Topografia

Unidad II: Altimetría.

1. Nivelación barométrica.

2. Nivelación trigonométrica.

3. Nivelación directa. Niveles fijos. Nivel de mano

Altimetría

Es la parte de la topografía que tiene por objeto el estudio de los métodos y procedimientos que sirven para la representación del relieve del terreno mediante perfiles transversales del mismo.

Este relieve se determina mediante la nivelación, que es la operación mediante la cual se estima la diferencia del nivel entre dos o más puntos del terreno.

La exactitud de estas mediciones depende del objetivo que se persigue y de los medios disponibles (instrumentos).

Los instrumentos empleados en nivelación son:

Niveles para dirigir visuales

Miras para medir distancias

Los niveles los hay de precisión y de mano.

Aunque el teodolito y el barómetro no son aparatos propiamente para nivelación, también se emplean para calcular las diferencias de nivel.

Para determinar las alturas de puntos sobre la superficie terrestre es necesario utilizar algún punto o superficie como referencia o Banco de nivel

Nivelación.

La nivelación tiene como fundamento medir distancias verticales directas o indirectas para hallar diferencia de nivel entre un punto de terreno o de construcciones.

Tipos de nivelación.

Hay tres métodos generales de nivelación:

Geométrica

Trigonométrica

Barométrica

Nivelación barométrica

Se determina por medio de un Barómetro, puesto que la diferencia de altura entre dos puntos se puede medir aproximadamente de acuerdo con sus posiciones relativas bajo la superficie de la atmósfera, con relación al peso del aire, que se determina por el barómetro.

Está basada en la medición de la presión atmosférica, que cambia según las alturas de los lugares. La presión al nivel de mar vale 76.2 cm. de columna de mercurio.

En la ciudad de México a 2300 m sobre el nivel del mar, la presión es de 55Cm de columna de mercurio, cada 100 m de altura la presión atmosférica varia aprox. De 0.07 a 1 cm. de columna de mercurio.

Para la nivelación barométrica se emplean barómetro de mercurio o de cubeta tipo fortín dieroide, Termo barómetro e hipsómetro.

Hipsómetro es el nombre de un instrumento de medida utilizado para calcular la

altitud sobre el nivel del mar de un lugar, con base en el punto de ebullición del agua. El hipsómetro utiliza la dependencia existente entre el punto de ebullición de los líquidos y la presión atmosférica. A medida que aumenta la altitud, disminuye la temperatura necesaria para que el agua alcance el punto de ebullición.

Un hipsómetro

Es un instrumento para medir la altura o la altitud. Muchos de los principios físicos diferentes pueden ser utilizados. Un hipsómetro simple a escala da la altura de un edificio o un árbol que se mide por las observaciones a través de una regla para la base y parte superior del objeto que se mide, cuando la distancia desde observador al objeto se conoce.

Nivelación Trigonométrica.

Es la nivelación que se realiza a partir de la medición de ángulos cenitales, de altura o depresión, y de distancias que luego se usarán para la resolución de triángulos rectángulos, donde la incógnita será el cateto opuesto del ángulo a resolver, que en estos casos son el desnivel existente entre el punto estación y un, otro, punto cualquiera.

El ejemplo más simple es cuando con un teodolito medimos un ángulo y con un E.D.M. adosado al mismo, la distancia inclinada existente entre la estación y un punto cualquiera.

Nivelación geométrica o directa (por alturas)

Se entiende por tal la determinación del desnivel existente entre dos puntos mediante visuales horizontales hacia miras o reglas graduadas, que se ubican en posición vertical sobre los puntos a nivelar, Permite la determinación directa de las alturas de diversos puntos, al medir las distancias verticales con referencia a una superficie de nivel, cuya altura ya nos es conocida de antemano. El desnivel existente entre dos puntos 1 y 2 cualesquiera del terreno se calcula inmediatamente hallando la diferencia entre las lecturas de la mira en los mismos.

Este método permite conocer rápidamente diferencias de nivel, entre diferentes puntos, por medio de la lectura directa de distancias verticales.

Para realizar este tipo de nivelación se utilizan aparatos ópticos llamados niveles de los cuales hay varios tipos:

Niveles de Albañil

Niveles fijos o topográficos

Niveles de mano

Los niveles topográficos permiten determinar, además, la distancia y los ángulos horizontales o acimutales al ir provistos del limbo correspondiente. Este método se emplea generalmente en terrenos no muy accidentados.

La nivelación directa puede ser

Simple

Compuesta

Nivelación geométrica simple:

Cuando el terreno no es muy escarpado y las visuales no son largas, desde una sola posición del instrumento se pueden conocer las cotas de todos los puntos del terreno que se desea nivelar

El desnivel entre 2 puntos se determina simplemente tomando lecturas en reglas graduadas (estadales) colocadas sobre los puntos y obteniendo la diferencia entre ellas: Por ejemplo en la figura anterior, el desnivel entre el punto 1 y 2 es la lectura en 2 menos la lectura en 1, es decir,

D = L2 – L1

Nivelación geométrica compuesta

Se llama nivelación compuesta a la operación de determinar desniveles entre puntos lo bastantes alejados entre sí para que sea necesario hacer varias estaciones con el instrumento a lo largo del itinerario. Es el procedimiento empleado cuando el terreno es bastante quebrado, o las visuales resultan demasiado largas. (Más de 300 m).

Las siguientes figuras muestran los métodos para nivelación geométrica o directa, la primera es el método del punto extremo que consiste en colocar el instrumento de medición en el primer punto y tomar la lectura del punto siguiente anotándola en el registro correspondiente.

La segunda figura es el método del punto medio que consiste en colocar el instrumento de medición al centro de los dos puntos a nivelar visualizando los dos puntos y tomando las lecturas para anotarlas en el registro correspondiente, este método es más preciso que el primero.

Niveles fijos o 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.

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"

Obtención de desniveles.

Obtención de cotas

Eclímetros

En la topografía, cuando se realiza un trabajo es primordial el procedimiento de medición de ángulos y para eso se utilizan instrumentos de medición que reciben el nombre de goniómetros.

Los goniómetros pueden medir ángulos horizontales o verticales, los que miden ángulos verticales se llaman eclímetros.

Un nivel de mano es un eclímetro ya que puede medir ángulos verticales, hay dos tipos de eclímetros:

Eclímetro plano cuando el limbo del aparato va fijo

Eclímetro en línea Son los que efectúan la lectura ya corregida

Actualmente se usan eclímetros automáticos que dan la lectura corregida directamente mediante un sistema compensador como por ejemplo:

El eclímetro óptico de mano

Este instrumento hace mediciones rápidas y cómodas de ángulos de inclinación, permitiendo la determinación de alturas, por ejemplo de árboles y edificios, para la determinación de inclinaciones necesarias para el montaje del control de antenas directivas y móviles, para la determinación de alturas de paredes e inclinación de perforaciones en canteras, estudios agrícolas, levantamientos de perfiles longitudinales y transversales, para la reducción de distancias inclinadas, etc.

Este instrumento, además, nos permite obtener una lectura rápida y segura de las escalas con un error mínimo en la medición y se puede utilizar como nivel automático o a mano para nivelaciones, porque la línea cero oscila automáticamente a la posición horizontal.

Nivel de mano

Es un instrumento de medición utilizado para determinar la horizontalidad o verticalidad de un elemento

Hay distintos tipos y son utilizados por agrimensores, carpinteros, albañiles, herreros, alumineros, etc.

Nivel para nivelaciones sencillas, levantamientos taquimétricos y jalonamientos, especialmente para entrenamiento y enseñanza de estudiantes

El nivel de mano se caracteriza por su manejo sencillo y la rapidez con

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