RHID - Especialización en Ingeniería de Sistemas Hídricos Urbanos

Áreas Modelación y Análisis de Sistemas: Definición de sistema. Estado, entradas y salidas. Modelación. Tipos de modelos. Construcción de modelos. Calibración de modelos. Uso de modelos. Incertidumbre. Simulación de sistemas. Hidrología de Cuencas: Ciclo Hidrológico. Balance Hídrico. Descripción, medición, análisis  y modelación de procesos hidrológicos como lluvia, evapotranspiración, infiltración y escorrentía. Cuencas hidrográficas, deforestación y reforestación. Sistemas de erosión y producción de sedimentos.  Simulación de sistemas para el aprovechamiento de recursos hídricos. Hidrología Urbana: Ciclo hidrológico en el ambiente urbano. Amenaza, vulnerabilidad y riesgo. Análisis de frecuencias de eventos extremos: precipitación, escorrentía. Hidrogramas. Análisis y tránsito de crecientes, pondajes de detención. Modelos de hidrología urbana.

Áreas Hidráulica de Tuberías: Notas históricas. Experimento de Reynolds. Pérdidas por fricción. Longitud de mezcla e interacción fluido - pared sólida. Ecuaciones de DISEÑO de tuberías: Hagen - Poiseuille, Darcy - Weisbach. Diagramas de Nikuradse y Moody. Ecuaciones de Prandtl - von Kármán y Colebrook - White. DISEÑO de tuberías simples. Bombas en tuberías simples. DISEÑO de sistemas de tuberías: tuberías en serie y tuberías en paralelo. Bombas en sistemas de tuberías. Redes abiertas y redes matrices. Hidráulica de Redes: Descripción de una red de distribución de agua potable. Partes y componentes de una red de distribución. Ecuaciones básicas para el cálculo hidráulico de redes de distribución: ecuaciones de conservación de la masa y la energía. Métodos de cálculo en redes: Hardy - Cross, Newton - Rhapson, Teoría Lineal, del Gradiente. DISEÑO optimizado de redes. Calidad del agua en redes de distribución. Tanques de almacenamiento y compensación.

Áreas Química del Agua: Equilibrio químico en el agua: reacciones ácido-base, diagramas de pC-pH, alcalinidad, reacciones de precipitación, coagulación, reacciones de óxido – reducción, dureza. Química del cloro. Aplicaciones. Procesos de Potabilización: Calidad de agua para consumo humano. Química de coloides. Coagulación. Floculación. Sedimentación. Filtración. Desinfección. Remoción de hierro y manganeso.

Bases de la teoría de control de sistemas. Sistemas de medición e instrumentación de componentes de sistemas de abastecimiento de agua y drenaje urbano. Sistemas de telemetría y adquisición remota de datos. Supervisión y vigilancia.

Elementos de geología. Tipos de acuíferos. Tipos de flujos subterráneos y modelación. Flujo estacionario y transitorio. Diseño de pozos y pruebas de bombeo. Contaminación de acuíferos. Remediación de suelos y acuíferos contaminados.

Procesos Biológicos: Microorganismos y organismos, crecimiento, reproducción y cinética. Energía y medio ambiente. Reacciones biológicas. Balances de masas. Reactores biológicos. Bio películas.

Tratamiento de Aguas Residuales: Contexto del tratamiento de las aguas residuales en el drenaje urbano. Pretratamientos y tratamientos primarios, secundarios y terciarios. Consideraciones de diseño de diferentes tipos de reactores aerobios y anaerobios. Tratamientos naturales. 

Hidráulica de Canales: Hacer una exposición rápida y completa del flujo en canales abiertos y de las teorías que lo gobiernan, reconociendo la importancia que este tema tiene en ciudades como Bogotá donde la existencia de este tipo de canales es abundante.

Hidráulica de Alcantarillados: Canales aluviales: interacción flujo frontera, canales en régimen; características de los sedimentos, flujo uniforme, ecuaciones de fricción, esfuerzos cortantes perimetrales; iniciación del movimiento de partículas, criterio de Shields; estabilidad de fondo y bancas; diseño de canales aluviales estables; modos de transporte de sedimentos, resistencia al flujo en canales aluviales, formas de lecho; ecuaciones de transporte de carga de lecho y en suspensión, carga total, muestreo de sedimentos y técnicas de medición de transporte; hidráulica y rugosidad de conductos de alcantarillado; sistemas de alcantarillado de bajo costo y tendencias actuales en diseño de alcantarillados; diseño de alcantarillados para evitar problemas de sedimentos; tipos de sedimentos y sistemas separados y combinados; diseño, operación y mantenimiento de sistemas de alcantarillados.

Bombas y Estaciones de Bombeo: Bombas y su clasificación, tipos de estaciones de bombeo y bocatomas, aspectos hidráulicos de funcionamiento de bombas; golpe de ariete y paquetes de aire.

Hidráulica de Plantas: Pérdidas de energía y criterios de diseño de estructuras y dispositivos hidráulicos utilizados para medir y controlar el flujo en plantas. Estructuras de entrada, salida, medición, aquietamiento, repartición y distribución. Canaletas y resaltos hidráulicos. Manifolds, orificios y accesorios.

Aspectos Constructivos: Aspectos Constructivos, Elementos de diseño estructural, geotécnico y sísmico en el diseño de componentes de sistemas de agua urbana. Procesos constructivos utilizados en estos sistemas y nuevas tecnologías y nuevos procesos constructivos.

Aspectos Financieros: Evaluación financiera de proyectos. Cálculo de costos de construcción, operación y mantenimiento de sistemas de distribución de agua potable y de los de drenaje urbano.

Modelación de la Calidad del Agua: Caracterización y cuantificación de descargas contaminantes en cuerpos de agua superficiales. Características hidráulicas e hidrológicas de corrientes. Modelos unidimensionales y bidimensionales del comportamiento de constituyentes del agua superficial: oxigeno disuelto, DBO, patógenos, nitrógeno, fósforo, sustancias tóxicas. Eutroficación de lagos y embalses.

Manejo de Lodos: Fuentes de lodos y su efecto ambiental. Cuantificación y caracterización de volúmenes de lodos. Tratamientos: espesamiento, deshidratación, digestión, compostaje, secado, almacenamiento.