Maestría Internacional en Hidrogeología y Manejo de Recursos Hídricos en Minería

PARTE 1. CONCEPTOS DE HIDROLOGÍA. GESTIÓN Y USOS DEL AGUA UNIDAD DIDÁCTICA 1. CONCEPTOS DE HIDROLOGÍA Definición y alcance de la hidrología. Ciclo hidrológico. Balance hídrico. Registros de datos hidrológicos. UNIDAD DIDÁCTICA 2. HIDRÁULICA Definiciones básicas. Propiedades de los fluidos. - Propiedades primarias. - Propiedades secundarias. UNIDAD DIDÁCTICA 3. HIDROSTÁTICA Definición de hidrostática. Principio de Pascal. - Expresión diferencial de la ecuación general de la estática de fluidos. Tubos en U y manómetros. - Fluidos miscibles y no miscibles. - Manómetros. Equilibrio de un cuerpo sumergido. - Principio de Arquímedes. - Cuerpos semisumergidos. UNIDAD DIDÁCTICA 4. EL CICLO HIDROLÓGICO NATURAL Funcionamiento a nivel global y local. Importancia de los acuíferos y sus tipos, de los manantiales, etc. UNIDAD DIDÁCTICA 5. USOS DEL AGUA Caracterización de las aguas. Políticas de gestión de la demanda. Gestión del abastecimiento urbano. Sistemas y dispositivos de riegos. La calidad del agua. Sistemas de medida. UNIDAD DIDÁCTICA 6. CONTROL DEL AGUA Calidad sanitaria del agua. Características de las aguas residuales. - Propiedades físicas. - Propiedades químicas. - Materia inorgánica. Factores que afectan a la cantidad y a las clases de microorganismos presentes en las aguas naturales. Microorganismos presentes en aguas naturales. - Bacterias indicadoras de contaminación de las aguas. UNIDAD DIDÁCTICA 7. NORMATIVA EN MATERIA DE AGUAS Control de la calidad sanitaria del agua. Legislación. Aguas de consumo. - Aguas de consumo humano. - Aguas naturales envasadas. - Aguas preparadas envasadas. Aguas de baño. - Agua continental. - Aguas costeras y de transición. - Piscinas de uso colectivo. UNIDAD DIDÁCTICA 8. LA GESTIÓN DE LA CUENCA, LA ADMINISTRACIÓN DEL AGUA Confederaciones hidrográficas y diversos entes automáticos (Agencias de aguas). Gestión de las cuencas hidrográficas. Dominio público hidráulico. Planificación hidrológica. UNIDAD DIDÁCTICA 9. INFRAESTRUCTURAS Y OBRAS PÚBLICAS Obras para suministro de agua. - Clasificación. - Partes y elementos constituyentes. Abastecimientos a poblaciones e industrias. - Sectorización. Regadíos. Mantenimiento de la capa freática utilizando agua superficial o subterránea. Saltos de agua, en todas sus variedades (uso energético). Obras para navegación. Obras de defensa. Obras de conservación o mejora de la naturaleza. Obras de Saneamiento y depuración de aguas. - Clasificación. Embalses y cauces para pesca, recreo o paisaje. Plantas y sistemas de desalación de agua del mar. UNIDAD DIDÁCTICA 10. ETAP: PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO DEL AGUA Pretratamiento. Oxidación/desinfección. - Estrategias de desinfección. - Elección de los oxidantes en la línea de tratamiento. Coagulación/Floculación. - Principio. - Coagulantes usados. Decantación. - Tipos de decantación. Filtración. - Diferentes tipos de filtros. Neutralización y remineralización. - Aireación. - Neutralización con cal. - Neutralización con caliza. - Neutralización por carbonato sódico. Desinfección. - El cloro y sus derivados. - El ozono. Otros procesos: desferrización, manganeso y descarbonatación. - Desferrización. - La eliminación del manganeso. - Descarbonatación. UNIDAD DIDÁCTICA 11. DEPURACIÓN DE AGUA A PEQUEÑA ESCALA Tratamientos primarios de depuración de aguas residuales. - Pretratamiento, arenero y cámara de grasas. - Decantación primaria. Tratamiento secundario de depuración de aguas residuales no industriales. - Depuración biológica. - Cámaras de aireación. - Lechos bacterianos. - Biodiscos. - Decantación secundaria. Desinfección con cloro antes del vertido del efluente al cauce. Tratamiento y secado de los fangos procedentes de los decantadores primario y secundario. - Digestión y co-digestión de fangos. - Producción y valorización energética del gas. - Cogeneración. - Secado. - Compostaje. Estaciones compactas de depuración. PARTE 2. GESTIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS UNIDAD DIDÁCTICA 1. EL CICLO HIDROLÓGICO NATURAL Funcionamiento, a nivel global y local Importancia de los acuíferos y sus tipos, de los manantiales, etc. UNIDAD DIDÁCTICA 2. ECOSISTEMAS ACUÁTICOS Ecosistemas lénticos epicontinentales (lagos, lagunas, humedales) Ecosistemas de agua dulce Ecosistemas costeros Humedales UNIDAD DIDÁCTICA 3. LEGISLACIÓN BÁSICA EN MATERIA DE AGUAS Directiva Marco del Agua de la UE Ley de Aguas, Real Decreto Legislativo 1/2001, de 20 de julio Diferentes normativas en las demarcaciones hidrográficas y a nivel autonómico UNIDAD DIDÁCTICA 4. LA GESTIÓN DE CUENCA, LA ADMINISTRACIÓN DEL AGUA Confederaciones Hidrográficas y diversos entes autonómicos (Agencias de Aguas) Gestión de las cuencas hidrográficas (CCHH) Dominio público hidráulico Planificación hidrológica (los planes hidrológicos de cuenca y el Plan Hidrológico Nacional) UNIDAD DIDÁCTICA 5. USOS DEL AGUA Caracterización de las aguas Políticas de gestión de la demanda Gestión del abastecimiento urbano Gestión de usos agrarios Sistemas y dispositivos de riegos La calidad del agua Sistemas de medida UNIDAD DIDÁCTICA 6. GESTIÓN DE LOS RECURSOS HÍDRICOS DESDE EL PUNTO DE VISTA ECONÓMICO Introducción a la economía del agua (precios, tarifas, cánones…) La caracterización económica del uso de agua El análisis de recuperación del coste de los servicios del agua Instrumentos económicos, bancos de agua Gestión del Dominio Público Hidráulico Concesiones Situaciones hidrológicas extremas: gestión y planes de la sequía Riesgos de inundación y planes de gestión de la inundación UNIDAD DIDÁCTICA 7. INFRAESTRUCTURAS Y OBRAS HIDRÁULICAS Obras para suministro de agua Abastecimientos a poblaciones e industrias Regadíos Mantenimiento de la capa freática utilizando agua superficial o subterránea Saltos de agua, en todas sus variedades (uso energético) Obras para navegación Obras de defensa Obras de conservación o mejora de la naturaleza Obras de Saneamiento y depuración de aguas Embalses y cauces para pesca, recreo o paisaje Plantas y sistemas de desalación de agua del mar UNIDAD DIDÁCTICA 8. CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN Objetivos ambientales (instrumentos que la planificación hidrológica establece para asegurar la protección de las aguas superficiales, subterráneas, zonas protegidas, masas de aguas artificiales y masas de aguas muy modificadas), a fin de prevenir su deterioro, protegerlas, mejorarlas y regenerarlas Sustancias prioritarias que deben controlarse y evitarse con el objeto de alcanzar un buen estado de las aguas UNIDAD DIDÁCTICA 9. CAMBIO CLIMÁTICO Y LA GESTIÓN DEL AGUA Cambios en los regímenes climáticos e hídricos Evolución previsible de diferentes sistemas hídricos y ecosistemas con diferentes escenarios Disponibilidad y acceso a los recursos hídricos Efectos sobre el agua en diversos sectores Incremento de efectos climáticos adversos y sus consecuencias sobre los recursos hídricos UNIDAD DIDÁCTICA 10. GESTIÓN DEL AGUA EN LA EMPRESA Programa de gestión y ahorro de agua en la empresa Compromiso para la reducción del consumo de agua Análisis del uso del agua en la empresa Recogida de información sobre comportamientos y actitudes, y sobre instalaciones y equipos PARTE 3. CALIDAD DEL AGUA: INDICADORES, NORMATIVA Y VALORACIÓN UNIDAD DIDÁCTICA 1. CONCEPTOS PREVIOS SOBRE CALIDAD DEL AGUA Contaminación del agua: contaminación puntual y difusa Contaminantes físicos, químicos y biológicos Contaminación en ríos y lagos Contaminación en océanos: mareas negras Parámetros físicos, químicos y biológicos Sobreexplotación de aguas superficiales y de acuíferos Detección y prevención de la contaminación hídrica UNIDAD DIDÁCTICA 2. CONTROL DEL AGUA Calidad sanitaria del agua Características de las aguas residuales - Propiedades físicas - Propiedades químicas - Materia inorgánica Factores que afectan a la cantidad y a las clases de microorganismos presentes en las aguas naturales Microorganismos presentes en aguas naturales - Bacterias indicadoras de contaminación de las aguas UNIDAD DIDÁCTICA 3. LOS MEDIOS ACUÁTICOS Reglamentación técnico-sanitaria para abastecimiento y control de las aguas potables de consumo público Ecosistemas lénticos epicontinentales (lagos, lagunas, humedales) Ecosistemas de agua dulce Ecosistemas costeros Humedales El ciclo hidrológico UNIDAD DIDÁCTICA 4. NORMATIVA EN MATERIA DE AGUAS Control de la calidad sanitaria del agua Legislación Aguas de consumo - Aguas de consumo humano - Aguas naturales envasadas - Aguas preparadas envasadas Aguas de baño - Agua continental - Aguas costeras y de transición - Piscinas de uso colectivo UNIDAD DIDÁCTICA 5. TOMA DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS DE AGUA POTABLE Muestreo de agua cruda de captación Tipos de análisis Criterios de selección del punto de muestreo Tipos de recipientes de muestreo - Función - Condiciones de llenado - Limpieza Etiquetado y referenciación de las muestras y rellenado de hojas de muestreo Técnicas de preservación de las muestras UNIDAD DIDÁCTICA 6. TOMA DE MUESTRAS PARA EL ANÁLISIS DE AGUA RESIDUAL Muestreo de aguas y lodos en plantas de tratamiento de agua Tipos de muestras Criterios de selección del punto de muestreo Recipientes para el muestreo Preparación de muestras compuestas Etiquetado y referenciación de la muestra Técnicas de preservación de las muestras UNIDAD DIDÁCTICA 7. TOMA Y REGISTROS DE DATOS DE INSTRUMENTOS Y MEDIDORES INSTALADOS EN ETAP Registro de las mediciones de caudal Registro de parámetros Instrumentos de medidas Registros de funcionamiento de bombas Lectura caudal UNIDAD DIDÁCTICA 8. TOMA Y REGISTROS DE DATOS DE INSTRUMENTOS Y MEDIDORES INSTALADOS EN EDAR Registro de las mediciones de caudal Registro de parámetros físicos Registro de parámetros químicos Instrumentos de medida - Calibrado y ajuste de medidores de parámetros físicos - Instrumentos de medida de parámetros químicos y calibrado con patrones Interpretación de esquemas, tablas y gráficos UNIDAD DIDÁCTICA 9. RECUENTO DE MICROORGANISMOS Técnicas de recuento Determinación del número de bacterias viables en una muestra - Método de recuento de colonias - Filtración a través de membrana - Recuento por dilución en tubos o técnica del Número Más Probable - Métodos de reducción del colorante Determinación del número total de bacterias de una muestra - Método de extensión de Breed - Recuento por observación directa al microscopio - Métodos turbidimétricos - Cámara de recuento Métodos físicos para la detección de microorganismos Métodos químicos de detección de microorganismos Métodos inmunológicos de detección de microorganismos UNIDAD DIDÁCTICA 10.MICROORGANISMOS INDICADORES FECALES Y OTROS DE INTERÉS Microorganismos indicadores Características que deben reunir los indicadores fecales Recuento de microorganismos aerobios mesófilos Recuento de coliformes Recuento de enterobacterias totales - Recuento en medio sólido - Recuento en medio líquido Recuento de estreptococos fecales Recuento de Escherichia coli Recuento de Salmonella Recuento de Shigella PARTE 4. TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE UNIDAD DIDÁCTICA 1. EL AGUA POTABLE El ciclo del agua Composición de las aguas naturales Criterios de calidad en función del uso Microbiología del agua Unidades específicas en microbiología Normativa aplicable UNIDAD DIDÁCTICA 2. CARACTERÍSTICAS DEL AGUA POTABLE El ciclo natural del agua El ciclo integral del agua Criterios de calidad del agua en función del uso Microbiología del agua Unidades específicas en microbiología Características del afluente y efluente Indicadores de contaminación de las aguas UNIDAD DIDÁCTICA 3. PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE (ETAP) Objetivos de la potabilización Sistemas de potabilización según origen de las aguas UNIDAD DIDÁCTICA 4. TRATAMIENTOS CON DERIVADOS DEL CLORO Objetivos Productos residuales del tratamiento del cloro Productos de desinfección Puntos de aplicación del cloro en ETAPS Otras formas de desinfección UNIDAD DIDÁCTICA 5. COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN DEL AGUA POTABLE La materia coloidal en las aguas Tratamientos de coagulación y floculación Reactivos empleados como coagulantes y ayudantes de coagulación Ajuste de las condiciones de la reacción de coagulación(Jahr test) Diseño de los reactores de coagulación floculación Residuos del tratamiento UNIDAD DIDÁCTICA 6. PROCESOS DE FILTRACIÓN DEL AGUA POTABLE Instalaciones de filtración El control y limpieza de proceso de los sistemas de filtración Tratamientos con carbón activo UNIDAD DIDÁCTICA 7. PREPARACIÓN, DOSIFICACIÓN Y APLICACIÓN DE REACTIVOS Tipos de dosificadores de reactivos Interpretación del etiquetado de productos químicos y pictogramas de seguridad Dosificación de reactivos Operaciones de descarga, y almacenamiento de reactivos PARTE 5. MODELAMIENTO HIDRÁULICO E HIDROLÓGICO CON HEC-RAS Y GEO-R UNIDAD DIDACTICA 1. FUNDAMENTOS BÁSICOS DE CARTOGRAFÍA Conceptos básicos de topografía y aplicaciones prácticas. - Geodesia y topografía. - Coordenadas geográficas. Longitud y latitud. Sistemas de Coordenadas. Coordenadas rectangulares. Proyección UTM. Unidades geométricas de medida. Escalas numéricas y gráficas. Mapas, cartas, planos y fotografías aéreas. - Técnicas de representación gráfica del territorio: Planimetría y altimetría. Curvas de nivel. Accidentes del terreno. Zonas vistas y ocultas. Relieves y perfiles. - Cálculo de distancias entre puntos. UNIDAD DIDACTICA 2. SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GIS) Concepto y definición de un SIG. Datos georreferenciados y georreferenciables. Bases de datos espaciales: Generación de polígonos y regiones. Creación de superficies a partir de datos puntuales. Presentación de datos. Gestión de capas. Sistemas de información geográfica vectoriales. - Entrada de datos en un SIG vectorial. - Búsqueda y recuperación de información de una base de datos geográfica. - Representación de resultados y aplicaciones de los SIG vectoriales. Sistemas de información geográfica raster. - Entrada de datos. - Mapas raster. - Presentación de resultados e aplicaciones de los SIG raster. - Los Sistemas de Información Geográfica enfocados a objetos. El modelo digital de elevaciones. - Descripción y caracterización del relieve. - Clasificación de las formas de relieve. Los modelos digitales del terreno. - Generación de un modelo digital terrestre. Obtención de información base - Presentación de datos espaciales. UNIDAD DIDACTICA 3. MODELADO HIDRÁULICO. INTRODUCCIÓN Definiciones básicas. La hidráulica. - Hidrodinámica. Fluidos perfectos. - Tipos de flujo. - Ecuación de continuidad. - Ecuación de Euler y vorticidad. - Ecuación de Bernoulli. Fluidos reales. - Viscosidad y tipos de flujos. - Viscosidad en fluidos reales. - Ecuaciones de Navier-Stokes. - Número de Reynolds. - Pérdidas de carga. El modelado hidráulico: aspectos de interés. UNIDAD DIDACTICA 4. QUÉ ES HEC-RAS. COMPONENTES Y CARACTERÍSTICAS HEC-RAS: introducción. - Características y ventajas. Modelización 2D con HEC-RAS. - Interfaz del usuario. - Componentes del análisis hidráulico. - Gestión de datos y almacenamiento. UNIDAD DIDACTICA 5. MODELIZACIÓN EN HEC-RAS: FLUJO EN RÉGIMEN PERMANENTE, NO PERMANENTE Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS Datos geométricos. - Crear el tramo. - Datos de secciones transversales, ¿cómo introducirlos? Parámetros hidráulicos. Simulación para flujo permanente. Visualización de resultados. - Sección transversal. - Perfil longitudinal. UNIDAD DIDACTICA 6. SIMULACIÓN DE PUENTES Y CULVERTS Puentes: definición. Introducción de puentes. Culverts. UNIDAD DIDACTICA 7. ANÁLISIS DE TRAMOS CON BIFURCACIONES Bifucarciones. HEC-RAS y las bifurcaciones. - Diseño de los tramos con bifurcaciones. - Condiciones hidráulicas para régimen permanente. UNIDAD DIDACTICA 8. SIMULACIÓN DE ROTURA DE PRESAS Las presas. Rotura o fallo de una estructura de contención. HEC-RAS: presas y modelización de roturas. - La presa. - La rotura. UNIDAD DIDACTICA 9. EL ENTORNO ESTADÍSTICO R R: definición, características y aplicaciones. Los inicios de R. Trabajar con el entorno estadístico R. - R como calculadora. - Estructura de datos. - Gráficos en R. UNIDAD DIDACTICA 10. ANÁLISIS GEOESTADÍSTICO EN R: PAQUETE GEO-R Los contrastes estadísticos. - Contraste de hipótesis. - Estadístico de contraste. - Contrastes no paramétricos. Análisis geoestadístico. Geoestadística y paquetes de R.