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    Universidad Católica de El SalvadFacultad de Ingeniería y Arquitectu

    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

    Santa Ana, 09 de Junio de 2015

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    ÍNDICE

    1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 1

    2. OBJETIVOS ..................................................................................................... 22.1. 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

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    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.

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    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

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    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

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    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 deinformación 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 frecuentesu 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 gráficade 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 deotros 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

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    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 instrumentoque 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.

    http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%ADnea_de_cota&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=L%C3%ADnea_de_cota&action=edit&redlink=1

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      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,

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    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 graduacionesson 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

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

    646,5 – 646,114 = 0,386

    647,0 – 646,114 = 0,886

    647,5 –

     646,114 = 1,386

     1 =1,75 0,386

    1,434= 0,47 (646,5) 

     2 =1,75 0,886

    1,434= 1,08 (647,0) 

     3 =1,75 1,386

    1,434= 1,69 (647,5) 

    M23 = 647,548

    I4 = 646,114

    1,434 646,5

    647,0

    647,5

    1,75

    Tramo M16 – M15

    M16 = 647,123 

    M15 = 647,514 

    DIST = 3,26 m

    647,5 – 647,123 = 0,377

     1 =3,26 0,377

    0,391= 3,14 (647,5) 

    M15 = 647,514

    M16 = 647,123

    0,391

    647,5

    3,26

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    TATIANA

    ROBERTO

    STANLEY

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    SONIA

    CRISTINA

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    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-de-

    construccion/contenidos/MetodosTopograficos/dc3_metodos_topograficos.pdf

      Wikipedia. (s.f.). Obtenido de

    http://es.wikipedia.org/wiki/Mira_%28topograf%C3%ADa%29