INTRODUCTION TO QUANTITATIVE HYDROLOGY

Aly I. El Kadi 

Octubre de 2025       Páginas: 344     Edición en tapa blanda

Código 11756       ISBN/EAN: 9781032964935

DESCRIPTION:

This textbook serves as an introductory quantitative course on the fundamental elements of the hydraulic cycle. It enhances students' understanding by discussing the latest advancements in hydrological science, covering both experimental and computational techniques.

This textbook is self-contained, requiring no prior knowledge, and includes numerous illustrations to clarify scientific concepts. Complex mathematical treatments are minimized, focusing on clear, step-by-step examples and guides that utilize scientific calculators and spreadsheets. Where appropriate, chapters include assignments that reinforce the textbook’s role in academic settings. A virtual laboratory section is also provided, featuring experiments and example datasets for student analysis. Additionally, the text outlines the equipment needed to set up a physical laboratory, making it practical for educators to implement.

Targeted at first-year college students, this book supports early career exploration in fields such as natural resources, earth sciences, and civil and environmental engineering. Offering this course early allows students to make informed decisions about their academic and career paths before they reach their senior year, providing them with ample time to pursue specialized interests.

TABLE OF CONTENTS:

1 Introduction 2 Units and a Mathematical Refresher 3 The Hydrologic Cycle 4 Precipitation 5 Surface Water 6 Groundwater 7 Flow Nets 8 Groundwater Contamination 9 Surface Water Contamination 10 Virtual Laboratory Experiments 11 Hydrological and Climate Modeling 12 Advanced Data Collection and Computational Techniques 13 Advanced Data Analysis Techniques Appendix A: Example Spreadsheet Use Appendix B: Graph Papers Appendix C: The Well Function

Biography

Aly I. El-Kadi earned his Ph.D. in Groundwater Hydrology from Cornell University’s School of Civil and Environmental Engineering in Ithaca, New York. He currently serves as Professor Emeritus in the Earth Sciences Department and the Water Resources Research Center (WRRC) at the University of Hawaii (UH). His teaching and academic focus were on hydrology and groundwater modeling. His research addressed critical areas such as the impact of climate change on water resource sustainability, numerical modeling of groundwater systems, and the simulation of multiphase flow and hydrocarbon transport. His work addressed the growing pressure on Hawaii’s coastal aquifers due to population growth, economic development, and climate change. He also contributed to research in American Samoa and Jeju Island, Korea. He is the author or co-author of approximately 170 publications, including two edited books. His career highlights include serving as the Associate Director at WRRC, which focuses on water resource challenges in Hawaii, American Samoa, and other Pacific islands.

DESCRIPCIÓN:

Este libro de texto sirve como curso introductorio cuantitativo sobre los elementos fundamentales del ciclo hidráulico. Mejora la comprensión de los estudiantes al abordar los últimos avances en la ciencia hidrológica, abarcando técnicas tanto experimentales como computacionales.

Este libro de texto es autocontenido, no requiere conocimientos previos e incluye numerosas ilustraciones para aclarar conceptos científicos. Se minimizan los tratamientos matemáticos complejos, centrándose en ejemplos claros y paso a paso, y guías que utilizan calculadoras científicas y hojas de cálculo. Cuando corresponde, los capítulos incluyen tareas que refuerzan la función del libro de texto en entornos académicos. También incluye una sección de laboratorio virtual con experimentos y conjuntos de datos de ejemplo para el análisis de los estudiantes. Además, el texto describe el equipo necesario para montar un laboratorio físico, lo que facilita su implementación a los docentes.

Dirigido a estudiantes universitarios de primer año, este libro fomenta la exploración profesional temprana en campos como recursos naturales, ciencias de la tierra e ingeniería civil y ambiental. Ofrecer este curso con anticipación permite a los estudiantes tomar decisiones informadas sobre sus trayectorias académicas y profesionales antes de llegar al último año, brindándoles tiempo suficiente para desarrollar intereses especializados.

INDICE DE CONTENIDOS:

1 Introducción 2 Unidades y un repaso matemático 3 El ciclo hidrológico 4 Precipitación 5 Agua superficial 6 Agua subterránea 7 Redes de flujo 8 Contaminación de las aguas subterráneas 9 Contaminación de las aguas superficiales 10 Experimentos de laboratorio virtual 11 Modelado hidrológico y climático 12 Recopilación de datos avanzada y técnicas computacionales 13 Técnicas avanzadas de análisis de datos Apéndice A: Ejemplo de uso de hoja de cálculo Apéndice B: Papeles cuadriculados Apéndice C: La función de pozo