Diplomado en Mapas y Modelos Hidrológicos

1.1. El ciclo hidrológico y la cuenca hidrográfica: concepto de cuenca como unidad de gestión, divisoria de aguas (watershed boundary) y componentes del balance hídrico

1.2. Precipitación y variables atmosféricas: medición con pluviómetros, pluviógrafos y radar; cálculo de la precipitación media (polígonos de Thiessen e isoyetas)

1.3. Evapotranspiración y pérdidas hidrológicas: estimación de la evapotranspiración potencial (ETP) y real (ETR) mediante métodos de Penman-Monteith, Hargreaves y Thornthwaite

1.4. Infiltración y humedad del suelo: física de la infiltración, modelos de Horton, Green-Ampt y método del Número de Curva (SCS-CN) del NRCS

1.5. Escorrentía superficial, subsuperficial y subterránea: mecanismos de generación de flujo (superficial hortoniano y saturante), separación de flujo base e hidrogramas

1.6. Régimen de ríos y caudales: curvas de duración de caudales, hidrometría, estaciones de aforo y curvas de gasto (rating curves)

1.7. Impacto del cambio de uso de suelo y variabilidad climática: alteración de la respuesta hidrológica por urbanización, deforestación y escenarios de cambio climático

2.1. Introducción a los SIG en la gestión hídrica: principios de GIS en QGIS y ArcGIS/ArcGIS Pro para el análisis espacial hidrológico

2.2. Modelos Digitales de Elevación (DEM): fuentes de datos (SRTM, ALOS PALSAR, LiDAR), resolución espacial, corrección de depresiones (pit filling) y acondicionamiento hidrológico

2.3. Delimitación automática de cuencas y redes de drenaje: generación de direcciones de flujo (Flow Direction), acumulación de flujo (Flow Accumulation) y definición de exutorios

2.4. Caracterización morfométrica de cuencas: cálculo de área, perímetro, pendiente media, factor de forma, coeficiente de compacidad de Gravelius y curva hipsométrica

2.5. Procesamiento de cobertura de suelo y edafología: clasificación de suelos hidrológicos (GRUPOS A, B, C, D) y cálculo del mapa espacializado del Número de Curva (CN)

2.6. Análisis espacial de precipitación: interpolación espacial mediante métodos Kriging, IDW (Distancia Inversa Ponderada) y splines sobre superficies topo-climáticas

2.7. Automatización de procesos SIG hidrológicos: uso de herramientas como WhiteboxTools, PCRaster y scripts de Python (PyQGIS / ArcPy) para análisis vectorial y raster

3.1. Bases de la teledetección en hidrología: ondas del espectro electromagnético, firma espectral del agua, vegetación y humedad de suelo

3.2. Monitoreo satelital de la precipitación: productos de estimación de lluvia satelital (GPM IMERG, CHIRPS, PERSIANN) y técnicas de corrección de sesgo local

3.3. Cálculo de índices espectrales hídricos: índice de agua de diferencia normalizada (NDWI, MNDWI) e índices de vegetación (NDVI, SAVI) para la detección de cuerpos de agua

3.4. Estimación satelital de la evapotranspiración y humedad: uso de datos térmicos e infrarrojos (MODIS, Landsat 8/9, Sentinel-2) mediante algoritmos SEBAL y METRIC

3.5. Radar de Apertura Sintética (SAR) para inundaciones: uso de Sentinel-1 en la delimitación de láminas de agua durante eventos extremos e independientemente de la cobertura nubosa

3.6. Altimetría satelital de aguas continentales: monitoreo de niveles en grandes ríos, lagos y embalses mediante misiones Jason, Sentinel-3 y SWOT

3.7. Plataformas de computación en la nube: procesamiento masivo de datos hidrológicos satelitales en Google Earth Engine (GEE) y Microsoft Planetary Computer

4.1. Fundamentos de la modelación hidrológica: clasificación de modelos (estocásticos vs. deterministas, concentrados vs. distribuidos, eventos vs. continuos)

4.2. Estructura y configuración del modelo HEC-HMS: creación del modelo de cuenca (Basin Model), modelo meteorológico (Meteorological Model) y especificaciones de control

4.3. Métodos de cálculo de pérdidas en HEC-HMS: parametrización de SCS Curve Number, Deficit and Constant, y Green and Ampt

4.4. Métodos de transformación de lluvia en escorrentía: Hidrograma Unitario del SCS, Hidrograma Unitario de Snyder y método cinemático

4.5. Tránsito de avenidas en cauces (Routing): métodos Muskingum, Muskingum-Cunge, Kinematic Wave y Lag para la propagación del hidrograma en la red de drenaje

4.6. Modelación de flujo base y evapotranspiración: métodos de constante mensual, recesión lineal y acoplamiento de balances continuos de humedad del suelo (SMA)

4.7. Simulación de estructuras en HEC-HMS: incorporación de embalses, vertederos, obras de desvío y retenciones urbanas en la respuesta hidrológica

5.1. Análisis de frecuencias de caudales máximos: series de máximos anuales y series de duración parcial (POT)

5.2. Funciones de distribución de probabilidad en hidrología: ajuste de distribuciones Gumbel, Log-Pearson Tipo III, Normal, Log-Normal y Weibull

5.3. Pruebas de bondad de ajuste: verificación estadística mediante Kolmogorov-Smirnov, Chi-cuadrado y Anderson-Darling

5.4. Cálculo de caudales de diseño para diferentes periodos de retorno ($T$): estimación de crecidas para 10, 25, 50, 100 y 500 años en proyectos de ingeniería

5.5. Construcción de curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF): análisis de hietogramas de diseño, método del bloque alterno y tormentas de diseño del SCS (Tipo I, IA, II, III)

5.6. Análisis de sequías hidrológicas y meteorológicas: Índice de Precipitación Estandarizado (SPI), Índice de Evapotranspiración Estandarizado (SPEI) y caudales ecológicos ($Q_{95}$)

5.7. Incertidumbre estadística y cambio climático: no-estacionariedad en series temporales hidrológicas y proyecciones de eventos extremos bajo escenarios IPCC (SSP/RCP)

6.1. Principios de la hidráulica de cauces abiertos: flujo permanente vs. no permanente, subcrítico, crítico y supercrítico (número de Froude y ecuación de Manning)

6.2. Preparación de datos geométricos con RAS-Mapper: extracción de secciones transversales, ejes de cauce, llanuras de inundación y rugosidades a partir del DEM

6.3. Modelación hidráulica 1D en HEC-RAS: configuración de secciones, condiciones de contorno (calado normal, tirante crítico), estructuras (puentes, alcantarillas) y simulación de perfiles de agua

6.4. Modelación hidráulica 2D en HEC-RAS: creación de mallas 2D, condiciones de contorno en bordes, uso de ecuaciones de Shallow Water (2D Saint-Venant) y Diffusive Wave

6.5. Mapeo de zonas de inundación y peligrosidad: generación de mapas raster de calados, velocidades del agua, tiempo de llegada de la avenida y producto $h \times v$ (hazard)

6.6. Modelación combinada 1D/2D: integración de cauces principales en 1D con llanuras de inundación complejas en 2D mediante conectores laterales y motas (levees)

6.7. Simulación de rotura de presas y fallas de infraestructura: modelado de brechas en presas (dam breach), propagación de ondas de avenida y planes de emergencia

7.1. Fundamentos del modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool): arquitectura del modelo hidrológico continuo y a gran escala

7.2. Definición de Unidades de Respuesta Hidrológica (HRUs): superposición de subcuencas, tipos de suelo, usos del suelo y pendientes topográficas

7.3. Simulación de procesos del ciclo del agua en SWAT: balance hídrico en la zona no saturada, acuíferos someros/profundos y percolación

7.4. Modelación de erosión y transporte de sedimentos: aplicación de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo Modificada (MUSLE) en la cuenca

7.5. Ciclo de nutrientes y calidad del agua: simulación del transporte de nitrógeno, fósforo, plaguicidas y oxígeno disuelto en la red de drenaje

7.6. Calibración y análisis de sensibilidad en SWAT (SWAT-CUP): uso de algoritmos SUFI-2 para ajuste de parámetros y análisis de incertidumbre ($P$-factor y $R$-factor)

7.7. Evaluación de medidas de conservación de suelos (BMPs): simulación de impactos de reforestación, terrazas de cultivo y cambios de uso de suelo en el rendimiento hídrico