Nivelacion

Medida de Distancias Verticales o Desniveles

Aspectos Generales. Se llama Cota o Elevación de un punto, a su distancia a una superficie de nivel de referencia. La superficie de referencia adoptada podrá corresponder a un plano o a una superficie curva, los cuales pueden ser reales o imaginarios. Se denomina Superficie de Nivel a aquélla caracterizada porque todos sus puntos tienen igual cota o elevación. La cota de una superficie de nivel corresponde a la cota de cualquiera de sus puntos.

La Distancia Vertical entre dos puntos es la diferencia de cotas, o desnivel, entre las superficies de nivel que pasan por ellos.

Nivelar es determinar o medir la distancia vertical o diferencia de cotas entre dos puntos del terreno.

La superficie de referencia que se adopta es la del nivel medio del mar; sólo en casos justificados se puede permitir otra.

Cuando en los procedimientos de nivelación se usen métodos basados en visuales, hay que tener presente el efecto de curvatura de la tierra y el efecto de la refracción atmosférica.

Las medidas directas de distancias verticales, según el caso, se pueden hacer de varias maneras. Cuando se trate de altura de edificios, profundidad de pozos u otros casos semejantes, se puede usar una cinta métrica; pero para puntos ubicados sobre la superficie del terreno, como sucede en caminos, los métodos prácticos de nivelación que corresponda usar serán: nivelación geométrica, nivelación trigonométrica y eventualmente nivelación barométrica.

Métodos Precisos para Determinar Desniveles.

La metodología precisa para determinar desniveles consiste en medir directamente distancias verticales. Se le denomina nivelación directa, geométrica o por alturas, y es el método más empleado y es en la que se usa el nivel topográfico.

Métodos de Mediana Precisión para Determinar Desniveles. Para determinar desniveles con mediana precisión se puede recurrir a la medida de ángulos verticales y distancias horizontales, obteniendo indirectamente el valor buscado. A este procedimiento se le designa nivelación trigonométrica o por pendientes. La nivelación trigonométrica implica una determinación de distancias horizontales con mayor precisión que la que se logra mediante el método estadimétrico. La precisión requerida se expresará en centímetros en función de la distancia. Como, por lo general, la nivelación trigonométrica se utiliza para determinar desniveles entre puntos distantes, se debe tener especial cuidado en considerar, cuando corresponda, los efectos de la refracción y de la curvatura terrestre para corregir los resultados.

Métodos de Baja Precisión para Determinar Desniveles. Etapa de Reconocimiento y Estudio Preliminar.

En trabajos de exploración o reconocimientos o estudio preliminar en que los desniveles son muy grandes, como es el caso de lugares montañosos o en lugares ausentes de información, puede resultar conveniente usar métodos que, siendo de baja precisión, proporcionan antecedentes que resultan satisfactorios para esa etapa del estudio. Tal vez el método más representativo sea el de nivelación barométrica que, mediante lecturas de la presión atmosférica en los puntos de interés, permite determinar sus diferencias de cota, en virtud de que la presión atmosférica varía en razón inversa de la altura. En condiciones normales, las determinaciones efectuadas con barómetro o altímetro están afectadas a errores del orden de metros.

Existen dos tipos de barómetros: barómetros de mercurio y aneroides o barómetros metálicos, llamados

también altímetros. Los barómetros de mercurio permiten medir las presiones atmosféricas de un lugar a través de las alturas de una columna de mercurio dentro de un tubo, y los aneroides miden las presiones de la atmósfera a través de las deformaciones de la tapa de una caja metálica al vacío, transmitidas a una aguja indicadora. En general estos instrumentos son voluminosos y delicados. Hoy en día existen altímetros electrónicos de bolsillo, compactos y resistentes, que entregan directamente lecturas de altura y presión atmosférica, los que pueden ser calibrados fácilmente en un punto de cota conocida.

En general la precisión de estos instrumentos puede estar comprendida entre uno y tres metros, en tanto la presión atmosférica se mantenga invariable a lo largo del recorrido.

Nivelación Directa

Es la en que se usa el nivel topográfico como instrumento para medir la diferencia de altura entre dos puntos. Esta medición se basa en la diferencia de altura que existe entre los dos planos que contienen a dichos puntos.

En este tipo de nivelación se desprecia la curvatura de la tierra, pues las distancias medidas son muy pequeñas con relación al radio de la tierra, por lo que se desprecia el error que se puede generar.

Punto B

H = Desnivel

Punto A

CB = CA + ( LA – LB )

CA = Cota punto A ( conocida )

CB = Cota punto B ( por conocer )

LA = Lectura de mira en punto A

LB = Lectura de mira en punto B

Al despreciar el efecto de curvatura de la tierra, el desnivel entre los puntos viene dado por la diferencia de lectura entre las miras, por lo tanto la formula valida para el calculo de cota de un punto será la expresión anterior CB = CA + ( LA – LB )

Al igual que cuando necesitábamos medir distancias horizontales mayores a la longitud de la huincha se hacia por escalones, para medir distancias verticales mayores al largo de la mira se hace un procedimiento similar, trasladando las cotas de un punto a otro sucesivamente. Se divide el trabajo por partes, intercalando una serie de puntos intermedios cuyas diferencias sucesivas de cotas se determinan de acuerdo a la formula anterior.

Ln

L2 L3

L1 LB

L A L1´ L2´ L3´ Ln´

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