas técnicas de campo, clases magistrales, ayudas con audiovisuales, trabajos individuales y talleres grupales, análisis de videos y de lecturas seleccionadas.

ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS Y DIDACTICAS

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Clase Magistral

x Talleres de refuerzo X

Valoración y motivación de aptitudes e intereses

x

Trabajos en grupo X Exposiciones X

Presentación de contenidos mediante síntesis, cuadros, mapas conceptuales

x

Ejemplificación del contenido

X Preguntas en clase

X

Realización de ejercicios y problemas por parte del profesor

X

Evaluación grupal X Diagnóstico de conocimientos previos

X

Verificación y síntesis de contenidos previos

x

Implementación de recursos didácticos

X Seguimiento de actividad en la clase

X

ESTRATEGIAS Y PORCENTAJES DE EVALUACIÓN

FORMAS DE EVALUACIÓN

PORCENTAJE DE EVALUACIÓN

Evaluación escrita

X Exposición X Primer Parcial 30

Quicez

X Laboratorio Segundo Parcial 30

Talleres Individuales

X Trabajo de campo X Examen Final 40

Talleres Grupales

X Participación en Clase X

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CONTENIDO PROGRAMATICO - MICROCURRÍCULO

SESIÓN UNIDAD

TEMATICA

TEMA O SUBTEMA

BIBLIOGRAFÍA

OBSERVACIONES

1. Identificación del programa

CONCEPTOS BÁSICOS

1.1. Sensibilización 1.2. Hecho histórico en la hidrología, la climatología y la meteorología

Gustavo Silva UN: Librería Nacional Hidrología Básica

Socializar e Identificar y establecer características relevantes en el estudio de la H.

2. Fundamentos de las ciencias

de la tierra

IMPORTANCIA APLICACIONES Y USOS DE LA H

2.1. Geografía Física General 2.2. Atmósfera 2.3. Hidrósfera 2.4 Geosfera

Capas de la tierra. Visión You tube

Ciclo del agua: lluvia, evaporación, Procesos naturales en la Biosfera

3. hoya, cuenca, micro cuenca y

subcuenca

UNIDAD DEL DISEÑO HIDROLÓGICO

3.1. Análisis fotogramétrico y topográfico 3.2. Jerarquización 3.3. Relieve 3.4.Normatividad en el manejo de C H

Henry Jiménez. U del Valle Hidrologia Básica

Visita al IGAC Identificar y valorar técnicas usadas para el cálculo y medición de C H

4. Características morfométricas

MORFOMETRIA

4.1. Proceso metodológico 4.2.Aplicación en cuencas reales

Cuencas. Universidad del Cuyo

Manejo en aula de cartografía en escalas y con curvas de nivel

5. Talleres grupales

Riegos, drenajes relacionados con la hidrología vias y túneles

5.1 Sustentaciones 5.2. Jornada especial

WORLD VISION. Manual de Manejo de cuencas

Transporte de sedimentos, material de arrastre, deriva de continentes,

6. Fenómenos meteorológicos y climatológicos

Vientos, humedad, presión atmosférica, evapotranspiración

6.1. Estadísticos 6.2. Físicos

Jesús E. Henao Introducción al manejo de C H

unidades de medición, estaciones, Instrumentos

7. Esquema metodológico del cálculo de precipitación

Tres métodos. clásicos

7.1 Prom aritmético 7.2. Método isohietas 7.3 Polígonos de Thiessen

Ven t Chow Hidrología Aplicada

Talleres de trabajo dirigidos por el docente en el aula y fuera del aula

8. Aforos de campo y

Medición de caudales

HIDROMETRÍA Conceptos generales sobre técnicas de aforos

8.1. Por vadeo 8.2. Trazadores 8.3. Correntómetro 8.4. Volumétrico 8.5. Por estructuras

Ministerio de Agricultura. Manual de Hidrometría

Generar al alumno habilidades de orden práctico y Técnicas de modelado sistema HEC

9. Escorrentía superficial

Cálculos por el método Racional

9.1. Crecientes 9.2. inundaciones y avenidas

Hidrología para Ingenieros Linsley Ray K.

Estaciones LM y LG Salida técnica de campo obligatoria

10.- Hidrogramas y

caudales de diseño

caudales de diseño para proyección de obras hidrotécnicas

10.1. Q medio 10.2. Análisis de QMP 10.3. fórmulas para el Q de diseño

M Victoria Vélez O. Hidrología de Risaralda y de Antioquia, U. Nal

Uso de probabilidad para varios períodos Tr Proyectos dirigidos por el docente

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BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA

CHOW, Ven Te, Maidment, Davis y Mays, larry. Hidrología Aplicada. McGraw – Hill Interamericana. Bogotá, Colombia, 1998. HELWEC, Otto J. Recursos Hidráulicos; Planeación y Administración. Editorial Limusa, México, DF. HENAO S. Jesús Eugenio. Introducción al manejo de cuencas hidrográficas. Universidad Santo Tomás, Centro de Enseñanza Desescolarizada. Santafé de Bogotá, D.C. 1988. INVIAS, MINISTERIO DE TRANSPORTE. Manual de Drenaje para carreteras, 2009 JIMENEZ ESCOBAR, Henry. Hidrología Básica I. Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, departamento de mecánica de fluidos y ciencias térmicas, Cali 1992, 188 páginas. _______________ Hidrología Básica II. Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, departamento de mecánica de fluidos y ciencias térmicas, Cali. ------------------------- Hidrología Básica III. Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, departamento de mecánica de fluidos y ciencias térmicas, Cali LINSLEY, Ray K, Jr. Hidrología para Ingenieros. McGraw - Hill, México, D.F. , 1990, 386 páginas. MINISTERIO DE AGRICULTURA. Manual de Hidrometría. 2010 MONSALVE S., Germán. Hidrología en la Ingeniería. Escuela Colombiana de Ingeniería. 2da edición. enero de 1999. 382 páginas. SILVA MEDINA, Gustavo. Hidrología Básica. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniería, Santafé de Bogotá, 1984, 137 páginas. Universidad del Cuyo, Argentina. Cuencas. WORLD VISION. Manual de Manejo de cuencas + Lecturas complementarias como Bibliotecas virtuales recomendadas: Google Academia. Bases de Datos Ideam, IGAC, CARDER, CENICAFÉ y otros productores de información hidrológica, climatológica y ambiental.

Modelo de Simulación Hidráulica – Hidrológica EPA SWMM 5.0

AUTODESK DWG TRUEVIEW 2015

Hhtp:fluidos.eia.edu.co/hidráulica/articuloses/flujoen/aforamientocorrientes7aforodecor

rientres - htmlcanales

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CONTENIDO PROGRAMATICO POR SESIONES DE LA ASIGNATURA

SESION PRIMERA: Clasificación general de la Hidráulica, la Mecánica de los Fluidos y la

Hidrología: Concepto global de la Hidrología y los Recursos Hidráulicos. Pre-requisitos para un buen

curso: Manejo del cálculo avanzado, geometría, análisis dimensional, geología, mecánica de suelos y de

fluidos, resistencia de materiales, fotogrametría y conocimientos básicos de hidráulica. Relación entre

Hidrología e ingenierías: ambiental, agronómicas, sanitarias, civil y otras. Definiciones, la Hidrología,

como ciencia frontera, importancia, campos de aplicación y usos en el ámbito técnico, industrial y

científico. Ayudas del ingeniero al componente social con base en los conocimientos de hidrología,

meteorología, climatología. Bibliografía./Terminología.

SESION SEGUNDA: Discusión participativa del curso, metodología de trabajo, ayudas: videos,

películas, trabajos de investigación, talleres, prácticas, visitas técnicas y de campo. El ciclo natural del

agua o ciclo hidrológico. El hecho histórico local y mundial. Sistemas de evaluación: Proyecto Final:

Elección de quebradas y ríos, como escenario de prácticas, planos IGAC - SADEC – CARDER y otras

entidades. Manejo de escalas. Grupos de trabajo. Búsqueda de datos entidades que suministran

información hidrológica, cartográfica y climatológica.

SESION TERCERA: Principales recursos hídricos en Colombia. Nociones de climatología y

meteorología, reseña histórica: La atmósfera terrestre y sus características principales. Factores biofísicos

genéticos del régimen hidrológico; diferencia y análisis de fenómenos atmosféricos. Cálculo, sistemas,

métodos e Instrumentos de medición: Fundamentos Básicos de un Proyecto de Hidrología: Máximos,

medios y mínimos. Utilidad de la estadística

SESION CUARTA: La cuenca hidrográfica patrón universal de comparación del sistema hidrológico.

Concepto de divisoria de aguas. Relación de área de la cuenca, elevación media, longitud y pendiente del

río, perfil longitudinal, densidad de drenaje, cobertura vegetal y otros aspectos biofísicos relacionados con

el régimen hidrológico. Descripción, uso y aplicación del coeficiente de Gravelius.

SESION QUINTA: Exposición y sustentación de los talleres sobre temas meteorológicos: Lluvias y

precipitaciones - medición pluviométrica; Temperatura del aire, Presión barométrica, Humedad y

humedad relativa, Vientos - la rosa de los vientos, Nubosidad y clasificación de las nubes, Radiación

solar, Evaporación y Evapotranspiración.

SESION SEXTA: Primer parcial. Visita técnico – práctica de campo: Actividades previas a la

construcción de instalación de aparatos para medición de fenómenos hidrológicos y meteorológicos.

Pronósticos del clima y la hidrología, Geomorfología y paisaje, Hidrogeología.

SESION SEPTIMA: El psicrómetro y las tablas psicrométricas, Lluvia ácida, Efecto Invernadero, La

caseta meteorológica, Las Centrales hidroeléctricas y la hidrología, Normatividad y legislación sobre

aguas, Riego e irrigación, Aguas subterráneas, Los pozos artesianos, arietes y aljibes, Erosión y control de

procesos erosivos por fuentes hídricas. Drenaje interno de las vías, Drenaje urbano, Temas libres: erosión

hídrica y el efecto ambiental de las voladuras de oleoductos sobre el recurso hídrico, Manejo de aguas en

la minería y Equipos de Bombeo.

SESION OCTAVA: Determinación de precipitaciones máximas, temperaturas medias, coeficiente de

cubrimiento forestal y otros parámetros biofísicos, longitud de ríos, pendiente y áreas - elevación media -

densidad de drenaje. Métodos de cuantificación matemática e hidrológica: complemento de datos:

Promedio aritmético y ponderados: Thiessen e Isohietas, análisis de las dobles masas. Funciones de dos,

tres o más variables. Curvas de frecuencia, intensidad - duración. Modelos matemáticos y cómputo

automatizado. Balance hídrico. Red de estaciones.

SESION NOVENA: Instrumentos e instalaciones hidrométricas para medición del nivel de

agua por lectura directa. Estaciones limnimétricas: registradores de niveles de agua Estaciones limnigráficas: Instrumentos y accesorios para medir velocidad de corrientes: molinetes. Métodos de aforos: cálculo de caudales en campo y oficina.

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SESION DECIMA: Actividades de campo previas a la construcción de instalaciones hidrométricas.

Materiales de campo para ejecución de instalaciones hidrométricas. Instalaciones volumétricas: Cables y

canastillas de aforo. Instalaciones para medición de concentraciones de disolución. Medición de caudales

por trazadores.

SESION DECIMA PRIMERA: Aforos de campo por medición de la velocidad y sección de la

corriente. Realización de aforos con molinete. Medición de caudales por otros métodos. Repaso general

en vista de la salida para prácticas de campo. Prácticas de campo para mediciones de elementos

hidrológicos. Costos del Proyecto Hidrológico.

SESION DECIMASEGUNDA: Determinación del régimen de escorrentía mínima: Datos

hidrometeorológicos básicos. Relaciones de generalización de rendimientos y caudales mínimos. Análisis

de hidrogramas unitarios y su aplicación en la región del Eje Cafetero

SESION DECIMA TERCERA: Fórmulas empíricas para determinar avenidas. Tránsito de

crecientes. Papeles de Probabilidad con diferentes períodos de retorno. Revisión del avance del proyecto

de hidrología: Sistemas de presentación del proyecto final. Metodología General: Trabajo sobre planos:

escalas, cortes y perfiles - gráficos – fotografías - esquemas - tablas – cuadros.

SESION DECIMA CUARTA: Determinación del régimen de escorrentía máxima: Datos

hidrometeorológicos básicos. Relaciones de generalización de rendimientos y caudales máximos:

Vulnerabilidad y riesgo de: Crecientes, inundaciones, predicción y alertas. Aspectos particulares del

estudio de los caudales máximos para crecientes. Control de inundaciones y tránsito de avenidas.

Períodos de retorno.

SESION DECIMA QUINTA: Inducción al cálculo y determinación de los principales parámetros

hidrológicos en diversas actividades prácticas e industriales: Datos hidrológicos para presas, vertederos,

embalses, canales, acueductos, distritos de riego, alcantarillados, plantas de tratamiento, puentes y box -

coulverts, vías terrestres, industrias, deportes, defensa contra grandes avenidas, rompeolas y puertos.

SESION DECIMA SEXTA: Solución de temas prácticos de la vida cotidiana. Dirección y asesoría

permanente para complementar el proyecto final del curso de hidrología para ingenieros.