UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL HIDROLOGIA SEMESTRE ACADÉMICO 2015-10
SÍLABO I DATOS GENERALES
1.1 Nombre de la asignatura 1.2 Código 1.3 Ciclo de estudios 1.4 Créditos 1.5 Nivel 1.6 Campus 1.7 Fecha de inicio/fin 1.8 Duración semanas 1.9 Prerrequisitos 1.10 Profesores
:HIDROLOGIA :INCI-302 :07 :3 :PREGRADO : TRUJILLO, PIURA, :23/03/2015 al 22/07/2015 :1 7 :INCI-297 O INCI-206 O INCI-151 : GENCEL ZIVKO, YUGOSLAVO; NARVAEZ ARANDA, RICARDO ANDRES; PERRIGO SARMIENTO, FELIX GILBERTO; SAGASTEGUI PLASENCIA, FIDEL GERMAN; SERRANO HERNANDEZ, JOSE LUIS;
II FUNDAMENTACIÓN
Esta asignatura desarrolla competencias básicas del perfil en el futuro Ingeniero Civil para que elabore estudios de ingeniería en la especialidad de hidrología. Estudios requeridos como herramienta de gestión para la planificación, operación y mantenimiento de proyectos de irrigación, hidroenergéticos y afines; así como para dimensionamiento, diseño y evaluación de riesgos de las obras de infraestructura hidráulica que conformaran un proyecto de aprovechamiento del Recurso Hídrico.
III SUMILLA
Esta asignatura es de carácter teórico y práctico. Pertenece al área de formación profesional. Pretende desarrollar en los futuros ingenieros civiles competencias necesarias para que estime la disponibilidad del Recurso Hídrico en cuencas hidrográficas; así como calcular caudales máximos de avenidas y tormentas de diseño. Se han programado cuatro (04) unidades de aprendizaje. En la unidad 01 se realizará una introducción presentando el ciclo hidrológico y los fenómenos hidrológicos con un enfoque sistémico; además se estudiará las características y parámetros geomorfológicos de las cuencas hidrográficas como unidades superficiales básicas para la cuantificación de los diferentes parámetros hidrológicos. En la unidad 02 se estudiará y cuantificará los fenómenos de precipitación, evaporación, evapotranspiración, infiltración y escorrentía superficial. En la unidad 03 se tratará
sobre la modelación del proceso de transformación de lluvia en escorrentía, llegando a calcular hidrogramas para cuencas que no cuentan con información hidrométrica. Finalmente la unidad 04 trata sobre la estadística aplicada a la hidrología, aplicando funciones de distribución de probabilidad a datos históricos de caudales y precipitaciones con la finalidad de estimar la disponibilidad del Recurso Hídrico, caudales máximos de avenidas y tormentas de diseño.
IV COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA
Las competencias a lograrse con el desarrollo de la asignatura en el futuro ingeniero civil son: • Estima la disponibilidad del Recurso Hídrico en cuencas hidrográficas, valorando el uso racional y optimo del agua. • Calcula caudales máximos de avenidas y tormentas de diseño, reconociendo que un cálculo idóneo contribuirá a un dimensionamiento óptimo de la infraestructura hidráulica; así como a la mitigación de daños en la población y actividad agrícola.
V PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE
UNIDAD 01 HIDROLOGÍA PRIMERA PARTE Duración: 23/03/2015 al 11/04/2015 Capacidades a desarrollarse en la Unidad de Aprendizaje: • Calcula las características físicas y parámetros geomorfológicos de una cuenca hidrográfica.
N° Semanas
Contenidos Conceptuales
Semana 1
• Introducción al curso • :El ciclo hidrológico. • Concepto de sistemas. • Modelo del sistema hidrológico. • Clasificación de modelos hidrológicos. • El desarrollo de la hidrología. • Aplicaciones de la hidrología.
Semana 2
• Cuencas hidrográficas: Definición, clasificación, elementos y delimitación de cuencas. Características físicas de las cuencas.
Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales Teoría: Explica el ciclo hidrológico. Analiza los fenómenos hidrológicos con un enfoque sistémico. Detalla aplicaciones de la hidrología en la ingeniería civil. Práctica: Elabora un listado de obras civiles dentro de la región La Libertad donde se utilizó el conocimiento de la hidrología. Teoría: Detalla las características físicas de cuencas hidrográficas. Práctica: Delimita cuencas hidrográficas. Cuantifica las características físicas de cuencas hidrográficas.
-Muestra disposición a la investigación y a la búsqueda de información adicional. -Disposición al trabajo en equipo. - Iniciativa y creatividad en la propuesta de ideas.
-Muestra disposición a la investigación y a la búsqueda de información adicional -Disposición al trabajo en equipo. - Iniciativa y creatividad en la propuesta de ideas.
Semana 3
Parametros Geomorfológicos de la cuenca: Parámetros de forma. Parámetros del relieve. Parámetros de la red hidrográfica. • Planteamiento trabajo escalonado primera partre (TEN1).
Teoría: D e t a l l a p a r á m e t r o s -Muestra disposición a la geomorfológicos de cuencas investigación y a la búsqueda hidrográficas. de información adicional -Disposición al trabajo en Práctica: equipo. - Iniciativa y C u a n t i f i c a p a r á m e t r o s creatividad en la propuesta de geomorfológicos de cuencas ideas. hidrográficas.
UNIDAD 02 HIDROLOGÍA SEGUNDA PARTE Duración: 13/04/2015 al 30/05/2015 Capacidades a desarrollarse en la Unidad de Aprendizaje: Calcula la precipitación promedio sobre una cuenca. • Calcula la evapotranspiración en una cuenca.
• Calcula la infiltración del agua en el suelo.
• Calcula la precipitación efectiva.
• Calcula el escurrimiento superficial en una cuenca.
N° Semanas
Contenidos Conceptuales
Semana 4
• Evaluación.
Semana 5
Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales Evaluación: practica calificada nivel 1 (PCN1) .
Honestidad, responsabilidad y puntualidad.
Teoría: -Explica el proceso de formación de la precipitación. - Detalla las diferentes formas Precipitación: de precipitación. Definición, proceso de - Reconoce los diversos Muestra disposición a la formación, tipos y medición de instrumentos de medición de investigación y a la búsqueda la precipitación. la precipitación. de Curvas características de información adicional . precipitación. Análisis de los Práctica: -Disposición al trabajo en datos de precipitación: Completa datos hidrométricos equipo. Análisis de datos faltantes. faltantes. -Iniciativa y creatividad en la Análisis de homogeneidad y -Determina la homogeneidad y propuesta de ideas. consistencia consistencia de información hidrometeorologica. -Calcula la precipitación promedio sobre cuencas hidrográficas.
Semana 6
Semana 7
Semana 8
Teoría: - Explica el proceso de formación de la precipitación - Detalla los diferentes métodos para calcular la precipitación promedio.
• Precipitación promedio sobre una cuenca: Método del promedio aritmético. Método de las curvas isoyetas. Método de los polígonos de Práctica: Thiessen -Calcula la precipitación promedio sobre cuencas hidrográficas. Teoría: - Explica el proceso de Evaporación, transpiración y evaporación, transpiración y evapotranspiración:Evaporació evapotranspiración. n: Origen, factores, proceso, - Reconoce los diversos medición y formulas empíricas. instrumentos de medición de Transpiración: Procesos, la evaporación, transpiración factores, unidad de medida y y evapotranspiración. determinación. - Detalla los métodos para Evapotranspiración: Factores calcular la evapotranspiración. que influyen, medición, unidades de medida, Práctica: estimación por métodos -Calcula por métodos directos directos e indirectos e indirectos la evapotranspiración en una cuenca hidrográfica. • EXAMEN PARCIAL
Evaluación
-Muestra disposición a la investigación y a la búsqueda de información adicional . -Disposición al trabajo en equipo. -Iniciativa y creatividad en la propuesta de ideas
Muestra disposición a la investigación y a la búsqueda de información adicional. -Disposición al trabajo en equipo. -Iniciativa y creatividad en la propuesta de ideas.
Según programación de escuela
• Presentación de trabajo escalonado primera parte
Semana 9
• Infiltración: Introducción, conceptos generales, perfil de humedad del suelo, factores que afectan la capacidad e infiltración Capacidad de infiltración, medición y cálculo. Método del SCS para abstracciones. Método de Green-Ampt. • Planteamiento trabajo escalonado nivel 2 (TEN 2).
(TEN1).
Teoría: -Explica el proceso de infiltración del agua en el suelo. -Reconoce los diversos instrumentos de medir la infiltración. -Detalla los métodos para calcular la infiltración. Práctica: -Elabora curvas de capacidad de infiltración y volumen infiltrado en el suelo.
-Muestra disposición a la investigación y a la búsqueda de información adicional. -Disposición al trabajo en equipo. -Iniciativa y creatividad en la propuesta de ideas
Semana 10
• Escorrentía superficial: Introducción, conceptos generales y componentes del escurrimiento. Medición del escurrimiento: Vertederos, Correntómetros. Curvas de calibración de caudales. Curvas representativas: Curvas de variación estacional, curva masa, curva de persistencia.
Teoría: -Detalla los componentes del escurrimiento en un cauce. -Explica el proceso de escurrimiento superficial y los factores que lo condicionan. -Explica los diversos métodos para medir el escurrimiento superficial.
-Muestra disposición a la investigación y a la búsqueda de información adicional. -Disposición al trabajo en equipo. - Iniciativa y creatividad en la propuesta de ideas.
Práctica: -Calcula el caudal en una Honestidad, estación de aforo ubicada en responsabilidad un cauce de rio. y puntualidad. -Elabora curvas de calibración de caudales para un estación hidrometrica .
UNIDAD 03 HIDROLOGIA PARTE 3 Duración: 01/06/2015 al 20/06/2015 Capacidades a desarrollarse en la Unidad de Aprendizaje: • Calcula escorrentía superficial a partir de precipitación efectiva.
N° Semanas
Semana 11
Contenidos Conceptuales • Transformación de precipitación en escorrentía: Introducción, parámetros del proceso de conversión de lluvia a escurrimiento. Relación precipitación escurrimiento. Modelos de transformacion de precipitación en escurrimiento: Empíricos, método CN del SCS. • Hidrogramas: Partes, conceptos, clasificación, análisis, separación del flujo base.
Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
Teoría: -Explica el proceso para transformar precipitación en escorrentía. En la práctica: - Transforma un hietograma en un hiodrograma.
-Muestra disposición a la investigación y a la búsqueda de información adicional. -Disposición al trabajo en equipo. -Iniciativa y creatividad en la propuesta de ideas.
Semana 12
• Hidrograma unitario: Hipótesis, obtención y aplicaciones. • Curvas S. Obtención de un hidrograma unitario a partir de una curva S. • Hidrogramas unitarios sintéticos: Triangular,adimensional del SCS.
Semana 13
Evaluación
Teoría: -Explica el proceso para obtener hidrogramas unitarios sintéticos en cuencas -Muestra disposición a la hidrográficas que no cuentan investigación y con a la búsqueda de información información hidrométrica. adicional. -Disposición al trabajo en Práctica: equipo. - Elabora hidrogramas - Iniciativa y creatividad en la unitarios propuesta de ideas. sintéticos para cuencas hidrográficas que no cuentan con información hidrométrica. Evaluación:
Honestidad,
Practica calificada nivel 2
responsabilidad
(PCN2)
y puntualidad.
UNIDAD 04 HIDROLOGIA CUARTA PARTE Duración: 22/06/2015 al 18/07/2015 Capacidades a desarrollarse en la Unidad de Aprendizaje: · Calcula caudales de avenidas y tormentas de diseño aplicando técnicas estadísticas adecuadas a la hidrología.
N° Semanas
Semana 14
Semana 15
Semana 16
Contenidos Conceptuales • Estadística aplicada a la hidrología. Tratamiento probabilístico de la información hidrológica. Funciones de frecuencia y de probabilidad. Parámetros estadísticos. Ajuste a una distribución de probabilidad. Funciones de distribución de probabilidad más usadas en hidrología: Distribución Normal, Log Normal, Pearson tipo III, Log Pearson tipo II, Gumbel y Log Gumbel. Pruebas de bondad de ajuste. • Análisis de frecuencia: Periodo de retorno. Distribución de valores extremos. Análisis de frecuencia utilizando factores de frecuencia. Graficas de probabilidad. Análisis de confiabilidad. • Tormentas de diseño: Curvas IDF.
Contenidos Procedimentales Contenidos Actitudinales
Examen Final (EF).
Evaluación escrita.
Teoría: -Reconoce la función de distribución de probabilidad que mejor se ajusta a una serie de datos hidrométricos. Práctica: -Calcula caudales extremos.
-Muestra disposición a la investigación y a la búsqueda de información adicional. -Disposición al trabajo en equipo. -Iniciativa y creatividad en la propuesta de ideas.
Teoría: E x p l i c a e l p r o c e s o d e -Muestra disposición a elaboracion de la investigación y a la analisis de frecuencias. búsqueda de información adicional. Práctica: -Disposición al trabajo -Calcula tormentas de diseño. en equipo. - Iniciativa y creatividad Presentación de trabajo en la propuesta de escalonado segunda parte ( ideas. TEN2) Según programación de la Escuela.
Semana 17
Examen de Aplazados.
Evaluación escrita.
Según programación
VI ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
Durante las clases teóricas se proyectarán diapositivas que presenten los contenidos fundamentales iniciando con una Introducción y Motivación, con el propósito de conseguir en los estudiantes el interés por los temas.
Durante las clases de práctica se desarrollaran ejercicios y problemas aplicativos al procesamiento de datos hidrológicos y diseño de estructuras hidráulicas menores mediante la participación activa de los alumnos, promoviendo la dinámica de grupos.
Las experiencias de aprendizaje, se desarrollaran orientadas por los siguientes métodos activos: 1. Método basado en problemas, método de proyectos. 2. Visitas prácticas de campo. 3. Trabajo escalonados grupales 4. Discusión en pequeños grupos de las diferentes formas de una estructura hidráulica según su función.
VII MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS
Los materiales que se emplearán serán los siguientes: 1. Materiales educativos interactivos. Materiales impresos: textos básicos, módulos de aprendizaje, direcciones electrónicas para recabar información especializada sobre los temas planteados. 2. Materiales educativos para la exposición Se contará con: pizarra acrílica, plumones para pizarra acrílica, mota, mapas conceptuales, equipos multimedia.
VIII TÉCNICAS, INSTRUMENTOS E INDICADORES DE EVALUACIÓN
FÓRMULA PARA EL CÁLCULO DE LA NOTA PROMOCIONAL(PROM) 10%*C1 + 20%*EP + 15%*C2 + 30%*C3 + 25%*EF PARAMETROS DE EVALUACIÓN: COMPONENTE
C1
CALCULO:
100%*PCN1
SUBCOMPONENTES COD
DESCRIPCIÓN
PCN1
Práctica calificada nivel 1
COMPONENTE
C2
CALCULO:
100%*PTE
SUBCOMPONENTES COD
DESCRIPCIÓN
PTE
PRESENTACIÓN DE TRABAJO ESCALONADO
COMPONENTE
C3
CALCULO:
100%*PCN2
SUBCOMPONENTES COD
DESCRIPCIÓN
PCN2
Práctica calificada nivel 2
IX PROGRAMA DE CONSEJERÍA
La Tutoría y Consejería para el curso estará disponible a través de Internet accediendo al correo de los docente ; y/o a la Web UPAO, en donde encontraran el material didáctico. Así mismo, la tutoría se realizará en la sala de docentes de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil previa coordinación con el docente del curso.
X REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BÁSICA
Bedient, Philip B; Huber, Wayne C HYDROLOGY AND FLOODPLAIN ANALYSIS. 2008 Prentice Hall.
LINSLEY, otros HIDROLOGÍA PARA INGENIEROS 1988 2da Edición, Mc Graw-Hill Mexico 386p.
Ven Te Chow HIDROLOGÍA APLICADA 1988 Ed. Martha Edna Suárez R.,
Aparicio, Francisco. FUNDAMENTOS DE HIDROLOGIA DE SUPERFICIE. 1999 Ed. Limusa - Noriega Editores.
Narvaez, R. HIDROLOGÍA 2013 UPAO
COMPLEMENTARIA
ALIAGA V. HIDROLOGIA ESTADÍSTICA 1985
Máximo Villon Bejar. HIDROLOGIA GENERAL. 2005 Editorial Villon
Chereque M HIDROLOGIA 1989 Pontificia Universidad Catolica.
