8. LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS – NIVELACIÓN DIRECTA 8.0 Introducción 1. En los capítulos 5 y 6 del Volumen 1 de este Manual, se han ilustrado varios dispositivos para medir diferencias de altura. También se enseñó cómo usar tales dispositivos para resolver tres tipos de problemas , que se presentan cuando se miden diferencias de altura en el curso del diseño y la realización de una granja acuícola (ver Sección 50). Ahora es posible aprender cómo planificar un levantamiento para resolver tales problemas, cómo llevar el registro de las mediciones realizadas en el cuaderno de campo y cómo encontrar la información necesaria a partir de dichas mediciones. Altura y altitud de un punto
2. Ya se ha visto qué es la altura de un punto del suelo. De todos modos, es importante formular una definición más precisa de esos términos.
Cuando la altura de un punto es su distancia vertical por encima o por debajo de la superficie de un plano de referencia elegido, hablamos de altura** de ese punto. la altura Cuando la altura de un punto es su distancia vertical por encima o por debajo del nivel del mar (como plano de altitud** referencia), se trata de la altitud del punto.
Ejemplo Altura del punto por encima de la marca A, sobre el suelo 1.83 m Altitud del mismo punto 345 m sobre el nivel del mar (asnm)
3. La distancia vertical entre dos puntos se llama diferencia de nivel, un concepto similar al definido antes
como diferencia de altura (ver Sección 50). La medición de las diferencias de nivel se llama nivelación y constituye una operación básica en los levantamientos topográficos. Cuáles s on los pr inc ipales m é tod os de niv elación? Nivelación directa 4. Es posible utilizar diferentes
métodos de nivelación, tales como:
nivelación directa, directa, que comporta la medición directa de las diferencias de nivel; se trata del método usado más frecuentemente; nivelación indirecta, indirecta, que comporta el cálculo de las diferencias de altura a partir de las pendientes y distancias horizontales medidas.
Ya se ha visto qué es la nivelación indirecta en la Sección 50, cuando se enseñó calcular las diferencias de nivel a partir de pendientes o ángulos verticales.. A continuación se estudia verticales en qué consiste la nivelación directa.
Nivelación indirecta
¿C u ál e s s o n l o s d i s t in t o s t i p o s d e n i v e l ac i ón d i r e c t a ?
5. La nivelación directa permite medir ya sea la altura de los puntos, como la diferencia de nivel entre diversos puntos mediante un nivel y una mira graduada (ver Capítulo 5). Existen dos tipos de nivelación directa:
la nivelación diferencial; y la nivelación de perfiles.
6.Cuando se lleva a cabo una nivelación directa, se determina la diferencia de nivel de puntos que están a una cierta distancia unos de otros (ver Sección 81). La nivelación directa más sencilla consiste en medir sólo dos puntos, A y B, a partir de una estación central, EN. Pero también puede ser necesario determinar la diferencia de nivel entre:
varios puntos A, B, ... E, observados desde una sola estación de nivelación, EN; o
varios puntos A, ... F, observados desde una serie de estaciones de nivelación, EN1, ... EN6, por ejemplo.
7. Cuando se lleva a cabo una nivelación de perfil, se determina el nivel o cota de puntos situados a intervalos regulares a lo largo de una línea conocida, tal como el eje de un canal de alimentación de agua o el eje longitudinal de un valle. Este tipo de nivelación permite determinar la altura de diferentes puntos de un perfil transversal (ver Sección 8.2). 8. También se puede usar la nivelación directa para determinar las alturas necesarias para el trazado de curvas de nivel (ver Sección 8.3), y líneas de pendiente constante (ver Sección 6.9), 6.9), en cuyo caso se combina la nivelación diferencial y la nivelación de perfiles. Nivelación diferencial
Nivelación de perfil
9. Existen varios modos sencillos para determinar la altura de puntos del suelo y las diferencias de nivel entre ellos; y en todos estos casos se usan un nivel y una mira graduada. En las secciones siguientes se describen detalladamente estos métodos, para ayudar a decidir cuál se debe usar. El Cuadro 10 permite comparar los varios métodos y seleccionar el que mejor se adecua a cada necesidad, en cada situación. CUADRO 10 Métodos de nivelación directa Sección
Tipo
Método
Aplicabilidad
Comentarios
8.1
Nivelación diferencial
Poligonal abierta
Extensión de tierra larga y estrecha
Verificar el error de cierre
8.1
Nivelación diferencial
Poligonal cerrada
Perímetro de la parcela de tierra y línea de base para la proyección radial
Verificar el error de cierreCombinar con el método radial
8.1
Nivelación diferencial
Cuadrículas
Parcela de tierra con poca vegetación
Cuadrados de 10 a 20 m y de 30 a 50 m
8.1
Nivelación diferencial
Radial
Parcela grande con visibilidad
Combinar con poligonal cerrada
8.2
Nivelación Poligonal del perfil abierta longitudinal
Niveles con visor y sin visor
8.2
Nivelación del corte Radial transversal
Nivel con visor y buena visibilidad
Curvas de nivel
Directo
Realización de mapas de áreas Lento y preciso pequeñas con niveles Proceder de abajo hacia con y sin visor y arriba miras de plancheta
Cuadrículas
Parcelas pequeñas con poca vegetación Especialmente si ya se ha hecho el levantamiento del perímetroMapas a pequeña y mediana escala
El terreno, la escala y la precisión dependen del intervalo entre las curvas de nivel. Proceder de abajo hacia arribaAdecuado para el uso de la plancheta
Mapas de grandes áreas a pequeña y mediana escala
Rápido y algo imprecisoProceder de abajo hacia arribaAdecuado para el uso de la plancheta
8.3
8.3
8.3
8.3
Curvas de nivel
Curvas de nivel
Radial
Curvas de nivel
Levantamiento Secciones preliminar de transversales extensiones de tierra largas y estrechas
Verificar el error de cierre
Rápido y algo imprecisoProceder de abajo hacia arribaAdecuado para el uso de la plancheta
8.1 Cómo realizar un levantamiento topográfico por nivelación diferencial Quées el levant am iento dif eren cial?
1. Para comprender cabalmente qué se entiende por nivelación diferencial, es preferible partir de una situación en la cual se toman en cuenta sólo dos puntos, A y B, ambos visibles desde una estación central de nivelación, EN. .
Desde EN, mire hacia una mira graduada colocada en el punto A. El punto de intersección de la línea visual con la mira graduada, es el punto X. Mida AX. Esta operación se llama visual hacia atrás (VAt).
Halle AX por visual hacia atrás
Gire, y desde EN mire hacia la mira graduada colocada en el punto B. El punto de intersección de la línea visual con la mira graduada, es el punto Y. Mida BY. En este caso la operación se llama visual hacia adelante (VAd).. (VAd)
Halle BY por una visual hacia adelante
La diferencia de nivel entre los puntos A y B es igual a BC o (AX – BY) o (visual hacia atrás VAt – visual hacia adelante VAd VAd). ).
La diferencia de altura entre los puntos A y B es igual a AX menos BY
Si se conoce la altura de A, llamada H(A), se puede calcular la altura de B, llamada H(B), H(B) , como VAt – VAd + H(A).
Pero VAt + H(A) = HI, la altura del instrumento o la altura de la línea visual dirigida desde el nivel.
Por lo tanto, , H(B) = HI - VAd
(la altura del punto B es igual a la altura del instrumento de nivelación, menos la visual hacia adelante). Quéso n vis ual h acia atr ás y vis ual h acia ad elante?
Es importante entender qué son exactamente la “ visual hacia atrás” y la “visual hacia adelante”, en nivelación directa. 2. Una visual hacia atrás (VAt) es la visual efectuada con el nivel hacia un punto de altura conocida H , de tal modo que se puede determinar la altura del instrumento HI. En nivelación directa, la visual hacia atrás se efectúa comúnmente mirando hacia atrás, pero no siempre es así. Las visuales hacia atrás también se llaman
visuales directas (+V), porque siempre
se las debe sumar a una altura conocida para determinar HI. HI = VAt + H 3.Una visual hacia adelante (VAd)
también es la visual efectuada con un nivel, pero se puede dirigir a cualquier punto de la línea visual sobre la cual se debe determinar la altura. La visual hacia adelante comúnmente se realiza mirando hacia adelante, pero no siempre. Las visuales hacia adelante también se llaman visuales inversas (-V), porque siempre se las sustrae de la HI para hallar la altura A del punto. Recuerde que: E(Y) = HIFS L e v an a n t a m i en en t o d e d o s p u n t o s d e s d e u n p u n t o i n t e r m e d i o
4. A menudo es imposible observar simultáneamente los dos puntos objeto de la medición, o también puede ocurrir que estén muy alejados. En tales casos, es necesario realizar series de nivelaciones diferenciales. Se trata de una operación similar a la descrita arriba, excepto porque se usan puntos intermedios provisionales llamados puntos intermedios (PI) . 5. Se conoce la altura del punto A, H(A) = 100 m y se quiere hallar la altura del punto B, H(B), que no es visible desde la estación central de nivelación. Se elige un punto intermedio C más o menos a mitad de camino entre A y B. Se determina el nivel de EN1, a mitad de camino entre A y C. 6. Efectúe una visual hacia atrás desde A (por ejemplo VAt = 1,89 m). Mida la visual hacia adelante en C, VAd = 0,72m. Calcule HI = VAt + H(A) = 1,89 m + 100 m = 101,89 m. Halle la altura del punto intermedio C como H(C) = HI – VAd = 101,89 m –
0,72 m = 101,17 m.
7. Diríjase a una segunda estación de nivelación, EN2, más o menos equidistante a C y B. Determine el nivel y mida VAt = 1,96 m, y luego VAd = 0,87 m. Calcule HI = VAt + A(C) = 1,96 m + 101,17 m = 103,13 m. Halle H(B) = HI – VAd = 103,13 m – 0,87 m = 102,26 m. 8. El cálculo se realiza con mayor facilidad si se registran las mediciones de campo en un cuadro, tal como se muestra en el ejemplo. No es necesario efectuar cálculos intermedios. Todas las VAt y las VAd se suman separadamente. La suma VAd se resta de la suma VAt para hallar la diferencia de altura desde el punto A al B. A to point B.
Una diferencia positiva significa que B está a una altura superior que A. Una diferencia negativa significa que B está a una altura inferior que A.
Conociendo la altura de A, a continuación es posible calcular fácilmente la altura de B. En este caso, H(B) = 100 m + 2,26 m = 102,26 m; que es el mismo resultado alcanzado en el punto 7, pero que requiere cálculos mucho más complicados. Este tipo de cálculo se llama verificación aritmética. Ejemplo Cuadro tipo para la nivelación diferencial con un punto intermedio.
L e v an t a m i en t o d e d o s p u n t o s c o n v a r io s p u n t o s i n t e r m e d i o s
9. A menudo es necesario usar más de un punto intermedio entre un punto de altura conocida y otro, cuya altura se desconoce. A tal efecto, se puede usar el procedimiento apenas explicado, pero hará falta registrar las mediciones de campo en un cuadro para facilitar el cálculo. 10. Conociendo la altura del punto A, necesita hallar la altura de B. A tal efecto, son necesarios cinco puntos intermedios, PI1 ... PI5, y seis estaciones de nivelación, EN1 ... EN6. Nota : los puntos intermedios y las estaciones de nivelación no es necesario que estén sobre la misma línea recta, pero es importante colocar cada estación de nivelación aproximadamente equidistante de los dos puntos que se quieren medir desde esa
estación. 11. Desde cada estación de nivelación, haga una visual hacia atrás (VAt) y una visual hacia adelante (VAd), excepto:
en el punto de partida A, donde se efectúa sólo una visual hacia atrás; o en el punto de llegada B, donde se efectúa sólo una visual hacia adelante.
Ejemplo Cuadro tipo para la nivelación diferencial con varios puntos intermedios
Utilizando el punto 8 como guía, registre todas las mediciones en un cuadro y calcule el resultado. Habrá determinado que el punto B es 2,82 m más alto que el punto A, y que por lo tanto, su altura es H(B) = 100 m + 2,82 m = 102,82 m. 12. Aun cuando se proceda con cuidado, es posible cometer errores cuando se realizan cálculos aritméticos a partir de las cifras registradas. Para reducir ese margen de error, agregue dos columnas adicionales al cuadro para facilitar la verificación. En esas columnas, anote la diferencia (VAt – VAd), ya sea positiva (+), o negativa ( –) entre las medidas efectuadas en cada estación de nivelación. Por ejemplo, a partir de la EN1 se ha medido VAt(A) = 1,50 m y VAd (PI1) = 1,00 m. La diferencia 1,50 m – 1,00 m = 0,50 m es positiva, por lo tanto se anota en la columna (+) en la línea PI1. La suma aritmética de tales diferencias debe ser igual a la diferencia de nivel calculada D(H) = +2,82 m. Dichas columnas ayudan además a calcular la altura de cada punto intermedio y a verificar mejor la altura del punto B. Ejemplo Nivelación diferencial con varios puntos intermedios
Realización de un lev antam iento top og ráfico po r po ligo nal abiert a rectilínea
13. Los conocimientos adquiridos hasta ahora permiten llevar a cabo el levantamiento topográfico de dos puntos distantes, midiendo la distancia horizontal entre ellos y su diferencia de nivel.
Para realizar el levantamiento topográfico del emplazamiento de una granja acuícola, se utiliza un método muy semejante. Se prepara el mapa topográfico del sitio (ver Capítulo 9) que es una guía útil para el diseño de la granja.
14. Este método topográfico utiliza poligonales abiertas rectilíneas, o sea que comportan varias estaciones intermedias ubicadas a lo largo de una línea recta. Se conoce la altura del punto inicial A, H(A) = 63,55 m. Se quiere hallar la distancia que separa el punto B del punto A, y sus niveles. Dada la naturaleza del terreno en el cual se trabaja, es imposible ver el punto B desde el punto A, por lo cual se necesitan dos puntos intermedios, PI1 y PI2 , para la nivelación. Mida las distancias horizontales a medida que avanza con el nivel, desde el punto A hacia el B; trate de mantener la línea recta. Si no es posible, debe usar el levantamiento por poligonal abierta quebrada, que comporta la medición de los azimut de cada sección de poligonal a medida que avanza y cambia de dirección (ver punto 17).
15. Prepare un cuadro como el descrito en el punto 12 y agregue dos columnas para las distancias horizontales. Anote todas las mediciones de distancia y altura en la parte principal del cuadro. Luego, en la primera columna adicional, registre cada distancia parcial medida desde un punto al siguiente. En la segunda columna, anote la distancia acumulada, que es la distancia calculada desde el punto inicial A hasta el punto en el cual usted se encuentra midiendo. La última cifra de la segunda columna será la distancia total AB. Ejemplo Levantamiento topográfico de una poligonal abierta rectilínea por nivelación diferencial
16. Conclusiones. El punto B está situado a un nivel de 1,55 m por encima del punto A, su altura es 65,10 m y dista 156,50 m del punto A. La verificación aritmética de las diferencias (VAt – VAd) coincide con las diferencias de nivel calculadas.
Levantam ientos top og ráficos po r p oligo nales abiertas de línea qu ebrada
17. Recuerde que si realiza un levantamiento por poligonal abierta de línea quebrada (o en zigzag), también es necesario medir el azimut de cada sección de poligonal a medida que avanza, además de las distancias y las alturas. 18. Se debe realizar el levantamiento de la poligonal abierta ABCDE a partir del punto conocido A. Son necesarios cuatro puntos intermedios, PI1, PI2, PI3 y PI4. Se quiere hallar:
las alturas de los puntos B, C, D y E; las distancias horizontales entre tales puntos; la posición de cada punto en relación a los otros, de manera que se pueda preparar un mapa topográfico.
Proceda por nivelación diferencial siguiendo las indicaciones precedentes, efectuando mediciones de visuales hacia adelante y hacia atrás desde cada estación de nivelación. Mida los azimut y las distancias horizontales a medida que avanza a partir del punto conocido A, hacia el punto final E. Todos los azimut de los puntos intermedios situados sobre una misma rectas son iguales, lo cual facilita la verificación del trabajo. 19. Prepare un cuadro semejante al que se ilustra en el punto 15 y agregue tres columnas adicionales para anotar y verificar los valores de los azimut (ver Sección 71, punto 17). Anote todas las mediciones en ese cuadro. En la parte de abajo, realice todas las verificaciones de los cálculos de altura, tal como ha aprendido en los puntos precedentes. Ejemplo Levantamiento topográfico por nivelación diferencial de una poligonal abierta y quebrada
Verificación de los errores d e nivelación
20. El hecho de verificar los cálculos aritméticos no dice mucho sobre la precisión del levantamiento realizado. Para verificar la precisión de las operaciones efectuadas, se debe llevar a cabo la nivelación en sentido inverso, desde el punto final hacia el inicial, utilizando el mismo procedimiento. Es probable que la altura del punto A que se obtiene mediante la segunda nivelación, sea diferente de la altura conocida. Esa diferencia es el error de cierre. Ejemplo A partir del punto A de altura conocida, realice un levantamiento por poligonal a través de cinco puntos intermedios, PI1 ... PI5 y determine la altura del punto B. Para verificar el error de cierre, haga el levantamiento por poligonal de la recta BA, con otros cuatro puntos intermedios PI6 ... PI9 y calcule a continuación la altura del punto A. Si la altura conocida de ese punto de partida A es 153 m y si la altura calculada de A, al final del levantamiento, es de 153,2 m, el error de cierre es entonces igual a 153,2 m – 153 m = 0,2 m..
21. El error de cierre debe ser inferior al error admisible, que es el límite de error que se puede dar en un levantamiento considerado preciso. El tamaño del error admisible depende del tipo de levantamiento (prospección, preliminar, detallado, etc.) y de la distancia total recorrida durante el levantamiento. Como una ayuda para determinar la precisión de cada levantamiento, se puede calcular el error máximo admisible (EMA) expresado en centímetros, de la siguiente manera: Prospección y levantamiento preliminar EMA (cm) = 10 √D La mayoría de los levantamientos de ingeniería EMA (cm) = 2,5 √D
donde D es la distancia total recorrida durante el levantamiento, expresada en kilómetros. Ejemplo Se acaba de completar una prospección. El error de cierre es de 0,2 m o 20 cm, al final de la poligonal de 2,5 km + 1,8 km = 4,3 km de largo. En este caso, el máximo error admisible (en centímetros) equivale a 10 4.3 = 10 x 2.07 = 20.7 cm. Dado que el error de cierre es inferior al EMA, las mediciones han sido lo suficientemente precisas para una prospección.
Levantam ientos top og ráficos p or po ligon ales cerradas
22. En la sección precedente se ha llevado a cabo un levantamiento topográfico de poligonal abierta uniendo los puntos A y B. Es posible realizar el levantamiento de una poligonal cerrada, tal como el perímetro del terreno de una granja piscícola, de una manera similar. Se deben usar los vértices del perímetro A, B, C, D, E y F como puntos de nivelación y establecer entre ellos tantos puntos intermedios como sea necesario. Realice el levantamiento planimétrico como se explica en la Sección 7.1 , y utilice la nivelación
diferencial para determinar la altura de cada punto del perímetro. 23. Si no se conoce la altura exacta del punto inicial A, se le puede dar un valor cualquiera, por ejemplo H(A) = 100 m. Comience el levantamiento en el punto A y proceda en la dirección de las agujas del reloj, siguiendo el perímetro del área. Realice mediciones colocando la mira graduada en los puntos PI1, PI2, B, PI3, etc., hasta regresar al punto inicial A y cerrar la poligonal. Simultáneamente, lleve a cabo las mediciones de distancias horizontales y azimut, que sean necesarios. Registre el resultado de las lecturas en dos cuadros distintos, el primero para el levantamiento planimétrico y el segundo para la nivelación; o también en un solo cuadro que incluya las medidas de distancia. Utilizando las columnas (VAt – VAd) es fácil determinar la altura de cada punto a partir de la altura conocida (o supuesta) del punto A. Verifique todos los cálculos, tal como se ha indicado en los puntos 15 y 16. Determine a continuación el error de nivelación de cierre en el punto
A (ver punto 20). Tal error debe ser inferior o igual al error máximo admisible (ver punto 21). Ejemplo Levantamiento topográfico de una poligonal cerrada por nivelación diferencial
Levantam iento c u ad r íc u la
to po gráfico
po r
24. El método de la cuadrícula es especialmente útil para llevar a cabo el levantamiento de terrenos pequeños con poca vegetación. En áreas más grandes, con vegetación alta o bosques, el método resulta más difícil de usar y poco práctico. Su aplicación consiste en determinar cuadrados en el área objeto del levantamiento, y la altura de los ángulos de dichos cuadrados. 25. El tamaño de los cuadrados trazados depende de la precisión que se requiere. Para una mayor precisión, los lados de los cuadrados deben medir de 10 a 20 m de longitud. En el caso de prospecciones que requieren menos precisión, los lados de los cuadrados pueden medir de 30 a 50 m.
26. Seleccione la línea base AA sobre el terreno y márquela claramente con alones. Esa línea de base debe estar preferiblemente, situada al centro del lugar y paralela a los costados más largos. Si utiliza una brújula, es preferible orientar la línea base en la dirección norte-sur. 27. Trabajando cuesta arriba, encadene la línea de base a partir del perímetro del área y coloque jalones a intervalos regulares, que sean iguales a la medida del costado de los cuadrados que se ha seleccionado, por ejemplo 20 m. Numere visiblemente dichos jalones, 1, 2, 3 ...
28. A partir de cada jalón, trace una línea recta perpendicular a la línea de base , que atraviese toda la superficie del terreno.
29. Encadene toda la longitud de cada perpendicular, a cada lado de la línea base . Coloque un jalón cada 20 m (la medida del cuadrado elegida). Identifique cada jalón con:
una letra (A, B, C, etc.) que se refiere a la línea paralela a la línea base, sobre la cual se encuentra el punto en cuestión; un número (1,2,3, ... n) que se refiere a la perpendicular, trazada a partir de la línea base, a la cual el punto pertenece.
Ejemplo A 20 m del punto A1, la perpendicular 2 corta la recta AA en el punto A2. El punto B2 se encuentra 20 m a la izquierda del punto A2, sobre la recta BB..
30. Una vez trazada la cuadrícula sobre el terreno, es necesario determinar la altura de los ángulos de los cuadrados, marcados con los jalones. En primer lugar instale un punto fijo de referencia (PF) sobre la línea base AA cerca del límite del área y preferiblemente en la parte más baja (ver punto 42-44). El punto fijo de referencia se puede establecer en un sitio de altura conocida (tal como el punto de una poligonal cuyo levantamiento se ha realizado precedentemente) o también en un punto de altura supuesta (por ejemplo, 100 m) (ver punto 45). 31. Se realiza el levantamiento de los puntos de la cuadrícula, en dos etapas.
A partir del punto fijo de referencia se miden las diferencias de altura de todos los puntos de base A1, A2, A3 ... An. Se trata en este caso de la nivelación del perfil longitudinal (ver Sección 8.2).
Luego, a partir de los puntos de la línea base cuya altura ya se conoce, se miden las diferencias de nivel de todos los puntos de cada perpendicular, a ambos lados de la línea base (por ejemplo, B2, C2 y D2 seguidos por E2, F2 y G2. En este caso se trata de la nivelación de la sección transversal (ver Sección 8.2).
32.Si se utiliza un nivel con visor, se puede llevar a cabo un levantamiento radial (ver punto 34). Se coloca el nivel en la EN1 y se efectúa una visual hacia atrás leyendo en dirección al punto fijo de referencia (PF). Luego, se efectúa visuales hacia adelante leyendo todos los puntos de la línea de base que sea posible. A partir de esos datos se determina la altura del instrumento (HI) y la altura de los puntos, con HI = H(PF) + VAt y H(punto) = HI – VAd. Cuando es necesario se cambia la ubicación de la estación de nivelación y se determina un nuevo HI en el último punto conocido, que se usa como punto intermedio. A continuación se efectúa una serie de visuales hacia adelante. Dado que las distancias de la cuadrícula son fijas, no es necesario medirlas otra vez. Anote las medidas en un cuadro, tal como se ve en el ejemplo.
Ejemplo Levantamiento topográfico por cuadrículas con un nivel con visor Estación de Punto nivelado 1
2
5
6
9
12
13
PF
RV
HI
1.53 101.53
VA
Altura
Comentarios
-
100.00
Altura supuesta
A1
-
101.53 1.25 100.28
A2
-
101.53 1.20 100.33
A3
-
101.53 1.15 100.38
A3
1.48 101.86
-
100.38 Punto intermedio
A4
-
...
...
...
...
...
A9
...
...
...
...
-
100.28
A1
101.86 1.41 100.45
1.20 101.48
B1
-
101.48 0.23 100.25
C1
-
101.48 0.25 100.23
D1
-
101.48 0.28 100.20
D1
1.30 101.50
E1
-
...
...
G1
-
A2
-
A partir del A1de arriba
100.20 Punto intermedio
101.50 0.35 100.15 ...
...
...
101.50 0.47 100.03
1.35 101.68
-
100.33
B2
...
...
-
...
...
...
...
...
...
F2
...
...
-
...
G2
...
...
-
...
A3
...
...
-
100.38
...
...
... ... Ejemplo
A partir del A2 de arriba
A partir del A3 de arriba
...
Levantamiento topográfico por cuadrículas con un nivel sin visor
33.Si se usa un nivel sin dispositivo visual, primero se sigue la línea base AA. Utilizando el punto fijo como punto de referencia, se lleva a cabo el levantamiento de todos los puntos A1, A2, ... A9. Luego se repite el procedimiento a lo largo de cada perpendicular, comenzando con el punto de la línea base conocido, como punto de referencia. Se anotan todas las mediciones en un cuadro y se determina la altura de cada punto de la cuadrícula (ver puntos 38-41 para una explicación más detallada). El cuadro prevé un espacio en la parte inferior para verificar los cálculos y las mediciones (ver punto 41 en esta Sección).
Levantam ientos top og ráficos radiales
34. Para llevar a cabo un levantamiento radial (ver Sección 72), primero se debe
Use X como punto de referencia
determinar la altura del instrumento HI en la estación de nivelación O. Se mira hacia el punto X de altura conocida H(X) y se efectúa una medición de visual hacia atrás (VAt). Se aplica: HI = VAt + H(X)
35. Luego se debe determinar la altura de los puntos A, B, C y D. Se mira sucesivamente hacia cada uno de ellos, efectuando una visual hacia adelante (VAd). Se calcula su altura como H (punto) = HI – VAd. E (punto) = HI - FS
36. Se anotan todas las mediciones en un cuadro. Dicho cuadro también puede incluir datos planimétricos tales como azimut y distancias horizontales. También se pueden usar dos cuadros diferentes tal como se explicó en el punto 23. La primera línea del cuadro se refiere el punto conocido X. Dicho punto puede ser uno de los puntos del perímetro que ya ha sido determinado, o puede ser un punto fijo (ver punto 42). Se determina la posición del punto O a partir del azimut de la línea OX y la distancia horizontal OX.
Ejemplo Levantamiento topográfico radial Estación de Punto RV nivelación 0
X
0
A
VA
Altura (m)
Azimut (grados)
-
143.55
285
35.3
144.00 1.65 142.35
50
29.6
HI
0.45 144.00 -
Distancia Comentarios (m) Altura conocida
0
B
-
144.00 0.97 143.03
131
27.3
0
C
-
144.00 0.60 143.40
193
25.1
0
D
-
144.00 1.12 142.88
266
24.8
Com bin ación de los m é tod os d e levantamiento po r po ligon al y por radiación Fix the position of LS 1 37. Este método combina el
levantamiento radial con una poligonal cerrada. Se puede utilizar para reunir la información necesaria para elaborar un plano topográfico de un terreno, por ejemplo del emplazamiento de una granja acuícola (ver Capítulo 9). Aplicando los métodos de levantamiento topográfico ya estudiados, se procede de la siguiente manera: (a) a) Mediante una poligonal cerrada, se realiza el levantamiento planimétrico del perímetro del área ABCDEA. Se determina la longitud y la dirección de todos los lados (ver Sección 71). (b) En el interior del sitio, se seleccionan varias estaciones de nivelación 1, 2, 3, ... 6, desde las cuales se puede realizar el levantamiento radial de la superficie cercana.
(c) Se determina la posición de la estación de nivelación 1 midiéndola en relación a los puntos conocidos del perímetro tales como A y B. Se puede utilizar, por ejemplo,la plancheta o proceder por triangulación (ver Sección 9.2).
(d) Se unen todas las estaciones de
Choose levelling stations
Survey the boundaries
Levantamiento de todas las estaciones de
nivelación seleccionadas, mediante líneas rectas para formar una poligonal cerrada. Se efectúa el levantamiento utilizando, si es necesario puntos intermedios, para fijar la posición de cada estación y para determinar su altura. Se verifica el error de cierre (ver Sección 7.1) y esta Sección, punto 20).
nivelación
(e) A esta altura se puede iniciar el Marque las líneas radiales a los intervalos que ha elegido levantamiento topográfico detallado, procediendo sucesivamente a partir de cada estación de nivelación conocida. A partir de la estación 1, se traza una serie de líneas rectas radiales a un intervalo fijo de ángulo (tal como 20°). Esto significa que cada línea radial está a 20° de la siguiente. Se usa la brújula y jalones o estacas. Se marca sobre el terreno la línea norte-sur , que también se puede llamar la línea cero grado. De pie sobre esta línea en la estación 1, se mide y marca una línea con un azimut de 20°. Luego, girando en el sentido de las agujas del reloj, siempre en el mismo punto, se mide y marcan sucesivamente líneas con azimut 40°, 60°, ... 340°. Nota: el intervalo fijo de ángulo que se debe
usar depende de la precisión que se requiere. Valores angulares más pequeños permiten establecer un mapa más preciso del lugar.
(f) A partir de la estación 1, utilizando la nivelación diferencial, se procede al levantamiento de una serie de puntos sobre cada línea radial. Se puede elegir cualquier punto, por ejemplo la intersección de la línea radial con el perímetro del sitio, o un punto en el cual la pendiente del suelo cambia bruscamente, o el emplazamiento de una roca o un árbol. Al mismo tiempo que se determina la altura de tales puntos, se mide la distancia entre cada uno de ellos y la estación de nivelación, de manera tal que luego se los pueda transportar a un mapa. (g) Desplazándose sucesivamente a cada estación (2, 3, 4, 5, 6), se repiten los puntos (e) y (f), midiendo la altura y la distancia de puntos no conocidos elegidos al azar , ubicados sobre las líneas radiales, de manera tal de establecer el nivel de toda el área.
(h) Se anotan todas las mediciones en un cuadro y se calcula la altura de todos los puntos considerados (ver esta misma Sección, punto 36). El cuadro requiere dos columnas adicionales:
una columna llamada “línea” en la cual se registran los azimut de cada línea; una columna llamada “Distancias acumuladas”. En este espacio se puede calcular separadamente la distancia desde la estación de nivelación al punto considerado sobre cada línea radial.
Ejemplo Levantamiento topográfico radial compuesta de parte de un terreno
Levantamiento top ográfico c on un nivel sin v isor
38. También es posible realizar levantamientos topográficos a lo largo de líneas rectas utilizando niveles sin visor, tales como el nivel de cuerda (ver Sección 5.2) o el nivel de agua de tubo flexible (ver Sección 5.3). Ya se ha explicado cómo se procede para medir diferencias de nivel por cuadrícula, con ese tipo de niveles (ver punto 33 de esta Sección). Recuerde que cuando se traza la cuadrícula, la distancia entre los puntos
debe ser inferior a la longitud del nivel utilizado.
39. Este método requiere de un equipo de dos o tres personas. El observador de atrás y el de adelante realizan las mediciones en el campo, pero sólo una persona es la responsable de anotar tales medidas en el cuaderno de campo.
Ejemplo Levantamiento topográfico con un nivel de cuerda (20 m)
40. Se registran las mediciones en un cuadro o tabla para cada sector estudiado. Se miden distancias horizontales de un punto al siguiente y las diferencias de nivel correspondientes. En los puntos inicial y final, se efectúa una sola medición de altura. La persona de atrás realiza esa medición en el punto inicial y la persona que va delante, en el punto final. 41. Se determinan las distancias acumuladas a partir del punto inicial y las alturas de cada punto, como indica el ejemplo. Se pueden realizar tres verificaciones en la parte inferior del cuadro. Establecimiento de pun tos fijos de referencia para levantamientos to po gr áfic os
42. Como se acaba de explicar, la nivelación diferencial se inicia siempre midiendo una altura en relación a un punto en el suelo de altura conocida o supuesta . Tal punto se convierte en un punto fijo de referencia (PF) . La altura de ese punto fijo constituye la base para determinar la altura de los otros puntos que se deben levantar en el área. 43. Un punto fijo de referencia tiene que ser permanente. Es necesario establecer al menos un punto fijo de referencia, cerca del sitio donde se construye una granja acuícola, para que sirva como punto u objeto de referencia fijo. También es posible usar el punto fijo de referencia como punto intermedio durante un levantamiento topográfico. 44. Un punto fijo de referencia debe ser un punto perfectamente definido, fácil de encontrar y de reconocer. También debe ser fácilmente accesible, para que se le pueda colocar una mira graduada. Es posible establecer un punto fijo de referencia:
sobre un piquete de madera o bambú, colocado cerca del lugar de la construcción; clavando un clavo en un árbol o en un tronco de árbol, cerca del nivel del suelo, de manera que el clavo permanezca en su sitio aun si el árbol es abatido; fijando una varilla de hierro en un bloque de cemento cerca del nivel del suelo; sobre objetos o estructuras permanentes, que no deban ser desplazados, abatidos o modificados, tales como un puente, una roca grande o la pared de un edificio.
Nota :es preferible pintar el punto fijo de referencia o poner varias señales cerca de
él, para mostrar su ubicación.
45. En general la altura del punto fijo H(PF) no se conoce y hay que darle un valor supuesto. Una vez que se establece el primer punto fijo de referencia que se va a utilizar en un proyecto de construcción, se le asigna una altura igual a un número entero que resulte conveniente, por ejemplo 100 m. El número elegido debe ser bastante grande, de manera que ningún punto del área tenga una altura negativa. Nota : en los ejemplos precedentes,
se vio que algunos levantamientos topográficos se refieren a puntos medidos precedentemente. Esto quiere decir que las mediciones se basan en dichos puntos. Tales puntos se convierten en puntos fijos intermedios de referencia. Se determina su altura por nivelación y se transforman en alturas conocidas.
8.2 Cómo realizar la nivelación de un perfil Cuál es el ob jetivo de la niv elación de u n p erfil? Línea del terreno AB 1. El objetivo de la nivelación de un
perfil es determinar los cambios de altura de la superficie del suelo, a lo largo de una línea definida. (Ya se ha explicado en qué consiste la nivelación de un perfil usado con el método de cuadrícula en la Sección 81, punto 31). La línea definida AB puede ser el eje de un canal de alimentación de agua, de una fosa de drenaje, del dique de un reservorio o de un estanque. Igualmente se puede tratar del lecho de un río que atraviesa un valle, en el cual se quiere levantar una represa o también
puede ser una de las líneas perpendiculares a un río, trazadas a través del valle, en el curso de un levantamiento topográfico realizado para elegir el emplazamiento adecuado de una granja acuícola.
2. ormalmente, las mediciones realizadas en el curso de la nivelación de un perfil se transportan al papel, para que adquieran la forma de un diagrama o croquis, llamado gráfico. Éste muestra las variaciones de altura en relación con las distancias horizontales. Este tipo de gráfico se llama perfil del terreno y las Secciones 95 y 96 indican cómo se realiza.
En q uécon siste la n ivelación de u n perfil?
3. Para nivelar un perfil, se debe determinar la altura de una serie de puntos situados a intervalos reducidos a lo largo de una línea definida . Tales alturas determinan el perfil de la línea. 4. Existen dos tipos de perfiles comúnmente utilizados en piscicultura: perfil longitudinal y sección transversal.
· El levantamiento de un perfil longitudinal se lleva a cabo por nivelación a lo largo de una línea que constituye el eje principal del levantamiento. La línea puede ser
el eje de un canal de agua o la
Perfil AB
línea base de una cuadrícula.
· El levantamiento de una sección transversal se lleva a cabo en general, a lo largo de una línea que es perpendicular a un perfil longitudinal ya estudiado , usando
los puntos de altura conocida como puntos fijos de referencia. Definir la sección transversal de un valle, por ejemplo, puede ser muy útil para ubicar un lugar adecuado para una granja de peces. En una escala más reducida, también se puede llevar a cabo el levantamiento de la sección transversal para canales de alimentación de agua, construcción de represas o de estanques. Ya se vio cómo se usan los perfiles de sección transversal cuando se lleva a cabo un levantamiento con el método de la cuadrícula (ver Sección 81, punto 31).
Levantam iento d e un p erfil lon gitu din al con el mé tod o rad ial Marque con piquetes la línea 5. Se debe realizar el levantamiento
de la línea AB, el eje de un canal de agua, aplicando el método radial y utilizando un nivel con dispositivo visual. Se mide la distancia horizontal y se marca la línea con estacas o alones cada 25 m, desde el comienzo hasta el final. Se añaden algunos puntos adicionales donde existen pronunciados cambios de pendiente. En cada jalón se indica claramente la distancia desde ese punto, hasta el punto inicial A, o sea la distancia acumulada. 6. Se coloca el nivel en EN1. Se efectúa una visual hacia atrás, VAt, desde un punto fijo de altura H(PF) para determinar la altura del instrumento HI, tal como: HI = VAt + H(PF)
Determine Hl y LS 1
7. Desde la estación de nivelación Efectue visuales hacia los puntos que se han marcado EN1, se efectúan visuales hacia adelante (VAd) dirigidas a tantos puntos (por ejemplo, seis) de la recta AB como sea posible, comenzando con el punto inicial A.
8. Cuando es necesario se desplaza el nivel hacia una nueva estación, para seguir leyendo los puntos siguientes, teniendo en cuenta que:
Haga una lectura de mira hacia adelante desde LS 1 hacia el punto intermedio
primero, se debe elegir un punto intermedio PI y efectuar una visual hacia atrás, VAt, para determinar su altura a partir de EN1; el observador se desplaza hacia la próxima estación de nivelación, EN2, desde la cual puede ver el punto intermedio, PI; el observador efectúa una visual hacia atrás, VAt, en ese punto intermedio para determinar la nueva altura del instrumento, HI.
9. A continuación se llevan a cabo visuales hacia adelante, VAd, dirigidas a tantos puntos como es posible, hasta alcanzar el punto final de la recta AB. Si es necesario, se usa otro punto intermedio y una nueva estación de nivelación, tal como se ha descrito en el punto 8.
Haga una lectura de mira hacia atrás desde LS 2 hacia el punto intermedio
10. Todas las mediciones se anotan en el cuaderno de campo, utilizando un cuadro similar a los que se usaron con los otros métodos. Se determinan las alturas de los puntos (excepto de los puntos intermedios) restando cada visual hacia adelante, VAd, de su correspondiente HI. En el ejemplo que se da en esta página, la distancia horizontal acumulada (en metros) aparece en la primera columna como la numeración de los puntos: 00, 25,
Haga lecturas de mira hacia los puntos que se han marcado
50, 65, etc.
Ejemplo Levantamiento radial de perfil longitudinal con nivel con visor Puntos (m)
RV
HI
VA
Altura(m)
Comentarios
PF
1.37
2.87
-
1.50
Clavar al pie del tronc del árbolp
00
-
2.87
1.53
1.34
Inicio del canal
25
-
2.87
1.67
1.20
50
-
2.87
1.73
1.14
65
-
2.87
1.90
0.97
75
-
2.87
2.05
0.82
100
-
2.87
2.22
0.65
TP
1.80
3.07
1.60
1.27
125
-
3.07
2.27
0.80
150
-
3.07
2.37
0.70
175
-
3.07
2.57
0.50
200
-
3.07
2.77
0.30
230
-
3.07
3.00
0.07
Cambio de marcada
pendient
Sobre piedra
Final del canal
Levantamiento de un perfil longitud inal por poligonal Marque la línea a intervalos de 10 m 11. Se debe llevar a cabo el
levantamiento de la misma recta AB, el eje de un canal de agua, para establecer su perfil. Se usa un nivel sin dispositivo visual, tal como un nivel de agua de tubo flexible (ver Sección 5.3). Dado que se usa este tipo de nivel, se procede a un levantamiento por poligonal. Se marca la línea AB clavando jalones en el suelo a intervalos regulares. La longitud de los intervalos depende del largo del nivel (en este caso, 10 m). Se agregan jalones intermedios cuando aparecen cambios de pendiente muy marcados. En cada
alón se marca su distancia en relación al punto inicial A. 12. Nivele una línea de unión entre el punto fijo de referencia PF y el punto inicial A ver Sección 53, puntos 6-12). Esta operación permite conocer la altura del punto A, mediante el punto intermedio 1. Nivele el punto de enlace 13. Proceda al levantamiento de los desde el punto fijo de referencia (PF) puntos marcados a lo largo de la recta, usando el método indicado. En cada y nivele después los puntos de la línea que los une punto se deben efectuar dos lecturas de escala, una hacia atrás y una hacia adelante, excepto en el punto final en el cual se realiza solo una medición de altura. 14. Una sola persona debe ser la responsable del registro de las mediciones en el cuaderno de campo, utilizando un cuadro semejante al que aparece en la Sección 81, punto 41. Pero en este caso no es necesario anotar las distancias en el cuadro, ya que ellas identifican los puntos objeto del levantamiento. Las verificaciones se realizan en la parte inferior del cuadro, como es habitual. Recuerde que este tipo de levantamiento se realiza sin puntos intermedios.
Ejemplo
Levantamiento por poligonal de un perfil con un nivel de tubo flexible (10 m)
Levantamiento de la sección transversal
15. Después de haber determinado la altura de los puntos del perfil longitudinal, se procede al levantamiento de las secciones transversales perpendiculares. Estas secciones transversales pueden pasar por tantos puntos como sea necesario, y en general son útiles para establecer curvas de nivel en terrenos largos y estrechos (ver Sección 83). 16. Será necesario recoger mayor información sobre algunos puntos del perfil longitudinal. Se eligen dichos puntos y se marcan. Luego se trazan y marcan líneas perpendiculares a tales puntos (ver Sección 3.6); se prolongan dichas perpendiculares, tanto como sea necesario, a ambos lados de la poligonal. En este tipo de nivelación, tales perpendiculares se llaman las rectas de la sección transversal. Nota : en los puntos en los cuales la Haga dos secciones transversales en cada cambio de dirección poligonal cambia de dirección (por ejemplo, el punto 175 del dibujo), es necesario trazar dos perpendiculares, E y F; cada una de estas líneas es perpendicular a una sección de la poligonal.
17. Se eligen y se marcan claramente los puntos de cada recta de sección transversal que se quieren medir. En este caso, los puntos no tienen que estar a una distancia regular unos de otros. Más bien, es preferible que estén ubicados donde el terreno presenta modificaciones, que pueden corresponder a cambios de pendiente.
18. Como ya se conoce la altura de los puntos de la poligonal, a partir de un estudio preliminar, se los considera como puntos fijos. Se procede con el levantamiento del perfil de puntos seleccionados a lo largo de las rectas de sección transversal, tal como se explicó previamente. A tal efecto, se realiza el levantamiento:
radial, con un nivel con visor (ver
por poligonal, con un nivel sin visor
la presente Sección, puntos 5-10); o (ver la presente Sección, puntos 11-14).
Nota : también se puede proceder por
poligonal utilizando un un nivel visual simple ,como el nivel de bambú (ver Sección 56) o un nivel de mano (ver Sección 5.7).
19. Las notas tomadas en el campo resultarán semejantes a las indicadas en los puntos 10 ó 14, dependiendo del método de nivelación utilizado. De todos modos, la identificación de los puntos es distinta. En efecto, se identifica cada recta de sección transversal por el número correspondiente al punto de la poligonal de altura conocida. Para hacer esto, se identifican los puntos medidos de cada recta según se encuentren a la izquierda o a la derecha de la poligonal . Se completa la identificación con la distancia (en metros) medida desde el punto de la poligonal. El ejemplo a continuación presenta las notas tomadas en el campo y los cálculos efectuados durante un levantamiento radial, en el cual cada recta de sección transversal ha sido medida desde una única estación de nivelación. Ejemplo Nivelación radial de un corte transversal Punto de la poligonal
Punto
RV(m) HI(m) VA(m) Altura(m) Comentarios
Derecha Izquierda 50
...
...
75
-
-
10
-
...
...
0.54 40.94
...
...
-
40.40
40.94 1.09
39.85
Borde del camino existente
100
125
150
18
-
40.94 1.15
39.79
-
9
40.94 0.85
40.09
-
16
40.94 0.68
40.26
-
-
8
-
38.96 1.23
37.73
-
4
38.96 1.11
37.85
-
16
38.96 0.78
38.18
1.15 38.96
-
5
-
36.64 1.12
35.52
20
-
36.64 1.55
35.09
-
14
36.64 1.03
35.61
25
36.64 0.89
35.75
...
...
...
-
37.81
-
...
0.97 36.64
-
...
8.3 Cómo trazar curvas de nivel Quées u na c ur va d e niv el? 1. Una curva de nivel es una línea recta
o curva, imaginaria y continua, que une puntos del terreno que tienen la misma altura. La altura de tales puntos debe ser medida en relación al mismo plano de referencia. Ejemplo Si se vierte agua en un hueco del terreno, es posible observar que la superficie del agua forma una línea continua constituida por los puntos en los cuales el agua está en contacto con los costados del hueco. Esa línea define la curva de nivel que corresponde a esa altura de agua en el hueco. Un lago o un reservorio también definen una curva de nivel correspondiente a la superficie, que depende del nivel del agua. En q uécon siste el trazado de cu rvas de niv el?
35.67
...
Borde del campo de maíz
Borde de un bosquecillo
2. Trazar curvas de nivel consiste en identificar dichas curvas en el terreno, marcarlas con jalones y transportarlas a un mapa o plano La Sección 9.4 ofrece información adicional sobre el dibujo de curvas de nivel en mapas y planos.
3. El trazado de curvas de nivel se usa en acuicultura para resolver dos tipos de problemas:
si ya se ha decidido la ubicación de un punto, puede ser necesario identificar la curva de nivel que pasa por ese punto;
Ejemplo Se ha elegido el punto de llegada de un canal de alimentación de agua, en una granja acuícola. A continuación se debe determinar el eje del canal, que generalmente describe una curva de nivel, remontándose hasta la fuente de suministro del agua (que puede ser un punto a lo largo del río, o la tubería de salida de una bomba). si se debe dibujar un plano o mapa que muestre el relieve del terreno, es necesario determinar la ubicación de las curvas en el terreno para poderlas transferir luego al papel. Ejemplo Se ha elegido el emplazamiento de una granja acuícola. Para poder planificar, diseñar y construir la granja, es necesario previamente realizar un mapa topográfico que muestre la localización de una serie de curvas de nivel, a partir de las cuales se conoce el relieve del terreno.
4. si se debe dibujar un plano o mapa que muestre el relieve del terreno, es necesario determinar la tubicación de las curvas en el terreno, para poderlas transferir luego al papel. 5. En las siguientes secciones se estudia cómo realizar el levantamiento de curvas de nivel en el terreno, para luego preparar un mapa topográfico (ver Sección 94). Cuáles so n lo s pr inc ipales m é tod os d e levant am iento de cu rvas de niv el?
6. La determinación de todas las curvas de nivel de un terreno es una tarea imposible. Por lo tanto, es necesario decidir cuántas curvas de nivel se deben identificar en cada área. En tal caso, se fija la diferencia de nivel entre curvas cercanas, que se llama intervalo de curvas de nivel .
7. La elección del intervalo que se va a usar depende sobre todo de la precisión que se requiere, de la escala en la cual se debe dibujar el plano (ver Sección 91) y del tipo de terreno que es objeto del levantamiento. Los intervalos de curvas de nivel en general varían de 0,25 m a 1 m . Este rango de intervalos asegura una buena precisión, permite dibujar mapas topográficos a gran escala de áreas planas o con una ligera pendiente (como son los terrenos que se eligen para construir granjas acuícolas). Dado que los intervalos menores hacen muy difícil el trazado de curvas de nivel, en general las prospecciones y los estudios preliminares se llevan a cabo con un intervalo de curvas de nivel mayor que el usado posteriormente para levantamientos más detallados.
Ejemplo Relaciones existentes entre el tamaño de las curvas de nivel y algunos factores
Factor
Precisión requerida
Intervalos entre curvas de nivel Más pequeño
Más grande
Alta
Baja
Escala del mapa Escala Escala (Sección grande pequeña 9.1) Tipo de Plano Inclinado terreno 8. Existen dos métodos principales de trazado de curvas de nivel:
un método directo, por el cual se trazan y marcan la línea que sigue cada curva de nivel en el terreno, y luego se realiza el levantamiento planimétrico de dichas líneas para poder representarlas en un mapa; un método indirecto, por el cual se realiza un levantamiento topográfico del área para determinar una serie de puntos de altura conocida. Luego se los representa en el plano y se determina la curva de nivel a partir de ese plano.
Elec ci ón d e u n m é to do levantamiento de curvas nivel
de de
9. Cuando se selecciona el método que se va a usar para trazar curvas de nivel, es importante recordar que:
Trazado directo de curvas de nivel
el método directo es más lento, pero más preciso. Es preferible usarlo para trazar curvas en un área relativamente pequeña que se debe estudiar en detalle, a
ITrazado indirecto de curvas de nivel
una escala grande; el método indirecto es más veloz, pero no tan preciso. Se usa para trazar curvas en áreas grandes que luego se transfieren al plano en pequeña o media escala. Es preferible asociarlo con el uso de la plancheta (ver Sección 75).
Trazado de curv as de nivel en el terreno co n un nivel con d ispositivo v isual Establezca un punto fijo de referencia (PF) A continuación se explica el método en la parte mas baja de la parcela directo de trazado de curvas de nivel
que permite determinar una serie de puntos en el suelo que tienen exactamente la misma altura.
10. Se inicia el trazado de curvas de nivel del sitio ABCDEA en un punto de altura conocida, tal como un punto fijo de referencia ya existente, PF .Si no existe tal punto en el área, se puede establecer:
mediante nivelación diferencial a partir de un punto fijo de referencia fuera del área, en dirección a un punto dentro del área; o también suponiendo una altura conveniente para el punto fijo (tal como 100 m), de manera que ningún punto considerado sucesivamente resulte con una altura negativa.
Nota : es preferible que el punto fijo
de referencia quede establecido en el medio de la parte más baja del terreno, de manera que el levantamiento se pueda realizar cuesta arriba. 11. A partir del punto fijo de Trace la línea FG desde el punto fijo de referencia (PF)
referencia PF, en el punto F, trace y marque la línea recta FG . Asegúrese que la recta sigue la dirección de la pendiente más pronunciada del terreno . La recta debe atravesar toda el área.
y líneas paralelas a intervalos regulares
12. Trace una, serie de líneas paralelas a FG. a intervalos regulares. Para elegir el intervalo entre las paralelas, use:
10 m o menos, si el intervalo de curvas de nivel debe ser de 0,25 a 0,50 m; 25 a 30 m, si el intervalo de curvas de nivel debe ser de 1 a 1,50 m; 50 m, si el terreno tiene una pendiente muy suave o regular.
13. Si se conoce la altura H(PF) del Establezca una visual hacia atrás hacia el punto fijo de referencia punto fijo de referencia PF, a partir de (PF) y calcule la curva de nivel mas cercana una prospección anterior, primero se determina un punto de la recta que tenga un altura correspondiente a un múltiplo del intervalo de curva de nivel elegido. Se puede usar un nivel con dispositivo visual junto con una mira graduada de tablilla .
De esta manera, es posible fijar la tablilla en la mira a la altura requerida para identificar la primera curva de nivel en el terreno.
Ejemplo
PF está a una altura de 59,36 m. Con el nivel con dispositivo visual instalado en la EN1 y la mira graduada colocada en PF, se efectúa una VAt = 3,23 m. Se elige el intervalo de curva de nivel, por ejemplo IC = 0,25 m. Se calcula el múltiplo de IC (= nIC) más cercano a H(PF) =
Coloque la mira de tablilla en H(BM) - n(CL) por debajo de la línea de mira
59,36 m, de la siguiente manera: a) H(PF) ÷ IC = 59,36 m ÷ 0,25 m = 237,44 .. o el número redondo n = 238; b) n x IC = 238 x 0,25 m = 59,50 m. La diferencia entre H(PF) y n(IC) es igual a 59,50 m – 59,36 m = 0,14 m. Coloque la tablilla en la mira graduada a la altura de VAt menos esa diferencia, o sea 3,23 m – 0,14 m = 3,09 m. Determine la posición de la primera curva de nivel a la altura 59,50 m. Cuando la mira de tablilla esté en la línea de miraquiere decir que se ha encontrado un punto de la primera curva de nivel
14. Este método exige el concurso de un asistente. En EN1, desde donde es posible observar la mayor cantidad de puntos vecinos, se instala el nivel. Sosteniendo la mira graduada con la tablilla ya ajustada, el asistente remonta lentamente la pendiente, a partir del punto fijo recorriendo el eje FG. El operador mira hacia la tablilla con el nivel y le dice al asistente que se detenga cuando la línea visual coincide con la tablilla. El punto en el terreno X donde le encuentra la mira graduada debe estar a una altura de 59,50 m. Ese es el primer punto de la curva de nivel de 59,50 m. El operador indica al asistente que marque el punto con un alón. Es importante indicar
Marque el punto
claramente en el jalón la altura del punto. 15. El asistente se desplaza llevando Haga el levantamiento de otros puntos de la misma curva de nivel la mira graduada hacia otra línea paralela, donde se determina y marca un segundo punto Y, siempre a la altura de 59,50 m, siguiendo el mismo procedimiento. Se repite la operación en todas las líneas paralelas, hasta que la curva de nivel de 59,50m ha sido completamente marcada en el suelo, a lo largo de toda el área.
16. Para determinar la siguiente curva de nivel, se debe cambiar la posición de la tablilla en la mira. Como se procede remontando la pendiente, y se usa un intervalo de curva de nivel de 0,25, se debe bajar la tablilla 25 cm, o sea 3,09 m – 0,25 m = 2,84 m. En esta posición, la tablilla indicará puntos en el suelo que tengan una altura de 59,50 m + 0,25 m = 59,75 m, si se sigue midiendo a partir de la misma estación de nivelación EN1.
Baje la mira de tablilla de acuerdo con el intervalo seleccionado
17. A partir de EN1, se determinan Haga el levantamiento de la siguiente curva de nivel todos los puntos de las líneas paralelas que tienen una altura de 59,75 m y se marca una segunda curva de nivel en el suelo. Nuevamente se baja la tablilla otros 0,25 m, hasta una altura de 2,84 m – 0,25
m = 2,59 m para determinar los puntos que están en la curva de 60 m. 18. Si es necesario cambiar la estación de nivelación pero se sigue midiendo la misma curva:
Para seguir en la misma curva de nivel, mueva el nivel y ajuste después la mira de tablilla
se pide al asistente que sostenga la mira graduada en uno de los puntos de la curva; se mueve el nivel hacia una nueva y más conveniente estación de nivelación; se le dice al asistente que ajuste la altura de la tablilla hasta que quede alineada con la línea visual del nivel; se continúa el levantamiento de la misma curva de nivel.
Para una nueva curva de nivel, 19. Si es necesario cambiar la coloque la mira de tablilla por debajo de la línea de estación de nivelación, al mismo mira tiempo que se inicia el trazado de una nueva curva
se pide al asistente que sostenga la mira graduada en un punto de la curva que se acaba de medir; se mueve el nivel hacia la nueva estación; se ajusta la altura de la tablilla con la nueva línea visual; se cambia la altura de la tablilla para determinar la nueva curva de nivel (bajándola 0,25 m, por ejemplo, ver punto 16). Localice la nueva curva de nivel
20. Una vez determinada la intersección de las varias curvas de nivel con cada línea paralela, se deben medir las distancias horizontales entre todos los puntos marcados. Para hacer esto, se puede proceder por encadenado a lo largo de las líneas paralelas, comenzando por los límites del área (ver Sección 26). Estas mediciones permiten el posterior establecimiento del mapa topográfico del sitio (ver Sección 9.4). Mida la distancia horizontal entre los p untos
Trazado de curvas de nivel con un nivel sin visor 21. Si se utiliza un nivel sin visor (tal Trace una línea a través del punto fijo de referencia (PF) y paralelas a intervalos regulares como un nivel de cuerda o un nivel
de bastidor en forma de A) para trazar curvas de nivel en un terreno, la primera cosa que se debe hacer es establecer un punto fijo de referencia PF, cerca del límite del área. Como de costumbre, el punto fijo de referencia puede ser un punto de altura conocida o de altura supuesta. Se debe situar en la zona más baja del terreno (ver Sección 81, puntos 42-44).
22. Trace una línea FC a partir del PF , y trace líneas paralelas a esta recta a una distancia determinada, tal como se ha descrito en los puntos 11-12 más arriba. Ejemplo Distancia determinada paralelas = 10 m.
para
las
23.. Si se utiliza un punto fijo de referencia de altura conocida, se procede como se ha indicado en el punto 13 para calcular la altura de la primera curva de nivel que se determina, cerca del punto fijo de referencia. También se calcula la diferencia entre la altura de esta primera curva y la altura del punto fijo de referencia.
Calculate the nearest contour line
Ejemplo
Altura del PF, H(PF) = 127,85 m Intervalo de curva de nivel elegido = 0,50 m Múltiplo de H(PF) = 127,85 m ÷ 0,50 m = 255,70, por lo tanto se elige n= 256 La primera curva de nivel estará a un altura de 256 x 0,50 m = 128 m Diferencia de altura entre H(curva) y H(PF) = 128 m 127,85 = 0,15 m.
24. Cerca del punto fijo de referencia
Halle la diferencia de altura
se colocan algunos objetos (tales como ladrillos, piedras, planchas de madera, una lata o una caja) para representar físicamente la altura de la primera curva de nivel calculada. Ejemplo
Use ladrillos para compensar la diferencia de altura en el punto fijo de referencia (PF)
Cerca de PF, coloque algunos ladrillos y ajuste su parte superior a una altura de 0,15 m por encima de H(PF), usando una regla y un nivel de albañil (ver Sección 5.1). La parte superior de
estos ladrillos estará a un altura de 128 m. 25. Determine un punto en el suelo X, Localización de una curva de nivel a partir de un punto fijo de referencia (PF) de altura conocida cerca de PF y situado sobre la línea CF que pasa por PF, y que tiene la misma altura que los objetos colocados cerca de PF. Para hacer esto, use alguno de los métodos descritos antes (ver Secciones 51, 62-64 y 66). Este punto del suelo X es el primer punto de la curva de nivel 128 m. Ejemplo Usando un nivel de regla, transfiera la altura 128 m desde la parte superior de los ladrillos al punto en el suelo X, sobre la línea CF, pasando por PF..
26. Si se usa un punto fijo de Localización de una curva de nivel a partir de un punto referencia con una altura supuesta y fijo de referencia (PF) al que se ha asignado una altura determinada se trabaja cuesta arriba, determine el punto X de la línea que pasa por PF del mismo modo. La altura de ese punto será igual a la altura supuesta H(PF) más el intervalo de curva de nivel IC. Ejemplo
Si H(PF) = 100 m y IC = 0,50 m, significa que la altura de los ladrillos es 0,50 en PF. Marque el sitio del punto cercano X en el cual H(X) = 100 m + 0,50 m = 100,50 m.
27. Inicie el trazado de la curva de
Marque las intersecciones la curva de nivel con las
nivel a partir del punto X usando uno de los métodos descritos en el Capítulo 6. Marque con un jalón, cada punto donde la curva de nivel que se está trazando cruza una de las líneas paralelas. En cada jalón se debe indicar claramente la altura del punto al suelo. 28. Cada vez que se concluye el trazado de una curva, se determina el primer punto, Z, de la curva siguiente usando un método similar al descrito en el punto 24. En el punto conocido X, donde la última curva de nivel cruza la línea central CF, se colocan objetos cuya altura total es igual al intervalo de curva de nivel . Se transfiere ese nuevo nivel horizontalmente a lo largo de la línea CF al punto Z de la próxima curva de nivel. Si el intervalo es grande, es necesario usar puntos intermedios y proceder por etapas. Ejemplo
paralelas
Transfiera la altura del intervalo de la curva de nivel
IC = 0,50 m Transfiera la primera H(curva) mediante + 0,25 m, de X a Y. Repita nuevamente de Y a Z, para totalizar + 0,50 m = 2 x 0,25 m.
29. Una vez marcadas todas las curvas con jalones sobre el terreno, se miden las distancias horizontales a lo largo de las líneas paralelas Esto facilita la preparación de un mapa topográfico (ver Sección 9.4).
Mida las distancias horizontales entre los puntos
Trazado d e cur vas d e nivel co n el m é tod o in dir ecto Cuadrícula 30. También es posible trazar curvas
de nivel usando un método indirecto. En este caso se realiza un levantamiento topográfico del área, usando un patrón definido, tal como:
una cuadrícula, para determinar la altura de los puntos ubicados en las intersecciones de la cuadrícula constituida por parcelas cuadradas o rectangulares; radial, para determinar la altura de puntos elegidos al azar, localizados en líneas radiales que parten de un punto conocido y se encuentran a un intervalo de ángulo definido; sección transversal, para determinar la altura de puntos situados sobre líneas rectas cortas trazadas perpendicularmente a una línea base conocida.
31. Ya se vio que la cuadrícula se usa comúnmente para trazar curvas de nivel en áreas relativamente pequeñas, en especial si el perímetro ya ha sido nivelado (ver Sección 81, puntos 24-33). 32. También se estudió el modelo radial , que es especialmente útil en áreas grandes (ver Sección 81,
Radiación
puntos 34-36). 33. Finalmente se consideró la sección transversal. Este tipo de procedimiento se usa normalmente en prospecciones, cuando se requiere un plano de curvas de nivel de una franja larga y estrecha de terreno para elegir el trazado más adecuado para nuestros propósitos. Se trazan líneas a una distancia de 30 a 100 m y de unos 50 a 100 metros de largo a cada lado de la poligonal principal, y perpendiculares a ella. Sucesivamente se determina la
Secciones transversales
altura de los puntos a los largo de la sección transversal (ver Sección 82, puntos 15-19).
ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s08.htm#top
LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS – NIVELACIÓN DIRECTA
5. MEDICIÓN DE DIFERENCIAS DE ALTURA - PARTE 1 5.0 Introducción Diferencias piscicultura
de
nivel
en
1 . En piscicultura, a menudo hace falta medir la diferencia de nivel entre dos puntos. Para construir un estanque, es necesario decidir la altura de los diques que se deben alzar y la profundidad que se debe excavar. Para decidir el trazado de los canales de alimentación de agua también se deben realizar mediciones de alturas y profundidades. Por último, si se quiere crear un reservorio, se deben realizar mediciones de nivel para decidir su perímetro (ver Colección FAO:Capacitación número 4, Piscicultura de agua dulce: El agua, Sección 42, pag.102).
Tipo de prob lemas que se presentan
1. La medición de diferencias de nivel presenta tres tipos de problemas.
2. Puede suceder que tengamos que medir diferencias de nivel entre una serie de puntos en el suelo, para compararlos. Comparando los resultados obtenidos, se calcula la altura de los puntos dados y se dibuja un mapa (ver Capítulo 9). Esta operación que consiste en establecer el nivel de los puntos del terreno se llama lnivelación (ver Secciones 5159). 3. También es posible que se tengan que localizar puntos situados en un mismo nivel, en la misma cota. Esta operación se llama trazado de curvas de nivel (ver secciones 62 a 68).
4. Por último, es posible que uno deba determinar puntos que presenten una diferencia de nivel dada. En este caso, el resultado de la operación será el trazado de líneas de pendiente con un gradiente definido (ver Sección 69).
Cálculo de diferencias de altura
Curva de nivel
Determinación de una pendiente
Medición d el nivel de puntos situados en el su elo Nivel de regla 5. Las diferencias de nivel entre dos
puntos, generalmente se miden con un dispositivo llamado nivel. Se llama así porque define una línea perfectamente horizontal. El nivel de cada punto se mide en función de su distancia vertical por encima o por debajo de dicha línea horizontal. 6.Esa línea horizontal se puede definir de dos modos, según el tipo de instrumento de medición usado para determinar la altura de los puntos. Si se utiliza un nivel sin visor (ver Secciones 51-53), la línea horizontal se define mediante una regla, una nivel de cuerda o un nivel de agua. Si en cambio se utiliza un nivel
Nivel con visor
con visor (ver Secciones 54 a 59), la horizontal se define como una prolongación de la línea visual*.
7. Los niveles con visor se usan siempre conjuntamente con una escala graduada vertical que mide la altura de la visual en cada estación.
Miras graduadas
8. Una mira graduada es una regla dotada de una escala vertical graduada. Existen varios modelos que se pueden adquirir o pueden ser fabricados por uno mismo (ver los puntos siguientes). Las miras graduadas generalmente miden de 2 a 5 m de longitud, son plegables o telescópicas y fabricadas de madera recubierta de plástico o de aluminio. Las miras graduadas de auto lectura normalmente están graduadas en metros, decímetros y centímetros. Estas graduaciones están escritas al revés para que puedan ser leídas con el telescopio. La llamada mira de tablilla incorpora un <> móvil con una línea de referencia que puede ser colocada a una altura dada.
Constru cción de una m ira graduada artesanal 9. Para construir una mira graduada artesanal se necesita un trozo recto de
Marque las ... o use cintas de graduaciones medición
madera de 2 a 3 m de largo y de 5 a 10 cm de ancho. Marque claramente las graduaciones cada 10 cm. La mejor solución es pintar la mira de blanco y las graduaciones de rojo. Haga las marcas bastante grandes (alrededor de 1 cm de ancho) para que se puedan leer desde lejos, fácilmente y con precisión. 10. También se puede fabricar una mira graduada encolando una o varias cintas métricas graduadas sobre un trozo recto de madera de 2 a 3 m de largo. Pegue las cintas a lo largo de la madera, una a continuación de la otra. Para leer con precisión las graduaciones pequeñas conviene reducir la distancia desde la cual se toman las medidas o pedirle a un asistente que lo haga. 11. En la Sección 65 se describe otro tipo de mira graduada que se usa para definir curvas de nivel y para trazar líneas de pendiente constante.
Elección d el m ejor m é tod o para m edir diferencias de n ivel Nivel de cuerda 12. Existen varios métodos buenos
para medir diferencias de nivel. La elección de un método depende de varios factores. Cada uno de estos métodos se describe en las secciones siguientes. El Cuadro 7 también puede ayudar a comparar los métodos y a elegir el más adecuado a cada necesidad. Los capítulos 7 y 8 del Volumen 2 incluyen información adicional sobre cómo planificar el levantamiento topográfico, cómo registrar las medidas realizadas y cómo calcular los resultados.
Teodolito
Nivel en T mejorado
CUADRO 7 Métodos de medición de diferencias de altura 1 NIVELES SIN VISOR Sección2
5.1 *
5.2 *
5.3*
Método3
Nivel de regla
Nivel de cuerda
Nivel de agua de tubo flexible
Distancia, m
2.5 to 3
20
10 to 15
Precisión
Comentarios
Fácil de Media a transportarDe uso alta rápido
Personas, equipo
1 persona, nivel de albañil 1 regla graduada
Media
Muy fácil de transportar De uso rápido Para terrenos accidentados
Alta
Algo incómodo para transportar De uso rápido 2 personas, Para terrenos dos reglas accidentados pero graduadas despejados Evitar la pérdida del agua
3 personas, nivel de albañil dos reglas graduadas
NIVELES CON VISOR
5.4*
Nivel en T
10
Baja a media
Medición aproximadaUtil para canales y tuberías
2 personas, 1 mira graduada 2 personas, nivel de albañil, 1 mira graduada 2 personas, 1
5.5 *
Nivel en T mejorado
15 a 20 Medio
Particularmente bueno para diques y nivel de agua en futuros reservorios
5.6**
Nivel de
15 a 20 Baja a
Muy afectado por el
bambú Nivel de mano
5.7*
5.8***
Nivel de anteojo
media
viento
mira graduada
10 a 15 Baja
Método aproximado y rápido, mejor cuando puede sostenerse en un
2 personas, 1 nivel de mano, 1 mira graduada
sobre 100
Costoso, delicadoNivelación automática con hilos estadimétricos
2 personas, nivel costoso, trípode, 1 mira graduada especial
Muy alta
Ver también el Cuadro 8 para trazado de curvas de nivel y pendientes * Simple ** más difícil *** muy difícil 3 En cursiva, equipo que usted mismo puede hacer 1
2
Cálculo de las d iferencias d e nivel a p artir de la p endiente
13. Si se conoce la pendiente promedio entre dos puntos (ver capítulo 4), es fácil calcular la diferencia de nivel correspondiente. Primero se debe medir la distancia horizontal D en metros, entre los puntos A y B (ver capítulo 2). Para calcular la diferencia de nivel H (en metros), se multiplica D por la pendiente S expresada en centésimos: H = D x 0.0S Ejemplo
La medida de la distancia D = 20 m y S = 5% = 0,05 H = 20 m x 0.05 = 1 m. Medición de distancias horizontales
... y de la pendiente
... para calcular la altura
Cálcu lo d e las difer enc ias de n ivel a part ir de lo s áng ulo s ver ticales
14. Si se conoce la medida en grados del ángulo vertical ABC, se puede calcular la diferencia de nivel AC a partir de:
la distancia a nivel del suelo BC a lo largo de la pendiente AC = BC x sin ABC
Conociendo la distancia a nivel del suelo, calcular AC = BA x sine ABC
obteniendo el valor de sen ABC en el Cuadro 14;
la distancia horizontal BA AC = BA x tan ABC
obteniendo el valor de la tangente ABC en el Cuadro 3. Ejemplo
Conociendo la distancia horizontal, calcular AC = BA x tangent ABC
El ángulo vertical ABC es igual a 7 grados y se debe calcular la distancia AC. Conociendo la longitud BC = 47 m; y a partir del Cuadro 14, sen 7 = 0,12187, AC = 47 m x 0,12187 = 5,72789 m = 5,73 m. Midiendo la longitud de BA = 46,7 m y a partir del Cuadro 3, tan 7 = 0,1228, AC = 46,7 m x 0,1228 = 5,73476 = 5,73m.
Cálculo de dis tancias h orizon tales a partir de las d iferencias d e nivel Distancia a nivel del suelo 15. . En una sección anterior se
explicó que las distancias medidas sobre un terreno en pendiente se deben corregir para establecer el valor de la distancia horizontal (ver Sección 26). 16. También se ilustró uno de los métodos para corregir la medición de una distancia, en función del valor de la pendiente (ver Sección 40, puntos
Diferencia de altura
10-13). 17. Otro modo de corregir la medida de distancias sobre un terreno en pendiente, consiste en utilizar las mediciones de diferencias de nivel aplicando la siguiente fórmula: Distancia horizontal = (G2 - H2) donde G = ABes la distancia medida
CB = (G2 - H2)
(en metros) a lo largo de la pendiente y H = AC es la diferencia de nivel (en metros) entre los dos puntos.
Ejemplo
Distancia a nivel del suelo = 45 m
Se ha medido la distancia AB = 45m sobre un terreno en pendiente La diferencia de nivel AC entre los puntos A y B es igual a 9 m. To La distancia horizontal entonces es igual a:
CB = ((45 m)2 (9 m)2) = (2025 m - 81 m) = 1944 m = 44.1 m Diferencia de altura = 9 m
Cómo utilizar el nivel de regla
= 2
2
(45 - 9 ) = 44.1
1. Es posible fabricar un dispositivo sencillo para medir las diferencias de nivel en distancias pequeñas, mediante un nivel de albañil (ver Sección 61) y un listón de madera.
Fabricación de la regla
2. Consiga un trozo de madera de 2,5 Haga que todas las caras sean planas y se corten en ángulo recto a 3 m de longitud y lo suficientemente ancho como para que no se tuerza. El listón de madera se debe cortar con mucho cuidado de manera que las aristas sean perfectamente rectilíneas y las caras estén en escuadra. 3. Una vez que el listón esté listo, coloque uno de los extremos delante de sus ojos y examine las caras inferior y superior, para elegir la que esté más recta.
Fabricación d e un nivel de regla
4. Con una cuerda delgada, ate
Ate el nivel a la cara más recta del listón
sólidamente el nivel de albañil en el centro de la cara más derecha de la regla de madera. Verifique que el nivel de albañil quede perfectamente paralelo a dicha cara.
Medición de diferenc ias de nivel med iante el nivel de regla
5. Coloque uno de los extremos de la regla 6.Mida la distancia vertical entre el punto B de nivel en el suelo, donde se encuentra el en el suelo y la parte inferior de la regla de punto más elevado A, bajando y subiendo el nivel, por ejemplo con una cinta métrica o otro extremo hasta que el listón esté una regla graduada. perfectamente horizontal, siguiendo las indicaciones del nivel de albañil. Cuando el nivel esté horizontal
... mida la diferencia de altura
Nota: si la distancia AB comprendida entre
Mida las diferencias muy grandes por partes
los dos puntos supera la longitud AC de la regla de nivel, se deben realizar mediciones en los puntos intermedios C, D, E... B y sumar las diferencias de nivel así obtenidas para calcular la diferencia de nivel total.
5.2 Cómo utilizar el nivel de cuerda El nivel de cuerda consta esencialmente de un nivel de albañil (ver Sección 61) y de una cuerda. Se trata de un dispositivo muy sencillo que se puede utilizar en el caso de distancias relativamente largas (puede llegar hasta alrededor de 20 m). Es
necesario en ese caso trabajar en equipos de tres personas. Se requieren dos miras graduadas y numerosos piquetes para marcar el terreno.
Fabricación de nivel de cuerd a artesanal
1. Consiga un nivel de albañil de poco 2. Consiga dos cuerdas de 10 m de longitud precio, cuyo soporte sea de madera. Fije un y ate una en cada cáncamo. cáncamo en cada extremo, en el centro y cerca de la cara superior.
3. Refuerce los extremos libres de ambas Refuerce los extremos de la cuerda con cordel cuerdas enrollándolos con un hilo fuerte.
Utilización del nivel de cuerda para medir diferen cias de nivel 4. El observador que permanece atrás Ponga una mira graduada en el punto de partida A
coloca una mira graduada en el punto de partida A de la línea sobre la cual se quiere medir la diferencia de nivel. El extremo de una de las cuerdas se pone a la altura de la graduación de 1 m de la mira.
5. El observador que va adelante, llevando Cuando la cuerda esté bien tensa, marque el punto B una mira graduada, un piquete para marcar y el extremo de la otra cuerda, se aleja del primer observador siguiendo la dirección de la línea que se quiere medir, hasta que la cuerda está bien estirada. 6. El observador de adelante coloca la 7. El tercer observador que se ha colocado en el segunda mira graduada apoyándola centro observa el nivel de albañil; a continuación verticalmente verticalmen te en el suelo, verificando que pide al observador de adelante que mueva el se encuentre exactamente sobre la línea extremo de la cuerda hacia arriba o hacia abajo que se quiere medir. Tensa el extremo de de la mira graduada, hasta que la burbuja del nivel la cuerda hasta que esté lo más indique que la cuerda está horizontal . Si es horizontal posible. El punto que se necesario el observador de atrás también determina de ese modo se marca con un mueve hacia arriba o hacia abajo el extremo de piquete. la cuerda para que el nivel de albañil no toque el suelo. La persona en el centro mira el nivel
8. El observador de atrás lee en la
... y guía a la persona de adelante hasta que esté horizontal
Lea las alturas en las miras m iras graduadas
mira graduada la altura a la cual se encuentra el extremo de la cuerda . El
observador de adelante hace lo mismo. Asegúrese de verificar dos veces todas las mediciones efectuadas. Anote cuidadosamente en dos columnas distintas las mediciones realizadas atrás y delante, para estar seguro de no confundirlas. (ver Cuadro en el punto 10). 9. El observador de adelante a continuación quita la mira graduada del punto en el cual estaba y deja un
... y anótelas en su cuaderno
piquete en el suelo, marcando el sitio. El equipo avanza siguiendo la línea que se está midiendo y repite las mismas operaciones. El observador de atrás se detiene en cada piquete o estaca que ha instalado el otro asistente en la medición precedente.
Comience la siguiente medición a partir del punto B
10. Para calcular la diferencia de nivel a lo Sume las mediciones para hallar la diferencia total largo de toda la línea, se debe determinar por sustracción la diferencia de nivel en cada estación. Luego se suman todas las diferencias para obtener la diferencia de nivel total (ver a continuación y también la sección 81 del Volumen 2 de este manual). Determinación de las diferencias de nivel mediante un nivel de cuerda
stación
Atrás
Adelante
1
100 cm
96 cm
4 cm
2
100 cm
89 cm
11 cm
3
100 cm
92 cm
8 cm
1 to 3
Total
4 cm + 11 cm + 8 cm = 23 cm
Diferencia de niv
23 cm
5.3 Cómo utilizar el nivel de agua ag ua de tubo flexible Es posible confeccionar un instrumento simple para medir las diferencias de nivel con un trozo de tubo de riego transparente de 10 a 15 m de longitud y dos miras graduadas.
Realización Realiz ación de un n ivel de agua artesanal
1 . Si no dispone de dos miras graduadas, consiga dos trozos rectos de madera de 4 x 2 cm de sección y 2 m de longitud. Marque una escala en centímetros en cada uno de ellos o en cambio, pegue una cinta métrica a lo largo de cada listón de madera.
2. Si decide dibujar una escala de medición sobre los listones, colóquelos uno al lado del otro y alinee la parte superior y la base, para estar seguro de que ambas escalas estén al mismo nivel. Si comienza a marcar las graduaciones a 10 cm de la base del listón, el inicio de la escala resultará más fácil de observar en el caso, por ejemplo, que deba medir en terrenos con vegetación alta. Verifique que la base de cada mira sea plana o que tenga una línea de referencia*.
3. Coloque las dos miras delante suyo, Ate la manguera a las Llene la manguera miras graduadas de agua hasta 1 m de una al lado de la otra, con la escala altura
graduada hacia adelante. Fije el tubo de plástico a lo largo del listón, en la cara interior respecto a la escala, mediante un hilo resistente. Verifique que los extremos del tubo estén exactamente a la altura de los extremos superiores de ambas miras graduadas. La parte media del tubo debe quedar libre. Para fijar el tubo a los listones, anude firmemente el hilo alrededor del tubo, pero teniendo cuidado de no aplastarlo. Verifique también que los extremos del tubo estén bien fijados a las escalas graduadas. 4. Coloque las dos escalas graduadas en un punto del suelo, una al lado de la otra, de manera que queden perfectamente alineadas y se mantengan en posición vertical. Lentamente llene el tubo de agua, tratando de que no queden burbujas de aire, hasta que el nivel del agua alcance una altura de alrededor de 1 m en cada sección vertical del tubo. 5. Tape ambos extremos del tubo con un corcho o cualquier otro tipo de tapón para evitar que se pierda agua mientras se transporta nivel. En caso de pérdida de agua, alinee nuevamente las escalas como se acaba de indicar y agregue más agua hasta que su nivel llegue a alrededor de 1 m.
Tape la manguera
Utilización del nivel de agua para med ir diferencias d e nivel
6. Para usar el nivel de agua es necesario contar con un equipo de dos personas. El observador de atrás se queda en el punto de partida A de la línea que se quiere medir y apoya sobre el suelo, en posición vertical, una de las escalas graduadas.
7. El observador de adelante camina hacia el punto del cual se quiere determinar la diferencia de nivel, llevando la otra escala graduada y un piquete para marcar el terreno. Cuando el tubo se estira, se pone la escala graduada en posición vertical sobre el suelo. Verifique que la mira graduada se encuentre exactamente sobre la línea que se quiere medir. 8. Una vez que ambas escalas graduadas están correctamente colocadas, los dos asistentes destapan los extremos del tubo, de manera que el agua alcance su nivel de equilibrio en e tubo.
9. Lea las indicaciones de las escalas graduadas, mirando la altura del nivel de agua en el tubo.
Lea las mediciones y anótelas en el cuaderno
10. Tape nuevamente los extremos del tubo.
11. Anote las mediciones en un Comience la siguiente medición a partir del punto B cuadro especial que permita el cálculo preciso de las diferencias de nivel (ver sección 52, punto 10). El observador de adelante marca el punto en el que se encuentra con un piquete. 12. Se sigue avanzando a lo largo de la línea recta repitiendo las operaciones apenas descritas. Cuando se termina la medición en un sector, el observador de atrás ocupa el lugar que el observador delantero ha marcado con el piquete.
5.4 Cómo usar el nivel en T El nivel en T es un nivel muy simple, especialmente útil para determinar el eje de un canal o canalización. Se debe utilizar con un mira graduada sostenida por un asistente.
Fabricación d e un nivel en T
1. Consiga dos trozos de madera de 5 x 2. Marque el eje sobre la superficie de 2,5 cm 2,5 cm de sección y de 1 m exacto de de ancho, de uno de los trozos de madera, y longitud. talle una pequeña acanaladura en V a lo largo de dicho eje.
3. Coloque sobre el suelo, en sentido longitudinal, el otro trozo de madera y coloque en el centro perpendicularmente, formando una "T", el listón en el cual ha tallado la ranura, con la ranura dirigida hacia afuera. Verifique que la superficie de los extremos esté bien plana y que ambos trozos formen exactamente un ángulo de 90°. Clave el trozo con la ranura al otro listón en la marca que se hizo antes y agregue dos listoncitos para reforzar la construcción. La altura total del
dispositivo debe ser de 1 m. Nota: para obtener un nivel en T de mayor
precisión, se puede usar un trozo de madera horizontal de 1,5 m de largo en lugar de 1 m.
Utilización de un n ivel en T para determ inar un a diferencia de nivel Sostenga el nivel firmemente en su sitio 4. Ponga el nivel en T en el punto A
de la línea recta que se quiere nivelar. Mantenga con firmeza la base del nivel en el suelo, cuidando de no colocarlo sobre piedras u otros objetos que lo puedan desestabilizar. Compruebe que el soporte esté vertical. 5. Pida al ayudante que coloque la mira graduada en posición vertical en el punto siguiente B de la recta, a una distancia de aproximadamente 10 m.
Mire a través de la ranura hacia la mira graduada
6. Mire a lo largo de la acanaladura , como si se tratara de la mira de un arma, enfocando hacia la graduación de la mira graduada que sostiene el ayudante. 7. Lea en la mira graduada la altura correspondiente a la línea de mira del nivel en T y anótela. El asistente puede facilitar la tarea moviendo lentamente algún objeto de color vivo, o un lápiz, de arriba hacia abajo a lo largo de la mira hasta que usted le indique que se encuentra en el nivel que corresponde al borde superior del nivel en T. El ayudante
Lea la graduación en la línea de mira
entonces lee la altura.
8. Anote estas medidas en un cuadro y calcule a continuación las diferencias de nivel (ver sección 52, punto 10).
... y anótela en el cuaderno
Nota: dado que la altura del nivel en T
es exactamente 1 m, para obtener la diferencia de nivel entre dos puntos es suficiente restar 1 m del valor leído en la mira.
5.5 Cómo utilizar una versión mejorada del nivel en T Para construir una versión mejorada del nivel en T es suficiente añadir un nivel de albañil que ayude a determinar mejor la horizontalidad de la línea de mira. Este dispositivo puede ser útil cuando se trata de medir distancias grandes, en especial si se trata de establecer el borde superior de los diques y el nivel del agua de los futuros reservorios (ver Colección FAO: Capacitación número 4, Piscicultura de agua dulce, El agua, Sección 42).
Constru cción artesanal de una v ersión m ejorada del nivel en T
1. Consiga un nivel de albañil con soporte de madera y fije en los extremos dos piezas metálicas que servirán de mira . Para hacer esto, corte dos tiras de metal plano del mismo ancho que la parte más estrecha del nivel de albañil y unos 2 cm más altas. Haga una entalladura en forma de V, de 1 cm de profundidad, en uno de los extremos de cada banda metálica. Fíjelas en los extremos del nivel de albañil con las entalladuras hacia arriba para, de ese modo, crear una línea de mira a lo largo de la parte superior del nivel de albañil.
2. Consiga dos piezas de madera, cada una 3. Coloque el nivel de albañil modificado, de ellas con una sección de 5 x 2,5 cm y de centrado sobre la pieza superior y fíjelo en 1 m de largo. Únalas, utilizando dos soportes esa posición. A continuación mida de madera, de manera tal que: exactamente 1 m desde la línea de mira en el tope del nivel de albañil, bajando por el la pieza superior forme un ángulo de 90° soporte. Marque claramente esta línea de con la pieza que soporta, esté centrada referencia con pintura o con una pieza respecto a ella y el conjunto de ambas delgada de madera clavada en el soporte. tenga forma de "T"; y Por debajo de esta marca talle el extremo la cara más ancha de la pieza superior del soporte dándole una forma afilada. esté horizontal superficie plana.
y
constituya
una
Utilización de la versión m ejorada del niv el en T para medir n iveles 4. El nivel en T mejorado se usa de la Clave la pieza de soporte hasta el nivel de referencia
misma manera que el nivel en T simple l (ver Sección 54), excepto que:
primero se clava en el suelo hasta la línea de referencia; a continuación se ajusta la madera superior con el nivel de albañil para que quede horizontal; finalmente, se establece la línea de mira mediante las piezas metálicas que se han fijado al nivel de albañil.
Póngalo horizontal con el nivel de albañil
Mire hacia la mira graduada
Nota: la línea de mira o línea visual debe quedar exactamente 1 m por encima del punto A, en el cual se ha
colocado el nivel en T mejorado. Conociendo este dato, es fácil determinar la ubicación de los otros puntos B, C, ... G del sitio, cuya altura supera en 1 m la altura del punto A, permaneciendo siempre en el mismo punto y girando el nivel con un Haga rotar el nivel para hallar todos los puntos que movimiento circular. tengan 1 m de altura más que el punto 5.6 Cómo utilizar un niv el de bamb ú co n viso r
Es posible confeccionar un utensilio simple para medir las diferencias de nivel, utilizando un pequeño tubo de bambú y varios trozos de madera. Este utensilio debe ser usado con una mira graduada. Dado que es muy sensible al viento y a las corrientes de aire, cuando se usa se debe estar atento a que el tubo de mira permanezca en posición horizontal.
Constru cción de un nivel de bambú
1. Consiga una caña de bambú de unos 45 cm de largo y de un diámetro de pocos centímetros. Quite las membranas que se encuentran entre cada uno de los segmentos, perforándolas o introduciendo algún objeto largo, por ejemplo una vara metálica, en el interior del tubo. Perfore con una varilla las membranas dentro de la caña
2. En uno de los extremos de la caña pegue dos trozos de alambre o de hilo, en ángulo recto, determinando un punto de mira central.
3. Cubra el otro extremo del pedazo de caña con una cinta adhesiva, si es posible con cinta plástica impermeable o con cinta aislante eléctrica. Perfore la cubierta en el centro con un clavo pequeño, para abrir un hueco que permita mirar a través de él. Cuando se usa el nivel, se debe mirar a través de este hueco y leer lo que se observa en el punto en el cual los dos hilos en el otro extremo del tubo, se cruzan.
4. Coloque un peso pequeño en la caña de bambú, que se pueda mover a lo largo del tubo para equilibrarlo. A tal efecto se puede usar una abrazadera de manguera, que se podrá ajustar en su sitio una vez que el tubo haya sido colocado en posición horizontal. 5. Fije dos tablas de madera de 45 cm en ambos lados de la caña, cerca de los extremos, formando un triángulo con la misma.
6. Perfore un hueco en cada tabla de madera en un punto a unos 7 cm del extremo.
7. Consiga una vara o estaca vertical de 2 m de largo y perfore un hueco cerca del extremo superior, del cual colgará el dispositivo visual triangular.
8. Para permitir que el triángulo oscile libremente, coloque unos tacos pequeños de madera o unos segmentos cortos de bambú en el punto en el cual se cruzan las tablas que forman el triángulo, entre ambas tablas, y entre la parte del atrás del triángulo y la estaca vertical. 9. Con un tornillo sujete provisionalmente el triángulo, pasándolo a través de los tacos de madera o bambú, al hueco perforado en la vara vertical. La línea de mira debe quedar exactamente a 1,50 m del suelo, altura que resulta conveniente para mirar y para realizar los cálculos. Sostenga la caña de bambú en posición perpendicular respecto a la vara que lo soporta y mida la distancia vertical desde el centro del tubo al extremo inferior de la vara. Marque una línea de referencia 1,50 m por debajo de la línea de mira.
Ajuste del nivel de bambú
10. Coloque el nivel de bambú cerca de una mira graduada o a una escala graduada de 2 m. Lea la altura de la mira mirando hacia ella a través del hueco y leyendo el número que coincide con los hilos cruzados. Compruebe desde 1 m de distancia
11. Mueva la mira graduada hacia un punto que esté a 15 m y al mismo nivel. Verifique que dicho punto esté efectivamente al mismo nivel (por
... y desde 15 m de distancia
ejemplo con un nivel de regla, ver Sección 5.1). Mire nuevamente a
través del tubo de bambú y lea la altura en la escala para comprobar si es igual a la medición precedente. 12. Verifique que el triángulo pueda oscilar libremente, moviéndolo con un dedo. Espere que el triángulo se detenga y lea la medida otra vez a través del tubo para ver si el resultado es el mismo.
Haga oscilar el triángulo y compruebe de nuevo
13.Si la lectura a 15 m de distancia Si la lectura resulta demasiado baja, mueva el peso hacia atrás es diferente a la realizada cuando el tubo de bambú estaba muy cerca de la escala graduada, corrija levemente la posición del peso que equilibra el tubo. Mueva el peso hacia atrás si la medida leída a 15 m es inferior; mueva el peso hacia adelante si la medida es superior.
14. Coloque nuevamente el nivel de Si la lectura resulta demasiado alta, mueva el peso hacia adelante bambú muy cerca de la mira graduada y lea otra vez.
15. Mueva la escala o mira a una distancia de 15 m y verifique la medida.
Siga probando hasta que el tubo de mira esté balanceado
16. Repita el procedimiento descrito (ver arriba, puntos 10-15) hasta que las dos lecturas coincidan. Si después de varias repeticiones aun subsiste una pequeña diferencia entre los datos leídos, la causa puede ser una ligera diferencia de nivel entre los dos puntos. Intercambie la posición del nivel de bambú y de la mira graduada, colocando el nivel en el punto distante 15 m y la mira graduada en el punto 0 m. Realice una nueva lectura y divida la diferencia por dos. Tomando en cuenta la cifra obtenida, corrija la posición horizontal del tubo de bambú desplazando el peso. Nota
1:
Si la lectura es todavía diferente
.... intercambie la posición del nivel y de la mira
Nota 2: Cuando la medición efectuada
a una distancia de 15 m difiere menos de 2 cm de la realizada cuando el nivel y la mira están muy cerca, se considera que la precisión del nivel de bambú es suficiente.
Una variación de hasta 2 cm es aceptable
Utilización del nivel de bam bú para med ir diferencias d e nivel 17. Es necesario contar con un equipo de dos personas para utilizar el nivel
de bambú. La distancia que se puede medir en cada caso depende de hasta donde se pueden leer las graduaciones de la mira graduada (generalmente 20 m como máximo). 18. Se pueden efectuar mediciones en un sentido o en otro, o en ambos, tal como se explica más adelante.
Nota:El nivel de bambú debe ser
instalado en cada estación de manera tal que la línea de mira quede siempre a 1.50 m del suelo. Determin ación d e diferencias d e nivel en u na so la dirección
19. Coloque el nivel de bambú en posición vertical en el punto A, el comienzo de la recta a lo largo de la cual se debe medir. 20. El ayudante se aleja de 15 a 20 m a lo largo de la recta, coloca la mira graduada en posición vertical en el punto B y marca el punto B con una estaca. 21. Lea la graduación en la mira, desde el punto A hacia el punto B y anote el resultado. A continuación camine hasta el punto B y coloque el nivel de bambú donde está la estaca.
22.El ayudante se aleja otros 15 a 20 m a lo largo de la recta, coloca la mira graduada en posición vertical en el punto C y lo marca con otra estaca.
23. A continuación lea la graduación en la mira graduada desde el punto B al punto C.
Lea la mira graduada a la altura de la línea de mira y anote la lectura en el cuaderno
24. Repita estas operaciones (ver puntos 22-23) hasta completar el levantamiento de toda la línea recta.
Camine hasta la próxima estación
25. Anote cuidadosamente todas las lecturas realizadas en un cuadro y calcule las alturas de los varios puntos , si las necesita (ver Sección 52 y Sección 81 en el Volumen 2). 26. Una vez que ha llegado al final de la línea recta objeto del levantamiento, se puede calcular la
Sume todas las lecturas
diferencia de altura total entre el punto inicial y el extremo final (ver Sección
5.2). Medición d e diferencias d e nivel en dos direcciones
27. Es posible medir dos segmentos de una línea a partir de un punto central, apuntando el nivel de bambú en dos direcciones. Este sistema da como resultado dos lecturas para cada punto, excepto para el primero y el último. La comparación de la lectura delantera (LD) con la lectura trasera (LT) permite verificar la precisión del trabajo realizado. 28. El ayudante coloca la mira graduada en posición vertical, en el punto inicial A de la línea objeto del levantamiento. 29.Camine a lo largo de la línea unos 15 a 20 m y coloque el nivel de bambú en el punto B. Desde ese punto efectúe una lectura trasera (LT) hacia el punto A. Haga una lectura hacia atrás y anótela
30. El ayudante camina hasta donde se encuentra usted contando los pasos, lo supera y cuenta la misma cantidad de pasos hacia adelante, hasta el nuevo punto (C) en el cual coloca la mira graduada. 31. Gire el nivel de bambú hacia el punto B y efectúe una lectura delantera (LD) desde el punto B hacia el punto C. Rote el nivel y haga una lectura hacia adelante. Anótela
32. Repita el procedimiento hasta completar el levantamiento de toda la línea recta. En la siguiente estación anote la lectura hacia atrás...
33. Anote todas las lecturas en un cuadro y calcule las diferencias de altura entre los puntos considerados (ver Sección 8.1) ... y la lectura hacia adelante
5.7 Cómo utilizar el nivel de mano 1. El nivel de mano es un instrumento que se consigue ya listo para ser usado y que permite determinar rápidamente las diferencias de nivel. Su alcance en el terreno no supera los 15 m. Se puede pedir prestado un nivel de mano en alguna oficina topográfica de la zona o se puede
adquirir en una ferretería. El nivel de mano consta de un tubo a través del cual se mira, un nivel de burbuja y un espejo. El espejo permite que el operador lea la medición y que al mismo tiempo verifique la horizontalidad de la línea visual. Utilización del nivel de m ano p ara medir d iferencias de altura
2. Las indicaciones para utilizar el nivel de mano son tas mismas que para usar el nivel de bambú (ver Sección 5.6), excepto que:
es posible sostenerlo en la mano; la altura de la línea de mira es la distancia vertical desde el suelo a la altura de los ojos del operador; y la burbuja del nivel debe estar en el centro cuando se procede a la lectura.
Nota: se logra una mejor precisión si
la mano descansa sobre un poste de madera, que tenga la altura adecuada. En este caso, la altura del poste se convierte en la altura de la línea visual o de mira.
5.8 Cómo utilizar el nivel de anteojo y el teodolito
1. Para efectuar mediciones muy precisas de largas distancias, los agrimensores usan instrumentos modernos llamados nivel de anteojo y teodolito. Estos instrumentos costosos y que se dañan fácilmente sólo pueden ser manejados por personas expertas, que los pueden ajustar y reparar. 2. Para llevar a cabo el levantamiento de una granja pequeña, habitualmente no se requiere la precisión de tales instrumentos y se pueden usar los dispositivos más económicos descritos en las secciones precedentes. De todos modos, es posible que usted pueda disponer de un nivel de anteojo o de un teodolito para llevar a cabo un levantamiento. Ambos instrumentos se usan con una mira graduada moderna (ver Sección 5.0, punto 8) para alcanzar una mayor precisión. La mira graduada se coloca en posición vertical sobre el suelo de manera tal que las cifras de la graduación estén invertidas, ya que el dispositivo óptico de los instrumentos invierte las imágenes. 3. Un nivel de anteojo es básicamente un telescopio provisto de una retícula para apuntar, fijado a un instrumento de nivelación montado sobre un trípode (soporte con tres patas). Los instrumentos más viejos permiten la corrección de la horizontalidad de la línea visual o de mira mediante un nivel de burbuja muy sensible y tornillos de ajuste muy fino. En los instrumentos más modernos (llamados niveles automáticos), la línea visual se ajusta automáticamente en posición horizontal, lo que ha simplificado mucho los levantamientos topográficos. El telescopio amplifica la imagen de los objetos lejanos y permite de ese modo, observar las graduaciones de una mira graduada colocada a una distancia mucho mayor, si se compara con las lecturas a ojo.
4. Los teodolitos comúnmente se usan para medir ángulos horizontales (ver Sección 35) y ángulos verticales (ver Sección 47). También se pueden usar para medir diferencias de altura. 5. La mayor parte de los niveles con anteojo y los teodolitos están equipados con hilos estadimétricos lo cual permite medir las distancias a medida que se realiza el levantamiento . 6. Las diferencias de altura se miden usando como referencia la línea visual o de mira horizontal, como se ha indicado al hablar del nivel de bambú (ver Sección 57). Estas diferencias se anotan y se calculan tal como se explica en la Sección 81 del Volumen 2. El levantamiento de rectas muy largas se realiza de este modo más rápidamente, sin necesidad de mediciones en numerosas estaciones intermedias. Medición de ángulos horizontales
9. PLANOS Y MAPAS TOPOGRÁFICOS 9.0 Introducción Definición de p lanos y m apas top og ráficos
1. Los planos y mapas cartográficos son dibujos que muestran las principales características físicas del terreno, tales como edificios, cercas, caminos, ríos, lagos y bosques, así como las diferencias de altura que existen entre los accidentes de la tierra tales como valles y colinas (llamadas también relieves verticales). Los planos y mapas topográficos se basan en los datos que se recogen durante los levantamientos topográficos. 2. Los planos normalmente son dibujos a gran escala; los mapas en cambio son dibujos a pequeña escala.
Plano
Dependiendo de la escala que se usa para dibujar (ver Sección 9.1):
se trata de un plano si la escala es mayor de 1 cm por 100 m (1:10.000), por ejemplo 1 cm por 25 m; se trata de un mapa si la escala es igual o inferior a 1 cm por 100 m (1:10.000), por ejemplo 1 cm por 200 m o 1 cm por 1.000 m.
Ejemplo
Map
Un plano de construcción brinda la información necesaria para la realización de los componentes de una granja acuícola, tales como diques, estanques, canales o estructuras de drenaje, en una escala de 1 cm por 25 m (1:2.500). Un mapa topográfico muestra el emplazamiento de una granja acuícola (escala 1 cm por 200 m ó 1:20.000) o una región de un país (escala 1 cm por 1.000 m ó 1:100.000).
3. Planos y mapas tienen dos funciones principales en la construcción de una granja acuícola. Por una parte ayudan a elegir el sitio, a planificar la granja y a diseñar las estructuras necesarias. Por otra parte, ayudan a colocar marcas en el suelo de manera de poder seguir el plan establecido de antemano y construir correctamente las estructuras previstas. Cómo se co m ienzan los planos y m apas topo gráfico s
4. Antes de iniciar un levantamiento topográfico, es conveniente conseguir todos los planos o mapas topográficos del área, aunque no se trate exactamente del tipo de plano que uno necesita. Los mapas topográficos generales normalmente se obtienen de los organismos gubernamentales encargados de levantamientos geológicos y topográficos. Los institutos geográficos nacionales, los departamentos de estudio de suelos y las agencias de desarrollo agrícola pueden disponer de mapas topográficos y también los departamentos catástrales (que
calculan los impuestos a la tierra) de los gobiernos locales, pueden facilitar planos topográficos de utilidad. 5. De todos modos, muy a menudo uno debe dibujar los planos y mapas topográficos que necesita, basándose en un levantamiento planimétrico (ver Capítulo 7) y en una nivelación directa (ver Capítulo 8). Las siguientes secciones enseñan cómo:
realizar el plano o mapa directamente en el campo con la ayuda de la plancheta (ver Sección 92); o realizar un plano o mapa a partir de las mediciones del terreno registradas en el cuaderno de campo (ver Sección 93-96).
6. Cuando se lee un plano o mapa topográfico, se debe prestar atención a las siguientes indicaciones:
el nombre del área o zona representada, y/o el nombre del tipo de proyecto para el cual se utiliza; la exacta localización de la zona; el nombre de la persona o de las personas que realizaron los estudios en los cuales se basa el plano o mapa; la fecha en la cual se realizó el estudio; la dirección del norte magnético; la escala en la cual está dibujado el plano o mapa (ver Sección 91); el intervalo de curvas de nivel, si el plano indica el relieve vertical (ver Sección 93); una descripción o clave de los símbolos utilizados en el dibujo.
Se trata de información que a menudo aparece en un ángulo del mapa y se llama leyenda.
9.1 Cómo definir la escala en planos y mapas Quées la escala de u n p lano o m apa?
1. Para representar en una hoja de papel las medidas tomadas en el campo, es necesario pasarlas a una cierta escala. Esto quiere decir reducir el tamaño de las distancias en forma proporcional, de acuerdo a una escala. La escala expresa la relación que existe entre las distancias que aparecen en un dibujo o mapa y las distancias reales en el terreno.
Ejemplo
1 cm del plano representa 20 m de terreno, o sea una escala 1:2.000. 1 cm del mapa representa 100 m de terreno, una escala 1: 10.000. 1 cm del mapa representa 1.250 m de terreno, una escala 1:125.000.
Nota:cuanto
es el número que define la relación, mayor es la escala, o sea, 1:500 es una escala mayor que 1:1.000. más
pequeño
Expresión de un a escala
2. La escala de un dibujo puede ser expresada de tres maneras distintas:
mediante un equivalente numérico tal como "1cm = 20m", que se lee como "1cm del plano representa 20m de terreno; como una relación tal como "1:2.000" que se lee como "1cm sobre el plano representa 2.000 cm = 20m sobre el suelo"; como un gráfico, por medio de una línea sobre la cual se marca la correspondencia entre las distancias medidas en el plano y aquellas medidas en el terreno.
3. El Cuadro 11 presenta los equivalentes numéricos de las escalas más comunes, expresadas como fracciones. El Cuadro indica escalas para distancias (en metros) y también para superficies (en metros cuadrados). Elección de una escala
4. Los mapas topográficos comunes generalmente se realizan con escalas que van de 1:50.000 a 1:250.000. Se trata de mapas a pequeña escala. En muchos países actualmente se dispone de mapas a escala 1:50.000, que se pueden utilizar para el diseño general de un desarrollo acuícola, incluido el plan de una granja. 5. Para mostrar mayores detalles, se deben dibujar planos a gran escala, que representen en forma detallada estructuras y áreas de terreno. Los planos en general usan escalas de 1:500, 1:1 000, 1:2 000, 1:2 500 y 1:5 000. Los planos de construcción detallados usan escalas mayores que 1:500, por ejemplo 1:100 ó 1:10.
Nota: las reglas especiales, llamadas escalímetros (o regla de "Kutsch") o regla de reducción, facilitan el transporte de las distancias del terreno al dibujo.
CUADRO 11 Distancias y superficies expresadas a escala Distancia: 1 cm representa (en metros)
Superficie 1 cm2 representa: (metros cuadrados)
300
3
9
500
5
25
600
6
36
1000
10
100
1200
12
144
1500
15
225
2000
20
400
2500
25
750
5000
50
2500 (0.25 ha)
10000
100
10000 (1 ha)
25000
250
62500 (6.25 ha)
50000
500
250000 (25 ha)
100000
1000 (1 km)
1000000 (100 ha) (1 km2)
125000
1250
1562500 (156.25 ha)
Escala
1:
1:
200000
2000
4000000 (400 ha)
250000
2500
6250000 (625 ha)
9.2 Cómo hacer mapas utilizando la plancheta 1. En la Sección 75 se vio que es posible utilizar la plancheta para realizar una prospección y también para un levantamiento de detalles. La presente sección enseña cómo hacerlo. Para aplicar este método es preferible usar una alidada (ver Sección 7.5, puntos 21-28), pero pueden bastar una simple regla y algunos alfileres para representar las direcciones observadas. 2. Lo primero que se debe hacer es elegir una escala adecuada para el mapa que se va a dibujar (ver Sección 91, puntos 4 y 5). Considere la distancia más larga que se debe representar y decida qué dimensión debe tener el mapa. Si es muy grande, se debe dibujar en varias hojas de papel, que luego se pegan entre sí. Ejemplo
Dispone de una plancheta de 40 x 55 cm. Ha estimado que la distancia mayor que se debe representar es = 400 m. El cuadro 11 dice que si usa una escala 1:1.000 (en la cual 1 cm equivale a 10 m), se requieren 40 cm para dibujar tal distancia en una hoja de papel. § Si dicha escala es lo suficientemente grande para sus necesidades, podrá dibujar el mapa en una sola hoja de papel.
3. Cubra el tablero de la plancheta con papel (ver Sección 7.5, puntos 34-39). Coloque la plancheta sobre o cerca del objeto más importante A , que se encuentra en el terreno que se debe representar, que puede ser una
Coloque la plancheta en el punto A
piedra grande, un sendero, un río o un árbol alto. 4. Utilizando un lápiz de mina dura bien afilado, dibuje un punto y un círculo pequeños sobre la hoja. Se trata del punto a , que corresponde a la ubicación del objeto A, sobre el cual se ha colocado la plancheta. Asegúrese de elegir una parte del papel que luego permita dibujar toda el área. Por ejemplo, si se va a representar la zona que está delante del punto A, se puede iniciar el dibujo en el centro del margen inferior del tablero. Nota: las características físicas del
terreno que se van a representar en el mapa, se marcan con letras mayúsculas y los puntos correspondientes que se dibujan en el tablero, se identifican con minúsculas.
5. Gire la plancheta de manera tal que pueda dibujar el mapa con la orientación requerida. Usando la brújula como guía, dibuje flechas que señalen el norte magnético (ver Sección 7.5, puntos 45-46). Nota: siempre es preferible colocarse
en una posición tal que el norte esté en el borde superior del tablero. Se trata de una regla que se aplica en los mapas topográficos profesionales. Sin embargo, esto no siempre es posible dependiendo de la dirección de la distancia mayor y de la escala elegida.
6. Utilizando la alidada, mire desde el primer punto marcado hacia otro objeto importante B, que sea visible desde el sitio donde está la plancheta. El segundo objeto puede ser una pequeña colina, una curva del sendero o un jalón. Dibuje la línea delgada ax en esa dirección.
Dibuje ax
Nota: el uso de la alidada resulta más
fácil si coloca una alfiler en el punto a del tablero y luego hace girar sobre su eje la alidada hasta ver el segundo punto. 7. Mida la distancia horizontal sobre el terreno, desde la estación de la plancheta A hasta el objeto principal
Dibuje ay
B. Luego marque esa distancia sobre la línea ax, a partir del punto a, pasándola a escala para obtener la recta ab. 8. Sin mover la plancheta del punto A, repita el procedimiento en dirección hacia los otros objetos importantes visibles C, D, etc., y dibuje las rectas ac, ad, etc.
9. Mueva la plancheta hacia uno de los objetos importantes que ha representado, por ejemplo C. Elija una característica del terreno desde la cual pueda fácilmente dibujar otra parte del área, tal como el trazado de un sendero o el curso de un río. 10. Coloque la plancheta sobre ese punto C. Reoriente el tablero. Use la brújula y las flechas del norte magnético que ya ha dibujado (ver punto 5, más arriba), o en lugar de ello, utilice la alidada, efectúe una visual hacia atrás a lo largo de una línea que pasa por la nueva estación C y una característica conocida como A (ver Sección 7.5, punto 47).
11. A partir de esta nueva estación C, represente los nuevos objetos relevantes que se pueden ver, tal como se ha explicado arriba. 12. Si es necesario muévase a otra estación para completar el mapa de toda el área. Si se requiere un mapa más detallado, regrese a uno de los objetos representados, reoriente la plancheta efectuando una visual hacia atrás hacia otro objeto o accidente del terreno y dibuje los detalles requeridos.
13. El procedimiento de utilización de la plancheta apenas descrito puede ser aplicado a diferentes tipos de trabajo sobre el terreno, tales como:
representación cartográfica de una poligonal abierta (ver Sección 7.1) ; representación cartográfica de una poligonal cerrada (ver Sección 71) ; representación cartográfica por método radial (ver Sección 72) ; representación cartográfica por método de triangulación (ver Sección 74) .
Normalmente se usa una combinación de estos métodos para realizar el mapa de toda una zona. Poligonal abierta
Poligonal cerrada
Método radial
Triangulación
Representación
cartog ráfica d e un a po ligon al abierta realizada c on
plancheta
14. Puede ser necesario dibujar un mapa de la poligonal abierta ABCD. A tal efecto, se puede, por ejemplo, colocar primero la plancheta en el punto B, cuya posición es fija y a partir del cual ya se ha trazado la línea BA de dirección conocida. Transfiera al papel, sucesivamente, la posición de la estación B, la dirección de BA y la distancia BA. 15. Dibuje la dirección de la siguiente estación C, mida la distancia BC y marque sobre el papel el punto c. 16. Mueva la plancheta a la estación C, oriéntala a lo largo de CB y usando el mismo procedimiento, marque sobre el papel el punto d.
Estación C, haga una lectura de mira hacia atrás y transporte D al papel
Nota: si las secciones de la poligonal ba, cb, etc. dibujadas en el mapa
resultan demasiado cortas, conviene marcar sus respectivas direcciones en el borde del papel. Prolongando de este modo las líneas rectas, se las puede utilizar para alinear la alidada cuando deba orientar nuevamente la plancheta en la nueva estación, mediante una visual hacia atrás.
Prolongue las líneas para orientarse mejor
Representación c artog ráfica d e una p oligo nal cerr ada realizada co n plancheta
17. Puede ser necesario dibujar el mapa de la poligonal cerrada ABCDEA. En primer lugar se coloca la plancheta en la estación A y se dibuja en el mapa como punto a; se elige una escala y una posición tal que permita representar las otras estaciones dentro de los límites de la hoja de papel. 18. Utilizando la alidada, se efectúa una visual hacia adelante desde el punto “a” a la estación B y se dibuja la línea ax. Se mide la distancia AB y se dibuja el punto b sobre la línea ax. 19. Se desplaza la plancheta a la estación B, se ubica exactamente sobre el punto y se orienta mediante una visual hacia atrás a lo largo de la línea BA en dirección a la estación A. Se efectúa una visual hacia adelante hacia la estación C, se mide la distancia BC y se dibuja el punto c.
20. Utilizando el mismo procedimiento, se dibuja en el mapa la ubicación de los demás puntos de la poligonal cerrada. Al final, cuando se señala nuevamente la ubicación de la primera estación A, es posible detectar cualquier error de cierre . Si el error está comprendido dentro de los límites admisibles, se corrige mediante el método gráfico explicado en la Sección 7.1, punto 19.
21. Desde una estación de la Haga más retrovisuales para verificar lo reali zado poligonal, seguramente es posible ver dos o más de las estaciones precedentes, que no se encuentran
sobre la misma línea recta que la estación en la cual uno está ubicado (por ejemplo, desde C a A, de D a B, o de E a B). En ese caso, se pueden verificar otras secciones de la poligonal. Ejemplo Desde la estación C es visible la estación A. Verifique entonces la ubicación del punto “a” a partir de la
estación C, efectuando una visual hacia atrás dirigida hacia la estación A.
Repr esen tación c arto gr áfica c on plan ch eta aplic and o el m é tod o r adial Mueva la alidada sin mover la plancheta 22.Para utilizar este método se instala la plancheta en la estación central O, desde la
cual se pueden ver todos los puntos que se quieren representar. Se orienta la plancheta y sobre el mapa se dibujan líneas representando las direcciones de los puntos marcados en el terreno. A tal efecto se hace girar la alidada teniendo como eje el punto que representa en el mapa, la estación O. Se miden las distancias horizontales OA, OB, OC, OD y OE y se las reduce en escala para así poder dibujar sobre el papel los puntos correspondientes a,b,c, d y e.
Representación carto gráfica po r triang ulación co n p lancheta Empieze desde la línea base conocida 23. Antes de comenzar a usar la plancheta, es necesario determinar una línea base a partir de dos puntos conocidos, visibles el uno desde el otro . Esta línea base
puede ser la sección conocida de una poligonal ya existente, o la línea entre dos puntos localizados en una triangulación anterior. Si no existe una línea semejante, se la debe trazar y medir cuidadosamente.
24. Dibuje la línea base AB en el papel colocado sobre la plancheta. Elija una ubicación que permita luego dibujar todas
las otras características del terreno dentro de los límites de la hoja. 25. Coloque la plancheta sobre uno de los dos puntos extremos de la línea base, en el punto A, por ejemplo. Luego marque mediante jalones el otro extremo de la línea, B, y un tercer punto C que se quiere representar. El punto C debe ser visibl e desde el punto A y también desde el punto B . 26. Alinee la alidada a lo largo de la línea ab, que representa la línea base; oriente la plancheta mirando hacia el otro extremo B de la base, a lo largo de AB. 27. Coloque un alfiler en el punto a y gire la alidada a su alrededor hasta ver el punto C. Dibuje una línea delgada desde el punto a, a lo largo del borde de la alidada en dirección al punto C.
Transporte C al papel desde A
28. Mueva la plancheta a B. Oriéntela dirigiendo la línea ba trazada sobre el papel en dirección al punto A marcado en el suelo. Coloque un alfiler en el punto b y gire la alidada hasta que sea visible el punto C. Dibuje una línea delgada desde el punto a en dirección a C. El punto c está situado en el mapa, en la intersección de la línea ac (punto 2.7) y la línea bc.
....y desde B
29. El punto C es ahora un punto conocido y se puede usar de manera análoga para determinar la ubicación de otros puntos, utilizando por ejemplo, BC como línea base para determinar D. Se puede repetir este procedimiento de representación cartográfica utilizando cada nuevo punto conocido, en la medida que cada punto que se quiere representar sea visible desde otros dos puntos
Pase al siguiente triángulo
conocidos.
30. Para verificar la exactitud con la cual se ha representado un punto nuevo, se coloca la plancheta sobre el punto correspondiente marcado en el suelo. Luego se orienta la plancheta a lo largo de una línea trazada sobre el terreno y se lleva a cabo una visual hacia atrás para verificar que la segunda línea trazada sobre el mapa corresponda con la línea correspondiente marcada en el suelo.
Verifique con retrovisuales el trabajo realizado
Nota: se logran mejores resultados si se usan triángulos de lados iguales. Los
ángulos en los vértices de estos triángulos son todos iguales a 60°. En todos los casos, conviene evitar la utilización de ángulos inferiores a 15° o superiores a 165°. Demasiado pequeño
Seleccione el ángulo apropiado Demasiado grande
El mejor ángulo
Representación cartog ráfica con planc heta utilizando mé tod os com binad os Parcela ABCDA 31. En la mayor parte de los casos es
necesaria una combinación de los métodos poligonal, radial y de triangulación para dibujar mapas con la plancheta. 32. Es necesario dibujar el mapa de un sitio delimitado por el perímetro
ABCDA, dentro del cual se encuentran características tales como un área rocosa, un grupo de casas y un pozo. Marque claramente los puntos A, B, C y D con jalones.
33. Coloque la plancheta en el vértice A del área. Determine la posición de ese punto A sobre la hoja de papel. Asegúrese de elegir un punto que permita de representar todas las otras características del mapa, dentro de los límites de la hoja de papel, con la escala elegida. Oriente la hoja señalando la dirección del norte magnético. 34. Las rocas y el grupo de casas son visibles desde la estación A. Mediante el método radial, determine las direcciones correspondientes a partir de dicha estación. A continuación mida y represente AB sobre el papel. 35. Desplace la plancheta y colóquela en el vértice B. Oriéntela aproximadamente efectuando una visual hacia atrás en dirección a A y verifique dicha orientación mediante la brújula.
Desde B
36. Las rocas y el pozo son visibles desde la estación B. Aplicando el método radial y por triangulación, localice y mida las rocas y determine la dirección del pozo. Mida y represente BC. 37. Repita este procedimiento en el punto C, a partir del cual puede verificar la posición de las rocas y localizar el pozo y las casas. Mida y
Desde C
represente CD.
38. Repita este procedimiento en el punto D, desde el cual puede verificar la posición de las casas y del pozo. Mida y represente la distancia DA.
Desde D
39. Verifique el error de cierre de la poligonal ABCDA y corríjalo, si es posible. Si el error es demasiado grande repita todo el levantamiento.
Mapa completado
40. Complete el mapa comprobando si ha incluido toda la información necesaria (ver Sección 9.0, punto 6).
9.3 Cómo hacer mapas con regla y transportador
1. Cuando se dibuja un mapa en la oficina, utilizando los datos recogidos en el campo, en general se representan las distancias horizontales con un escalímetro, y los ángulos horizontales con un transportador (ver Sección 3.3). 2. En primer lugar, utilizando la escala elegida, se realiza un croquis aproximado del área para determinar su tamaño y forma. A partir de tal croquis, se decide el tamaño de la hoja de papel que se necesita para representar todos los elementos requeridos y se determina la posición del mapa en dicha hoja. 3. Dibuje la primera línea en la parte derecha del papel y determine la longitud AB, utilizando la escala seleccionada. Utilizando un lápiz de mina dura, marque con cuidado los puntos A y B sobre el papel haciendo dos puntos con un pequeño círculo alrededor. Nota: trace la línea de manera que se extienda más allá del siguiente vértice B,
completando una distancia que sea mayor que el radio R del transportador. 4. Coloque el transportador a lo largo de la línea AB de manera tal que:
su centro esté exactamente en el segundo vértice B; y · las marcas 0° y 180° coincidan exactamente con la línea AB.
5. Trace el ángulo sobre el papel a partir de las indicaciones recogidas sobre el terreno, quite el transportador y dibuje la segunda línea. Determine y trace el punto C, luego de haber pasado a escala la distancia medida BC.
6. Coloque el transportador a lo largo de esta última línea, con el centro colocado en el punto C. Trace el ángulo medido y dibuje la tercera línea. Ubique y dibuje el punto D de acuerdo con la distancia medida CD, pasada a escala. 7. Repita este procedimiento hasta dibujar el mapa de toda el área. 8. Ubique los detalles topográficos en el plano, a partir de la poligonal. Establezca la posición de los edificios, cercas, áreas rocosas, cursos de agua, senderos, etc., utilizando el escalímetro para las distancias y el transportador para los ángulos. 9. Es posible utilizar un método análogo para representar en un mapa los datos topográficos obtenidos a través del método radial, por triangulación y por offset.
9.4 Cómo hacer mapas con curvas de nivel ¿Q u ées u n a c u rv a d e n iv el ? ¿C u áles s o n las ca rac ter ís ticas d e las c u rv as d e n iv el en to p o g raf ía?
1. Una curva de nivel es una línea dibujada que une puntos de igual altura . En un plano o mapa estas líneas representan las curvas de nivel trazadas y marcadas en el terreno (ver Sección 83). En topografía, las curvas permiten representar las características topográficas tridimensionales de un terreno, en un plano o mapa de dos dimensiones. 2. Cómo ya se ha explicado previamente (ver Sección 8.3, punto 7), el levantamiento de las curvas de nivel se realiza sobre la base de un intervalo de curvas de nivel seleccionado. De manera similar, las líneas de curvas de nivel se
dibujan separadas por la misma distancia vertical. Es muy importante dejar siempre claramente establecido el intervalo de curva de nivel representado en el mapa. Colina
Pico
Dos colinas
Valle
Intervalo de las curvas de nivel = 50 m
3. Una buena comprensión de las características de las curvas de nivel dibujadas (CL) facilita considerablemente el levantamiento, la realización de mapas y cartas y la lectura de las mismas. Las principales cuestiones que se deben tener presentes son:
todos los puntos de una curva de nivel se encuentran a la misma altura; las curvas de nivel no se pueden cruzar ni se pueden dividir de ninguna manera (por ejemplo, desdoblándose o subdividiéndose); las curvas de nivel siempre se cierran sobre sí mismas, ya sea dentro o fuera de los límites del plano. Cuando se cierran dentro de los límites del plano, indican una cima (por ejemplo, una colina) o una depresión (por ejemplo, un valle); las curvas de nivel rectilíneas y paralelas corresponden a un terreno horizontal; las curvas de nivel regularmente espaciadas corresponden a una pendiente uniforme o regular del terreno; cuanto más cercanas están las curvas de nivel, más pronunciada es la pendiente (ver Nota);
las curvas de nivel muy separadas indican una pendiente suave; las curvas de nivel muy cercanas indican una pendiente fuerte; la línea de mayor pendiente es siempre perpendicular a las curvas de nivel; las curvas de nivel cruzan perpendicularmente las lomas o crestas del terreno las curvas de nivel cruzan los valles adoptando una forma en U o V.
Nota: cuando dos curvas de nivel de una
misma altura están cerca la una de la otra, el terreno comprendido entre ellas en general es más plano que en las zonas vecinas, pero su pendiente es indeterminada (desconocida). Áreas de pendiente indeterminada
Elección de un in tervalo de cu rvas de nivel
4. Antes de trazar curvas de nivel en un plano o mapa, es necesario elegir el intervalo que se va a usar. El intervalo en general depende de la exactitud requerida o de la escala adoptada para la representación cartográfica y también de la topografía del área (ver Cuadro 12). Un intervalo muy pequeño, por ejemplo 0,15 m, 0,25 m o 0,5 m, en general se adopta cuando se trata de áreas planas o con pendiente suave. Recuerde que la mayor parte de las granjas acuícolas se sitúan en terrenos de este tipo.
CUADRO 12 Curvas de nivel (metros) Topografía
Escala del mapa
Superior a 1:1000
de 1: 1000 a Inferior a 1: 1: 10000 10 000
Plano
0.15 to 0.3
0.3 to 0.6
0.6 to 3
Pendiente suave
0.3 to 0.6
0.6 to 1.5
1.5 to 3
Empinado
0.6 to 1.5
1.5 to 3
3 to 6
Prep aración d e un m apa carto gr áfico 5. Primero se dibuja un mapa planimétrico
del terreno. Se trata de un plano que indica los límites del área, las estaciones de nivelación, las principales características físicas y todos los detalles observados (ver Secciones 9.2 y 9.3). 6. Se dibujan en el plano los puntos de altura conocida. Para ubicar dichos puntos en el plano, se usa un escalímetro y si es necesario, un transportador para determinar los ángulos. Se anota la altura cerca de los puntos marcados.
7. Determine los puntos de altura más baja. Luego, de acuerdo con el intervalo de curva de nivel elegido, determine a qué altura corresponde la primera curva de nivel que se va a trazar. 8. La primera curva de nivel pasa entre los puntos del terreno cuyas alturas son respectivamente inferiores y superiores a aquella de los puntos de la curva. Se marca con cuidado la poligonal de la curva de nivel entre dichos puntos situados más abajo y más arriba. Hay que señalar que las curvas de nivel son generalmente onduladas y no rectilíneas. Conviene, por lo tanto, trazarlas a mano alzada en lugar de unir los puntos entre sí con la regla.
9. Repita el procedimiento descrito para trazar las otras curvas de nivel. Indique las alturas progresivamente crecientes mediante múltiplos del intervalo elegido. Nota: las curvas de nivel corresponden únicamente a las alturas que son múltiplos del intervalo. Anote los valores de
dichas alturas en espacios convenientemente escogidos, a lo largo de las curvas de nivel; el trazado de la línea en general se interrumpe para dejar estos espacios. 10. Este procedimiento puede variar según el método empleado en el terreno para el levantam levantamiento iento de las curvas de nivel.
(a) Si se ha utilizado un método directo (ver Sección 8.3, puntos 10 a 29), el levantamiento planimétrico de las curvas de nivel definidas brinda toda la información necesaria para dibujar en el plano dichas curvas. Se representan las distancias medidas luego de haberlas pasado a la escala elegida y se trazan las curvas de nivel sobre el fondo de líneas paralelas marcadas en el terreno. (b) Si se ha empleado un método indirecto (ver Sección 8.3, puntos 30 a 33), se traza en forma aproximada el conjunto de líneas paralelas, se
marcan los puntos de altura conocida y se anotan dichas alturas. A continuación se estima la ubicación de cada curva de nivel como arriba indicado.
9.5 Cómo trazar perfiles longitudinales ¿P o r q u ét r az a r p e r f i l es lo n g i t u d i n al es ?
1. Los perfiles longitudinales permiten indicar las alturas relativas en un plano . Cuando se trata de diseñar una granja acuícola, los perfiles longitudinales ayudan a determinar el recorrido y la pendiente de algunas construcciones, tales como los canales de alimentación y de drenaje. También se utilizan para estimar las cantidades de tierra que se deben sacar o poner, en un sitio determinado (o sea los volúmenes que se deben desplazar), para elegir los lugares más apropiados para la construcción de diques, reservorios y represas en un curso de agua (pequeñas represas destinadas a encauzar el agua hacia fosas o canales). Inform ación necesaria para el trazado de perfiles lon gitu dinales
2. Se obtiene un perfil longitudinal trazando una línea continua que une puntos de altura conocida. A tal efecto, se pueden utilizar las siguientes informaciones:
alturas de puntos del terreno, separados por distancias conocidas ,
que describen varias líneas rectas (ver Sección 82); o mapa topográfico .
Escalas que se utilizan para el el trazado trazado de perfiles lon gitu din ales
3. El trazado de perfiles longitudinales requiere el uso de dos escalas diferentes:
una escala horizontal, horizontal, para pasar las distancias horizontales medidas en el suelo; y una escala vertical, vertical, para pasar las distancias verticales.
Ambas escalas deben utilizar la misma unidad de longitud. Se trata generalmente del metro. 4. Es preferible utilizar para la escala horizontal una escala idéntica a la del plano o mapa. Ejemplo Si la escala del mapa es de 1 cm por metro, la escala horizontal del perfil longitudinal debe ser igualmente de 1 cm por metro.
5. En la mayor parte de los levantamientos topográficos utilizados en acuicultura, las diferencias de nivel son demasiado pequeñas si se las compara con las distancias horizontales. Cuando se trata de trazar perfiles longitudinales para un levantamiento de ese tipo, se debe en consecuencia de amplificar las diferencias de nivel para que parezcan mayores. Se puede, en este caso, utilizar una escala vertical 10 a 100
veces superior horizontal.
que
la
escala
Ejemplo Escala horizontal
Escala vertical
1 cm por 25 m
1 cm por 2.5 m
1 cm por 10 m
1 cm por 0.25 m
Trazado Traza do de perfiles lon gitu din ales a partir de m apas top og ráficos 6. Tome algunas hojas de papel cuadriculado milimetrado, o en su lugar
use las hojas incluidas al final de este manual. Coloque una bajo una hoja de papel de calcar transparente, sobre la cual dibujar los perfiles. 7. Sobre el mapa topográfico , trace la recta AB a lo largo de la cual se quiere determinar el perfil longitudinal. Estudie el intervalo de las alturas que se deben representar, elija la escala vertical y decida dónde va a comenzar el dibujo, de manera que quepa todo dentro de los límites Intervalo de la hoja de papel. Escala
entre curvas de nivel: 2 horizontal: 1 cm = 20 Distancia vertical total: 506 m - 484 m = 22 m
Ejemplo Mapa topográfico con curvas de nivel a intervalos de 2 m; curvas de nivel que van desde 484 m a 506 m; escala horizontal 1 cm = 20 m; escala vertical 1 cm = 0,25 m. .
m m
8. Corte una tira de papel un poco más larga que el perfil longitudinal AB que se quiere dibujar y de unos 2 cm de ancho. Coloque la tira de papel sobre el mapa topográfico con uno de sus bordes exactamente sobre la línea AB. 9. Marque los puntos A y B con líneas verticales finas para indicar los extremos del perfil longitudinal. De manera similar, marque la posición de cada curva de nivel sobre el borde de la tira de papel. Anote la altura de las principales curvas de nivel, cerca de la marca. 10. Coloque la tira de papel sobre la hoja de dibujo. El borde marcado debe coincidir con la línea horizontal que representa la altura inferior (484 m) observada sobre el perfil longitudinal. Alinee el punto A de la tira con el punto inicial del dibujo. 11. Transfiera todas las marcas hechas con lápiz de la tira de papel al dibujo y anote las principales alturas cerca de sus marcas.
12. Utilizando la escala vertical como referencia, transfiera verticalmente cada una de las marcas sobre la línea horizontal, correspondiente a la altura anotada. Con un lápiz de mina dura bien afilado, dibuje un punto pequeño rodeado por un círculo en cada uno de estos puntos. 13. Una los puntos con una línea continua que representa el perfil longitudinal del suelo a lo largo de la línea AB. Nota: este método sólo se puede aplicar si la escala horizontal del dibujo es la
misma que la escala de distancias del mapa topográfico.
Trazado d e perfiles long itud inales a partir de levantamiento s top og ráfico s hechos por uno mismo
14. El trazado de perfiles longitudinales se puede hacer a partir de las mediciones de distancias y de alturas realizadas durante un levantamiento topográfico. Sobre el eje horizontal del perfil, se indica de una vez la posición de todas las estaciones de nivelación, por ejemplo a lintervalos regulares a lo largo de un eje (ver Sección 8.2) , transportando las distancias horizontales a escala (en este caso, 1 cm = 10 m). Al lado de cada uno de esos puntos se anota su distancia en relación al punto inicial del perfil, o sea la distancia acumulada* (en metros).
15. En cada uno de esos puntos, se anotan las alturas sobre las rectas verticales, basándose en la escala vertical adoptada (1 cm = 5 cm) y las
dos alturas máxima y mínima (1,34 m y 1,06 m). 16. Los puntos así obtenidos se unen con una línea continua que representa el perfil del terreno a lo largo del eje. 17. Es conveniente agregar otras informaciones, tales como las alturas de los puntos fijos de referencia (PF) y de los puntos temporales (PT) que se hayan usado También es posible agregar la pendiente del canal proyectado (0,15 cm/m = 7,5 cm/50 m), se puede usar el dibujo para ubicar fácilmente las áreas que se deben levantar hasta un determinado nivel (llamado relleno*) y también aquellos sitios que se deben excavar para construir un canal (llamado corte*).Posteriormente, se puede usar el dibujo para estimar el movimiento de tierra necesario para dichos trabajos.
9.6 Cómo trazar perfiles de cortes transversales 1. Es posible trazar el perfil de un corte transversal ya sea a partir de mapas topográficos como a partir de información recogida durante un levantamiento topográfico. 2. Un buen ejemplo de cómo se utiliza un perfil de sección transversal realizado a partir de un mapa topográfico, es el estudio del valle con un curso de agua cuando se quiere crear un reservorio de agua, o construir una pequeña represa para levantar el nivel del agua y llenar estanques de peces por gravedad. 3. Si se usa la información recogida durante un levantamiento topográfico, se puede trazar la sección transversal para calcular los
volúmenes de movimiento de tierra necesarios para construir, por ejemplo, canales de agua y estanques de peces, (ver los siguientes manuales de Construcción, en esta misma serie).
Trazado de perfiles de secciones transversales a pa rtir de mapas to po gr áfic os Escala: 1 cm = 20 m 4. Se trazan sobre el mapa
topográfico las cuales se debe transversal, las perpendiculares longitudinal (ver 15).
líneas sobre las estudiar la sección cuales deben ser a un perfil Sección 8.2, punto
5. Tome varias hojas de papel milimetrado cuadriculado, o utilice las páginas incluidas al final de este manual. Colóquelas debajo de papel de calcar transparente. Trace las secciones transversales con la ayuda de una tira de papel marcada (tal como se ha descrito en la Sección 9.5, puntos 8-13). 6. Recuerde que:
la escala horizontal del dibujo debe ser igual a la escala de las distancias del mapa topográfico;
Secciones transversales de un valle
y la escala vertical del dibujo debe ser de 10 a 20 veces mayor que la escala horizontal.
Trazado d el perfil de la sección transversal para estimar el movim iento de tierra
7. Para estimar la magnitud del movimiento de tierra necesario, generalmente es posible trazar secciones transversales en una escala de 1 cm por metro o de 1 cm por 0,50 metros . Conviene usar una escala mayor cuando se trata de rellenos o cortes de reducidas dimensiones. Las escalas horizontales y verticales deben ser iguales, de modo que se pueda calcular la superficie real de las zonas a partir de las dimensiones pasadas a escala. 8. En este caso es especialmente conveniente utilizar papel milimetrado cuadriculado. Es posible utilizar las páginas incluidas al final de este manual, colocadas bajo una hoja de calcar transparente. 9. Dibuje un eje vertical (LL) que representa el eje de la sección transversal. La recta LL debe coincidir con uno de los trazos gruesos del papel milimetrado. 10. A ambos lados del eje, se dibuja el perfil del suelo EFD a partir de los
datos recogidos durante el levantamiento topográfico, usando la escala horizontal para las distancias y la escala vertical para las alturas. 11. A partir de los datos del perfil longitudinal, se ubica el emplazamiento del punto A sobre la recta LL. En este ejemplo, corresponde a la altura del fondo del canal medido en esa determinada estación de nivelación (ver Sección 9.5, punto 17). 12. Pasando por el punto A se traza la recta horizontal BAC que representa el fondo del canal. Asegúrese que AB = AC, y que cada uno de estos segmentos sea igual a la mitad del ancho del fondo del canal. 13. En los puntos B y C se trazan las rectas BE y CD que corresponden a los costados del canal (por ejemplo con una pendiente de 1,5 :1). Estas dos rectas cruzan la superficie del suelo en los puntos E y D. 14. La sección transversal EBACDFE representa un corte vertical del terreno a partir del cual es fácil calcular su superficie (ver por ejemplo Sección 10.3). Y a partir de ese valor, se puede estimar el volumen de tierra que se debe quitar a lo largo del eje del canal.
5. MEDICIÓN DE DIFERENCIAS DE ALTURA - PARTE 1 5.0 Introducción Diferencias piscicultura
de
nivel
en
1 . En piscicultura, a menudo hace falta medir la diferencia de nivel entre dos puntos. Para construir un estanque, es necesario decidir la altura de los diques que se deben alzar y la profundidad que se debe excavar. Para decidir el trazado de los canales de alimentación de agua también se deben realizar mediciones de alturas y profundidades. Por último, si se quiere crear un reservorio, se deben realizar mediciones de nivel para decidir su perímetro (ver Colección FAO:Capacitación número 4, Piscicultura de agua dulce: El agua, Sección 42, pag.102). Tipo de prob lemas que se presentan
1. La medición de diferencias de nivel presenta tres tipos de problemas.
2. Puede suceder que tengamos que medir diferencias de nivel entre una serie de puntos en el suelo, para compararlos. Comparando los resultados obtenidos, se calcula la altura de los puntos dados y se dibuja un mapa (ver Capítulo 9). Esta operación que consiste en establecer el nivel de los puntos del terreno se llama lnivelación (ver Secciones 5159). 3. También es posible que se tengan que localizar puntos situados en un mismo nivel, en la misma cota. Esta operación se llama trazado de curvas de nivel (ver secciones 62 a 68).
4. Por último, es posible que uno deba determinar puntos que presenten una diferencia de nivel dada. En este caso, el resultado de la
Cálculo de diferencias de altura
Curva de nivel
Determinación de una pendiente
de líneas de pendiente con un gradiente definido (ver Sección 69). operación será el trazado
Medición d el nivel de puntos situados en el su elo Nivel de regla 5. Las diferencias de nivel entre dos
puntos, generalmente se miden con un dispositivo llamado nivel. Se llama así porque define una línea perfectamente horizontal. El nivel de cada punto se mide en función de su distancia vertical por encima o por debajo de dicha línea horizontal. 6.Esa línea horizontal se puede definir de dos modos, según el tipo de instrumento de medición usado para determinar la altura de los puntos. Si se utiliza un nivel sin visor (ver Secciones 51-53), la línea horizontal se define mediante una regla, una nivel de cuerda o un nivel de agua. Si en cambio se utiliza un nivel con visor (ver Secciones 54 a 59), la horizontal se define como una prolongación de la línea visual*. 7. Los niveles con visor se usan siempre conjuntamente con una escala graduada vertical que mide la altura de la visual en cada estación. 8. Una mira graduada es una regla dotada de una escala vertical graduada. Existen varios modelos que se pueden adquirir o pueden ser fabricados por uno mismo (ver los puntos siguientes). Las miras graduadas generalmente miden de 2 a 5 m de longitud, son plegables o telescópicas y fabricadas de madera recubierta de plástico o de aluminio. Las miras graduadas de auto lectura normalmente están graduadas en metros, decímetros y centímetros. Estas graduaciones están escritas al revés para que puedan ser leídas con el telescopio. La llamada mira de tablilla incorpora un <> móvil
Nivel con visor
Miras graduadas
con una línea de referencia que puede ser colocada a una altura dada.
Constru cción de una m ira graduada artesanal 9. Para construir una mira graduada artesanal se necesita un trozo recto de
madera de 2 a 3 m de largo y de 5 a 10 cm de ancho. Marque claramente las graduaciones cada 10 cm. La mejor solución es pintar la mira de blanco y las graduaciones de rojo. Haga las marcas bastante grandes (alrededor de 1 cm de ancho) para que se puedan leer desde lejos, fácilmente y con precisión. 10. También se puede fabricar una mira graduada encolando una o varias cintas métricas graduadas sobre un trozo recto de
Marque las ... o use cintas de graduaciones medición
madera de 2 a 3 m de largo. Pegue las cintas a lo largo de la madera, una a continuación de la otra. Para leer con precisión las graduaciones pequeñas conviene reducir la distancia desde la cual se toman las medidas o pedirle a un asistente que lo haga. 11. En la Sección 65 se describe otro tipo de mira graduada que se usa para definir curvas de nivel y para trazar líneas de pendiente constante.
Elección d el m ejor m é tod o para m edir diferencias de n ivel Nivel de cuerda 12. Existen varios métodos buenos
para medir diferencias de nivel. La elección de un método depende de varios factores. Cada uno de estos métodos se describe en las secciones siguientes. El Cuadro 7 también puede ayudar a comparar los métodos y a elegir el más adecuado a cada necesidad. Los capítulos 7 y 8 del Volumen 2 incluyen información adicional sobre cómo planificar el levantamiento topográfico, cómo registrar las medidas realizadas y cómo calcular los resultados.
Teodolito
Nivel en T mejorado
CUADRO 7 Métodos de medición de diferencias de altura 1 NIVELES SIN VISOR Sección2
5.1 *
5.2 *
5.3*
Método3
Nivel de regla
Nivel de cuerda
Nivel de agua de tubo flexible
Distancia, m
2.5 to 3
20
10 to 15
Precisión
Comentarios
Fácil de Media a transportarDe uso alta rápido
Personas, equipo
1 persona, nivel de albañil 1 regla graduada
Media
Muy fácil de transportar De uso rápido Para terrenos accidentados
Alta
Algo incómodo para transportar De uso rápido 2 personas, Para terrenos dos reglas accidentados pero graduadas despejados Evitar la pérdida del agua
3 personas, nivel de albañil dos reglas graduadas
NIVELES CON VISOR
5.4*
Nivel en T
10
Baja a media
Medición aproximadaUtil para canales y tuberías
2 personas, 1 mira graduada 2 personas, nivel de albañil, 1 mira graduada 2 personas, 1
5.5 *
Nivel en T mejorado
15 a 20 Medio
Particularmente bueno para diques y nivel de agua en futuros reservorios
5.6**
Nivel de
15 a 20 Baja a
Muy afectado por el
bambú Nivel de mano
5.7*
5.8***
Nivel de anteojo
media
viento
mira graduada
10 a 15 Baja
Método aproximado y rápido, mejor cuando puede sostenerse en un
2 personas, 1 nivel de mano, 1 mira graduada
sobre 100
Costoso, delicadoNivelación automática con hilos estadimétricos
2 personas, nivel costoso, trípode, 1 mira graduada especial
Muy alta
Ver también el Cuadro 8 para trazado de curvas de nivel y pendientes * Simple ** más difícil *** muy difícil 3 En cursiva, equipo que usted mismo puede hacer 1
2
Cálculo de las d iferencias d e nivel a p artir de la p endiente
13. Si se conoce la pendiente promedio entre dos puntos (ver capítulo 4), es fácil calcular la diferencia de nivel correspondiente. Primero se debe medir la distancia horizontal D en metros, entre los puntos A y B (ver capítulo 2). Para calcular la diferencia de nivel H (en metros), se multiplica D por la pendiente S expresada en centésimos: H = D x 0.0S Ejemplo
La medida de la distancia D = 20 m y S = 5% = 0,05 H = 20 m x 0.05 = 1 m. Medición de distancias horizontales
... y de la pendiente
... para calcular la altura
Cálcu lo d e las difer enc ias de n ivel a part ir de lo s áng ulo s ver ticales
14. Si se conoce la medida en grados del ángulo vertical ABC, se puede calcular la diferencia de nivel AC a partir de:
la distancia a nivel del suelo BC a lo largo de la pendiente AC = BC x sin ABC
Conociendo la distancia a nivel del suelo, calcular AC = BA x sine ABC
obteniendo el valor de sen ABC en el Cuadro 14;
la distancia horizontal BA AC = BA x tan ABC
obteniendo el valor de la tangente ABC en el Cuadro 3. Ejemplo
Conociendo la distancia horizontal, calcular AC = BA x tangent ABC
El ángulo vertical ABC es igual a 7 grados y se debe calcular la distancia AC. Conociendo la longitud BC = 47 m; y a partir del Cuadro 14, sen 7 = 0,12187, AC = 47 m x 0,12187 = 5,72789 m = 5,73 m. Midiendo la longitud de BA = 46,7 m y a partir del Cuadro 3, tan 7 = 0,1228, AC = 46,7 m x 0,1228 = 5,73476 = 5,73m.
Cálculo de dis tancias h orizon tales a partir de las d iferencias d e nivel Distancia a nivel del suelo 15. . En una sección anterior se
explicó que las distancias medidas sobre un terreno en pendiente se deben corregir para establecer el valor de la distancia horizontal (ver Sección 26). 16. También se ilustró uno de los métodos para corregir la medición de una distancia, en función del valor de la pendiente (ver Sección 40, puntos
Diferencia de altura
10-13). 17. Otro modo de corregir la medida de distancias sobre un terreno en pendiente, consiste en utilizar las mediciones de diferencias de nivel aplicando la siguiente fórmula: Distancia horizontal = (G2 - H2) donde G = ABes la distancia medida
CB = (G2 - H2)
(en metros) a lo largo de la pendiente y H = AC es la diferencia de nivel (en metros) entre los dos puntos.
Ejemplo
Distancia a nivel del suelo = 45 m
Se ha medido la distancia AB = 45m sobre un terreno en pendiente La diferencia de nivel AC entre los puntos A y B es igual a 9 m. To La distancia horizontal entonces es igual a:
CB = ((45 m)2 (9 m)2) = (2025 m - 81 m) = 1944 m = 44.1 m Diferencia de altura = 9 m
Cómo utilizar el nivel de regla
= 2
2
(45 - 9 ) = 44.1
1. Es posible fabricar un dispositivo sencillo para medir las diferencias de nivel en distancias pequeñas, mediante un nivel de albañil (ver Sección 61) y un listón de madera.
Fabricación de la regla
2. Consiga un trozo de madera de 2,5 Haga que todas las caras sean planas y se corten en ángulo recto a 3 m de longitud y lo suficientemente ancho como para que no se tuerza. El listón de madera se debe cortar con mucho cuidado de manera que las aristas sean perfectamente rectilíneas y las caras estén en escuadra. 3. Una vez que el listón esté listo, coloque uno de los extremos delante de sus ojos y examine las caras inferior y superior, para elegir la que esté más recta.
Fabricación d e un nivel de regla
4. Con una cuerda delgada, ate
Ate el nivel a la cara más recta del listón
sólidamente el nivel de albañil en el centro de la cara más derecha de la regla de madera. Verifique que el nivel de albañil quede perfectamente paralelo a dicha cara.
Medición de diferenc ias de nivel med iante el nivel de regla
5. Coloque uno de los extremos de la regla 6.Mida la distancia vertical entre el punto B de nivel en el suelo, donde se encuentra el en el suelo y la parte inferior de la regla de punto más elevado A, bajando y subiendo el nivel, por ejemplo con una cinta métrica o otro extremo hasta que el listón esté una regla graduada. perfectamente horizontal, siguiendo las indicaciones del nivel de albañil. Cuando el nivel esté horizontal
... mida la diferencia de altura
Nota: si la distancia AB comprendida entre
Mida las diferencias muy grandes por partes
los dos puntos supera la longitud AC de la regla de nivel, se deben realizar mediciones en los puntos intermedios C, D, E... B y sumar las diferencias de nivel así obtenidas para calcular la diferencia de nivel total.
5.2 Cómo utilizar el nivel de cuerda El nivel de cuerda consta esencialmente de un nivel de albañil (ver Sección 61) y de una cuerda. Se trata de un dispositivo muy sencillo que se puede utilizar en el caso de distancias relativamente largas (puede llegar hasta alrededor de 20 m). Es
necesario en ese caso trabajar en equipos de tres personas. Se requieren dos miras graduadas y numerosos piquetes para marcar el terreno.
Fabricación de nivel de cuerd a artesanal
1. Consiga un nivel de albañil de poco 2. Consiga dos cuerdas de 10 m de longitud precio, cuyo soporte sea de madera. Fije un y ate una en cada cáncamo. cáncamo en cada extremo, en el centro y cerca de la cara superior.
3. Refuerce los extremos libres de ambas Refuerce los extremos de la cuerda con cordel cuerdas enrollándolos con un hilo fuerte.
Utilización del nivel de cuerda para medir diferen cias de nivel 4. El observador que permanece atrás Ponga una mira graduada en el punto de partida A
coloca una mira graduada en el punto de partida A de la línea sobre la cual se quiere medir la diferencia de nivel. El extremo de una de las cuerdas se pone a la altura de la graduación de 1 m de la mira.
5. El observador que va adelante, llevando Cuando la cuerda esté bien tensa, marque el punto B una mira graduada, un piquete para marcar y el extremo de la otra cuerda, se aleja del primer observador siguiendo la dirección de la línea que se quiere medir, hasta que la cuerda está bien estirada. 6. El observador de adelante coloca la 7. El tercer observador que se ha colocado en el segunda mira graduada apoyándola centro observa el nivel de albañil; a continuación verticalmente en el suelo, verificando que pide al observador de adelante que mueva el se encuentre exactamente sobre la línea extremo de la cuerda hacia arriba o hacia abajo que se quiere medir. Tensa el extremo de de la mira graduada, hasta que la burbuja del nivel la cuerda hasta que esté lo más indique que la cuerda está horizontal . Si es horizontal posible. El punto que se necesario el observador de atrás también determina de ese modo se marca con un mueve hacia arriba o hacia abajo el extremo de piquete. la cuerda para que el nivel de albañil no toque el suelo. La persona en el centro mira el nivel
8. El observador de atrás lee en la
... y guía a la persona de adelante hasta que esté horizontal
Lea las alturas en las miras graduadas
mira graduada la altura a la cual se encuentra el extremo de la cuerda . El
observador de adelante hace lo mismo. Asegúrese de verificar dos veces todas las mediciones efectuadas. Anote cuidadosamente en dos columnas distintas las mediciones realizadas atrás y delante, para estar seguro de no confundirlas. (ver Cuadro en el punto 10). 9. El observador de adelante a continuación quita la mira graduada del punto en el cual estaba y deja un
... y anótelas en su cuaderno
piquete en el suelo, marcando el sitio. El equipo avanza siguiendo la línea que se está midiendo y repite las mismas operaciones. El observador de atrás se detiene en cada piquete o estaca que ha instalado el otro asistente en la medición precedente.
Comience la siguiente medición a partir del punto B
10. Para calcular la diferencia de nivel a lo Sume las mediciones para hallar la diferencia total largo de toda la línea, se debe determinar por sustracción la diferencia de nivel en cada estación. Luego se suman todas las diferencias para obtener la diferencia de nivel total (ver a continuación y también la sección 81 del Volumen 2 de este manual). Determinación de las diferencias de nivel mediante un nivel de cuerda
stación
Atrás
Adelante
1
100 cm
96 cm
4 cm
2
100 cm
89 cm
11 cm
3
100 cm
92 cm
8 cm
1 to 3
Total
4 cm + 11 cm + 8 cm = 23 cm
Diferencia de niv
23 cm
5.3 Cómo utilizar el nivel de agua de tubo flexible Es posible confeccionar un instrumento simple para medir las diferencias de nivel con un trozo de tubo de riego transparente de 10 a 15 m de longitud y dos miras graduadas.
Realización de un n ivel de agua artesanal
1 . Si no dispone de dos miras graduadas, consiga dos trozos rectos de madera de 4 x 2 cm de sección y 2 m de longitud. Marque una escala en centímetros en cada uno de ellos o en cambio, pegue una cinta métrica a lo largo de cada listón de madera.
2. Si decide dibujar una escala de medición sobre los listones, colóquelos uno al lado del otro y alinee la parte superior y la base, para estar seguro de que ambas escalas estén al mismo nivel. Si comienza a marcar las graduaciones a 10 cm de la base del listón, el inicio de la escala resultará más fácil de observar en el caso, por ejemplo, que deba medir en terrenos con vegetación alta. Verifique que la base de cada mira sea plana o que tenga una línea de referencia*.
3. Coloque las dos miras delante suyo, Ate la manguera a las Llene la manguera miras graduadas de agua hasta 1 m de una al lado de la otra, con la escala altura
graduada hacia adelante. Fije el tubo de plástico a lo largo del listón, en la cara interior respecto a la escala, mediante un hilo resistente. Verifique que los extremos del tubo estén exactamente a la altura de los extremos superiores de ambas miras graduadas. La parte media del tubo debe quedar libre. Para fijar el tubo a los listones, anude firmemente el hilo alrededor del tubo, pero teniendo cuidado de no aplastarlo. Verifique también que los extremos del tubo estén bien fijados a las escalas graduadas. 4. Coloque las dos escalas graduadas en un punto del suelo, una al lado de la otra, de manera que queden perfectamente alineadas y se mantengan en posición vertical. Lentamente llene el tubo de agua, tratando de que no queden burbujas de aire, hasta que el nivel del agua alcance una altura de alrededor de 1 m en cada sección vertical del tubo. 5. Tape ambos extremos del tubo con un corcho o cualquier otro tipo de tapón para evitar que se pierda agua mientras se transporta nivel. En caso de pérdida de agua, alinee nuevamente las escalas como se acaba de indicar y agregue más agua hasta que su nivel llegue a alrededor de 1 m.
Tape la manguera
Utilización del nivel de agua para med ir diferencias d e nivel
6. Para usar el nivel de agua es necesario contar con un equipo de dos personas. El observador de atrás se queda en el punto de partida A de la línea que se quiere medir y apoya sobre el suelo, en posición vertical, una de las escalas graduadas.
7. El observador de adelante camina hacia el punto del cual se quiere determinar la diferencia de nivel, llevando la otra escala graduada y un piquete para marcar el terreno. Cuando el tubo se estira, se pone la escala graduada en posición vertical sobre el suelo. Verifique que la mira graduada se encuentre exactamente sobre la línea que se quiere medir. 8. Una vez que ambas escalas graduadas están correctamente colocadas, los dos asistentes destapan los extremos del tubo, de manera que el agua alcance su nivel de equilibrio en e tubo.
9. Lea las indicaciones de las escalas graduadas, mirando la altura del nivel de agua en el tubo.
Lea las mediciones y anótelas en el cuaderno
10. Tape nuevamente los extremos del tubo.
11. Anote las mediciones en un Comience la siguiente medición a partir del punto B cuadro especial que permita el cálculo preciso de las diferencias de nivel (ver sección 52, punto 10). El observador de adelante marca el punto en el que se encuentra con un piquete. 12. Se sigue avanzando a lo largo de la línea recta repitiendo las operaciones apenas descritas. Cuando se termina la medición en un sector, el observador de atrás ocupa el lugar que el observador delantero ha marcado con el piquete.
5.4 Cómo usar el nivel en T El nivel en T es un nivel muy simple, especialmente útil para determinar el eje de un canal o canalización. Se debe utilizar con un mira graduada sostenida por un asistente.
Fabricación d e un nivel en T
1. Consiga dos trozos de madera de 5 x 2. Marque el eje sobre la superficie de 2,5 cm 2,5 cm de sección y de 1 m exacto de de ancho, de uno de los trozos de madera, y longitud. talle una pequeña acanaladura en V a lo largo de dicho eje.
3. Coloque sobre el suelo, en sentido longitudinal, el otro trozo de madera y coloque en el centro perpendicularmente, formando una "T", el listón en el cual ha tallado la ranura, con la ranura dirigida hacia afuera. Verifique que la superficie de los extremos esté bien plana y que ambos trozos formen exactamente un ángulo de 90°. Clave el trozo con la ranura al otro listón en la marca que se hizo antes y agregue dos listoncitos para reforzar la construcción. La altura total del
dispositivo debe ser de 1 m. Nota: para obtener un nivel en T de mayor
precisión, se puede usar un trozo de madera horizontal de 1,5 m de largo en lugar de 1 m.
Utilización de un n ivel en T para determ inar un a diferencia de nivel Sostenga el nivel firmemente en su sitio 4. Ponga el nivel en T en el punto A
de la línea recta que se quiere nivelar. Mantenga con firmeza la base del nivel en el suelo, cuidando de no colocarlo sobre piedras u otros objetos que lo puedan desestabilizar. Compruebe que el soporte esté vertical. 5. Pida al ayudante que coloque la mira graduada en posición vertical en el punto siguiente B de la recta, a una distancia de aproximadamente 10 m.
Mire a través de la ranura hacia la mira graduada
6. Mire a lo largo de la acanaladura , como si se tratara de la mira de un arma, enfocando hacia la graduación de la mira graduada que sostiene el ayudante. 7. Lea en la mira graduada la altura correspondiente a la línea de mira del nivel en T y anótela. El asistente puede facilitar la tarea moviendo lentamente algún objeto de color vivo, o un lápiz, de arriba hacia abajo a lo largo de la mira hasta que usted le indique que se encuentra en el nivel que corresponde al borde superior del nivel en T. El ayudante
Lea la graduación en la línea de mira
entonces lee la altura.
8. Anote estas medidas en un cuadro y calcule a continuación las diferencias de nivel (ver sección 52, punto 10).
... y anótela en el cuaderno
Nota: dado que la altura del nivel en T
es exactamente 1 m, para obtener la diferencia de nivel entre dos puntos es suficiente restar 1 m del valor leído en la mira.
5.5 Cómo utilizar una versión mejorada del nivel en T Para construir una versión mejorada del nivel en T es suficiente añadir un nivel de albañil que ayude a determinar mejor la horizontalidad de la línea de mira. Este dispositivo puede ser útil cuando se trata de medir distancias grandes, en especial si se trata de establecer el borde superior de los diques y el nivel del agua de los futuros reservorios (ver Colección FAO: Capacitación número 4, Piscicultura de agua dulce, El agua, Sección 42).
Constru cción artesanal de una v ersión m ejorada del nivel en T
1. Consiga un nivel de albañil con soporte de madera y fije en los extremos dos piezas metálicas que servirán de mira . Para hacer esto, corte dos tiras de metal plano del mismo ancho que la parte más estrecha del nivel de albañil y unos 2 cm más altas. Haga una entalladura en forma de V, de 1 cm de profundidad, en uno de los extremos de cada banda metálica. Fíjelas en los extremos del nivel de albañil con las entalladuras hacia arriba para, de ese modo, crear una línea de mira a lo largo de la parte superior del nivel de albañil.
2. Consiga dos piezas de madera, cada una 3. Coloque el nivel de albañil modificado, de ellas con una sección de 5 x 2,5 cm y de centrado sobre la pieza superior y fíjelo en 1 m de largo. Únalas, utilizando dos soportes esa posición. A continuación mida de madera, de manera tal que: exactamente 1 m desde la línea de mira en el tope del nivel de albañil, bajando por el la pieza superior forme un ángulo de 90° soporte. Marque claramente esta línea de con la pieza que soporta, esté centrada referencia con pintura o con una pieza respecto a ella y el conjunto de ambas delgada de madera clavada en el soporte. tenga forma de "T"; y Por debajo de esta marca talle el extremo la cara más ancha de la pieza superior del soporte dándole una forma afilada. esté horizontal superficie plana.
y
constituya
una
Utilización de la versión m ejorada del niv el en T para medir n iveles 4. El nivel en T mejorado se usa de la Clave la pieza de soporte hasta el nivel de referencia
misma manera que el nivel en T simple l (ver Sección 54), excepto que:
primero se clava en el suelo hasta la línea de referencia; a continuación se ajusta la madera superior con el nivel de albañil para que quede horizontal; finalmente, se establece la línea de mira mediante las piezas metálicas que se han fijado al nivel de albañil.
Póngalo horizontal con el nivel de albañil
Mire hacia la mira graduada
Nota: la línea de mira o línea visual debe quedar exactamente 1 m por encima del punto A, en el cual se ha
colocado el nivel en T mejorado. Conociendo este dato, es fácil determinar la ubicación de los otros puntos B, C, ... G del sitio, cuya altura supera en 1 m la altura del punto A, permaneciendo siempre en el mismo punto y girando el nivel con un Haga rotar el nivel para hallar todos los puntos que movimiento circular. tengan 1 m de altura más que el punto 5.6 Cómo utilizar un niv el de bamb ú co n viso r
Es posible confeccionar un utensilio simple para medir las diferencias de nivel, utilizando un pequeño tubo de bambú y varios trozos de madera. Este utensilio debe ser usado con una mira graduada. Dado que es muy sensible al viento y a las corrientes de aire, cuando se usa se debe estar atento a que el tubo de mira permanezca en posición horizontal.
Constru cción de un nivel de bambú
1. Consiga una caña de bambú de unos 45 cm de largo y de un diámetro de pocos centímetros. Quite las membranas que se encuentran entre cada uno de los segmentos, perforándolas o introduciendo algún objeto largo, por ejemplo una vara metálica, en el interior del tubo. Perfore con una varilla las membranas dentro de la caña
2. En uno de los extremos de la caña pegue dos trozos de alambre o de hilo, en ángulo recto, determinando un punto de mira central.
3. Cubra el otro extremo del pedazo de caña con una cinta adhesiva, si es posible con cinta plástica impermeable o con cinta aislante eléctrica. Perfore la cubierta en el centro con un clavo pequeño, para abrir un hueco que permita mirar a través de él. Cuando se usa el nivel, se debe mirar a través de este hueco y leer lo que se observa en el punto en el cual los dos hilos en el otro extremo del tubo, se cruzan.
4. Coloque un peso pequeño en la caña de bambú, que se pueda mover a lo largo del tubo para equilibrarlo. A tal efecto se puede usar una abrazadera de manguera, que se podrá ajustar en su sitio una vez que el tubo haya sido colocado en posición horizontal. 5. Fije dos tablas de madera de 45 cm en ambos lados de la caña, cerca de los extremos, formando un triángulo con la misma.
6. Perfore un hueco en cada tabla de madera en un punto a unos 7 cm del extremo.
7. Consiga una vara o estaca vertical de 2 m de largo y perfore un hueco cerca del extremo superior, del cual colgará el dispositivo visual triangular.
8. Para permitir que el triángulo oscile libremente, coloque unos tacos pequeños de madera o unos segmentos cortos de bambú en el punto en el cual se cruzan las tablas que forman el triángulo, entre ambas tablas, y entre la parte del atrás del triángulo y la estaca vertical. 9. Con un tornillo sujete provisionalmente el triángulo, pasándolo a través de los tacos de madera o bambú, al hueco perforado en la vara vertical. La línea de mira debe quedar exactamente a 1,50 m del suelo, altura que resulta conveniente para mirar y para realizar los cálculos. Sostenga la caña de bambú en posición perpendicular respecto a la vara que lo soporta y mida la distancia vertical desde el centro del tubo al extremo inferior de la vara. Marque una línea de referencia 1,50 m por debajo de la línea de mira.
Ajuste del nivel de bambú
10. Coloque el nivel de bambú cerca de una mira graduada o a una escala graduada de 2 m. Lea la altura de la mira mirando hacia ella a través del hueco y leyendo el número que coincide con los hilos cruzados. Compruebe desde 1 m de distancia
11. Mueva la mira graduada hacia un punto que esté a 15 m y al mismo nivel. Verifique que dicho punto esté efectivamente al mismo nivel (por
... y desde 15 m de distancia
ejemplo con un nivel de regla, ver Sección 5.1). Mire nuevamente a
través del tubo de bambú y lea la altura en la escala para comprobar si es igual a la medición precedente. 12. Verifique que el triángulo pueda oscilar libremente, moviéndolo con un dedo. Espere que el triángulo se detenga y lea la medida otra vez a través del tubo para ver si el resultado es el mismo.
Haga oscilar el triángulo y compruebe de nuevo
13.Si la lectura a 15 m de distancia Si la lectura resulta demasiado baja, mueva el peso hacia atrás es diferente a la realizada cuando el tubo de bambú estaba muy cerca de la escala graduada, corrija levemente la posición del peso que equilibra el tubo. Mueva el peso hacia atrás si la medida leída a 15 m es inferior; mueva el peso hacia adelante si la medida es superior.
14. Coloque nuevamente el nivel de Si la lectura resulta demasiado alta, mueva el peso hacia adelante bambú muy cerca de la mira graduada y lea otra vez.
15. Mueva la escala o mira a una distancia de 15 m y verifique la medida.
Siga probando hasta que el tubo de mira esté balanceado
16. Repita el procedimiento descrito (ver arriba, puntos 10-15) hasta que las dos lecturas coincidan. Si después de varias repeticiones aun subsiste una pequeña diferencia entre los datos leídos, la causa puede ser una ligera diferencia de nivel entre los dos puntos. Intercambie la posición del nivel de bambú y de la mira graduada, colocando el nivel en el punto distante 15 m y la mira graduada en el punto 0 m. Realice una nueva lectura y divida la diferencia por dos. Tomando en cuenta la cifra obtenida, corrija la posición horizontal del tubo de bambú desplazando el peso. Nota
1:
Si la lectura es todavía diferente
.... intercambie la posición del nivel y de la mira
Nota 2: Cuando la medición efectuada
a una distancia de 15 m difiere menos de 2 cm de la realizada cuando el nivel y la mira están muy cerca, se considera que la precisión del nivel de bambú es suficiente.
Una variación de hasta 2 cm es aceptable
Utilización del nivel de bam bú para med ir diferencias d e nivel 17. Es necesario contar con un equipo de dos personas para utilizar el nivel
de bambú. La distancia que se puede medir en cada caso depende de hasta donde se pueden leer las graduaciones de la mira graduada (generalmente 20 m como máximo). 18. Se pueden efectuar mediciones en un sentido o en otro, o en ambos, tal como se explica más adelante.
Nota:El nivel de bambú debe ser
instalado en cada estación de manera tal que la línea de mira quede siempre a 1.50 m del suelo. Determin ación d e diferencias d e nivel en u na so la dirección
19. Coloque el nivel de bambú en posición vertical en el punto A, el comienzo de la recta a lo largo de la cual se debe medir. 20. El ayudante se aleja de 15 a 20 m a lo largo de la recta, coloca la mira graduada en posición vertical en el punto B y marca el punto B con una estaca. 21. Lea la graduación en la mira, desde el punto A hacia el punto B y anote el resultado. A continuación camine hasta el punto B y coloque el nivel de bambú donde está la estaca.
22.El ayudante se aleja otros 15 a 20 m a lo largo de la recta, coloca la mira graduada en posición vertical en el punto C y lo marca con otra estaca.
23. A continuación lea la graduación en la mira graduada desde el punto B al punto C.
Lea la mira graduada a la altura de la línea de mira y anote la lectura en el cuaderno
24. Repita estas operaciones (ver puntos 22-23) hasta completar el levantamiento de toda la línea recta.
Camine hasta la próxima estación
25. Anote cuidadosamente todas las lecturas realizadas en un cuadro y calcule las alturas de los varios puntos , si las necesita (ver Sección 52 y Sección 81 en el Volumen 2). 26. Una vez que ha llegado al final de la línea recta objeto del levantamiento, se puede calcular la
Sume todas las lecturas
diferencia de altura total entre el punto inicial y el extremo final (ver Sección
5.2). Medición d e diferencias d e nivel en dos direcciones
27. Es posible medir dos segmentos de una línea a partir de un punto central, apuntando el nivel de bambú en dos direcciones. Este sistema da como resultado dos lecturas para cada punto, excepto para el primero y el último. La comparación de la lectura delantera (LD) con la lectura trasera (LT) permite verificar la precisión del trabajo realizado. 28. El ayudante coloca la mira graduada en posición vertical, en el punto inicial A de la línea objeto del levantamiento. 29.Camine a lo largo de la línea unos 15 a 20 m y coloque el nivel de bambú en el punto B. Desde ese punto efectúe una lectura trasera (LT) hacia el punto A. Haga una lectura hacia atrás y anótela
30. El ayudante camina hasta donde se encuentra usted contando los pasos, lo supera y cuenta la misma cantidad de pasos hacia adelante, hasta el nuevo punto (C) en el cual coloca la mira graduada. 31. Gire el nivel de bambú hacia el punto B y efectúe una lectura delantera (LD) desde el punto B hacia el punto C. Rote el nivel y haga una lectura hacia adelante. Anótela
32. Repita el procedimiento hasta completar el levantamiento de toda la línea recta. En la siguiente estación anote la lectura hacia atrás...
33. Anote todas las lecturas en un cuadro y calcule las diferencias de altura entre los puntos considerados (ver Sección 8.1) ... y la lectura hacia adelante
5.7 Cómo utilizar el nivel de mano 1. El nivel de mano es un instrumento que se consigue ya listo para ser usado y que permite determinar rápidamente las diferencias de nivel. Su alcance en el terreno no supera los 15 m. Se puede pedir prestado un nivel de mano en alguna oficina topográfica de la zona o se puede
adquirir en una ferretería. El nivel de mano consta de un tubo a través del cual se mira, un nivel de burbuja y un espejo. El espejo permite que el operador lea la medición y que al mismo tiempo verifique la horizontalidad de la línea visual. Utilización del nivel de m ano p ara medir d iferencias de altura
2. Las indicaciones para utilizar el nivel de mano son tas mismas que para usar el nivel de bambú (ver Sección 5.6), excepto que:
es posible sostenerlo en la mano; la altura de la línea de mira es la distancia vertical desde el suelo a la altura de los ojos del operador; y la burbuja del nivel debe estar en el centro cuando se procede a la lectura.
Nota: se logra una mejor precisión si
la mano descansa sobre un poste de madera, que tenga la altura adecuada. En este caso, la altura del poste se convierte en la altura de la línea visual o de mira.
5.8 Cómo utilizar el nivel de anteojo y el teodolito
1. Para efectuar mediciones muy precisas de largas distancias, los agrimensores usan instrumentos modernos llamados nivel de anteojo y teodolito. Estos instrumentos costosos y que se dañan fácilmente sólo pueden ser manejados por personas expertas, que los pueden ajustar y reparar. 2. Para llevar a cabo el levantamiento de una granja pequeña, habitualmente no se requiere la precisión de tales instrumentos y se pueden usar los dispositivos más económicos descritos en las secciones precedentes. De todos modos, es posible que usted pueda disponer de un nivel de anteojo o de un teodolito para llevar a cabo un levantamiento. Ambos instrumentos se usan con una mira graduada moderna (ver Sección 5.0, punto 8) para alcanzar una mayor precisión. La mira graduada se coloca en posición vertical sobre el suelo de manera tal que las cifras de la graduación estén invertidas, ya que el dispositivo óptico de los instrumentos invierte las imágenes. 3. Un nivel de anteojo es básicamente un telescopio provisto de una retícula para apuntar, fijado a un instrumento de nivelación montado sobre un trípode (soporte con tres patas). Los instrumentos más viejos permiten la corrección de la horizontalidad de la línea visual o de mira mediante un nivel de burbuja muy sensible y tornillos de ajuste muy fino. En los instrumentos más modernos (llamados niveles automáticos), la línea visual se ajusta automáticamente en posición horizontal, lo que ha simplificado mucho los levantamientos topográficos. El telescopio amplifica la imagen de los objetos lejanos y permite de ese modo, observar las graduaciones de una mira graduada colocada a una distancia mucho mayor, si se compara con las lecturas a ojo.
4. Los teodolitos comúnmente se usan para medir ángulos horizontales (ver Sección 35) y ángulos verticales (ver Sección 47). También se pueden usar para medir diferencias de altura. 5. La mayor parte de los niveles con anteojo y los teodolitos están equipados con hilos estadimétricos lo cual permite medir las distancias a medida que se realiza el levantamiento . 6. Las diferencias de altura se miden usando como referencia la línea visual o de mira horizontal, como se ha indicado al hablar del nivel de bambú (ver Sección 57). Estas diferencias se anotan y se calculan tal como se explica en la Sección 81 del Volumen 2. El levantamiento de rectas muy largas se realiza de este modo más rápidamente, sin necesidad de mediciones en numerosas estaciones intermedias. Medición de ángulos horizontales
6. MEDICIÓN DE DIFERENCIAS DE ALTURA – PARTE 2 6.0 Introducción: métodos de trazado de curvas de nivel 1. En el capítulo anterior, hemos visto cómo se construyen varios tipos de niveles simples. También hemos visto como se utilizan en el terreno, para llevar a cabo nivelaciones.
2. Dichos niveles también se pueden emplear para determinar y marcar sobre el terreno todos los puntos que tienen la misma altura, por ejemplo los puntos a lo largo del eje de un futuro canal de alimentación de agua. En ese caso la diferencia de altura entre los
Curvas de nivel
varios puntos de la línea es igual a cero y los puntos constituyen una curva de nivel. Este tipo especial de levantamiento se llama trazado de curvas de nivel. Existen algunos niveles simples que se pueden usar para el trazado de curvas de nivel, que se describen en las siguientes secciones 61-65. Las secciones 66-68 indican cómo utilizar otros niveles y utensilios de medición de pendientes para el trazado de curvas de nivel. 3. En este capítulo se explica también cómo usar los dispositivos de nivelación ya descritos para trazar líneas de pendiente con un gradiente dado (ver sección 69).
4. Existen varios métodos apropiados para trazar curvas de nivel. Cada uno de ellos se explica detalladamente en las secciones siguientes. El Cuadro 8 puede ayudar a decidir cuál es el método más apropiado a cada necesidad. Más adelante, en la sección 83, se explica cómo trazar curvas de nivel, en el terreno, y en la sección 94, cómo transportar a un plano los resultados del levantamiento en el terreno.
CUADRO 8 Métodos de trazado de curvas de nivel NIVELES SIMPLES Sección1
Método2
Distancia, Precisión m
Comentarios
Personas, equipo
6.2*
Bastidor en A
4
6.3*
Bastidor en A, plomada
4
6.4*
Bastidor en H con nivel de agua
2.5
Nivel de agua semicircular
6.5*
100
Media
Transporte incómodo
1 o 2 personas, nivel de albañil
Media a De uso rápido alta
1 o 2 personas, plomada
Incómoda pero Media a rápidaEvitar la 2 personas alta pérdida de agua Más rápido para grandes 2 personasMira Media distanciasEvitar de tablilla la pérdida de agua
NIVELES SIN VISOR (ver también Cuadro 7)
Nivel de regla
6.6*
6.6**
Nivel de cuerda
6.6*
Nivel de agua de tubo flexible
2.5 a Media a Fácil de 1 persona, nivel 3 alta transportarRápido de albañil
20
Media
3 personas, nivel Muy fácil de transportarDe uso de albañil rápidoUtil en terreno 2 reglas accidentado graduadas
Transporte 10 a Alta a incómodoMuy 15 muy alta rápidoEvitar la pérdida de agua
2 personas, 2 reglas graduadas
NIVELES CON VISOR (ver también Cuadro 7)
Nivel de bambú
15 a 20
6.7*
Nivel de mano
10 a 15
6.7***
Nivel de anteojo
6.7**
Baja a media
Muy afectado por el viento
2 personas, 1 mira graduada
Baja
Aproximada, delicado
2 personas, 1 mira graduada, nivel de mano
más de Costoso, Muy alta 100 delicado
2 personas, mira graduada
DISPOSITIVOS PARA MEDICIÓN DE PENDIENTES (ver también Cuadro 6) 6.8**
Clinómetro, clisímetro
10 a 15
Baja a Ver Cuadro 6 alta
2 personas, mira graduada
1
*Simple **más difícil En cursiva, equipo que usted mismo puede hacer 5. Prácticamente todos los instrumentos de nivelación indican la horizontal mediante un nivel de burbuja. Se trata de un nivel pequeño, generalmente constituido por un tubo de vidrio alargado o circular; casi completamente lleno de líquido (en general alcohol) pero en el cual queda suficiente espacio como para que se forme una burbuja de aire. El nivel de tubo alargado lleva una marca en el medio que corresponde al punto cero, y es posible agregar otras graduaciones a cada lado del punto. En el nivel circular , el punto cero está en el medio del círculo, claramente marcado con un círculo más pequeño. Cuando la burbuja de aire está en el punto cero, el nivel está horizontal. 2
***
muy
difícil
6.1 Cómo usar el nivel de albañil El nivel de albañil es una herramienta simple que se usa habitualmente en la construcción. Ya se ha explicado cómo se usa el nivel de albañil para trazar líneas horizontales cuando se miden distancias cortas en un terreno en pendiente (ver Sección 21) y para determinar diferencias de altura (ver Secciones 51-52). Cóm o e s u n ni vel de a lb añ il?
1. El nivel de albañil en general consta de una pieza rectangular de madera y de un pequeño nivel de burbuja montado en uno de los lados estrechos. El nivel de albañil también puede ser de metal. Los niveles de burbuja de vidrio en general son frágiles y deben ser manipulados con mucho cuidado. 2. La longitud de la pieza que constituye el soporte del nivel puede variar. La precisión del instrumento aumenta en función de su longitud . Los más económicos son relativamente cortos, miden alrededor de 25 cm y se consiguen en las ferreterías.
Nivel de burbuja
Utilización del n ivel d e albañ il par a verif icar la h or izon talidad
3. Cuando el nivel de albañil está horizontal, la burbuja del nivel está exactamente en el punto cero.
4. Cuando la burbuja se aleja del punto cero quiere decir que el nivel ya no está horizontal, está en pendiente ascendente o descendente.
Nota: la dirección en la cual se mueve
la burbuja indica siempre dónde se encuentra el punto más alto de la pendiente.
6.2 Cómo usar el nivel de bastidor en A Se puede construir un dispositivo simple para trazar curvas de nivel con tres piezas de madera y un nivel de albañil. Funciona obedeciendo los mismos principios que el nivel de regla (ver Sección 51), pero su utilización es más fácil y rápida.
Constru cción artesanal de un nivel de bastidor en A
1 . Consiga tres trozos de madera blanda con una sección de al menos 2 x 6 cm; dos de los trozos deben medir alrededor de 2,80 m y el tercero unos 2 m. El bastidor construido con estos trozos tiene 1,70 de alto por 4 m de largo, bastante pequeño como para manejarlo fácilmente.
2. Una provisionalmente los dos pies del bastidor de 2,80 m mediante un hueco practicado a unos 30 cm del extremo superior, en el centro de cada listón y tornillos no demasiado ajustados. Mueva los pies del bastidor hasta que, en la parte inferior, queden separados unos 4 m.
3. Mida 1,60 m a partir de la base de en cruz cada pie y fije provisionalmente el travesaño de 2 m mediante tornillos, luego de haber practicado los huecos necesarios. El travesaño debe quedar aproximadamente a 1 m del suelo. 4. Corte la base de los pies de manera tal que apoyen completamente en el suelo cuando el bastidor se coloca en posición vertical. A tal efecto, sostenga el bastidor en posición vertical y coloque una pieza rectilínea larga de manera tal que toque la base de ambos pies. Trace una marca en cada pie, a la altura de la parte
superior del trozo de madera en cuestión y corte ambos pies siguiendo la marca.
Ajuste del nivel de bastidor en A
5. Coloque verticalmente el bastidor, apoyado sobre sus pies. Verifique que ambos pies se encuentren en dos puntos que tengan exactamente la misma altura. Coloque el nivel de albañil (ver Sección 6.1) en el centro del travesaño y verifique si está horizontal. Si no está, corrija su posición desplazando ligeramente el travesaño, o recortando un poco uno de los pies. Cuando el travesaño está horizontal, ajuste todos los tornillos del bastidor en A. 6. Para verificar la horizontalidad, mueva el bastidor y mediante el nivel de albañil, compruebe que el travesaño esté siempre horizontal.
Compruebe el nivel
Luego al contrario y compruebe de nuevo
7. Fije firmemente el nivel de albañil en la mitad del travesaño, mediante una cuerdita delgada.
Utilización del nivel de bastidor en A para el trazado de curv as de nivel 8. Marque con una estaca el punto A, Ajuste el pie de adelante hasta que el nivel esté horizontal donde inicia el trazado de curvas de
nivel. Coloque uno de los pies del bastidor en ese punto. Mueva el otro
pie a algún punto más alto o más bajo hasta que el nivel de albañil señale una posición horizontal. Señale con una estaca ese punto B.
9. Mueva el bastidor en A hacia el segundo punto B, determine el nuevo punto C situado en la horizontal y marque el sitio con otra estaca.
Repítalo en cada estación
10. Repita la operación apenas descrita hasta completar el trazado de la curva de nivel AE.
Trazado AE
6.3 Cómo utilizar el nivel de bastidor en A con plomada El nivel de bastidor en A con plomada es un dispositivo simple, muy parecido al nivel de bastidor en A, excepto porque en lugar del nivel de albañil se usa una plomada. Este dispositivo se utiliza para trazar curvas de nivel del mismo modo que el bastidor en A (ver Sección 6.2). Constru cción de un nivel de bastidor en A de plom ada Bastidor en A 1. Construya un bastidor en A como se
ha explicado más arriba (ver Sección 62, puntos 1-4).
2. Atornille un gancho pequeño o clave un clavo en el bastidor, cerca del ángulo superior.
3. Cuelgue una plomada (ver Sección 48) del gancho o clavo. El hilo debe ser suficientemente largo como para que el peso de la plomada quede por debajo del travesaño. Nota: cuanto más alto es el bastidor,
más sensible es el nivel a las diferencias de altura. Las dimensiones sugeridas en la Sección 62 ofrecen una buena precisión promedio, en general superior a los 32 cm en 100 m.
Ajuste del nivel de bastidor en A con plo mada
4.Coloque el bastidor en A en posición vertical sobre ambos pies, cuidando que se apoyen en dos puntos que estén exactamente al mismo nivel.
5. Cuando la plomada se detenga, haga una marca provisional señalando la posición del hilo en el lado superior del travesaño. 6. Gire el bastidor de manera tal que los pies apoyen, siempre en los dos mismos puntos, pero invertidos. Cuando la plomada se detenga, haga otra marca provisional señalando la posición del hilo en el travesaño. 7. Haga una marca permanente en el lado frontal del travesaño, en el punto exacto intermedio entre ambas marcas provisionales. Este punto corresponde a la posición en la cual
Cross-piece
los pies del bastidor perfectamente nivelados.
están
Nota: para mejorar la precisión en
caso de tiempo ventoso, frene el movimiento de la plomada permitiéndole rozar suavemente contra el travesaño.
6.4 Cómo utilizar el nivel de bastidor en H con nivel de agua El nivel de bastidor en H con nivel de agua es un dispositivo simple que consta de un bastidor de madera blanda y de un trozo de tubo plástico transparente, parcialmente lleno de agua. Al igual que el nivel de agua de tubo flexible (ver Sección 53), el uso de este dispositivo se basa en el principio según el cual en condiciones de presión atmosférica, la superficie libre de columnas de agua comunicantes, se estabiliza a la misma altura, sobre la misma línea horizontal.
Constru cción de un nivel de bastidor en H con nivel de agua
1. Consiga dos piezas delgadas de madera blanda que midan 1 m de largo y tengan una sección de 5 x 5 cm, y otra que tenga una sección de 5 x 5 cm y 2,5 m de longitud. Una las tres piezas de madera formando una <>, con clavos resistentes o tuercas. La pieza horizontal del bastidor debe quedar unos 20 cm por encima del nivel del suelo. Los dos pies verticales deben formar ángulos rectos de 90° con la pieza horizontal. Verifique que así sea. 2. Consiga 3,90 m de tubo plástico transparente, no reforzado, con un diámetro interior de alrededor de 1,2 cm. Fíjelo en el lado superior de la pieza horizontal y en las dos caras interiores de las dos piezas verticales. Use para ello un alambre blando o una cuerdita. El tubo debe quedar bien firme, pero no aplastado. Nota: si no dispone de suficiente tubo plástico transparente, utilice alrededor de 1,90 m de tubo de caucho o de tubería plástica o metálica para agua y dos trozos de 1 m de tubo plástico transparente. Conecte cada trozo de tubo transparente a los extremos del tubo opaco mediante abrazaderas. A continuación fije el tubo opaco en la pieza horizontal del bastidor y los segmentos transparentes a las dos piezas verticales.
3. Vierta agua en el tubo hasta que el nivel llegue más o menos a la mitad de cada sección vertical, asegurando que no queden burbujas de aire en el líquido. Tape los extremos del tubo con un tapón de corcho para que no salga agua durante el transporte.
Ajuste del nivel de bastidor en H con nivel de agua Marque el nivel del agua 4. Con la ayuda de un asistente coloque
el bastidor derecho cuidando que ambos pies del mismo se apoyen en dos puntos que estén exactamente al mismo nivel.
5. Destape los extremos del tubo y vea cuál es el nivel de agua. Marquen suavemente sobre la madera vertical, usted y el asistente, la altura del nivel de agua en los tubos.
6. Gire el bastidor en H e invierta la Después haga girar el bastidor y márquelo de nuevo posición de los pies. 7. Otra vez, marquen suavemente la altura alcanzada por la columna de agua, en las cada pie vertical.
8. Trace una marca permanente en cada pie, exactamente en el medio de las dos marcas anteriores. Cuando el agua alcanza ese nivel en los tubos, quiere decir que el bastidor está horizontal. 9. Coloque nuevamente los tapones para transportar el bastidor. Nota: es preferible proceder al ajuste
apenas descrito, cada vez que se trazan curvas de nivel. Si el tubo pierde algo de agua, es necesario ajustar el dispositivo agregando el agua que haga falta.
Utilización del nivel de bastidor en H co n niv el de agua para el trazado d e curvas de nivel Saque los tapones 10. Coloque el pie trasero del bastidor en
H en el punto inicial A.
11. Destape los extremos del tubo.
12. Mueva el pie delantero del bastidor hacia abajo o hacia arriba de la pendiente hasta que la columna de agua alcance la marca permanente trazada en el pie.
Ajuste el pie de adelante
Lea el nivel del agua
13. Con una estaca marque la posición del pie delantero, B, y tape nuevamente los extremos del tubo.
14. Mueva el bastidor hacia adelante, colocando el pie trasero del bastidor en B y repitiendo la operación anterior. Continúe de la misma manera hasta llegar al final de la curva de nivel AE.
Trazado AE
Nota: resulta más fácil trabajar con un
ayudante, pues mientras uno desplaza el pie del bastidor hacia adelante, el otro observa cuándo se ha alcanzado el nivel horizontal. A continuación, se puede verifica si el nivel de agua en el pie trasero también se encuentra a la altura de la marca permanente.
6.5 Cómo utilizar el nivel de agua semicircular El nivel de agua semicircular es un dispositivo simple basado en el mismo principio que el nivel de bastidor en H con nivel de agua. Su ventaja principal es que se puede usar para largas distancias sin moverlo. Para su construcción se requieren
solo varios trozos pequeños de madera y un tubo de plástico transparente, pero es un poco más difícil de fabricar que el nivel de bastidor en H con nivel de agua
Fabricación artesanal de un nivel de agua sem icircular
1. Consiga una pieza de madera que tenga una sección de 1 x 10 cm y de 60 cm de largo. Perfore un hueco en cada extremo, en la cara que mide 10 x 60 cm. Los huecos deben ser lo suficientemente grandes como para que pase el tubo plástico (ver punto 5). 2. Perfore un hueco pequeño en el centro de la pieza de madera.
3. Prepare dos discos de madera de 10 cm de diámetro y perfore un hueco pequeño en el centro de cada uno. 4. Clave o atornille uno de estos discos bajo el centro de la pieza de madera, haciendo coincidir el hueco en el centro de esa pieza con el hueco en el disco. No tape el hueco.
5. Consiga un trozo de tubo plástico transparente de unos 80 cm de largo y de un diámetro de 1 a 1,5 cm. Pase los extremos del tubo desde abajo, por los huecos practicados en la pieza de madera, de manera tal que forme un semicírculo en el lado en el que se encuentra el disco. Ambos extremos del tubo deben sobresalir por encima de la pieza de madera alrededor de 10 cm. Mantenga el
tubo en su sitio con dos abrazaderas, usto en el sitio donde el tubo pasa a través del hueco en la madera. Ajuste la abrazadera lo suficiente como para que el tubo no se deslice, pero teniendo cuidado de no aplastarlo. La abrazadera mantendrá el tubo en su lugar dado que es mayor que el hueco. 6. A continuación construya el soporte. Consiga un listón de 5 cm de diámetro y de 1,40 m de largo. Determine el punto central de cada extremo. Tome el segundo disco que ha preparado y fíjelo provisionalmente al soporte de manera tal que el hueco del disco quede sobre el punto central del mismo. 7. Fije el nivel semicircular construido en el punto 5 al soporte. Use un tornillo fuerte y haga coincidir cuidadosamente los huecos centrales de ambos discos de madera. No ajuste demasiado el tornillo pues el nivel semicircular debe poder girar. El tubo flexible queda a un costado del soporte. 8. Coloque el dispositivo con el tubo sobre el soporte y llene el tubo plástico con agua. El nivel del agua debe llegar a unos 4 ó 5 cm de cada extremo del tubo. Coloque un tapón en cada extremo del tubo para evitar que el agua se vierta durante el transporte. Utilización del nivel de agua sem icircu lar para el trazado de curv as de nivel
9. Pida al ayudante que coloque una mira graduada en posición vertical, en el punto inicial A de la curva de nivel que se quiere trazar. Dado que usted está
trazando una curva de nivel con un dispositivo que no incluye un telescopio, es preferible utilizar una mira graduada de tablilla. Es fácil construir una. Consiga un listón rectilíneo de madera, un trozo de bambú o el tallo de una planta de maíz de 2 m de largo. Consiga otro listón de 50 cm de largo y únalo a la varilla larga con una cuerdita, formando una cruz. La ubicación del punto en el cual se fija la estaca de 50 cm, llamada <>, depende de la curva de nivel que se está trazando.
10. Para colocar el nivel de agua semicircular, clave el soporte en el suelo verticalmente, en un punto central desde el cual se puedan trazar unos 100 m de curvas de nivel. Quite los tapones de los extremos del tubo.
11. De pie, a 1 m del nivel de agua semicircular, haga girar la parte superior del nivel y mire a lo largo de la línea que une la parte superior de las dos columnas de agua del tubo transparente. Pida al asistente que mueva la tablilla de la mira graduada hacia arriba y hacia abajo hasta que quede exactamente en la línea de mira. A continuación pida al asistente que ate firmemente la tablilla a esa altura.
Ajuste la altura de la tablilla
12. El asistente debe a continuación marcar el punto inicial A con una estaca, caminar alejándose unos 10 m y en este punto colocar la mira graduada en posición vertical. 13. Gire la parte superior del nivel de agua hasta enfocar otra vez el <> de la mira. Pida al asistente que mueva la mira hacia abajo o hacia arriba hasta que la tablilla coincida con la línea visual y, en ese sitio, que marque con una estaca el punto B. Haga girar el nivel hasta ver el punto B
Mueva la mira hasta que la tablilla esté en la línea de mira
14. Proceda de la misma manera, nivelando los puntos de la curva de nivel AG desde la estación central X hasta unos 100m. Para continuar el trazado de la misma curva de nivel, deje la mira graduada de tablilla en el punto G y desplace el nivel de agua semicircular a la nueva estación central Y. Ajuste la altura de la tablilla o <> y prosiga el trazado de la curva GM desde la estación Y. Ajuste la tablilla sin mover la mira
Continúe la nivelación
Nota: a veces hay que trazar curvas de nivel con una diferencia de altura fija (ver
Sección 83, en el Volumen 2), por ejemplo de 0,20 m. Para hacer esto se sigue trabajando en la misma estación, pero se cambia la altura de la tablilla en la mira graduada. Cuando se llega al punto G, se le pide al asistente que baje la tablilla 20 cm. A continuación, el asistente camina pendiente arriba, a lo largo de la línea XGH hasta que la tablilla se alinea con la línea de mira, lugar en el cual marca el punto H de la próxima curva de nivel. Continúe el trazado de la segunda curva de nivel HN determinando el punto I sobre la línea XFI, el punto J sobre la línea EXJ y prosiga de la misma manera. Si la distancia es lo suficientemente corta como para ver la mira con claridad, se puede bajar otra vez la tablilla y trazar una tercera curva de nivel desde la misma estación. Baje la tablilla
Halle el punto H
Continúe el trazado
6.6 Cómo trazar curvas de nivel utilizando niveles sin visor 1 . Las secciones 51 a 53 enseñan cómo usar niveles sin visor para medir diferencias de altura. Estos dispositivos también se pueden usar para trazar curvas de nivel. Utilización del niv el de regla para trazar cur vas de n ivel Ponga el nivel horizontal En la Sección 51, se ha visto qué es un nivel de regla .
For contouring, use it in the following way (steps 2 to 7).
2. Marque el punto A, donde inicia el
Marque el punto B
trazado, con una estaca. Coloque uno de los extremos del nivel de regla en este punto y mueva el otro hacia arriba y abajo de la pendiente hasta que el nivel de albañil indique la horizontal. Marque este punto B con otra estaca. 3. Desplace la regla para colocarla en el punto B. Determine el lugar del próximo punto C situado en la horizontal, como se ha indicado más arriba, y márquelo con una estaca.
Continúe el trazado de la línea
4. Continue this process until you have marked the length of the contour line. 5. Marque el trazado de la curva de nivel así determinada, señalando con una estaca o piquete cada 10 m. Si la curva de nivel cambia de dirección, es necesario emplear más estacas. 6. Si la superficie del terreno es irregular (por ejemplo está cubierta de montículos de tierra, piedras o hierba), es conveniente usar dos ladrillos o dos tacos de madera de la misma altura para sostener los extremos de la regla mientras se está nivelando. 7. Si la superficie del terreno es muy irregular o está cubierta por una densa vegetación, coloque dos estacas por debajo de los extremos de la regla, para levantarla por encima del nivel del suelo. Asegúrese de que las dos estacas tengan la misma longitud y que queden clavadas a la misma altura. De este modo es posible transferir al nivel del suelo y sin error, la horizontal determinada a la altura del borde superior de las estacas.
Marque la línea con estacas
Use ladrillos
...o estacas para levantar el nivel por encima de los obstáculos
Utilización del nivel de cuerd a para el trazado de cu rvas de niv el En la Sección 52 se ha explicado cómo fabricar un nivel de cuerda . Este
dispositivo es muy práctico para trazar curvas de nivel porque permite proceder rápidamente, aun en terrenos con vegetación densa, con resultados razonablemente precisos (el error máximo es inferior a 6 cm en 20 m de distancia). Recuerde que para usar el nivel de cuerda se necesitan tres personas. 8. La persona que está atrás coloca una mira graduada en el punto de partida marcado A y sostiene la cuerda en la graduación que corresponde a 1 m de altura, por ejemplo. El operador que está adelante también sostiene la cuerda en la misma graduación y mueve la segunda mira graduada hacia arriba o hacia abajo de la pendiente hasta que la persona que está en el centro señala que el nivel de albañil está horizontal. El operador que está adelante marca entonces el punto B donde la mira toca el suelo. 9.El operador de atrás camina hacia el punto marcado B mientras las otras dos personas van hacia adelante hasta que la cuerda está bien estirada. Las operaciones apenas descritas se repiten para señalar la ubicación del punto C de la curva de nivel. 10.El procedimiento se repite hasta que se marca toda la longitud de la curva de nivel. Utilización del nivel de agua de tubo f lexible para el trazado d e curvas d e nivel
En la Sección 53 se ha explicado cómo fabricar un nivel de agua de tubo flexible.
Tal dispositivo permite trazar curvas de nivel muy rápidamente, aun en terrenos irregulares, y ofrece buena precisión (el error máximo es de alrededor de 1 cm en 10 m de distancia). Se debe ser muy cuidadoso y evitar la pérdida de agua durante el transporte. Para emplear este método se requiere de un ayudante. 11. Coloque en posición vertical los Ponga las dos mangueras en posición vertical en el punto A y saque los tapones dos extremos del tubo, uno al lado del otro, en el punto inicial A de la curva de nivel. Quite los tapones y marque la altura de la columna de agua en cada escala graduada. Las alturas deben ser iguales.
12. Tape nuevamente los extremos del tubo.
Marque el nivel del agua en ambas escalas
13. Coloque la escala graduada en el punto inicial A de la curva de nivel. Pida al asistente que se aleje hasta que el tubo esté totalmente extendido. Quiten ambos tapones. El asistente mueve la escala graduada hacia arriba y hacia abajo en la pendiente hasta que el nivel de agua esté a la altura marcada. Verifique que la columna de agua esté también al mismo nivel en la primera escala. Cuando así sea, pida al asistente que marque la posición B con una estaca. Coloquen nuevamente los dos tapones.
Cuando el nivel del agua está en la marca de la manguera vertical, se ha determinado el punto B
14. Las dos personas se desplazan hacia adelante hasta que la primera alcanza el punto B marcado con una estaca, donde antes estaba el ayudante. Éste a su vez camina hacia adelante hasta extender el tubo de nuevo totalmente. Se repite el procedimiento descrito en el punto 13, y se continúa de la misma manera hasta el final de la curva de nivel.
Comience la siguiente medición en el punto B
6.7 Cómo trazar curvas de nivel con niveles con visor 1. En las Secciones 5.6 a 5.9 se ha explicado cómo utilizar niveles con visor para medir diferencias de altura. Estos dispositivos también se pueden usar para trazar curvas de nivel. Utilización del nivel con viso r de bam bú para el trazado de cu rvas de niv el
2. En la sección 56 se ha explicado cómo fabricar y ajustar un nivel con visor de bambú. Contando con un ayudante, se puede usar este nivel para trazar curvas de nivel, como se explica a continuación.
3. Coloque el nivel de bambú cerca de la mira graduada y lea la altura en la escala a través del tubo. 4. Marque dicha altura en la escala con pintura, atando un pedazo de cuerda o un trozo de tela coloreada. También es posible usar la nivel objetivo del personal descrito en la sección 6.5, y fijar la tablilla a dicha altura. Marque el nivel de mira en un palo
5. Coloque el nivel de bambú en posición vertical en A, el inicio de la curva de nivel que se quiere trazar.
Dígale a su ayudante que se aleje
6. El asistente, llevando la mira graduada, se aleja de 15 a 20 m describiendo un trayecto aproximadamente horizontal y coloca la mira graduada en posición vertical. Pídale que suba y baje por la pendiente hasta que usted vea que la marca está alineada con la línea visual o de mira del tubo de bambú. 7. Tendrá que girar el nivel de bambú de izquierda a derecha para ver la marca en la escala graduada. Verifique con frecuencia para estar seguro de que el nivel de bambú sigue estando horizontal.
Y que se mueva hasta que usted vea la marca
8. Cuando usted señala que ha visto la marca, el asistente procede a marcar la posición B de la mira graduada con una estaca. 9. Camine hacia la estaca B y coloque el nivel de bambú en
A lo mejor tendrá que girar el nivel para verlo
Continúe desde el punto B
posición vertical, en ese punto. 10. Pídale al asistente que se aleje otros 15 a 20 m con la mira graduada y repita los puntos 7-9. 11. Repita estas operaciones hasta que toda la curva de nivel haya quedado marcada. Utilización del nivel de m ano p ara el trazado de cu rvas de n ivel Use el nivel de mano sin soporte 12. Es posible trazar rápidamente una curva
de nivel usando un nivel de mano (ver sección 57), aunque tal procedimiento no ofrece gran precisión. El método empleado es igual al apenas descrito para el nivel de bambú, excepto que se debe marcar la mira graduada a la altura de la línea visual. La altura de la línea visual puede ser la de los ojos del observador, o la altura del soporte del nivel de mano (cuando se usa para mejorar la precisión). La distancia de un punto al otro no debe exceder los 15 m.
.... o con soporte
Utilización del nivel de anteojo o d el teodolito para el trazado de cu rvas de nivel UUse el teodolito con una mira graduada 13. El uso de un nivel de anteojo o de
un teodolito, junto con una mira graduada de precisión , permite trazar curvas de nivel con gran rapidez y mucha precisión.
14. El telescopio incorporado en estos instrumentos tiene un alcance de varios cientos de metros, lo que permite reducir el número de estaciones. Tal como ocurre con el nivel de agua semicircular (ver Sección 65), es posible medir varios puntos desde una sola estación. En terrenos descubiertos
Puede levantar varios puntos desde la misma estación
se cubren grandes distancias con este método. En áreas boscosas, en cambio, es necesario medir distancias más cortas y quitar la vegetación a lo largo de las líneas visuales.
6.8 Cómo trazar curvas de nivel con instrumentos de medición de pendientes 1 . En las Secciones 41 a 46 se ha explicado cómo utilizar varios tipos de clinómetros para medir pendientes Estos instrumentos también se pueden usar para trazar curvas de nivel, porque una curva de nivel se define como una línea a lo largo de la cual el gradiente de la pendiente es igual a cero, ver sección 8.3 en el Volumen 2. 2. Cuando se trazan curvas de nivel con instrumentos de medición de pendientes, es preferible usar una imira graduada de tablilla , tal como la descrita en la Sección 65, con forma de cruz. Si usa una mira como esa, la tablilla debe estar atada firmemente a la mira a nivel de los ojos. Mire hacia una mira de tablilla
... o hacia su ayudante
Nota: si no se dispone de una mira graduada, se puede en su lugar usar la altura del ayudante como nivel de referencia*.
3. El ayudante sostiene la mira graduada en posición vertical y se coloca a unos 10 a 15 m del punto A, que indica el inicio de la curva de nivel que se quiere trazar. A partir de
Dígale a su ayudante que se aleje
este punto de partida, mire hacia la mira graduada utilizando el clinómetro. Pida al ayudante que mueva la mira hacia arriba y hacia abajo de la pendiente, hasta que la tablilla o <> coincida con la graduación cero del clinómetro. Diga al ayudante que marque el punto B en el suelo y repita la misma operación a partir de allí. Nota: si usa un clisímetro , recuerde
Y que se mueva hasta que usted vea la marca
Continúe desde el punto B
que debe utilizar la escala de la izquierda y hacer coincidir con la marca del cero la línea de referencia de la mira (ver Sección 45).
6.9 Cómo trazar líneas de pendiente constante 1. Las líneas de pendiente constante se usan a menudo en las granjas piscícolas para facilitar la circulación del agua por gravedad. Los canales de alimentación de agua, las tuberías y los canales de drenaje se construyen con pendiente constante. Los estanques de peces deben tener un fondo con una pendiente adecuada para que puedan drenar completamente. Saber cómo trazar una línea de pendiente constante es entonces muy importante cuando se está construyendo una granja de peces. 2. Es posible trazar líneas de pendiente constante de varias maneras, usando tres tipos de métodos utilizando los dispositivos descritos en los capítulos 4, 5 y 6. Utilización de disp ositivos de m edida de pendientes para el trazado d e líneas de p end iente c on stan te Use una mira de tablilla 3. Se puede usar cualquiera de los dispositivos de medida de pendientes
descritos en las Secciones 41 a 46 para trazar líneas de pendiente constante. El clisímetro en particular (ver Sección 4.5) , se usa comúnmente con este propósito, pero también puede ser adecuado cualquier otro
tipo de clinómetro. 4. Es preferible usar una mira graduada de tablilla tal como la descrita en la Sección 65, con la tablilla firmemente sujeta a nivel de los ojos del operador. Recuerde que en su lugar es posible usar la altura del asistente como nivel de referencia. 5. A partir del punto A, comienzo de Mire con el clinómetro hacia la graduación deseada la línea de pendiente, mire hacia la tablilla de la mira graduada. La graduación del clinómetro debe corresponder a la pendiente que se ha escogido. Pida al asistente que mueva la mira graduada hacia arriba y hacia abajo por la pendiente hasta que la línea visual del clinómetro coincida con la marca de referencia de la mira graduada. Marque el punto B en el suelo con una estaca y repita el procedimiento a partir de ese punto. Utilización d e niveles c on viso r p ara el trazado de líneas d e pend iente constante Mida la distancia horizontal 6. Los diferentes tipos de niveles con
en las Secciones 5.4 a 5.9 and in Section 6.5. Tales dispositivos se pueden usar para trazar líneas de pendiente, pero con excepción del nivel de anteojo y el teodolito, su limitada precisión los hace inadecuados para el trazado de pendientes con un gradiente inferior al 1 por ciento. Para gradientes más visort
han
sido
descritos
pequeños es preferible usar niveles sin visor (ver a partir del punto 12, más
adelante). 7.Antes de usar el nivel con visor, calcule la diferencia de altura (H metros) entre dos puntos consecutivos de acuerdo a su distancia horizontal (D metros) para hallar el gradiente de la pendiente requerido (S porcentaje) de la siguiente manera: H = (S ÷ 100) xD
.... y la pendiente
Ejemplo
... para calcular la diferencia de altura
Se quiere medir el nivel cada a intervalos de 10 m de distancia horizontal; El valor de la pendiente que se quiere trazar es igual a 1 por ciento, o sea 1 m por 100 m; La diferencia de altura necesaria H en una distancia horizontal de 10 m es igual a (1 ÷ 100) x 10 m = 0,10 m.
8. En el punto más alto A de la pendiente que se quiere trazar, coloque el instrumento de nivelación y mida la altura de la línea visual o de mira (H’) por encima del suelo. Añada este valor a H (calculada en el punto 7) para obtener la altura (R) que se debe leer en el siguiente punto de la mira graduada como:
Disponga el nivel de tablilla para que se vea la diferencia de altura
R = H + H'
9. Mida una distancia horizontal de 10 m a partir del punto inicial, siguiendo lo más cerca posible la curva de nivel. Coloque verticalmente una mira graduada en ese punto.
Ponga la mira a 10 m del nivel
Nota: para esta parte del procedimiento
se puede usar:
en la cual se marque claramente la altura calculada R (ver punto 8); o una mira graduada de tablilla , con la tablilla firmemente atada a la altura calculada R. una mira graduada
10. Mire hacia la mira graduada con el instrumento de nivelación. Pida al ayudante que mueva la mira hacia arriba y hacia abajo de la pendiente, hasta que la marca R señalada en la mira coincida con la línea visual. En
Mueva el nivel hasta que la tablilla esté en la línea de mira
ese punto B, pida al asistente que coloque una marca en el suelo. El punto B está 10 cm por debajo del punto A.
11. Coloque el instrumento de nivelación en el punto B apenas marcado mientras que el asistente recorre otros 10 m hacia adelante, llevando la mira graduada. Repita el procedimiento.
Proceda desde el punto B
Utilización d e niveles sin viso r p ara el trazado d e líneas d e pend iente constante
12. Los niveles sin visor son mucho más precisos que los simples niveles con visor, para el trazado de líneas de pendiente con gradientes inferiores al 1 por ciento. Generalmente los niveles sin visor se pueden usar para trazar líneas de pendiente cuyo gradiente no supere el 0,3 por ciento. El nivel de agua de tubo flexible permite el trazado de pendientes de 0,1 por ciento de gradiente. 13. En las secciones 6.2 a 6.4 y la sección 6.6 se ha explicado cómo se usan distintos tipos de niveles sin visor para el trazado de curvas de nivel , lo cual significa trazar líneas de pendiente con gradiente cero. 14. Para trazar líneas de pendiente con un gradiente diferente ( S%), se sigue el mismo procedimiento descrito para el trazado de curvas de nivel. La única diferencia es que se debe mantener el extremo delantero del dispositivo de nivelación por encima del suelo a una altura H (calculada como se ha indicado arriba, en el punto 7), para una distancia horizontal de D metros, como en: H = (S ÷ 100) x D La distancia D varía de acuerdo al tipo de instrumento de nivelación usado.
Nota: es preferible llevar a cabo la
nivelación descendiendo la pendiente, tal como se indica más adelante. Si en cambio resulta indispensable trabajar subiendo la pendiente, entonces la parte trasera del dispositivo de nivelación debe ser levantada a una altura de H metros. 15. La mejor manera de proceder es preparar un trozo de madera con un espesor igual a H. Mientras nivela, coloque (o mejor clave) la pieza de madera debajo del extremo delantero del nivel, si es que está nivelando pendiente abajo. Ejemplo Si S = 0,5 por ciento y usted está nivelando cuesta abajo :
usando un nivel de bastidor en A para trazar la línea de pendiente: D = 4 m; H = 2 cm usando un nivel de bastidor en H: D = 2,5 m; H = 1,25 cm usando un nivel de regla: D = 3 m; H = 1,5 cm usando un nivel de agua de tubo flexible: D = 10 m; H = 5 cm
