Management of Hydraulic Resources in Civil Engineering

Conocimiento:
• Conocer los problemas y propósitos de la gestión de los recursos hídricos y su traducción en términos de planificación, diseño y operación del sistema.
• Conocer el marco institucional y legal básico en el que se desarrolla la gestión de los recursos hídricos.
• Comprender la importancia y la casuística de los datos hidrológicos y su papel en la evaluación y gestión de los recursos hídricos.
• Conocer las variables socioeconómicas y ambientales que intervienen en la gestión de los sistemas de recursos hídricos.
• Capacidad para evaluar los recursos hídricos de un territorio.
• Capacidad para diseñar infraestructuras regulatorias y definir reglas de operación para sistemas de recursos hídricos.
• Capacidad para analizar el desempeño de los sistemas de recursos hídricos en diferentes escenarios hidrológicos.
Habilidades:
• Saber aplicar los conocimientos teóricos a la resolución de problemas prácticos.
• Acostumbrarse al uso de la bibliografía, normativa específica e Internet.
• Establecer valoraciones objetivas entre las distintas posibilidades de afrontar un problema.
Actitudes:
• Fomentar su curiosidad e interés por planificar los recursos hídricos de su entorno.
• Estimular la actitud activa y el esfuerzo personal.
• Practicar el razonamiento correcto.
• Fomentar el trabajo en equipo.

La memoria del título contempla al respecto los siguientes contenidos:
Recursos hidráulicos
Evaluación de recursos hídricos
Estudio de recursos subterráneos
Estudio de recursos superficiales
Demanda de agua
Sistemas de recursos hidráulicos
Uso conjunto
Calidad y contaminación
Recursos hídricos y planificación en España
Estos contenidos se desarrollan según el siguiente temario:
48 horas
Entre paréntesis horas presenciales
1. Introducción a la gestión de los recursos hídricos (2 h.)
La importancia de la gestión de los recursos hídricos. Situación actual del agua en Europa. Situación actual del agua en España . Alcance de la planificación hidrológica .
* Estimación del trabajo total del alumnado para el tema: 3 horas
2. Planificación hidrológica ( 3 h.)
Ley de aguas . Directiva marco del agua. Organismos de cuenca . Regulación del dominio público hidráulico . Normativa de planificación hidrológica. Instrucción de planificación hidrológica. Plan hidrológico. Reservas hidrológicas. Plan hidrológico nacional.
* Estimación de trabajo total del alumnado para el tema: 5 horas
3. Evaluación de los recursos hídricos ( 3 h.)
Evaluación de recursos existentes: recursos naturales, restitución al régimen natural . Análisis de datos sobre aforo y aportaciones. Modelos hidrológicos : tipos y calibración. Ejemplos de modelos hidrológicos: modelo SIMPA, Visual Balan, SWAT, .. . Estimación de la variabilidad espacial de datos climatológicos. Influencia de los escenarios de cambio climático en los recursos hídricos
* Estimación del trabajo del alumno para el tema: 5 horas.
4 . Usos y demandas (3 h)
Usos del agua (doméstico, Turismo y ocio, Riego y usos agrícolas, Usos industriales eléctricos, Otros usos industriales). Demandas de Agua (Unidades de Demanda, Niveles de Garantía , Elasticidad, Eficiencia y Retornos) . Presiones. Huella de agua
* Estimación del trabajo del alumno para el tema: 4 horas.
5. Caracterización del estado ecológico de las masas de agua según la DMA (5 h)
Tipos de maas de agua. Definición de los estados de las masas de agua (indicadores biológicos, hidromorfológicos y físico-químicos) . Condiciones de referencia. Protocolos para la caracterización de aguas superficiales continentales. Régimen de caudal ecológico.
* Estimación del trabajo del alumno para el tema: 6 horas
6 . Eventos hidrológicos extremos: inundaciones y sequías ( 4 h)
Inundaciones . Evaluación preliminar del riesgo de inundaciones. Mapas de peligros . Planes de gestión de riesgos. Determinación de ARPSIS (áreas de riesgo potencial significativo de inundaciones) . Influencia del cambio climático en las ARPSIS. Usos del suelo en llanuras aluviales. Determinación de elementos del dominio público hidráulico ( cauce , zona de servidumbre , zona de policia, zona de de flujo preferente) . Obras fluviales en general (lucha contra inundaciones), protección, corrección y renaturalización de cauces, canalización , defensa de poblaciones, Real Decreto 903/2010, de evaluación y gestión de riesgos de inundaciones, métodos de estimación de caudales máximos, tipos de sequías. Indicadores de sequía (SPI e índices de estado) Planes especiales de sequía. Medidas de mitigación de la sequía. Escenarios de cambio climático : impacto en la sequía.
* Estimación del trabajo del alumno para el tema: 6 horas
Tema 7. Sistemas de apoyo a la decisión en planificación y manejo de recursos hídricos . ( 5 h)
Sistemas de soporte de decisiones (SSD). Aquatool . Análisis de la gestión del agua. Planificación hídrica mediante análisis de sistemas. Elementos del análisis -Topología- ( aportes superficiales y subterráneos, demandas, retornos, elementos de almacenamiento , ...) Reglas de funcionamiento de los embalses . Funciones objetivo.
* Estimación del trabajo del alumno para el tema: 7 horas
8 . Estudio de recursos hídricos subterráneos (5 h)
Conceptos hidrogeológicos. Parámetros hidrogeológicos. Acuíferos. Ecuación de flujo de agua subterránea. Hidráulica de captaciones. Ensayos de bombeo en régimen permanente y variable . Estudio del caudal de explotación. Aguas subterráneas en Galicia. Agua subterránea en los planos hidrológicos.
* Estimación del trabajo del alumno para el tema: 7 horas
9. Calidad y contaminación del agua (4 h)
Tipos de contaminantes. Transporte de contaminantes. Modelos de calidad de aguas superficiales y subterráneas. Eutrofización de las masas de agua
* Estimación del trabajo del alumno para el tema: 5 horas.
Prácticas y actividades
Práctica 1. Taller de calibración y validación de modelos hidrológicos de recursos hídricos ( 3 horas).
Práctica 2. Taller de estudios de sequías e inundaciones ( 3 horas).
Practica 3 . Trabajar con el sistema de apoyo a la toma de decisiones para la planificación y gestión de cuencas AQUATOOL ( 4 horas).
Actividad 1. Utilizando el glosario de términos hidrológicos publicado por la organización meteorológica mundial y la base de datos web of science y Scopus , recopilar información sobre artículos sobre temas de gestión de recursos hídricos publicados en inglés en un área específica determinada por los profesores de la asignatura (2 horas) .
Práctica de campo
* Visita al Centro de Control de cuenca, de la Confederación Hidrográfica Miño-Sil en Ourense y visita a una estación de control del Sistema Automático de Información Hidrológica y Calidad del Agua (SAIH-SAICA) (2 horas ) . La asistencia a esta visita es obligatoria, y se valorará mediante la entrega de un informe .

* Estimación del trabajo del estudiante: 24 horas para prácticas, prácticas de campo y trabajos de cursro

Bibliografía básica
• DMA (2000). Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 23 de Octubre de 2000, por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas (DO L 327 de 22.12.2000), 2000.
• Real Decreto 907/2007, de 6 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de la Planificación Hidrológica.
• Orden ARM/2656/2008, de 10 de septiembre, por la que se aprueba la Instrucción de Planificación Hidrológica, y su modificación por la Orden ARM/1195/2011, de 11 de mayo.
• Custodio, Emilio; Llamas, Manuel. Hidrología Subterránea; Omega 2001.
• Balairón, L. Gestión de Recursos Hídricos. UPC ediciones, 2002
• CEDEX. 2011. Mapa de caudales máximos Memoria Técnica. CEDEX. Madrid. 73 pp. http://hercules.cedex.es/caumax/caumax_v2.rar
• Gupta.(Ed.) 2017. Handbook of Applied Hydrology, 2nd edition. McGraw-Hill. Acceso a través da biblioteca universitaria da USC. Libros electrónicos
• Sánchez Martínez, F.J., Lastra Fernández, J. (Coordinadores). 2011. Guía metodológica para el desarrollo del Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables. Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino Madrid 349 pp.
• Planes hidrológicos de cuenca
. WMO. Guide to hydrological practices. Volume I: Hydrology. From measurement to hydrological information. Worl Meterological Organization, 2008.(http://www.whycos.org/hwrp/guide/index.php)
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
• Hydrologic Engineering Center User's Manual (CPD-74A) Description of the use and application of the program. Current Version: Version 4.8, April 2021 ttps://www.hec.usace.army.mil/confluence/hmsdocs/hmsum/4.8
• Hydrologic Engineering Center User's Manual Technical Reference Manual (CPD-74B) Discussion of the technical underpinnings of the program including theoretical basis, parameter estimation techniques, and application suggestions. https://www.hec.usace.army.mil/confluence/hmsdocs/hmstrm
• Heggen, R. J. (Ed.). 1996. Hydrology handbook. 2ª edición. ASCE Press. New York. 784 pp.
• Hidrología subterránea en hidrologia.usal.es
• WMO. 2012. Glosario hidrológico internacional . WMO-No. 385 https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=8209

Se considera que la asignatura de Grado permite la adquisición de las competencias básicas fijadas por la Orden Ministerial:
CB1 - Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.
CB2 - Que los alumnos sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de forma profesional y cuenten con las habilidades que habitualmente se demuestran a través de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de recopilar e interpretar datos relevantes (generalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de carácter social, científico o ético.
CB4 - Que los alumnos puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a públicos tanto especializados como no especializados
CB5 - Que el alumno haya desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

General
• CG1. Formación científico-técnica para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Obras Públicas y conocimiento de las funciones de consultoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, construcción, mantenimiento, conservación y explotación.
• CG5 - Capacidad para el mantenimiento y conservación de los recursos hidráulicos y energéticos, en su campo.

Específico:

• CETEH1 - conocimiento y capacidad para diseñar y dimensionar obras e instalaciones hidráulicas, sistemas energéticos, usos hidroeléctricos y planificación y gestión de recursos hidráulicos superficiales y subterráneos.
Esta competencia específica se comparte con las asignaturas de “Obras hidráulicas” , “ Aprovechamientos energéticos hidráulicos” , “Presas” e “Ingeniería y ecología de los sistemas litorales ”.
Esto

Transversal:
• CT1. Capacidad para analizar y sintetizar.
• CT2. Capacidad para razonar y argumentar.
• CT3. Capacidad para trabajar de forma individual, con actitud autocrítica.
• CT4. Capacidad para trabajar en grupo y cubrir situaciones problemáticas de forma colectiva.
• CT5. Capacidad para obtener información adecuada, diversa y actualizada.
• CT6. Capacidad para redactar y presentar un texto organizado y comprensible.
• CT7. Capacidad para realizar una presentación pública de forma clara, concisa y coherente.
• CT8. Compromiso con la veracidad de la información que proporcionas a los demás.
• CT9. Capacidad para manejar las TICs.
• CT10. Uso de información bibliográfica e Internet.
• CT11. Uso de información en lengua extranjera.
• CT12. Capacidad para resolver problemas mediante la aplicación integrada de sus conocimientos.

Las actividades presenciales son de cuatro tipos:
-Clases expositivas, dedicadas fundamentalmente a desarrollar los contenidos teóricos de la asignatura. Son impartidos en el aula por el profesor, asistido por medios audiovisuales.
-Seminarios en grupos reducidos de 20 alumnos, que constan de sesiones prácticas o clases interactivas, dedicadas principalmente a la resolución de casos, ejercicios o ejemplos. Son actividades complementarias que permiten al alumno desarrollar los conocimientos adquiridos a través del trabajo personal y las clases teóricas.
-Prácticas informáticas, en aulas de informática, donde conocen y trabajan con programas de gestión de recursos hídricos.
-Tutorías grupales, con no más de 10 alumnos, y también individuales donde los alumnos pueden debatir, comentar, aclarar o resolver cuestiones concretas en relación con sus tareas dentro de la asignatura (recogida de información, elaboración de pruebas de evaluación, trabajos ...).

En esta asignatura en la docencia presencial se trabajarán las siguientes competencias:
* Enseñanza expositiva: CB2, CB3, CB4, CB5, CG5, CETEH1, CT1, CT2, CT3 , CETEH1 ,
* Seminarios y resolución de problemas: CB2, CB3, CB4, CB5, CG5, CETEH1, CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT8, CT10, CT12 , CETEH1
* Prácticas y elaboración de trabajos: CB2, CB3, CB4, CB5, CG1, CETEH1, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12 , CETEH1
* Tutorías en grupos reducidos: CB2, CB3, CB4, CB5, CT1, CT2, CT3, CT5, CT12 , CETEH1

Como apoyo, la asignatura proporciona a los estudiantes material educativo adecuado para Campus Virtual y / o plataforma MS Teams .

Actividades de evaluación
• Asistencia y participación: La asistencia se controla a través de un anecdotario, en la que también se registra la participación del alumno en la clase.
• Actividades interactivas de los seminarios: en las sesiones interactivas en las que se resuelven prácticas, los alumnos, en grupos, tienen tiempo para formular la resolución de ejercicios y casos prácticos y luego, bajo la supervisión del profesor, presentar sus conclusiones.
• Actividad: utilizando el glosario de términos hidrológicos publicado por la Organización Meteorológica Mundial y la web of science y la base de datos scopus, recopilar información sobre artículos sobre temas de gestión de recursos hídricos publicados en inglés sobre un área específica determinada por los profesores de la materia.
• Informe sobre prácticas de programas informáticos: Con base en las prácticas con varios programas que se utilizan actualmente en la gestión de recursos hídricos, los estudiantes preparan un informe.
• Prueba final: consiste en un examen teórico-práctico que se realiza al finalizar la docencia. La parte teórica consta de preguntas tipo test y preguntas cortas. La parte práctica consiste en la resolución de ejercicios o casos

Se seguirá un sistema de evaluación en el que se tendrán en cuenta diferentes aspectos relacionados no solo con los conocimientos finales adquiridos, sino también con el propio proceso de aprendizaje.
En concreto, la nota final de la asignatura se distribuirá de la siguiente manera:
70% examen final
Entrega de informes sobre el trabajo propuesto en los talleres , prácticas y actividades propuestas : 30%
Práctica de campo
* Visita al Centro de Control de Cuenca, de la Confederación Hidrográfica Miño-Sil en Ourense y visita a una estación de control del Sistema Automático de Información Hidrológica y de Calidad del Agua (SAIH-SAICA) (2 horas). La asistencia a esta visita es obligatoria, y se valorará mediante la entrega de un informe.


Los criterios a seguir en la oportunidad extraordinaria de recuperación y de alumnos repetidores serán análogos a los expresados anteriormente.
La nota obtenida en el apartado de talleres (seminarios interactivos) se mantendrá durante el curso actual y el curso siguiente.
Si existiera una imposibilidad por parte de un alumno de llevar a cabo los diferentes aspectos indicados en la evaluación, será necesario dirigirse al profesor lo antes posible, para que se le pueda indicar un método alternativo para la realización de las actividades si es posible. .

La asignatura se aprobará cuando la nota final sea de al menos 5 puntos sobre 10.

Evaluación de competencias

Todas las actividades docentes y de evaluación están orientadas a la adquisición por parte del alumno de las competencias básicas CB-2 a CB-5.
Mostramos las competencias según el sistema de evaluación elegido:
Examen final: 70% de la nota
o Competencias generales: CG1, CG5
o Competencias específicas: CETEH1 ,
o Competencias transversales: CT1, CT2, CT3, CT6, CT12
Seminarios interactivos (talleres) : 30 % de la nota
o Competencias generales: CG1 , CG5
o Competencias específicas: CETEH1
o Competencias transversales: CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT10, CT11, CT12
Las calificaciones de las actividades realizadas se mantendrán durante el curso académico en la primera y segunda oportunidad.
Los alumnos que tengan dispensa de asistencia a alguna de las actividades docentes programadas por motivos de conciliación laboral o familiar, deberán atenerse a lo dispuesto en la Instrucción 1/2017 de la Secretaría General. En estos casos, para aprobar esta asignatura es obligatoria la asistencia a los exámenes, pudiendo realizar el resto de actividades programadas en la Guía Docente de forma no presencial.

En los casos de conducta fraudulenta de ejercicios o pruebas, las disposiciones del Reglamento para la evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y la revisión de las calificaciones , correspondiente al artículo 16 de la Resolución de 15/06/2011 de la USC, DOG 21/07 / 2011.

Trabajo personal de los/as alumnos/as:
- Lectura y preparación de temas: 36h
- Realización de ejercicios: 12h
- Elaboración de trabajos del curso: 2 4h
- Preparación de pruebas de evaluación: 23h
Total: 95 h

Se recomienda la participación activa en conferencias, seminarios y prácticas.
Esforzarse en los informes de práctica.
Intentar resolver los ejercicios previstos antes de resolverlos en clase.
Consultar la bibliografía específica recomendada para cada tema.
Utilizar y aprovechar las tutorías, tanto las individuales como las programadas en grupo.
Haber cursado las asignaturas Mecánica de Fluidos e Hidráulica e Hidrología.