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Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación

1

I. Datos Generales de la Asignatura

Unidad Académica Programa Educativo Área Académica Año – Semestre

Irrigación Ingeniería en Irrigación Ingeniería aplicada 6° – 1er.

Clave Denominación de la Asignatura Fecha de

Elaboración

Fecha de

Aprobación

Fecha de

Revisión

Hidrología Superficial Septiembre/2017

Área del conocimiento: Ingeniería de los Aprovechamientos Hidráulicos

Nivel Carácter Tipo Modalidad

Medio Superior ( ) Obligatoria ( x ) Teórico ( ) Presencial ( x )

Licenciatura ( x ) Optativa ( ) Práctico ( ) Mixto ( )

Posgrado ( ) Electiva ( ) Teórico-Práctico ( x ) En línea ( )

Responsable del

Programa: Dra. Laura Alicia Ibáñez Castillo

Distribución de horas formativas

Horas Semanales Horas Semestrales Créditos

Totales Teoría Práctica

Estudio

independiente Teoría Práctica Totales

2 2 2 32 32 64 6


2

Contextualización de la asignatura (módulo, disciplina, unidades de competencia):

Evaluar las variables hidrológicas y su importancia en el estudio, planificación, diseño, construcción, manejo e impacto ambiental de los aprovechamientos hidráulicos para el desarrollo de una agricultura de riego segura y sustentable

PRESENTACIÓN

El curso de Hidrología Superficial (T y P) consiste en 7 unidades temáticas en las que se presenta una revisión y análisis de los conceptos básicos, procedimientos y métodos de trabajo de la asignatura. Una revisión del desarrollo histórico de la hidrología en el mundo y en el país, el entendimiento del ciclo hidrológico. La interacción entre el tiempo atmosférico y los fenómenos hidrológicos. Se presenta a la cuenca como unidad básica de estudio incluyendo su definición y caracterización. Se estudian las variables del ciclo hidrológico como evaporación, precipitación, abstracciones hidrológicas y escurrimiento en sus fases de volúmenes y avenidas. Se estudia el acarreo de sedimentos. Finalmente se introduce al conocimiento sobre software internacional actualizado que representa de la mejor manera el proceso lluvia - escurrimientos superficiales.

RESUMEN DIDÁCTICO

En el actual Plan de Estudios de la Carrera de Ingeniero en Irrigación, el curso de Hidrología se cursa en el primer semestre de sexto año y es una asignatura de carácter teórico-práctico, asimismo, de tipo obligatorio. Dentro del mismo semestre se cursa de manera simultánea con Seminario de Tesis, Conservación de Suelos, Manejo de Aguas Residuales e Impacto Ambiental, Mecánica de Suelos, Concreto y Relación Agua-Suelo-Planta-Atmósfera.

Para la evaluación del curso se consideran exámenes teóricos-prácticos y estudio independiente, estos dos rubros con base en las unidades de aprendizaje; prácticas, ubicadas estratégicamente en las unidades, en las que se entregará un reporte que contenga el análisis, desarrollo y conclusiones.

METODOLOGÍA

El curso se impartirá en el aula mediante la exposición directa del profesor; en algunas ocasiones se hará uso de proyector de acetatos o de diapositivas para la mejor asimilación de los conceptos mediante esquemas e imágenes.

En cada clase se encargará al alumno una serie de ejercicios relacionados con el tema para su mejor comprensión. Además al final de la misma se dedicaran unos minutos a la solución de dudas sobre los ejercicios que se consideren pertinentes.

Se establece además, un horario de asesorías extra clase para resolver ejercicios y aclarar dudas que ameriten dedicarles más

tiempo y dejar así cada tema cubierto con un buen porcentaje de comprensión

La asignatura tiene una relación vertical con las asignaturas de Conservación de Suelos y Agua y Tecnología y Uso Sostenible del

Agua. Igualmente tiene relación horizontal con las asignaturas de Sistemas de Información Geográfica, Hidráulica Aplicada,


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Contextualización de la asignatura (módulo, disciplina, unidades de competencia):

Hidráulica Básica, Topografía Aplicada e Introducción a la Ingeniería en Irrigación.


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II. Propósito y Competencia (s) académica (s) de la asignatura.

Propósito:

Explique el ciclo hidrológico por medio de la cuantificación de sus componentes, así como su relación con el medio ambiente

incluyendo al ser vivo para poder usar, controlar y conservar el recurso hídrico.

Describa las unidades hidrológicas como las cuencas de captación a través de su caracterización y su medición de su

respuesta a variables hidrológicas y la interacción entre ellas para apoyar los planes de manejo de las cuencas.

Evalúe las variables hidrológicas y su importancia en el estudio, planificación, diseño, construcción, manejo e impacto

ambiental de los aprovechamientos hidráulicos para el desarrollo de una agricultura de riego segura y sustentable.

Competencias genéricas

Identifica, formula y resuelve problemas de ingeniería.

Gestiona, planifica, ejecuta, administra, supervisa y controla proyectos de ingeniería.

Aprende en forma continua y autónoma.

Competencias profesionales

Caracteriza, diagnostica y planea el manejo de los recursos naturales utilizando las técnicas y procedimientos que más se

adecuen a la información disponible, para propiciar su conservación a un costo mínimo y con una visión de sostenibilidad.

Realiza los estudios necesarios para el aprovechamiento sostenible de los recursos hídricos superficiales y subterráneos en

diversos usos, fundamentalmente el riego, considerando todas las variables involucradas en los distintos procesos y

metodologías de una manera ética y profesional.

Diseña, rehabilita o moderniza y opera la infraestructura hidroagrícola o agropecuaria para la aplicación eficiente del riego y

el manejo de los insumos y las cosechas, con la finalidad de incrementar la productividad de los sistemas, empleando

materiales y estrategias que con un gran sentido humano disminuyan el impacto negativo al medio ambiente.

Competencias académicas

Identifica los fenómenos hidrometeorológicos con capacidad de análisis y delimita el espacio físico en que ocurren los

procesos del ciclo hidrológico por medio del manejo de las bases de datos.

Analiza con objetividad las precipitaciones, abstracciones y escurrimientos que se presentan en una cuenca hidrológica por

medio de diferentes métodos para estimar la avenida y el caudal de diversas obras hidráulicas.


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III. Evidencias Generales de Desempeño.

Productos o evidencias

Generales Estrategias y Criterios Generales de Evaluación de Desempeño

Examen teórico-práctico Demostrar de forma escrita, el manejo de conceptos de hidrología para su aplicación en un

proyecto.

Reporte de Prácticas (Estudio

independiente)

Desarrollo y conclusiones


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IV. Estructura Básica del programa

Unidad de aprendizaje No. 1 Introducción

Horas teoría 3

Horas práctica 2

Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:

Presente el desarrollo histórico de la hidrología, repase el ciclo hidrológico y evalúe la disponibilidad de las bases de datos

mexicanas hidrometeorológicas, con pensamiento crítico para cuantificar la disponibilidad de los recursos hídricos en México.

Contenido de la Unidad de Aprendizaje

Elementos de la Competencia

Conocimientos Habilidades Actitudes y valores

1.1. Generalidades

1.2. Desarrollo Histórico de la Hidrología

1.3. Disponibilidad de los Recursos Hídricos

en México

1.4. El ciclo hidrológico

Analiza el ciclo hidrológico y evalúa el

proceso de medición de cada uno de

sus procesos.

Analiza las bases de datos

hidrometeorológicas que son

consecuencia de la medición de

procesos hidrológicos.

Capacidad de análisis

Actitudes

Puntualidad

Actitud crítica

Valores

Respeto

Responsabilidad

Compromiso

Imparcialidad

Objetividad

Materiales y recursos a utilizar

Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación

Aula

Pizarrón

Laboratorio de Cómputo

Proyector digital

Computadora personal

Internet

Base de datos del Servicios Meteorológico Nacional

Base de datos de la CONAGUA

Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje


7

Expone mediante presentación los conceptos básicos e

históricos de la hidrología

Debate

Revisa bases de datos en el laboratorio de cómputo

Realiza un análisis crítico de la historia de la hidrología

Hace preguntas

Practica en el laboratorio de cómputo la revisión de bases de

datos hidrometeorológicas

Productos o evidencias de desempeño Criterios de Evaluación del Desempeño

Examen teórico práctico Respuestas correctas, entrega en tiempo establecido

Reporte de Prácticas (Estudio independiente) Desarrollo y conclusiones

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Aparicio, M. F.J. 2001. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Ed. Limusa. 303 p.

Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpresión Universidad Autónoma de San Luis Potosí.. 560 p.

Chow, V.T., D.R. Maidment, and, L.W. Mays. 1988. Applied Hydrology. McGraw Hill Co. First Edition. 572 p.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Tetumo García Jorge. 1993. Apuntes de Hidrología Superficial. Tesis de licenciatura, Universidad Autónoma Chapingo,

Departamento de Irrigación.

ACTIVIDADES PRÁCTICAS 1:

TITULO: Bases de datos hidrometeorológicos.

PROPOSITO: Analice con pensamiento crítico los registros históricos de lluvia y escurrimiento en el laboratorio de cómputo

consultando en internet las bases de datos mexicanas disponibles para cuantificar los recursos hídricos.

TIEMPO: 2h.

LUGAR: Laboratorio de Cómputo.


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Unidad de aprendizaje No. 2 El tiempo atmosférico y la hidrología

Horas teoría 3

Horas práctica 0


Analice integralmente con pensamiento crítico los fenómenos atmosféricos que impactan los procesos del ciclo hidrológico para

enmarcar la ocurrencia de la precipitación y su impacto en la producción de escurrimientos.




2.1. Radiación Solar y Terrestre

2.2. La Atmósfera

2.3. Circulación General de la Atmósfera

2.4. La Temperatura

2.5. Humedad atmosférica

2.6. Vientos

Analiza integralmente la evaporación,

evapotranspiración y la precipitación


Trabajo en equipo

Actitudes

Puntualidad

Actitud crítica

Valores

Respeto

Responsabilidad

Compromiso

Imparcialidad

Objetividad



Aula

Pizarrón


Proyector digital


Internet





9

Expone mediante presentación los conceptos básicos e

históricos de la hidrología

Debate

Revisa bases de datos en el laboratorio de cómputo.

Realiza un análisis de los conceptos teóricos y en la medición y

cuantificación de los procesos atmosféricos relacionados

integralmente con el balance hidrológico.

Realiza ejercicios cuantitativos que relacionan los procesos

atmosféricos que impactan directamente un balance hidrológico.


Examen Cálculos correctos y entrega en tiempo establecido.

Resumen (Estudio independiente) Presentación, contenido conciso y concreto, tiempo de entrega


Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí. San Luis Potosí,

México. 560 p.

Castro Zavala R., R. Arteaga Ramírez, M. A. Vázquez Peña, J.L. Jiménez Rojas. 2002. Introducción a la meteorología.

Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Edo. México. 247 p.


Aparicio, M. F.J. 2001. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Ed. Limusa. México, D.F. 300 p.


Linsley, R.K., M.A. Kohler, J.L.H. Paulhus. 1984. Hidrología para Ingenieros. McGraw Hill latinoamericana. Traducción de la

2a. edición 398 p.




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Unidad de aprendizaje No. 3 La Cuenca Hidrológica

Horas teoría 3

Horas práctica 6


Defina objetivamente el espacio físico donde ocurren los procesos del ciclo hidrológico mediante la demostración de una cuenca para identificar una cuenca.




3.1. Definiciones

3.2. Caracterización de Cuencas

3.3. Balances Hidrológicos

Define el espacio físico de la cuenca

en forma manual y con el uso de un

software

Realiza balances hidrológicos globales

y superficiales


Trabajo en equipo

Actitudes

Puntualidad

Actitud crítica

Disciplina

Valores

Respeto

Responsabilidad

Compromiso

Imparcialidad

Objetividad



Aula

Pizarrón


Proyector digital




Base de datos de cartografía digital del INEGI



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Se expone a través del pizarrón y de presentación de

diapositivas conceptos básicos sobre la definición de una

cuenca.

Se hace una demostración de una definición manual del espacio

físico de la cuenca.

Se hace una práctica de definir el espacio físico de una cuenca

mediante software; se cuantifica de manera integral los procesos

del ciclo hidrológico.

Realiza una definición integral de la cuenca.

Trabaja en equipo para realizar un análisis crítico de las

características de una cuenca y de la integración de procesos del

ciclo hidrológico que finalmente producen escurrimientos.

Realiza una práctica en laboratorio de cómputo.


Examen Realiza balances y delimita una cuenca hidrológica de modo

manual y por medio de un software.

Reporte de prácticas (Estudio independiente) Entrega puntual, desarrollo y conclusiones


Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí. 560 p.

Jiménez Jiménez Omero. 2005. Diagnóstico de la erosión hídrica en la microcuenca hidrológica Malacatepec – El Salitre, Estado de

México. Tesis de licenciatura. Universidad Autónoma Chapingo, Departamento de Irrigación. Chapingo, México.

Monsalve Sáenz Germán. 1999. Hidrología en la ingeniería. Ed. Alfaomega. 360 p.


McCuen Richard H. 2005. Hydrologic Analysis and Design. Ed. Prentice-Hall. 859 p.


TITULO: Delimitación de una cuenca.

PROPOSITO: Defina objetivamente el espacio físico donde ocurren los procesos del ciclo hidrológico.

TIEMPO: 3 h.

LUGAR: Sala de Cómputo.


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TITULO: Balance hidrológico.

PROPOSITO: Cuantifique la distribución del agua dentro de la cuenca.

TIEMPO: 3 h.

LUGAR: Aula.


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Unidad de aprendizaje No. 4 Precipitación

Horas teoría 6

Horas práctica 3


Reconozca a la precipitación como el principal proceso del ciclo hidrológico que generará escurrimientos

Contraste la variabilidad espacial y temporal de la precipitación




4.1. Introducción

4.2. Formación de la Precipitación

4.3. Formas de Precipitación

4.4. Medición de la Precipitación

4.5. Análisis de la Información sobre la

Precipitación

4.6 Hietograma y curva masa de

precipitación

4.7. Precipitación Media en una Cuenca

4.8. Ecuación I D F de la Precipitación

4.9. Tormenta diseño

Calcula la precipitación media de una

cuenca

Elabora hietogramas y curvas masa de

eventos de lluvia

Calcula la ecuación I-D-F de la

precipitación

Define tormentas diseño


Trabajo en equipo

Actitudes

Puntualidad

Actitud crítica

Disciplina

Valores

Respeto

Responsabilidad

Compromiso

Imparcialidad

Objetividad



Aula

Pizarrón


Proyector digital


Internet




14



diapositivas conceptos básicos sobre la precipitación.

Hace preguntas.

Se hacen varios ejemplos de cálculo en clase y se deja un

trabajo de estudio independiente.

Realiza un análisis crítico basado en los conceptos teóricos y en

la cuantificación de diferentes variables aleatorias que hacen

referencia a la lluvia. Realizan ejercicios cuantitativos en clase.


Examen Comprensión del escurrimiento, variable espacial y temporal de

una cuenca hidrológica.




Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí. 560 p.



Kite, G.W. 1978. Frequency and risk analysis in hydrology. Water Resources Publications. Fort Collins Colorado. 257 p.

Linsley, R.K., M.A. Kohler, J.L.H. Paulhus. 1984. Hidrología para Ingenieros. McGraw Hill latinoamericana. Traducción de la 2a.

edición. 398 p.

Rao R. A. and K.H. Hamed. 2000. Flood Frequency Analysis. CRC Press. Boca Raton, Fla. 350 p.


TITULO: Interpretación de pluviogramas.

PROPOSITO: Prepare el esquema de cálculo lluvia-escurrimiento.

TIEMPO: 3h.

LUGAR: Aula.


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Unidad de aprendizaje No. 5 Absorciones hidrológicas

Horas teoría 6

Horas práctica 3


Cuantifique con pensamiento crítico los procesos hidrológicos que no originan escurrimiento superficial




5.1. Generalidades

5.2. Intercepción

5.3. Evaporación

5.4. Evapotranspiración

5.5. Detención Superficial

5.6. Almacenamiento en Depresiones

5.7. Infiltración

Cuantifica la intersección vegetal

Usa los métodos de cálculo de

evapotranspiración

Define los diferentes métodos para

calcular la infiltración


Trabajo en equipo

Actitudes

Puntualidad

Actitud crítica

Disciplina

Valores

Respeto

Responsabilidad

Compromiso

Imparcialidad

Objetividad



Aula

Pizarrón


Proyector digital


Internet




Se expone a través del pizarrón y de presentación de Realiza un análisis crítico basado en los conceptos teóricos y en


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diapositivas conceptos básicos sobre las abstracciones

hidrológicas.

Se hacen varios ejemplos de cálculo en clase.

la cuantificación de aquella parte de la precipitación que no

escurre (abstracciones). Integra conceptualmente la parte

superficial, la parte subsuperficial y la parte subterránea del ciclo

hidrológico. Realiza cálculos de infiltración, los cuales son

relacionados con la precipitación y los escurrimientos.

Criterios de Evaluación del Desempeño

Examen Identifica procesos hidrológicos que no originan escurrimiento,

para su cuantificación. Aplicar métodos para calcular la

evapotranspiración.



Aparicio, M. F.J. 2001. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Ed. Limusa

Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí.560 p.





edición. 398 p.


TITULO: Cálculo de infiltración por el método de curva de escurrimiento.


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PROPOSITO: Cuantifique la relación infiltración-escurrimiento.

TIEMPO: 3h.

LUGAR: Aula.


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Unidad de aprendizaje No. 6 Escurrimientos

Horas teoría 6

Horas práctica 9


Cuantifique el escurrimiento a nivel sub-horario, diario, mensual y anual

Relacione los volúmenes de escurrimiento con la capacidad de un vaso de almacenamiento

Reconozca la sustentabilidad ecológica de un río




6.1. Generalidades

6.2. Ciclo del escurrimiento

6.3. Características de la cuenca que afectan

el escurrimiento

6.4. Estaciones Hidrométricas

6.5. Medida y Estimación del escurrimiento

6.5.1. Medición del escurrimiento

6.5.2. Norma NOM011 para la

disponibilidad de aguas

superficiales

6.5.3. Estimación del escurrimiento con

el método de número de curva

6.6 Hidrogramas

6.7. Análisis Estadístico de Variables

Hidrológicas

6.8. Estimación de capacidad de vasos de

almacenamiento

6.9. Caudal ecológico

Estima los volúmenes anuales

escurridos considerando la

normatividad mexicana

Calcula las láminas escurridas con el

método de número de curva de

escurrimiento.

Resuelve análisis estadístico de

escurrimientos

Estima con atención al entorno el

caudal ecológico


Trabajo en equipo

Actitudes

Puntualidad

Actitud crítica

Disciplina

Valores

Respeto

Responsabilidad

Compromiso

Imparcialidad

Objetividad



19


Aula

Pizarrón


Proyector digital


Internet





diapositivas conceptos básicos sobre los escurrimientos.

También se utiliza la interacción profesor-alumno por medio de

las preguntas y la discusión. Se hacen varios ejemplos de

cálculo en clase y se deja un trabajo de estudio independiente.

Realiza un análisis crítico basado en los conceptos teóricos y en

la cuantificación de escurrimientos. Calcula escurrimientos como

lámina y volumen. Analiza con pensamiento crítico la medición

de escurrimientos. Estima los escurrimientos a nivel subhorario,

diario, mensual y anual. Sigue al profesor en la demostración de

los cálculos sobre escurrimiento.


Examen Cuantifica escurrimientos




Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí.560 p.

Campos Aranda, D.F. 2007. Estimación y aprovechamiento del escurrimiento. 1ra Edición propia del autor. San Luis Potosi, México.

440 p.

Campos Aranda, D.F. 2010. Introducción a la Hidrología Urbana. 1ra Edición propia del autor. San Luis Potosi, México. 269 p.



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edición. 398 p.


TITULO: Cálculo de escurrimiento con el método de número de curva de escurrimiento y con el hidrograma unitario

PROPOSITO: Cuantifique escurrimientos a nivel lámina, caudal e hidrograma.

TIEMPO: 3h.

LUGAR: Aula


TITULO: Análisis estadístico de variables hidrológicas.

PROPOSITO: Estime el valor de las variables hidrológicas para varios periodos de retorno y probabilidades de excedencia.

TIEMPO: 3h.

LUGAR: Laboratorio de Cómputo.


TITULO: Estimación de capacidad de vasos de almacenamiento.

PROPOSITO: Dimensione el volumen de agua que puede captar una presa.

TIEMPO: 3h.

LUGAR: Aula


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Unidad de aprendizaje No. 7 Avenidas

Horas teoría 5

Horas práctica 9


Estime el caudal de diseño para diversas obras hidráulicas

Estime la avenida de diseño para diversas obras hidráulicas




7.1. Introducción

7.2. Estimación de avenidas de diseño

7.2.1. Envolventes regionales

7.2.2. Método racional americano

7.2.3. Estimación de caudal con análisis

estadístico

7.2.4. Teoría del hidrograma unitario

7.3. Tránsito de avenidas en cauce y presas

de almacenamiento

Calcula caudal y avenida de diseño

por varios métodos

Realiza tránsito de avenida en cauces

Realiza tránsito de avenida en presas


Trabajo en equipo

Actitudes

Puntualidad

Actitud crítica

Disciplina

Valores

Respeto

Responsabilidad

Compromiso

Imparcialidad

Objetividad



Aula

Pizarrón


Bibliografía

Proyector digital


Internet




22


Se hacen varios ejemplos de cálculo en clase. Se hace énfasis

en contrastar los cálculos manuales con el de software

especializado y de distribución gratuita, ya que en esta fase los

cálculos son integrales y se arrastran desde la primera unidad de

aprendizaje.

Practica ejercicios en clase para su aplicación en el desarrollo de

un proyecto integral. Así mismo, las prácticas realizadas en el

laboratorio de cómputo van a permitir el dominio de softwares

especializados en la temática de hidrología superficial.


Examen Estimación de un caudal y una avenida para la elaboración de

una obra hidráulica.



Aparicio, M. F.J. 2001. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Ed. Limusa. México, D.F. 303 p.

Bedient, P.B., W.C. Huber and V.E. Vieux. 2013. Hydrology and Floodplain Analysis. 4th. ed. Prentice-Hall. Upper Saddle River, N.J.

USA. 801 p.

Campos Aranda, D.F. 2007. Estimación y aprovechamiento del escurrimiento. 1ra Edición propia del autor. San Luis Potosí, México.

440 p.


McCuen Richard H. 2005. Hydrologic Analysis and Design. Ed. Prentice-Hall. Upper Saddle River, N.J. USA. 859 p.

U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 2010. HEC-HMS., Hydrologic Modeling System. User´s Manual. Ed.

Hydrologic Engineering Center. Davis, CA. USA. 318 p.

U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 2000. HEC-HMS., Hydrologic Modeling System. Reference Manual.

Ed. Hydrologic Engineering Center. Davis, CA. USA.157 p.



23


Kite, G.W. 1978. Frequency and risk analysis in hydrology. Water Resources Publications. Fort Collins Colorado. 257 p.


edición. 398 p.

Rao R. A. and K.H. Hamed. 2000. Flood Frequency Analysis. CRC Press. Boca Raton, Fla. 350 p.


TITULO: Avenida de diseño.

PROPOSITO: Calcule el caudal y avenida de diseño por varios métodos.

TIEMPO: 2h.

LUGAR: Aula


TITULO: Tránsito de avenidas en cauces

PROPOSITO: Realice tránsito de avenida en cauces.

TIEMPO: 2h.

LUGAR: Aula


TITULO: Tránsito de avenidas en presa.

PROPOSITO: Realice tránsito de avenida en presas

TIEMPO: 2h.

LUGAR: Aula


TITULO: Paquete de Cómputo HEC-HMS.


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PROPOSITO: Modele el proceso lluvia-escurrimiento en una cuenca.

TIEMPO: 3h.

LUGAR: Laboratorio de Cómputo


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V. Facilitador.

El perfil deseado del profesor que imparta esta asignatura debe ser:

Como facilitador

Ingeniero en Irrigación o Ingeniero Civil con Maestría

VI. Evaluación y Acreditación.

Elaboración y/o presentación

de: Periodo o fechas

Unidades de aprendizaje y

temas que abarca Ponderación (%)

Examen teórico-práctico 2 Exámenes: cuando se ha cubierto

el 40% y el 90% del material.

Primer examen: unidades de la

1 a la 4. Segundo Examen

abarca los temas de las

unidades de la 5 a la 7.

70%

Reportes de prácticas (Estudio

independiente)

A través de todo el semestre De la 1 a la 7 30%

TOTAL 100 %


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VII. Bibliografía y Recursos Informáticos.

Bibliografía Básica

1. Aparicio, M. F.J. 2001. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Ed. Limusa. 303 p.

2. Bedient, P.B., W.C. Huber and V.E. Vieux. 2013. Hydrology and Floodplain Analysis. 4th. ed. Prentice-Hall. 801 p.

3. Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí.560 p.

4. Campos Aranda, D.F. 2007. Estimación y aprovechamiento del escurrimiento. 1ra Edición propia del autor. San Luis Potosi,

México. 440 p.

5. Campos Aranda, D.F. 2010. Introducción a la Hidrología Urbana. 1ra Edición propia del autor. San Luis Potosi, México. 269 p.

6. Chow, V.T., D.R. Maidment, and, L.W. Mays. 1988. Applied Hydrology. McGraw Hill Co. First Edition. 572 p.

7. Jiménez Jiménez Omero. 2005. Diagnóstico de la erosión hídrica en la microcuenca hidrológica Malacatepec – El Salitre,

Estado de México. Tesis de licenciatura. Universidad Autónoma Chapingo, Departamento de Irrigación. Chapingo, México.

8. Kite, G.W. 1978. Frequency and risk analysis in hydrology. Water Resources Publications. Fort Collins Colorado. 257 p.

9. Linsley, R.K., M.A. Kohler, J.L.H. Paulhus. 1984. Hidrología para Ingenieros. McGraw Hill latinoamericana. Traducción de la

2a. edición. 398 p.

10. McCuen Richard H. 2005. Hydrologic Analysis and Design. Ed. Prentice-Hall. 859 p.

11. Monsalve Sáenz Germán. 1999. Hidrología en la ingeniería. Ed. Alfaomega. 360 p.

12. Rao R. A. and K.H. Hamed. 2000. Flood Frequency Analysis. CRC Press. Boca Raton, Fla. 350 p.

13. Tetumo García Jorge. 1993. Apuntes de Hidrología Superficial. Tesis de licenciatura, Universidad Autónoma Chapingo,


14. U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 2010. HEC-HMS.,Hydrologic Modeling System. User´s

Manual. Ed. Hydrologic Engineering Center. 318 p.

15. U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 2000. HEC-HMS., Hydrologic Modeling System. Reference

Manual. Ed. Hydrologic Engineering Center.157 p.

A) JOURNALS

1. Journal of Hydrology, Elsevier

2. Journal of Hydrological Processes, Wiley

3. J. of Hydrologic Engineering. American Society of Civil Engineers (ASCE).

4. Agrociencia


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5. Ingeniería Agrícola y Biosistemas, Revista de las Ingenierías Chapingo

6. Ciencia y Tecnología del Agua (Revista del IMTA)

7. J. of Irrigation and Drainage Engineering. ASCE.

8. J. of Water Resources Planning and Management. ASCE.

9. Water Resources Research

B) INTERNET

1. Servicio meteorológico nacional (México): http:// smn.cna.gob.mx

2. Comisión Nacional del Agua (México): conagua.gob.mx

3. INEGI para cartografía digital: www.inegi.org.mx

4. Cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos (HEC-HMS). http:// www.hec.usace.army.mil/

Recursos Informáticos

1. Paquete de Cómputo HEC-HMS

2. Excel

3. ARGIS

4. SWAT

5. Bases de datos del Servicio Meteorológico

6. Bases de datos de la CONAGUA

7. Bases de datos del INEGI

http://www.hec.usace.army.mil/

MANUAL DE PRÁCTICAS

I. Datos Generales

Asignatura, unidad de competencia, disciplina o módulo, según sea el caso:

Hidrología Superficial

Competencia académica de la asignatura:

Identifica los fenómenos hidrometeorológicos con capacidad de análisis y

delimita el espacio físico en que ocurren los procesos del ciclo hidrológico por

medio del manejo objetivo de las bases de datos.

Analiza con objetividad las precipitaciones, abstracciones y escurrimientos

que se presentan en una cuenca hidrológica por medio de diferentes

métodos para estimar la avenida y el caudal de diversas obras hidráulicas.

Dependencia/Unidad Académica: Irrigación

Programa educativo: Ingeniería en Irrigación

Año – semestre: Sexto-Primero

Elaborado por: Dra. Laura Alicia Ibáñez Castillo

II. Actividades

Unidad de aprendizaje No. 1 Introducción

Horas de la Actividad de Aprendizaje

Práctica Estudio Independiente

2 horas 1 hora

Propósitos (objetivos) de la Unidad de Aprendizaje 1:

Presente el desarrollo histórico de la hidrología, repase el ciclo hidrológico y evalúe la disponibilidad de las bases de datos

mexicanas hidrometeorológicas, con pensamiento crítico para cuantificar la disponibilidad de los recursos hídricos en México.

Práctica No. 1

Título de la práctica Bases de datos hidrometeorológicos

Propósito de la práctica: Analice con pensamiento crítico los registros históricos de lluvia y escurrimiento para la elaboración de proyectos sobre aprovechamientos y manejo de los recursos hídricos.

Introducción o presentación de la práctica:

ERIC III (Extractor rápido de información climatológica), sirve para facilitar la extracción de la información diaria de estaciones climatológicas tradicionales. El instituto mexicano de tecnología del agua comercializa tal información.

Bandas (Banco nacional de datos de aguas superficiales) contiene información de ríos y de vasos de almacenamiento de la red hidrométrica de México. Se encuentra disponible en la página web de la CONAGUA.

Base de datos del servicio meteorológico nacional. Se analiza la información de climatología diaria y de estaciones meteorológicas automáticas subhoraria, ambas disponibles en el sitio web del servicio meteorológico nacional (México).

Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de cómputo, Proyector digital, Computadora personal

Estrategias de aprendizaje: Presentaciones en Power Point

Estrategias y criterios de evaluación:

Reporte de prácticas que contenga el desarrollo y conclusiones

Literatura Básica

Bases de datos en internet



Literatura complementaria


1. http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Contenido/Documentos/Portada%20BANDAS.htm




http://www.inegi.org.mx/


3.0 Horas 1.5 horas



Práctica No. 2

Título de la práctica Delimitación de una cuenca

Propósito de la práctica Defina objetivamente el espacio físico donde ocurren los procesos del ciclo hidrológico.

Introducción o presentación de la práctica

Por medio de la información del INEGI, y en el ambiente de ArcGIS se delimita la cuenca. Se introduce la idea de parteaguas y la posibilidad de dividir la cuenca en subcuencas.





Literatura Básica




U.S. Agricultural Research Service. 2012. Soil and Water Assessment Tool, SWAT. User´s Manual.


Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí.




3 horas 1.5 horas



Práctica No. 3

Título de la práctica Balance hidrológico

Propósito de la práctica Cuantifique con pensamiento crítico la distribución del agua dentro de la cuenca


El balance hidrológico de una cuenca puede ser superficial, subterráneo o global. Se realiza balance superficial en el marco de referencia de balance global. También se revisa el balance del río con sus ofertas y demandas.





Literatura Básica

CONAGUA. 2017. NOM011-CONAGUA.2015. Conservación del recurso agua que establece las especificaciones y el método para

determinar la disponibilidad media anual de aguas nacionales. https://normatecambiental.org/2015/03/27/nom-011-conagua-2015-

conservacion-del-recurso-agua/





Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí.

Unidad de aprendizaje No. 4 Precipitación



3.0 Horas

1.5 horas


Reconozca a la precipitación como el principal proceso del ciclo hidrológico que generará escurrimientos

Contraste la variabilidad espacial y temporal de la precipitación

Práctica No. 4

Título de la práctica Interpretación de pluviogramas

Propósito de la práctica Prepare el esquema de cálculo lluvia-escurrimiento.


El pluviograma capta el comportamiento de la lluvia a través del tiempo. El pluviografo de Chapingo puede registrar de manera precisa lluvias con precisiones de 10 minutos. Un mecanismo más moderno de registro subhorario de lluvia, aunque menos confiable que el pluviografo, son las estaciones meteorológicas automáticas (EMA). La interpretación de un pluviograma o de los datos registrados por una EMA permite construir hietogramas y curva masa de la lluvia.

Recursos para el aprendizaje: Aula,

Proyector digital

Calculadora o Computadora personal


Gráfica de registro de lluvia subhoraria (pluviograma)


Reporte de la interpretación numérica del pluviograma a través de hietogramas y curva masa de lluvia

Literatura Básica



Chow, V.T., D.R. Maidment, and, L.W. Mays. 1988. Applied Hydrology. McGraw Hill Co. First Edition.


edición.



Unidad de aprendizaje No. 5 Abstracciones hidrológicas



3.0 Horas

1.5 horas


Cuantifique con pensamiento crítico los procesos hidrológicos que no originan escurrimiento superficial

Práctica No. 5

Título de la práctica Cálculo de infiltración por el método de curva de escurrimiento

Propósito de la práctica Cuantifique la relación infiltración-escurrimiento


De lo que llueve una parte escurre y otra no escurre (abstracciones). Durante una tormenta, la abstracción de mayor volumen es la infiltración. El método de número de curva de escurrimiento estima la lámina escurrida y al calcular la diferencia con el total de lluvia, da como resultado la infiltración. Así qué el método del número de curva de escurrimiento calcula el escurrimiento y estima la infiltración. El método es muy práctico de usar por un ingeniero.

Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de Cómputo,

Proyector digital



Consulta cartografía digital del INEGI


Reporte que contenga los cálculos de lámina escurrida a partir de un hietograma subhorario de precipitación

Literatura Básica


McCuen Richard H. 2005. Hydrologic Analysis and Design. Ed. Prentice-Hall.




edición.




3 Horas 1.5 horas





Práctica No. 6

Título de la práctica

Cálculo de escurrimiento con el método de número de curva de escurrimiento y con el

hidrograma unitario

Propósito de la práctica

Cuantifique escurrimientos a nivel lámina, caudal e hidrograma.


Los escurrimientos pueden expresarse como lámina escurrida, volúmenes escurridos, caudal o hidrograma. El método del hidrograma unitario puede ser relacionado con la lámina escurrida del número de curva de escurrimiento para obtener un hidrograma con su respectivo caudal máximo.

Recursos para el aprendizaje: Laboratorio de Cómputo

Proyector digital


Estrategias de aprendizaje:

Proyector digital


Presentaciones en Power Point

Hoja de cálculo Excel


Reporte que contenga los cálculos de lámina escurrida e hidrograma.

Literatura Básica


Campos Aranda, D.F. 2007. Estimación y aprovechamiento del escurrimiento. 1ra Edición propia del autor. San Luis Potosi, México.

440 p.






edición.




3 horas 1.5 horas





Práctica No. 7

Título de la práctica Análisis estadístico de variables hidrológicas.

Propósito de la práctica Estime el valor de las variables hidrológicas para varios periodos de retorno y probabilidades

de excedencia.


Los caudales con fines de diseño se pueden estimar por varios métodos. Lo ideal es que

hubiera medición de caudales histórica (varios años) y solamente mediante un análisis

estadístico estimar el caudal para un cierto periodo de retorno en acorde a la obra que se

diseña. Por ejemplo, un vertedor pudiera ser un caudal de 1000 o 10000 años de periodo de

retorno.


Proyector digital





Reporte que contenga los cálculos que permiten llegar a una propuesta de caudal diseño considerando varios periodos de retorno.

Literatura Básica


Kite, G.W. 1978. Frequency and risk analysis in hydrology. Water Resources Publications. Fort Collins Colorado.

Rao R. A. and K.H. Hamed. 2000. Flood Frequency Analysis. CRC Press. Boca Raton, Fla.


Bedient, P.B., W.C. Huber and V.E. Vieux. 2013. Hydrology and Floodplain Analysis. 4th. ed. Prentice-Hall.




3 Horas 1.5 horas





Práctica No. 8

Título de la práctica Estimación de capacidad de vasos de almacenamiento.

Propósito de la práctica Dimensione el volumen de agua que puede captar una presa.


Una presa está definida por varios apartados volumétricos dentro de lo que es la estructura

total llamada presa. Un apartado es el volumen útil, el cual es el que será usado para

satisfacer demandas para riego, uso doméstico y generación de electricidad. Cuando se va a

construir una presa tiene que determinarse este volumen útil a partir de datos históricos

anuales registrados (20, 30, 40, 50 años o más años de información) en el posible sitio de

construcción de una presa.

Recursos para el aprendizaje: Aula, Proyector digital





Reporte que contenga los cálculos que permiten llegar a una propuesta de volumen útil. Se anexan las demandas consideradas para su diseño así como la curva elevaciones-áreas-capacidades.

Literatura Básica






edición.




3 Horas 1.5 horas




Práctica No. 9

Título de la práctica Avenida de diseño.

Propósito de la práctica Calcule el caudal y avenida de diseño por varios métodos


Hasta este punto del programa de la materia, ya se han calculado caudales máximos de

diseño por algunos métodos, aquí se retoman esos cálculos y se complementan con el

cálculo de otros métodos como el método racional, formulas empíricas y las envolvente

regionales. Previo a esta práctica se tienen el método del hidrograma unitario del SCS y el

método estadístico.


Proyector digital



Internet



Reporte que contenga los cálculos que permiten llegar a una propuesta de caudal diseño. Se presenta un cuadro donde se resumen los varios métodos de cálculo y sus respectivos resultados numéricos.

Literatura Básica






edición.




3 Horas 1.5 horas




Práctica No. 10

Título de la práctica Tránsito de avenidas en cauces

Propósito de la práctica Realice tránsito de avenida en cauces.


A través de todo el espacio físico de la cuenca se general flujos en laderas y flujos en cauces.

Cuando el agua cruza los cauces origina un amortiguamiento en velocidad y una demora del

tiempo en el cual ocurrirá el caudal máximo.


Proyector digital


Estrategias de aprendizaje:

Proyector digital


Presentaciones en Power Point

Internet

Software especializado


Reporte que contenga los cálculos de cómo evoluciona una avenida cuando va cruzando un río.

Literatura Básica






edición.




3 Horas 1.5 horas




Práctica No. 11

Título de la práctica Tránsito de avenidas en presas

Propósito de la práctica Realice tránsito de avenidas en presas


A través de todo el espacio físico de la cuenca se general flujos en laderas y flujos en cauces.

Cuando el agua cruza los cauces origina un amortiguamiento y un retraso del caudal máximo.

Pero cuando cruza una presa, esos efectos de amortiguamiento y retraso son más

impactantes. Por eso una presa, entre sus múltiples funciones, puede protegernos de los

efectos de una avenida extrema. El tránsito de avenidas en presas puede servir para

dimensionar la parte de la presa que amortiguará las avenidas de diseño del vertedor.

También es importante cuando una presa ya está en operación, ya que podemos monitorear

cómo evolucionan los niveles de agua en la presa.


Proyector digital



Hoja de cálculo de Excel

Software Mexicano especializado en Tránsito de Avenidas en Presas


Reporte que contenga los cálculos de cómo evoluciona una avenida cuando va cruzando una presa.

Literatura Básica






edición.




3 Horas 1.5 horas




Práctica No. 12

Título de la práctica Paquete de cómputo HEC-HMS

Propósito de la práctica Modele el proceso lluvia-escurrimiento en una cuenca.


El Centro de hidrología de la armada de Estados Unidos tiene un software de distribución

gratuita que modela el proceso lluvia-escurrimiento.


Proyector digital



Software especializado


Reporte que contenga el desarrollo, resultados y conclusiones. El reporte puede ser acompañado por figuras explicativas.

Literatura Básica

Bedient, P.B., W.C. Huber and V.E. Vieux. 2013. Hydrology and Floodplain Analysis. 4th. ed. Prentice-Hall.

U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 2010. HEC-HMS.,Hydrologic Modeling System. User´s Manual. Ed.

Hydrologic Engineering Center. 318 p.

U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 2000. HEC-HMS., Hydrologic Modeling System. Reference Manual.

Ed. Hydrologic Engineering Center.157 p.





edición.


Bibliografía

1. Aparicio, M. F.J. 2001. Fundamentos de Hidrología de Superficie. Ed. Limusa. 303 p.

2. Bedient, P.B., W.C. Huber and V.E. Vieux. 2013. Hydrology and Floodplain Analysis. 4th. ed. Prentice-Hall. 801 p.

3. Campos Aranda, D.F. 1998. Procesos del Ciclo Hidrológico. 3ra. Reimpr. Univ. Aut. De San Luis Potosí.

4. Campos Aranda, D.F. 2007. Estimación y aprovechamiento del escurrimiento. 1ra Edición propia del autor. San Luis Potosi,

México. 440 p.

5. Campos Aranda, D.F. 2010. Introducción a la Hidrología Urbana. 1ra Edición propia del autor. San Luis Potosi, México. 269 p.

6. Chow, V.T., D.R. Maidment, and, L.W. Mays. 1988. Applied Hydrology. McGraw Hill Co. First Edition.

7. CONAGUA. 2017. NOM011-CONAGUA.2015. Conservación del recurso agua que establece las especificaciones y el método

para determinar la disponibilidad media anual de aguas nacionales. https://normatecambiental.org/2015/03/27/nom-011-

conagua-2015-conservacion-del-recurso-agua/

8. Jiménez Jiménez Omero. 2005. Diagnóstico de la erosión hídrica en la microcuenca hidrológica Malacatepec – El Salitre,

Estado de México. Tesis de licenciatura. Universidad Autónoma Chapingo, Departamento de Irrigación. Chapingo, México.

9. Kite, G.W. 1978. Frequency and risk analysis in hydrology. Water Resources Publications. Fort Collins Colorado.

10. Linsley, R.K., M.A. Kohler, J.L.H. Paulhus. 1984. Hidrología para Ingenieros. McGraw Hill latinoamericana. Traducción de la

2a. edición

11. McCuen Richard H. 2005. Hydrologic Analysis and Design. Ed. Prentice-Hall.

12. Monsalve Sáenz Germán. 1999. Hidrología en la ingeniería. Ed. Alfaomega. 360 p.

13. Rao R. A. and K.H. Hamed. 2000. Flood Frequency Analysis. CRC Press. Boca Raton, Fla.

14. Tetumo García Jorge. 1993. Apuntes de Hidrología Superficial. Tesis de licenciatura, Universidad Autónoma Chapingo,


15. U.S. Agricultural Research Service. 2012. Soil and Water Assessment Tool, SWAT. User´s Manual.

16. U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 2010. HEC-HMS.,Hydrologic Modeling System. User´s

Manual. Ed. Hydrologic Engineering Center. 318 p.

17. U.S. Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 2000. HEC-HMS., Hydrologic Modeling System. Reference

Manual. Ed. Hydrologic Engineering Center.157 p.





6. Cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos (HEC-HMS). http:// www.hec.usace.army.mil/

Recursos Informáticos

1. Paquete de Cómputo HEC-HMS

2. Excel

3. ARGIS

4. SWAT

http://www.hec.usace.army.mil/

universidad autónoma...

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