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Programa

Autores: Juan Angel Mintegui Aguirre, Marta González del Tánago y del Río, José Luis García Rodríguez, José Carlos Robredo Sánchez

Programa de la asignatura: Temas que forman parte de la asignatura.

1º CUATRIMESTRE DE LA ASIGNATURA.

 

TEMA 1. INTRODUCCIÓN A LA HIDROLOGÍA

Concepto de Hidrología.- Niveles de almacenamiento y flujos de transferencia del agua en la Tierra.- El Ciclo hidrológico.- Distribución del Agua en la Tierra.- La Hidrología y su relación con otras ciencias.- Usos del agua.- Problemas con el agua.- El Agua en España.- La gestión del agua en España.- La planificación hidrológica.- Bibliografía básica.-

TEMA 2. LA CUENCA VERTIENTE

Concepto de cuenca vertiente.- Línea divisoria y red de drenaje.- Características topográficas de una cuenca: Superficie, Longitud, Forma y Relieve.- Clima y características meteorológicas.- Geología y Suelos.- Vegetación y usos del suelo.- La red de drenaje.- Perfiles longitudinales y densidad de drenaje.- Clasificación de los tramos de cauces: Número de orden.- Funciones hidrológicas de la cuenca vertiente.- La cuenca como unidad de estudio y de gestión.- Principales cuencas hidrográficas de la Península Ibérica.-

EL CICLO HIDROLÓGICO

 

TEMA 3. PRECIPITACIONES

Origen de las precipitaciones.- Forma de las precipitaciones.- Medición de las precipitaciones.- Datos de precipitación en España.- Caracterización de las lluvias: Altura. Duración. Frecuencia. Periodo de retorno.- Precipitación media sobre una superficie.- Métodos para su cálculo.- Estudio de series de precipitación.- Precipitaciones anuales.- Precipitaciones mensuales.- Precipitaciones diarias.- Precipitaciones máximas.- Distribución de Gumbel.- Curvas de altura-duraciónfrecuencia.

TEMA 4. INTERCEPCIÓN

La intercepción de las precipitaciones.- Intercepción de los distintos estratos de vegetación. Intercepción de los residuos orgánicos sobre el suelo.- Medida de la intercepción.- La intercepción en bosques: Factores que intervienen.- Significado hidrológico de la intercepción. Reducción de la entrada de agua en el suelo. Evaporación del agua interceptada. Captación y lavado de contaminantes.

TEMA 5. INFILTRACIÓN

Infiltración del agua en el suelo. Mecanismos que influyen.- Medición y unidades de infiltración.- Curvas de infiltración.- Infiltración real e infiltración máxima.- Capacidad de infiltración de un suelo.- Factores y procesos del suelo que determinan la infiltración.- Principales modelos empíricos de infiltración. Significado físico de los parámetros que intervienen.

TEMA 6. EL AGUA EN EL SUELO

Formas de almacenamiento del agua en el suelo.- Humedad del suelo. Importancia y factores que la regulan.- Medición de la humedad del suelo.- Concepto de potencial hídrico.- Curvas características de un suelo.- Movimiento del agua a través del suelo.- Conductividad hidráulica.- Permeabilidad.- Proceso de humectación de un suelo.- Proceso de drenaje y desecación del suelo.

TEMA 7. EVAPOTRANSPIRACION

Aprovechamiento del agua del suelo por la vegetación.- Concepto de Evapotranspiración potencial.- Principales fórmulas para su cálculo.- Medida de la evapotranspiración real. Lisímetros y cuencas aforadas.- Factores que determinan la evapotranspiración: Factores climatológicos. Factores edáficos. Factores de la cubierta vegetal.- El manejo de la vegetación para el control de la evapotranspiración en una cuenca. Efectos a corto y largo plazo sobre las disponibilidades hídricas.

TEMA 8. BALANCES HIDRICOS

Balances hídricos: Qué son y para qué sirven.- Medida directa de los componentes de un balance hídrico.- Balance hídrico anual. Ficha hídrica de Thornthwaite y Mather.- Balance hídrico para una tormenta dada.- Componentes que intervienen.-

TEMA 9. ESCORRENTIAS

Movimiento del agua sobre una ladera: Formación de las escorrentías.- Tipos de escorrentías.-Medición y unidades de las escorrentías.- Escorrentías. Aportaciones. Caudales.- Coeficiente de escorrentía.-Concepto de hidrograma.- Componentes de un hidrograma.- Separación de las distintas escorrentías en un hidrograma.-Tiempo de concentración de una cuenca.-Escorrentías en suelos con poca capacidad de infiltración. Tiempos de concentración y forma de los hidrogramas.- Escorrentías en suelos con elevada capacidad de infiltración. Diagramas del movimiento del agua a través del suelo y forma de los hidrogramas.- Areas críticas de producción de escorrentía por falta de infiltración o por saturación.- Modelos de respuesta hidrológica (de "área parcial" y de "área variable").

TEMA 10. RÉGIMEN DE CAUDALES

Medición de los caudales de los ríos.- Estaciones de aforos.- Curvas de gasto.- Limnímetros y limnígrafos.- Anuarios de aforos.- Caudales instantáneos y caudales medios diarios, mensuales y anuales.- Módulos y aportaciones medias.- Aportación específica.- Tipos de régimen: Pluvial, nival y mixtos.- Predictibilidad del régimen de caudales.- Consideraciones biológicas.- La regulación de los caudales: Efectos en el régimen según el objetivo de la regulación.- Concepto de régimen ecológico de caudales.- Valores extremos. Magnitud y duración de los mismos.- Fluctuaciones y predictibilidad.- Curvas de duración de caudales.- Curvas de frecuencia de avenidas.- Avenidas ordinarias y extraordinarias: Periodos de retorno.- Leyes de distribución.

CÁLCULO DE AVENIDAS

 

TEMA 11. HIDROLOGIA DE CUENCAS PEQUEÑAS. FÓRMULA RACIONAL

Concepto de "cuenca pequeña" atendiendo a su comportamiento hidrológico.- Hipótesis para el cálculo de los caudales resultantes.- Método Racional. Teoría y Fórmula Racional.- Valores del coeficiente de escorrentía y factores de que depende.- Aplicaciones y limitaciones del método racional.-

TEMA 12. HIDROLOGIA DE CUENCAS DE TAMAÑO MEDIO. HIDROGRAMA UNITARIO

Hipótesis sobre el comportamiento hidrológico de cuencas de tamaño medio.- Cálculo de las escorrentías mediante el número de curva de escorrentía del S.C. S. Concepto y factores que determinan el número de curva. Aplicaciones y limitaciones.- Teoría del Hidrograma Unitario. Hipótesis de cálculo.- Concepto de "tiempo de respuesta" de una cuenca.- Desarrollo del hidrograma unitario de una cuenca a partir de un hidrograma real.- Hidrograma unitario sintético del S.C.S. Hidrograma adimensional e hidrograma triangular.- Convolución y desarrollo de hidrogramas compuestos para una tormenta dada.

TEMA 13. HIDROLOGIA DE GRANDES CUENCAS. TRÁNSITO DE AVENIDAS

Comportamiento hidrológico en grandes cuencas.- Delimitación de subcuencas.- Efecto de almacenamiento de los cauces principales.- Tránsito de avenidas.- Concepto de laminación de una avenida.- Método de Muskingum para el tránsito de avenidas en cauces.- Significado y evaluación de los parámetros de Muskingum K y X.-

TEMA 14. MODELIZACIÓN HIDROLÓGICA

Modelos de cuenca: Definición y Objetivos.- Clasificación de los tipos de modelos de cuenca.- Componentes y Construcción de un modelo de cuenca.- Calibración y Verificación del modelo.- Análisis de sensibilidad.- Componentes y desarrollo de un modelo de aguacero: ej. HEC-1.- Componentes y desarrollo de un modelo de procesos continuos: ej. Stanford Watershed Model.

2º CUATRIMESTRE DE LA ASIGNATURA.

DINÁMICA TORRENCIAL.


TEMA 15. LA EROSIÓN. ASPECTOS CONCEPTUALES.

Definiciones de erosión. Mecánismos y factores que intervienen en el fenómeno de la erosión hídrica. Acción de las precipitaciones. Acción de la escorrentía. Formas de erosión.

TEMA 16. LOS MODELOS DE EROSIÓN.

Introducción histórica. Modelo de Meyer-Wischmeier. Clasificación de modelos. Modelos cualitativos. Modelos cuantitativos. Evaluación directa e indirecta.

TEMA 17. MODELOS PARAMÉTRICOS. MODELO U.S.L.E. Y MODELO R.U.S.L.E.

TEMA 18. MODELOS DE LA BASE FÍSICA. EUROSEM Y W.E.P.P.

TEMA 19. EL TRANSPORTE DE MATERIALES (I).

Conceptos básicos. Características de los materiales. Clasificación de los materiales.

TEMA 20. EL TRANSPORTE DE MATERIALES (II).

Inicio del transporte. Valores críticos y teorías que explican el fenomeno.

TEMA 21. EL TRANSPORTE DE MATERIALES (III).

Estimación de los caudales sólidos. Ecuaciones del tipo Du Boys. Ecuaciones tipo Schoklitsch y Meyer-Peter & Múller. Revisión de la ecuación de Meyer-Peter & Múller. Ecuación de Smart & Jaeggi. Ecuaciones basadas en las teorías de H.A. Einstein. Fórmulas de carga total de sedimentos.

TEMA 22. DEGRADACIÓN ESPECÍFICA DE LA CUENCA.

Concepto de degradación específica. Método de Fournier. Modelo M.U.S.L.E. Metodología integrada para la estimación de la erosión (M.I.E.H.)

TEMA 23. EL DEPÓSITO DE MATERIALES.

Aspectos generales. La sedimentación en ríos y torrentes. Formación de la pendiente de equilibrio. Estimación de la pendiente de equilibrio.

LA ORDENACIÓN DE CUENCAS HIDROGRÁFICAS.

 

TEMA 24. LA ORDENACIÓN DE CUENCAS Y LA RESTAURACIÓN HIDROLÓGICO FORESTAL.

Planificación en cuencas hidrográficas. Manejo y planificación de los recursos hidráulicos. Objetivos de la Ordenación de cuencas. El proyecto de Restauración Hidrológico Forestal.

MEDIDAS RESTAURADORAS DE CUENCAS HIDROGRÁFICAS.

 

TEMA 25. EL PAPEL DE LAS CUBIERTAS VEGETALES.

Las cubiertas vegetales permanentes como medida de conservación de suelos. Clasificación agrológica de suelos. Actuaciones biológicas en la cuenca.

TEMA 26. LA CONSERVACIÓN DE SUELOS (I).

La conservación de suelos agrícolas. Principios fundamentales. Cultivo a nivel. Cultivo en Fajas y Cultivo en Terrazas.

TEMA 27. LA CONSERVACIÓN DE SUELOS (II).

Hidrotecnias en laderas. Bancales. Zanjas de desviación. Drenajes. Control de los movimientos en masa. Aplicación informática.

TEMA 28. LA CONSERVACIÓN DE SUELOS (III).

Aspectos forestales en la conservación de suelos. Preparaciones del terreno con fines repobladores. Experiencias y resultados.

TEMA 29. HIDROTECNIAS DE CORRECIÓN DE CAUCES TORRENCIALES (I).

Diques transversales al cauce. Objetivos fundamentales de las obras transversales en cauces torrenciales. Condicionantes de cálculo. Fuerzas actuantes en un dique. Hipótesis de cálculo.

TEMA 30. HIDROTECNIAS DE CORRECIÓN DE CAUCES TORRENCIALES (II).

Perfil más conveniente. Determinación de las dimensiones de la obra vista. Cimentaciones. Disipadores de energía.

TEMA 31. HIDROTECNIAS DE CORRECIÓN DE CAUCES TORRENCIALES (III).

Obras longitudinales al cauce. Objetivos y principios básicos. Clases de obras longitudinales. Técnicas de Bioingeniería aplicadas a la restauración de ríos y riberas.

HIDROLOGÍA NIVAL Y CONTROL DE ALUDES

 

TEMA 32. EL MANTO DE NIEVE.

Formación de la nieve en la atmósfera. Clasificación y signos convencionales. Propiedades físicas de la nieve. Capa y manto de nieve. Metamorfosis del manto nivoso. Observaciones y medidas del manto de nieve. Sondeos por golpeo y perfil estratigráfico; Altura y espesor del manto de nieve.

TEMA 33. EL FENÓMENO ALUD.

Estabilidad del manto de nieve. Movimiento del manto de nieve. El fenómeno alud: definición y clasificación de los aludes. Mapas de localización de riesgos de previsibles aludes.

TEMA 34. TÉCNICAS DE DEFENSA CONTRA ALUDES.

Objetivos y modos de abordar la defensa contra aludes de un área de montaña. Cálculo del empuje elemental del manto de nieve en una ladera. Análisis de las estructuras de estabilización del manto de nieve en la zona de desencadenamiento de los aludes (rastrillos y redes). Análisis de las estructuras de frenado y disipación (diques rastrillo; galerías; obras de desviación).

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