PROBLEMAS RESUELTOS CAPÍTULO VI TOPOGRAFÍA JACK MC CORMAC CORM AC Por: Arq. Rafael Chang
[email protected] 6.1
Defina línea vertical, línea de nivel y línea horizontal La línea vertical es una línea paralela a la dirección de la gravedad. En un determinado punto, es la dirección que asume el hilo de una plomada si a ésta se le permite oscilar libremente. La línea de nivel es una línea curva en una superficie de nivel con todos sus puntos a la misma elevación. La línea horizontal es una línea recta que es tangente a a una línea de nivel en un punto dado.
6.2
¿Porqué se está incrementando gradualmente el nivel medio del mar? Este incremento es debido probablemente al derretimiento gradual de los casquetes polares así como a la erosión de la superficie terrestre.
6.3
¿Porqué los niveles del mar basados en NAVD88 son diferentes a los que se basan en NGVD29? El nivel de referencia National Geodetic Vertical Datum de 1929 NGVD29, es un nivel de referencia del nivel del mar de 1929. El NAVD88 es un ajuste del NGVD29 que se basa en los ajustes de cientos de miles de millas de líneas topográficas topogr áficas y más de 500 000 bancos de nivel en Estados Unidos y Canadá. Con el NAVD88, el NGS ha fijado una estación del nivel medio del mar en la desembocadura del río San Lorenzo, la cual ha sido tomada como referencia para las demás elevaciones. Por tanto, los valores del NAVD88 no corresponden con los antiguos niveles medios del mar.
6.4
¿Qué es colimación? La palabra colimación, significa alinear o ajustar la línea de la visual. La línea que se traza desde el punto de intersección de los hilos de la retícula y el centro óptico del sistema del objetivo se denomina línea de visual o línea de colimación.
6.5
¿Qué es la nivelación directa o de burbuja? La nivelación directa o de burbuja, es conocida también como nivelación diferencial de burbuja y es el método usual para la obtención de elevaciones.
6.6
Establezca la diferencia entre los levantamientos de primer, segundo y tercer orden. Los levantamientos de primer orden se realizan para obtener la red principal de control nacional, levantamientos del área metropolitana, proyectos sofisticados de ingeniería y estudios científicos. Los levantamientos de segundo orden tienen una precisión un poco menor que los de primer orden. Se utilizan para conjuntar la base de datos de la red nacional y para contar con la información necesaria para el control metropolitano. Los levantamientos de tercer orden son un poco menos precisos que los de segundo orden. Son levantamientos d control general referidos a la red nacional.
6.7
¿En qué forma se estableció el nivel del mar como nivel de comparación en Estados Unidos? El nivel del mar es el valor del promedio de las elevaciones horarias del mar en un período largo de tiempo, generalmente 19 años. Este nivel de comparación, denominado nivel medio del mar, se define como la posición que tendría el mar si se eliminaran todas las mareas y corrientes. Su posición se eleva de forma muy lenta, posiblemente debido al derretimiento gradual de los casquetes polares así como a la erosión de la superficie terrestre.
6.8
¿Qué problemas se asocian con la nivelación barométrica? El método de la nivelación barométrica consiste en la determinación de elevaciones midiendo los cambios de la presión del aire. Aunque las presiones barométricas pueden medirse con barómetros de mercurio, estos instrumentos son pesados, voluminosos y frágiles, por lo que no son prácticos para fines topográficos. En su lugar se utilizan los barómetros metálicos o aneroides, que son resistentes y ligeros pero menos precisos, denominados comúnmente altímetros.
Presión atmosférica: presión que ejerce la atmósfera que rodea la tierra sobre todos lo objetos que se hallan en contacto con ella. La presión atmosférica cambia con la altitud, a mayor altitud menor presión atmosférica, un aumento en altitud de 1 000 m representa una disminución de presión atmosférica de aproximadamente 100 hPa. Como se muestra en la siguiente tabla:
Altura Z en m
Presión Ps en hPa (hectopascal)
0 1 000 5 000 10 000 15 000 20 000
1 013,25 898,75 540,21 264,36 120,45 54,75
Altitud Vs. Presión atmosférica La incertidumbre es de ±1 a ±2 hPa para mediciones entre 2 a 1050 hPa
Presión atmosférica normalizada: presión ejercida por la atmósfera bajo condiciones normalizadas, igual a 1013,25 hPa (760 mmHg). La cual idealmente se presenta a un altitud de 0 m s.n.m. (sobre el nivel medio del mar), temperatura ambiente de 20 ºC, humedad de 65 %HR y densidad del aire de 1,2 kg/m³.
Presión barométrica: presión atmosférica local más una corrección por la altitud geopotencial local. La presión barométrica oscila alrededor de la presión atmosférica normalizada (1013,25 hPa).
Altitud: Es la distancia vertical entre un punto situado sobre la superficie terrestre o la atmósfera y el nivel medio del mar. La altura varía con la presión aproximadamente con la expresión: dH = 7900 * ln (Po / P1) con dH en metros. Ejemplo: Po = 760 mmHg (en la base del edificio) P1 = 730 mmHg (en la azotea) dH = 7900 * ln (760 /730)
dH = 318 m
6.9
¿Qué es un nivel dumpy ? Es un nivel de tipo rígido o de anteojo corto. Cuenta con una lente ocular invertida, por lo que era más corto que sus predecesores, pero tenía la misma capacidad de amplificación. Es conocido como la versión sofisticada del nivel de mano, este en lugar de sostenerse con la mano se coloca sobre un tripie, la óptica tiene más aumentos y la gota es mucho más sensible. Este nivel presenta una problemática, y es que conforme se opera el aparato hay que estar verificando continuamente y sobre todo cuando se gira, que la gota siga centrada, esto se hace con los 4 tornillos niveladores los cuales se mueven en pares, y siempre manteniendo tensión para que el aparato no se mueva.
6.10 ¿Cuál es la ventaja de los niveles de dos tornillos? Son similares a los de tres tornillos y difieren en que uno de los tornillos se reemplaza por un punto fijo. Esto significa que cuando se instalan los instrumentos y se nivelan en un punto dado, estarán en una misma elevación fija. Si el instrumento se mueve un poco y se renivela, regresa a la misma elevación. 6.11 Describa un estadal tipo Filadelfia Con frecuencia los estadales se desinan con los nombres de ciudades. El Estadal Filadelfia tiene una ventaja con respecto a los demás, el cual consiste en que el estadalero puede revisar de forma independiente las lecturas que hace el operador del instrumento. 6.12 ¿Qué es la sensibilidad de un tubo de burbuja? ¿Cómo se determina? La sensibilidad se expresa en términos de su radio de curvatura. Se dice que un instrumento es sensible cuando tiene un radio de curvatura grande. Otra manera de expresar la sensibilidad es proporcionar el ángulo a través del cual debe rotar el eje del tubo de burbuja (usualmente dado en segundos de arco) para que la
burbuja se mueva una división de la escala. Las divisiones en
los tubos de burbuja son en la actualidad de 2mm. 6.13 ¿Qué es un nivel basculante? Es aquél cuyo telescopio se puede voltear o girar con respecto a su eje horizontal. Con el telescopio apuntando hacia el estadal, el
topógrafo gira una perilla basculante que desplaza el telescopio a través de un ángulo vertical pequeño hasta que lo nivela. 6.14 Enumere varios aspectos que debe recordar el topógrafo en el cuidado del equipo de nivelación.
Antes de sacar el nivel de su estuche, el trípode debe colocarse en una posición firme. El usuario debe fijarse exactamente como está guardado el su estuche para después de usarlo lo pueda colocar en la misma posición. Después de sacar el instrumento de su caja, debe sujetarse por su base cuando no se encuentre sobre el trípode. Se coloca cuidadosamente sobre el trípode. De ser posible no instalar el equipo en superficies duras y lisas. Debe tenerse mucho cuidado al transportar el instrumento dentro de edificaciones para evitar golpes. Cuando se trabaja en exteriores se recomienda llevar el instrumento cargado en los hombros. Deben aflojarse las grapas para que el instrumento gire si tiene contacto con ramas o arbustos. Si se va a trasladar el equipo grandes distancias, se recomienda ponerse en su estuche. Nunca se debe desatender un nivel, a menos de que se encuentre en un sitio protegido. Debe de protegerse el equipo en la medida de lo posible de la humedad. Si se moja el nivel, todas sus partes deben secarse con un paño, excepto las lentes.
Las lentes nunca deben tocarse con otra cosa que no sea una brocha de pelo de camello o, aunque es menos adecuado, con un pañuelo suave de seda.
