Reporte Curvas De Nivel

Universidad Católica de El Salvador Facultad de Ingeniería y Arquitectura

CURVAS DE NIVEL

TOPOGRAFÍA I Catedrático: Ing. Carlos Eduardo López Pérez

Integrantes: Tatiana Esmeralda Aguilera Monroy Roberto Antonio Clemente Rivera Diego Stanley Fajardo García Sonia María López Quezada Cristina Guadalupe Salguero Magaña Andrés Enrique Turcios Pérez 0 Santa Ana, 09 de Junio de 2015

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 1 2. OBJETIVOS ..................................................................................................... 2 2.1.

Objetivo General....................................................................................... 2

2.2.

Objetivos Específicos .............................................................................. 2

3. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO ................................................................. 3 4. MARCO TEÓRICO ........................................................................................... 4 4.1.

Curvas de nivel ......................................................................................... 4

4.1.1 Tipos de curvas de nivel .......................................................................... 5 4.1.2 Marcación de una curva de nivel ............................................................. 5 4.1.3 Trazado de una curva de nivel ................................................................. 7 4.2.

Nivel topográfico ...................................................................................... 7

4.2.1 Características del nivel ........................................................................... 7 4.3.

Estadia ...................................................................................................... 8

5. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................... 10 6. PLANTEAMIENTO DE LA SOLUCIÓN ......................................................... 11 7. MEMORIA DE CÁLCULO .............................................................................. 13 8. CONCLUSIONES ........................................................................................... 17 9. RECOMENDACIONES................................................................................... 18 10. BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................. 19

1. INTRODUCCIÓN

Las curvas de nivel responden a las distintas necesidades que ofrece su aplicación en diversos campos como es la topografía en la representación de las distintas capas geológicas del interior de la corteza terrestre y en general de cualquier superficie que cumpla las condiciones necesarias para su visualización mediante curvas de nivel. El siguiente trabajo trata sobre curvas de nivel, trazadas en el terreno, utilizando para ello distintos procedimientos y herramientas respectivamente. Pudiéndose encontrar diversas formas y maneras de realizar las mediciones con el objeto de trazar curvas de nivel por medio de un plano en AutoCAD.

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2. OBJETIVOS

2.1.

Objetivo General

Realizar un levantamiento topográfico sacando correctamente las curvas de nivel para obtener la nivelación de un terreno.

2.2. 

Objetivos Específicos

Desarrollar la capacidad de determinar las distintas elevaciones de un terreno.



Utilizar correctamente el nivel y poder así hacer una correcta lectura de las estadias.

2

3. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO 

1 teodolito



1 nivel topográfico



1 estadia de 4m



Trompos



4 plomadas



Plumón



1 almádana



2 cintas métricas



2 field book

3

4. MARCO TEÓRICO 4.1.

Curvas de nivel

Se denominan curvas de nivel a las líneas que marcadas sobre el terreno desarrollan una trayectoria que es horizontal. Por lo tanto podemos definir que una línea de nivel representa la intersección de una superficie de nivel con el terreno. En un plano las curvas de nivel se dibujan para representar intervalos de altura que son

equidistantes

sobre

un

plano

de

referencia.

Esta diferencia de altura entre curvas recibe la denominación de “equidistancia”.

De la definición de las curvas podemos citar las siguientes características:

1. Las curvas de nivel no se cruzan entre sí. 2. Deben ser líneas cerradas, aunque esto no suceda dentro de las líneas del dibujo. 3. Cuando se acercan entre si indican un declive más pronunciado y viceversa. 4. La dirección de máxima pendiente del terreno queda en el ángulo recto con la curva de nivel

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4.1.1 Tipos de curvas de nivel 

Curva clinográfica: Diagrama de curvas que representa el valor medio de las pendientes en los diferentes puntos de un terreno en función de las alturas correspondientes.



Curva de configuración: Cada una de las líneas utilizadas para dar una idea aproximada de las formas del relieve sin indicación numérica de altitud ya que no tienen el soporte de las medidas precisas.



Curva de depresión: Curva de nivel que mediante líneas discontinuas o pequeñas normales es utilizada para señalar las áreas de depresión topográfica.



Curva de nivel: Línea que en un mapa o plano, une todos los puntos de igual distancia vertical, altitud o cota. Sinónimo: isohipsa.



Curva de pendiente general: Diagrama de curvas que representa la inclinación de un terreno a partir de las distancias entre las curvas de nivel.



Curva hipsométrica: Diagrama de curvas utilizado para indicar la proporción de superficie con relación a la altitud. Sinónimo complementario: curva hipsográfica. Nota: El eje vertical representa las altitudes y el eje horizontal las superficies o sus porcentajes de superficie.



Curva intercalada: Curva de nivel que se añade entre dos curvas de nivel normales cuando la separación entre éstas es muy grande para una representación cartográfica clara. Nota: Se suele representar con una línea más fina o discontinua.



Curva maestra: Curva de nivel en la que las cotas de la misma son múltiples de la equidistancia.

4.1.2 Marcación de una curva de nivel El relieve de la superficie terrestre se suele representar métricamente sobre un plano a través de las curvas de nivel, unas isolíneas que unen puntos situados a la misma altitud y que se trazan generalmente con un intervalo determinado y equidistante para todo el terreno a cartografiar. Una de cada cuatro o cinco curvas 5

se dibuja con un mayor grosor y se rotula su altitud correspondiente; son las llamadas curvas maestras y entre ellas se describen las curvas de nivel intermedias. A pesar de que las curvas de nivel no proporcionan una imagen visual del relieve tan clara como la técnica del sombreado, su análisis facilita tal cantidad de información que hace que sea el método más útil de representación del relieve en los mapas topográficos. Las curvas de nivel unen puntos de la misma altitud, por encima o por debajo de una superficie de referencia, que generalmente coincide con la línea del nivel del mar, y tiene el fin de mostrar el relieve de un terreno. Son uno de los variados métodos que se utilizan para reflejar la forma tridimensional de la superficie terrestre en un mapa bidimensional. En los modernos mapas topográficos es muy frecuente su utilización, ya que proporcionan información cuantitativa sobre el relieve. Sin embargo, a menudo se combinan con métodos más cualitativos como el colorear zonas o sombrear colinas para facilitar la lectura del mapa. El espaciado de las curvas de nivel depende del intervalo de curvas de nivel seleccionado y de la pendiente del terreno: cuanto más empinada sea la pendiente, más próximas entre sí aparecerán las curvas de nivel en cualquier intervalo de curvas o escala del mapa. De este modo, los mapas con curvas de nivel proporcionan una impresión gráfica de la forma, inclinación y altitud del terreno. Las curvas de nivel pueden construirse interpolando una serie de puntos de altitud conocida o a partir de la medición en el terreno, utilizando la técnica de la nivelación. Sin embargo, los mapas de curvas de nivel más modernos se realizan utilizando la fotogrametría aérea, la ciencia con la que se pueden obtener mediciones a partir de pares estereoscópicos de fotografías aéreas. El término isolínea puede utilizarse cuando el principio de las curvas de nivel se aplica a la realización de mapas de otros tipos de datos cuantitativos, distribuidos de forma continua, pero, en estos casos, suele preferirse utilizar términos más especializados con el prefijo iso- (que significa igual), como isobatas para curvas de nivel submarinas, o isobaras para las líneas que unen puntos que tienen la misma presión atmosférica. El operador comienza a nivelar partiendo de una cota conocida, efectuando una nivelación 6

compuesta, desde la estación de arranque debe marcar los puntos del terreno que tienen igual lectura de mira. Cuando cambia la estación tomara como diferencia el último punto de la estación anterior y efectuada la lectura de mira se procede a buscar sobre el terreno puntos de igual cota que proporcionen la misma lectura y así hasta terminar con esa curva. De esta manera se marca sobre el terreno una línea de nivel, es decir que no sube ni baja, para esto se van colocando estacas de madera las que demarcan su trayectoria. 4.1.3 Trazado de una curva de nivel El trazado de una curva de nivel en el terreno, se puede realizar con un nivel óptico, un teodolito, con una manguera, etc. Para emplear el nivel se necesita una “mira parlante”, sobre la cual se realiza la lectura. El nivel se afirmará sobre el terreno mediante un trípode, y se nivelará con respecto al suelo.

4.2.

Nivel topográfico

El nivel topográfico, también llamado nivel óptico o equialtímetro es un instrumento que tiene como finalidad la medición de desniveles entre puntos que se hallan a distintas alturas o el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido. Las nivelaciones forman parte fundamental en los trabajos topográficos, siendo casi en su totalidad nivelaciones del tipo geométricas.

4.2.1 Características del nivel 

Pueden ser manuales o automáticos, según se deba calibrar horizontalmente el nivel principal en cada lectura, o esto se haga automáticamente al poner el instrumento "en estación".



Burbuja (ojo de pollo) para poder nivelar el instrumento. 7



Anteojo con los suficientes aumentos para poder ver las divisiones de la mira.



Un retículo con hilos para poder hacer la puntería y tomar las lecturas, así como la posibilidad de un compensador para asegurar su perfecta nivelación y horizontalidad del plano de comparación.



El eje óptico debe ser paralelo al eje de figura.



El eje vertical de rotación del anteojo, debe ser perpendicular a la linea de fe.



La línea de fe de la ampolleta de nivel, debe ser paralela al eje óptico.



El hilo horizontal de la retícula debe ser perpendicular al eje vertical de rotación.

4.3.

Estadia

En topografía, una estadia o mira estadimétrica, también llamado estadal en Latinoamérica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topográfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Con una mira, también se pueden medir distancias con métodos trigonométricos, o mediante un telémetro estadimétrico integrado dentro de un nivel topográfico, un teodolito, o bien un taquímetro. Hay diferentes modelos de mira: 

Las más comunes son de aluminio, telescópicas, de 4 o 5 metros; son generalmente rígidas.



De madera vieja, pintada; que son más flexibles.



Para obtener medidas más precisas, hay miras en fibra de vidrio con piezas desmontables para minimizar las diferencias debido a Juegos inevitables al sostenerlas.



Para una mayor precisión, hay miras de Invar, para ser utilizadas con los niveles de precisión con micrómetro placa paralela: son de una sola pieza, disponible en diferentes longitudes, por ejemplo, 3 metros para usos corrientes, o de un metro para mediciones bajo tierra.

Los niveles empleados hasta 1970, invertían la imagen, por este motivo las miras se pintaban entonces en simetría especular para que las cifras se pudieran leer, 8

pero hoy día ya no es el caso. Regularmente las miras o estadales están graduadas en metros, decímetros y centímetros, la lectura se realiza precisando hasta el milímetro. En las miras destinadas a ser usadas con niveles electrónicos, las graduaciones son reemplazadas por un código de barras. Suelen llevar un nivel de burbúja para comprobar su verticalidad durante la medida.

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5. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ¿Cómo realizar una nivelación topográfica utilizando los instrumentos tales como nivel, estadia y teodolito?

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6. PLANTEAMIENTO DE LA SOLUCIÓN Para realizar un control de nivelación en un levantamiento topográfico se realizan los siguientes pasos: Se inicia el levantamiento en un punto geodésico conocido previamente establecido para el levantamiento, este consta con una elevación conocida que se trasladara hacia todos los puntos de la poligonal. Primeramente se coloca el nivel en un punto donde se pueda visualizar varios puntos de la poligonal en especial el punto geodésico con elevación conocida; se coloca estadía en ese punto y después de nivelado el aparato se procede a dar vista atrás al punto geodésico para conocer la altura del aparato y trasladar la elevación hacia los demás puntos de la poligonal. Una vez en el punto donde está ubicado el nivel no se puedan observar más puntos de la poligonal, se procede a dar vista adelante a un punto de vuelta, dar la lectura de la estadía y así conocer su elevación. Después se mueve el aparato hacia otro punto donde se pueda observar el punto de vuelta para así después de nivelar el aparato se proceda a dar vista atrás al punto de vuelta para conocer la nueva altura de aparato y así poder trasladar y conocer la altura de los demás puntos visibles por una vista intermedia. Cuando no se puedan observar más puntos de la poligonal se procede a dar un nuevo punto de vuelta y así poder seguir conociendo las alturas de los demás puntos. Se deben dar tantos puntos de vuelta como así lo exija el levantamiento, esto para poder cerrar la poligonal en el punto inicial (que es el punto geodésico) y que estos cumplan en su nivelación. Para finalizar el levantamiento, se coloca el aparato en un punto donde se pueda observar el último punto conocido con elevación y el punto geodésico inicial. En este paso se procede a dar vista atrás al último punto conocido para dar la altura del aparato. Una vez conocida la altura del aparato se procede a dar vista adelante al punto geodésico para cerrar el control de nivelación del levantamiento. Al cerrar este control se debe llegar a la elevación inicial conocida del punto. Como en todo levantamiento siempre hay fuentes de error y en control de nivelación podemos variar de la altura a la que se llega de la que se tiene inicialmente. Por eso después 11

se proceden a realizar los cálculos correspondientes y sus correcciones, para que el control de nivelación cierre correctamente.

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7. MEMORIA DE CÁLCULO Ejemplos de cómo calcular las distancias de las curvas Tramo I4 - M23

I4 = 646,114 M23 = 647,548 DIST = 1,75m

M23 = 647,548 647,5

646,5 – 646,114 = 0,386 647,0 – 646,114 = 0,886 647,5 – 646,114 = 1,386

647,0 646,5

1,434

𝑋1 =

1,75 𝑥 0,386 = 0,47 (646,5) 1,434

𝑋2 =

1,75 𝑥 0,886 = 1,08 (647,0) 1,434

𝑋3 =

1,75 𝑥 1,386 = 1,69 (647,5) 1,434

I4 = 646,114 1,75 Tramo M16 – M15

M16 = 647,123 M15 = 647,514 DIST = 3,26 m 647,5 – 647,123 = 0,377

M15 = 647,514

647,5

𝑋1 =

0,391

3,26 𝑥 0,377 = 3,14 (647,5) 0,391

M16 = 647,123 3,26

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TATIANA

ROBERTO

STANLEY

14

SONIA

CRISTINA

15

ANDRÉS

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8. CONCLUSIONES El reporte presentado anteriormente nos ha ayudado a conocer algunas formas para la determinación de curvas de un nivel sobre un terreno; analizar las variaciones de altura entre varios puntos de dicho terreno, realizando una nivelación compuesta. Esta nivelación compuesta es muy importante porque nos ayuda a desarrollar nuestro ingenio en la cual daremos soluciones a los diferentes problemas que nos presenta la forma del terreno de donde se va a nivelar. Se pudo observar el tipo de mediciones que realiza cada instrumento y en función de estas calcular los datos.

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9. RECOMENDACIONES 

Antes de comenzar con el procedimiento asegurarse de nivelar bien el ojo de pollo.



Nivelar el teodolito para que al momento de tomar los datos no exista error



La persona encargada de sostener la estadia tiene que estar pendiente que esté completamente vertical comprobándolo con el ojo de pollo.



Fijar bien las patas de los trípodes para que no se muevan los aparatos y así poder realizar bien la nivelación.



Estar concentrado al momento de tomar la lectura de las estadias ya que muchas veces tienden a ser confusas.



Conocer los desniveles entre puntos vecinos a partir de un punto de referencia con elevación conocida o dada en forma arbitraria.



Si la nivelación se quiere realizar con el teodolito tiene que estar a 90° y fijar bien su movimiento vertical.

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10.

BIBLIOGRAFÍA



León-Bonillo, M. (s.f.). Obtenido de http://personal.us.es/leonbo/teoria/Tema14.pdf



R.D.V. (s.f.). Obtenido de http://html.rincondelvago.com/curvas-de-nivel_topografia.html



UPM. (s.f.). Obtenido de http://ocw.upm.es/expresion-grafica-en-la-ingenieria/dibujo-deconstruccion/contenidos/MetodosTopograficos/dc3_metodos_topograficos.pdf



Wikipedia. (s.f.). Obtenido de http://es.wikipedia.org/wiki/Mira_%28topograf%C3%ADa%29

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