• 1.1 Introducción al Ciclo Hidrológico y Balance Hídrico de Cuencas: Estudio de los procesos de precipitación, evaporación, infiltración y escorrentía, y la aplicación del balance hídrico en la gestión de recursos a nivel de cuenca hidrográfica.

• 1.2 Principios de Hidráulica de Canales Abiertos y Ecuaciones Fundamentales (Manning, Saint-Venant): Revisión de la mecánica de fluidos aplicada a cauces, incluyendo el concepto de flujo uniforme, régimen crítico y la comprensión de las ecuaciones de continuidad y cantidad de movimiento.

• 1.3 Análisis de Series de Datos Hidrometeorológicos y Tratamiento de Información Base: Metodología para la recopilación, validación y depuración de registros de lluvia y caudal, esencial para garantizar la calidad de los datos de entrada a los modelos.

• 1.4 Estadística de Extremos y Estimación de Caudales de Diseño para Diferentes Periodos de Retorno: Aplicación de distribuciones de probabilidad a caudales máximos para determinar la recurrencia de avenidas y obtener los caudales de diseño necesarios para la seguridad de las obras.

• 1.5 Conceptos de Geomorfología Fluvial y su Interacción con los Procesos de Inundación y Sedimentación: Estudio de la forma del cauce, la dinámica de los ríos meandriformes y trenzados, y su influencia en la propagación de la avenida y la estabilidad de las márgenes.

• 2.1 Configuración de Modelos de Cuenca en HEC-HMS: Delimitación, Parámetros y Componentes: Aprendizaje del flujo de trabajo para definir las unidades hidrológicas (cuencas, sumideros, embalses, alcantarillas) y la introducción de datos geográficos para la modelización.

• 2.2 Métodos de Cálculo de Pérdidas por Infiltración (CN y Green y Ampt) y su Calibración: Estudio detallado de los modelos de pérdidas de precipitación, la correcta selección de parámetros y la calibración del modelo para reproducir eventos históricos de escorrentía.

• 2.3 Modelos de Transformación de Escorrentía y Enrutamiento (SCS Unit Hydrograph, Clark, Muskingum): Profundización en los métodos para convertir la precipitación efectiva en el hidrograma de caudal en el punto de interés, incluyendo la simulación del enrutamiento a través de tramos de río.

• 2.4 Simulación de Eventos Únicos y Modelización Continua en HEC-HMS para la Evaluación de Recursos: Uso del software para simular tanto avenidas específicas como el comportamiento hidrológico a largo plazo, incluyendo la simulación de embalses y su operación.

• 2.5 Análisis de Sensibilidad y Calibración del Modelo Hidrológico frente a Eventos Históricos Medidos: Desarrollo de estrategias para el ajuste fino de los parámetros del modelo para que los hidrogramas simulados se acerquen lo máximo posible a los hidrogramas medidos en estaciones de aforo, validando el modelo.

• 3.1 Geometría del Modelo HEC-RAS 1D: Definición de Secciones Transversales y Rugosidad (Manning): Manejo de la interfaz de HEC-RAS para la importación y edición de las secciones transversales del cauce a partir de datos topográficos, y la asignación correcta de los coeficientes de rugosidad para diferentes usos del suelo.

• 3.2 Simulación de Flujo en Régimen Permanente (Steady Flow) y No Permanente (Unsteady Flow): Diferenciación entre la simulación de caudales constantes (Steady Flow) para la cartografía inicial y la simulación dinámica (Unsteady Flow) para la propagación real de las avenidas.

• 3.3 Incorporación de Estructuras Hidráulicas (Puentes, Vertederos, Compuertas) en la Simulación 1D: Aprendizaje de la metodología para modelar el efecto de las infraestructuras en el flujo, evaluando la sobreelevación de la lámina de agua y la posible inundación que provocan en el tramo de estudio.

• 3.4 Análisis de Perfiles de Flujo y Cálculo de la Zona de Flujo Preferente y Zona de Policía: Determinación de las características del flujo (calado, velocidad, energía) en cada sección y la delimitación de las zonas reguladas por la normativa hidráulica para la gestión de usos del suelo.

• 3.5 Post-Procesamiento de Resultados y Exportación de la Geometría de Inundación a Formato GIS: Uso de las herramientas internas de HEC-RAS para visualizar los perfiles y exportar las líneas de agua simuladas para los diferentes periodos de retorno a formatos compatibles con Sistemas de Información Geográfica.

• 4.1 Diseño y Configuración de Mallas 2D No Estructuradas (2D Flow Areas) a partir de MDT/LiDAR: Dominio de la creación de la malla de cálculo bidimensional, incluyendo la definición de la resolución y el refinamiento de las áreas críticas para optimizar el tiempo de cálculo y la precisión de la simulación.

• 4.2 Acoplamiento de Modelos 1D y 2D (Conexiones Laterales y Nodos de Transferencia de Caudal): Integración de los tramos de río modelados en 1D con la simulación 2D de la llanura de inundación, asegurando una transferencia de caudal coherente y un modelo completo del sistema fluvial.

• 4.3 Estudio de Inundación en Entornos Urbanos y Simulación de Flujos por Calles y Edificaciones: Aplicación de HEC-RAS 2D para simular la propagación detallada del agua en áreas urbanas, incluyendo la representación de la resistencia al flujo que ofrecen los edificios y las variaciones topográficas.

• 4.4 Modelización de Escenarios de Alto Riesgo: Rotura de Presas, Diques y Simulación de Fallos Estructurales: Uso de las capacidades dinámicas del modelo 2D para simular escenarios catastróficos, calculando los tiempos de llegada y la extensión de la inundación, información vital para la planificación de emergencias.

• 4.5 Visualización de Resultados 2D (Mapas de Calado, Velocidad y Tiempos de Llegada) con el Visor RAS Mapper: Manejo de la herramienta RAS Mapper para el post-procesamiento visual de los resultados, generando cartografía de inundación de forma directa y de alta calidad para informes y presentaciones.

• 5.1 Introducción a los SIG (ArcGIS/QGIS) para el Pre-Procesamiento de Datos Hidrológicos y Topográficos: Dominio de las funciones básicas de GIS para la manipulación y análisis de datos geoespaciales (curvas de nivel, MDE, ortofotos) y su preparación como input para los modelos HEC.

• 5.2 Georreferenciación, Conversión de Datos HEC y Generación de Capas Vectoriales de Inundación: Aprendizaje de las técnicas para transformar los resultados de HEC-RAS (archivos .hdf, .xyz) en capas vectoriales (polígonos, líneas) que representan la mancha de inundación, el calado y la velocidad en el entorno GIS.

• 5.3 Análisis de Exposición y Vulnerabilidad: Integración de la Mancha de Inundación con Usos del Suelo y Activos: Superposición de la cartografía de peligrosidad con la información catastral, socioeconómica e infraestructura crítica para cuantificar qué elementos están expuestos al riesgo de inundación.

• 5.4 Elaboración de Mapas de Riesgo y Cuantificación de Daños Potenciales (Curvas de Daño): Aplicación de las curvas de daños (profundidad-daño) a las áreas expuestas para estimar las pérdidas económicas potenciales, generando la componente financiera del riesgo de inundación.

• 5.5 Publicación Web y Difusión de la Cartografía de Riesgos (WMS/WFS) y Documentación para la Administración: Uso de las herramientas de publicación GIS para compartir la información cartográfica de manera eficiente, cumpliendo con los estándares de interoperabilidad requeridos por la Directiva de Inundaciones.

• 6.1 Marco Normativo Nacional e Internacional de Gestión de Riesgos de Inundación (Directiva de Inundaciones de la UE): Estudio de la legislación vigente y las metodologías oficiales para la evaluación preliminar, la cartografía de riesgos y la elaboración de Planes de Gestión del Riesgo de Inundación (PGRI).

• 6.2 Planificación de Emergencias y Sistemas de Alerta Temprana (SAT) en Contextos de Riesgo Hídrico: Diseño de la arquitectura de un SAT, desde el monitoreo hidrometeorológico hasta la emisión de avisos, integrando los modelos HEC-HMS y HEC-RAS para el pronóstico de caudales.

• 6.3 Análisis de la Vulnerabilidad y el Impacto Socioeconómico del Riesgo de Inundación en la Toma de Decisiones: Estudio de cómo las variables sociales y económicas modulan el riesgo y la priorización de las áreas de intervención y las medidas de protección a nivel territorial.

• 6.4 Modelización de Escenarios de Cambio Climático y Estrategias de Adaptación Climática en Cuencas: Integración de las proyecciones climáticas (ej. RCPs) en los modelos hidrológicos para diseñar infraestructuras que sean robustas y resilientes a los futuros escenarios de eventos hidrológicos extremos.

• 6.5 Soluciones Basadas en la Naturaleza (SbN) y Criterios de Sostenibilidad en Proyectos de Ingeniería Fluvial: Desarrollo de proyectos que prioricen la restauración de espacios fluviales, la renaturalización de riberas y el uso de técnicas bioingenieriles para la mitigación, alineados con la bioeconomía circular.

• 7.1 Diseño Funcional y Dimensional de Diques, Muros de Defensa y Encauzamientos de Ríos: Aplicación de los resultados de HEC-RAS para dimensionar las obras de defensa longitudinales, garantizando el resguardo adecuado y evaluando el efecto remanso que puedan provocar.

• 7.2 Modelización de Estructuras de Almacenamiento y Laminación (Tanques de Tormenta, Embalses): Uso de HEC-HMS y HEC-RAS para simular el efecto de las estructuras de laminación y control, optimizando su volumen para la reducción del caudal pico y la mitigación del riesgo aguas abajo.

• 7.3 Criterios de Diseño Hidráulico de Puentes, Vados y Obras de Drenaje Transversal en Carreteras y Ferrocarriles: Evaluación del riesgo de socavación y la capacidad de desagüe de las obras de cruce, asegurando su estabilidad y evitando que se conviertan en puntos de estrangulamiento del flujo.

• 7.4 Ingeniería de Drenaje Urbano y Diseño de Sistemas de Drenaje Urbano Sostenible (SUDS): Estudio de la hidrología urbana y el diseño de elementos SUDS (trinchera drenante, pavimento permeable, cubiertas verdes) para la gestión del caudal en la fuente y la reducción de la sobrecarga de la red de saneamiento.

• 7.5 Análisis de Riesgo de Fallo (Probabilidad y Consecuencias) de Infraestructuras Hidráulicas Críticas: Desarrollo de una metodología para evaluar la probabilidad de fallo de presas y diques, y la simulación de las consecuencias para la planificación de emergencia y la gestión de la seguridad hidráulica.

• 8.1 Metodología de Investigación Forense y Elaboración de Dictámenes Periciales por Inundación: Aprendizaje de la técnica para investigar las causas de una inundación, diferenciando entre causas naturales y fallos de infraestructura, y la redacción de informes periciales con valor legal.

• 8.2 Análisis de la Patología de Estructuras por Efectos Hídricos (Socavación, Erosión, Presiones Hidrostáticas): Identificación y diagnóstico de los daños estructurales y funcionales en infraestructuras (muros, puentes, cimentaciones) causados por la acción del agua, el flujo o los sedimentos.

• 8.3 Uso de la Modelización HEC-RAS como Prueba Documental y Científica en Procesos Judiciales: Aplicación de los modelos hidráulicos calibrados para simular el evento que causó el daño, estableciendo la cronología y la extensión de la inundación como evidencia técnica irrefutable.

• 8.4 Técnicas de Defensa Técnica y Exposición de Informes Periciales ante Tribunales y Administraciones: Desarrollo de habilidades de comunicación y argumentación para la defensa del dictamen técnico, respondiendo a objeciones y presentando las conclusiones de la modelización de forma clara y precisa.

• 8.5 Responsabilidad Civil y Profesional en el Diseño y Ejecución de Proyectos de Ingeniería Hidráulica: Estudio del marco legal de la responsabilidad del proyectista y el constructor en caso de daños por inundación o fallo de la infraestructura, fundamental para la praxis profesional.

• 9.1 Planificación y Gestión del Alcance (Scope) en Proyectos de Modelización Hidrológica y Cartografía: Definición clara de los objetivos, entregables y limitaciones del proyecto (ej. área de estudio, periodo de retorno a modelar), fundamental para evitar desviaciones y asegurar el éxito del encargo.

• 9.2 Estimación de Costes, Tiempos de Ejecución y Gestión de Recursos Humanos y Tecnológicos: Desarrollo de presupuestos detallados para proyectos de hidrología (toma de datos, modelización, cartografía) y la planificación del cronograma, optimizando la asignación de los recursos técnicos (licencias, personal cualificado).

• 9.3 Gestión de la Calidad (QA/QC) en los Modelos HEC-HMS y HEC-RAS (Validación y Auditoría Técnica): Implementación de procesos de control de calidad para revisar la geometría, los parámetros hidrológicos y la coherencia de los resultados de la simulación, minimizando errores antes de la entrega final.

• 9.4 Estrategias de Comunicación y Gestión de Stakeholders (Organismos de Cuenca, Autoridades, Ciudadanos): Desarrollo de habilidades para interactuar con los diferentes actores implicados en un proyecto de inundaciones, negociando requisitos y comunicando los riesgos y beneficios de las intervenciones.

• 9.5 Gestión de Riesgos de Proyecto (Ej. Incertidumbre de Datos, Cambios Normativos) y Planificación de Contingencias: Identificación de los riesgos internos y externos que pueden afectar la ejecución del proyecto de modelización (ej. falta de datos de aforo), y el diseño de planes de mitigación para asegurar su finalización exitosa.

• 10.1 Definición del Caso de Estudio: Selección de una Cuenca Real con Problemas de Inundación Crónicos: Aplicación de la metodología aprendida a un caso práctico de alta complejidad, abarcando una cuenca con diferentes tipologías de riesgo (urbano, rural) y estructuras hidráulicas relevantes.

• 10.2 Elaboración del Modelo HEC-HMS Completo y su Calibración con Datos de Precipitación-Escorrentía: Desarrollo de la parte hidrológica del proyecto, incluyendo la modelización de eventos de diseño y la validación del modelo utilizando series históricas de caudal.

• 10.3 Desarrollo del Modelo HEC-RAS (1D/2D Híbrido) para la Simulación Dinámica de Avenidas: Creación del modelo hidráulico completo, incluyendo el acoplamiento 1D/2D y la incorporación de las infraestructuras existentes (puentes, diques) para generar los perfiles y las manchas de inundación.

• 10.4 Diseño de la Intervención de Mitigación (Obra o SbN) y Evaluación de su Eficacia en HEC-RAS: Propuesta de una solución ingenieril o natural para reducir el riesgo, modelando su efecto en el software para cuantificar la reducción del calado y el riesgo aguas abajo, demostrando su viabilidad.

• 10.5 Documentación Integral del Proyecto: Informe Técnico, Cartografía de Riesgos y Memoria de Sostenibilidad: Culminación del máster con la entrega de toda la documentación profesional, incluyendo el informe técnico completo, la cartografía GIS de peligrosidad y riesgo y la justificación del cumplimiento normativo del proyecto.

11.1. Interoperabilidad GIS-HEC-RAS-BIM: Dominio del flujo de trabajo para el intercambio de datos entre GIS (geometría), HEC-RAS (resultados hidráulicos) y entornos BIM (modelado de estructuras). Clave para la digitalización hídrica.

11.2. Bases de Datos y Big Data en Hidrología: Gestión y procesamiento de grandes volúmenes de datos hidrológicos (series de caudales, datos de estaciones) en bases de datos relacionales, fundamental para la calibración robusta de modelos.

11.3. Modelado BIM de Infraestructuras Hidráulicas: Uso de software BIM para el modelado de estructuras como puentes, diques y estaciones de bombeo, facilitando la coordinación de disciplinas y el control de calidad geométrico.

11.4. Creación de Mapas de Riesgo Interactivo (WebGIS): Desarrollo de plataformas WebGIS para la publicación de los mapas de peligrosidad y riesgo, mejorando la comunicación con el público y la difusión en Protección Civil.

11.5. Automatización de Procesos con Python/Scripting: Introducción a la programación (Python) para la automatización de tareas repetitivas en GIS y HEC-RAS (pre-procesamiento de datos, post-procesamiento de resultados), aumentando la eficiencia.

12.1. Selección y Alcance del Caso de Estudio (Cuenca Real): Definición de un proyecto real (o de alta complejidad simulada) de gestión de inundaciones en una cuenca o entorno urbano sensible, sirviendo como eje del proyecto final.

12.2. Diseño y Configuración de Modelos HEC-HMS y HEC-RAS: Aplicación integral de los conocimientos para la creación, calibración y validación de los modelos hidrológico (HMS) e hidráulico (RAS 2D) para el caso de estudio.

12.3. Elaboración de Cartografía de Peligrosidad y Riesgo: Generación de los mapas de calado y velocidad y los Mapas de Riesgo (económico/social) del área, integrando todas las capas de información en un sistema GIS unificado.

12.4. Diseño de la Propuesta de Intervención (Estructural y SbN): Desarrollo de la solución de mitigación (ej. ampliación de puente, diseño de SUDS, dique de tierra) y su validación mediante simulación hidráulica (demostrando la reducción del riesgo).

12.5. Defensa del Proyecto y Elaboración de Entregables Profesionales: Presentación pública de los resultados, incluyendo el Estudio de Inundabilidad (conforme a ley), el presupuesto y la propuesta técnica de gestión del riesgo .