Hidrología

Temas de Hidrología

I. INTRODUCCIÓN

1. El ciclo hidrológico
2. La hidrología vista como un sistema de fenómenos hidrológicos Introducción del concepto.  Modelo del sistema hidrológico. Clasificación de modelos hidrológicos: modelos físicos y modelos matemáticos.
3. Hidrología y su aplicación en  áreas ambientales Hidrología y calidad del agua. Lluvia ácida. Calidad de los escurrimientos en zonas urbanas.  Calidad de las aguas subterráneas. Transporte de contaminantes en aguas superficiales.
4. Hidrología e ingeniería hidráulica. Registros de información climatológica. Planeación y manejo de recursos hidráulicos. Ingeniería de presas. Obras hidráulicas. Pronóstico, control de avenidas y delimitación de llanuras de inundación. Drenaje en zonas urbanas. Drenaje en carreteras.

II. CLIMATOLOGÍA Y CUENCA HIDROLÓGICA

1. Elementos de climatología. Radiación solar y terrestre. Patrón general de circulación del viento. Temperatura, humedad y estabilidad atmosférica. Presión atmosférica y vientos. Formas de condensación  y precipitación.
2. Elementos de hidrografía. Aspectos generales. Cuenca topográfica e hidrográfica. Área, pendiente y elevación de una cuenca y  métodos para determinarlas.

III. PRECIPITACIÓN

1. Tipos de precipitación. Precipitación ciclónica. Precipitación conectiva. Precipitación orográfica.
2. Medición de la precipitación. Equipos para la medición de la precipitación. Redes telemétricas. Medición indirecta de la precipitación mediante radar y satélite.
3. Variaciones de la precipitación. Interpretación de registros de precipitación Variación de la precipitación en tiempo y espacio. Precipitación puntual. Análisis de registros de precipitación. Precipitación media en una cuenca. Estimación de registros de precipitación faltantes.

IV. ESCURRIMIENTO

1. Conceptos básicos. Características de la cuenca que afectan el escurrimiento. Relación lluvia-escurrimiento. Fuentes del escurrimiento. Concepto de hidrograma de escurrimiento.
2. Aforo de corrientes. Relación tirante-gasto. Estimación del gasto medio. Medición de escurrimientos. Análisis de registros de escurrimientos. Escurrimientos en cuencas no aforadas.
3. Análisis de hidrogramas. Componentes de un hidrograma. Fenómeno del escurrimiento en una cuenca. Escurrimiento base. Técnicas de separación del escurrimiento directo. Hidrograma de escurrimiento total. Estimación del tiempo de retraso, tiempo de concentración, y tiempo base de un hidrograma. Concepto de hidrograma unitario. Métodos de cálculo del hidrograma unitario.

V . HIDRÁULICA DE SUELOS

1. Evaporación. Factores que controlan el proceso de evaporación. Métodos para el cálculo de la evaporación. Evaporación real y evaporación neta.
2. Transpiración. Factores que afectan la transpiración. Medición de la transpiración.
3. Evapotranspiración. Definición de términos. Concepto de evapotranspiración media en una cuenca. Criterios aplicables para la estimación de la evapotranspiración. Ecuaciones para el cálculo de la evapotranspiración.
4. Infiltración. Criterios aplicables para el cálculo de la infiltración. Métodos para el cálculo de la infiltración.
5. Otras variables de abstracción hidrológica. Intercepción. Almacenamiento en depresiones.

VI. TRÁNSITO DE AVENIDAS 

1. Conceptos fundamentales. Criterios hidrológicos para el tránsito de avenidas. Criterios hidráulicos para el tránsito de avenidas.
2. Tránsito de avenidas en ríos. Método de Muskingum. Método de Muskingum para el segmento de gasto pico. Método de integración gráfica.
3. Tránsito de avenidas en presas. Método modificado de Puls.

VII. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE DATOS HIDROLÓGICOS

1. Conceptos fundamentales de estadística. Probabilidad y distribuciones de probabilidad. Propiedades de variables aleatorias. Distribuciones binomial, normal, log normal. Distribuciones de valores extremos. Construcción gráfica y matemática de papel probabilidad; análisis hidrológico de frecuencia.
2. Análisis estadístico de escurrimientos. Selección de datos. Análisis de frecuencia y período de retorno. Generación sintética de gastos. Determinación del gasto máximo probable.
3. Análisis estadístico de precipitaciones. Selección de datos. Análisis de frecuencia y período de retorno. Tormenta de diseño.

VIII. AGUAS SUBTERRÁNEAS

1. Almacenamiento de aguas subterráneas. Origen y clasificación de las aguas subterráneas. Acuíferos, acuitardos y acuicludos. Almacenamiento de agua subterránea y sus principales parámetros.
2. Flujo de agua subterránea. Movimiento de agua subterránea y sus principales parámetros. Ecuaciones básicas del flujo de agua en medios porosos. Hidráulica elemental de pozos.   
3. Régimen y balance de aguas subterráneas. Ecuaciones de balance del agua subterránea. Cuantificación de las aguas subterráneas. Recarga de acuíferos. Evaluación de acuíferos. Intrusión salina.

IX. TEMAS ESPECIALES

1. Hidrología urbana e hidrología en cuencas pequeñas. Planteamiento general del problema. Efectos del uso del suelo. Método racional para el cálculo del gasto pico. Otros métodos para el cálculo del gasto pico. Modelos de simulación numérica del escurrimiento en cuencas urbanas.
2. Hidrología y calidad del agua. Propiedades físicas y químicas del agua. Calidad del agua de precipitación. Calidad del escurrimiento urbano y problemas de transporte de contaminantes. Calidad del agua subterránea y problemas de transporte y dispersión de contaminantes. Transporte de contaminantes en corrientes naturales, lagos y embalses. Modelos de simulación de la calidad del agua.