Introducción 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 ya sea por métodos milenarios o modernos; con el objeto de realizar curvas de nivel, a fin de mejorar las condiciones físicas y químicas del terreno; para obtener de esta manera un mejor aprovechamiento y rendimiento del suelo.
Objetivos Analizar las curvas de nivel, sus propiedades y uso de las mismas para el aprendizaje de los estudiantes del curso de topografía Específicos * Realizar un trabajo profundo a cerca de las curvas de nivel * Familiarizarnos con el estudio de las curvas de nivel * analizar las curvas de nivel, su uso, sus propiedades *conocer los Pasos a seguir para la marcación de curvas de nivel:
Marco teórico: Curvas de nivel Las curvas de nivel son el método cartográfico más común para representar la altitud de la superficie. A partir de las curvas de nivel, la variable Z del terreno puede ser expresada en un plano bidimensional. Una curva de nivel es aquella línea que en un mapa o imagen une todos los puntos que tienen igualdad de condiciones y de altura. Existen varias convenciones para la representación de estas curvas (como colores, tipos de líneas, sombreados) pero actualmente los formatos estandarizados son los formatos vectoriales. Se utilizan en una gran variedad de escalas y aplicaciones, desde la ingeniería a gran escala, a los dibujos y planos de arquitectura, pasando por mapas topográficos, hasta los mapas a escala continental.
Las curvas de nivel de un mapa revela características definidas del terreno. El conocimiento de estas propiedades y su significado es esencial para su interpretación. Curvas de nivel muy cercano en las elevaciones más altas, con mayor espaciamiento en los niveles bajos, indica una pendiente cóncava. Cuando el esparcimiento es grande en la parte de una pendiente y cercana en la parte inferior, la pendiente es convexa. Curvas uniformemente espaciadas indican una pendiente uniforme. En una superficie plana las curvas son rectas, espaciadas regularmente y paralelas. Toda curva de nivel es una línea que cierra, en alguna parte de la superficie del terreno, aunque no necesariamente dentro de los límites de un dibujo. Una curva de nivel no se puede interrumpir dentro de los límites de un dibujo. Debe ser una curva cerrada, o si entra en el límite de un dibujo, debe salir en algún otro punto de los límites. Una curva cerrada rodeada por otras indica una cima o una depresión; se indica la diferencia por las cifras en las curvas. Las curvas de nivel nunca se cruzan, excepto en una condición, ya que eso indicaría que un punto tiene dos elevaciones diferentes. La excepción es un acantilado vertical o sobrevolado. Para esta condición se deben cruzar dos curvas en dos puntos.
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 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. Actualmente, las curvas se trazan a partir de las fotografías aéreas, consiguiendo una precisión mucho mayor que cuando tenían que delinearse en el campo con la ayuda de una red de cotas. 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.
Pasos a seguir para la marcación de curvas de nivel: 1. Se debe determinar la zona de desagüe. 2. Se elige la zona de mayor pendiente, debido a que este lugar es el de mayor deterioro, por la acción directa de las lluvias y se saca la pendiente promedio, para ello9 se recurre a una tabla de intervalos verticales y horizontales.
El intervalo vertical es la diferencia de nivel que existe entre una curva y otra. El intervalo horizontal es la distancia que existe entre una curva y otra. 3. Se realiza la tabla de intervalos verticales y horizontales. 4. Se hace la marcación de arranque, que es el lugar donde nace la curva de nivel, cuya marcación se realiza por el lado opuesto de la zona de desagüe. 5. Se realiza la primer lectura para saber en qué lugar estamos, operando a este valor se le suma 3cm la que comúnmente se
denomina pendiente del 3x mil y se desplaza 10m cortando la pendiente y así sucesivamente. 6. Suavización de las curvas y se hace para que la curva sea mas o menos proporcional. 7. Es la construcción de camellones. La curva de nivel evita que los suelos se deterioren y de esta forma se pueden aprovechar los terrenos con mucha pendiente.
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 normal 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.
Propiedades de las curvas de nivel:
Las curvas de nivel deben cerrar sobre sí mismas, ya sea dentro o fuera del mapa. No pueden terminar en puntos muertos Las curvas son perpendiculares a la dirección de máxima pendiente Se supone que la pendiente entre líneas de nivel es uniforme. Si eso es así, todos los quiebres en la pendiente deben identificarse en el mapa topográfico. La distancia entre las curvas indica la magnitud de la pendiente. Un amplio espaciamiento corresponde a pendientes suaves; un espaciamiento estrecho señala una pendiente muy inclinada; un espaciamiento uniforme y paralelo indica una pendiente constante. Las curvas muy irregulares indican terreno muy accidentado. Las líneas con curvatura más regular indican pendientes y cambios graduales. Las curvas concéntricas y cerradas, cuya elevación va aumentando, representan montes o prominencias del terreno. Las curvas que forman contornos alrededor de un punto bajo y cuya cota va disminuyendo, se llaman curvas de depresión. Las cotas de las curvas de nivel se indican en el lado cuesta arriba de las líneas o en interrupciones, para evitar confusión, deben indicarse por lo menos cada quinta curva. Los cortes y rellenos para presas de tierra, diques, carreteras, vías férreas, canales, etc., forman líneas de nivel rectas o curvas con un espaciamiento igual o uniformemente graduado. Las curvas de nivel cruzan los caminos inclinados según líneas en V o U. Las curvas de diferente elevación nunca se tocan o encuentran, excepto cuando son de una superficie vertical, como la de un farallón o acantilado. No pueden cruzarse entre sí, excepto en el caso poco común de una caverna o de un peñasco en voladizo. Una curva nunca puede ramificarse en otras dos de la misma elevación. Los accidentes orográficos de control para determinar líneas de nivel son generalmente las líneas de drenaje o de escurrimiento. Una simple curva de nivel de una elevación dada no puede existir entre dos curvas de nivel de igual altura de mayor o menor elevación.
Las curvas de nivel cortan los caminos con pendientes y crestas según curvas características en forma de U.
Usos de las curvas de nivel Un uso muy interesante de las curvas de nivel es que permiten trazar sobre el plano líneas de pendiente constante, esto es muy útil cuando se desean trazar caminos, carreteras, canales de riego o drenaje, acueductos, etc. Despejando de la ecuación anterior a X, tenemos:
X, representa la distancia horizontal que debe tenerse entre dos curvas de nivel consecutivas para mantener la pendiente deseada. Supóngase que se desea trazar un acueducto con una pendiente no mayor del 4%, calcular la distancia dada para un mapa con escala 1:5000.
Para una escala de 1:5000, 125 m en el terreno, representan 2.5 cm en el mapa. Cuando se tiene la separación, la forma más fácil de trazar la obra es con el uso de un compás y la separación definida. Se traza un arco de círculo que corta la curva de nivel que sigue y así sucesivamente hasta definir el trazado más corto y el que menos curvas tenga.
Características: Todos los puntos de una misma curva de nivel tienen idéntica elevación. En un mismo plano, pendientes iguales darán curvas cuyas proyecciones se encontrarán igualmente separadas; y para pendientes diferentes esas separaciones serán tanto mayores cuanto más suaves sean las pendientes, apareciendo las curvas tanto más próximas cuanto más violenta sea la caída o declive del terreno.
Las formas del terreno resultarán tanto más determinadas cuanto menor sea la equidistancia. Una curva de nivel no puede finalizar con un extremo en el interior del plano, ella debe quedar cerrada en sí misma o de lo contrario, comenzar y terminar en el perímetro; tampoco se pueden subdividir o ramificar. La acumulación o proximidad de muchas curvas indicará siempre terrenos que se elevan más o menos rápidamente; y la separación o distancia entre ellas terrenos más suaves, o llanos, si las curvas aparecen dibujadas a grandes distancias. Curvas cerradas, más o menos concéntricas, se acercan más o menos a formas cónicas elípticas o esféricas, indicando elevaciones o depresiones del terreno, según el sentido en que progresen las cotas. Series de curvas onduladas, definen con sus concavidades y convexidades, valles o líneas de vaguadas y salientes o líneas divisorias. El mismo número de divisiones hechas en la vertical o equidistancia que determina la diferencia de nivel entre dos curvas, resultará en la proyección horizontal de la pendiente del terreno y colocadas a igual distancia entre sí; y, a divisiones proporcionales corresponderá separaciones también proporcionales.
Ventajas: 1. No se recarga el dibujo con números, puesto que corrientemente uno o dos, colocados cerca de cada curva, son suficientes para conocer a qué altura se encuentra ésta. 2. Dan a conocer el nivel de todos los puntos por los cuales pasa la curva y en consecuencia es fácil deducir los puntos intermedios. 3. Ponen de manifiesto la estructura general del terreno, puesto que sus entrantes y salientes dan a conocer las líneas características, y Determinan con mucha claridad las elevaciones que unos puntos tienen sobre otros.
Puntos de cota redonda: Se denominan puntos de Cota Redonda a aquellos que tienen exactamente la elevación requerida en una curva de nivel, para distinguirlos de los que, en general, no teniendo la altura exacta quedan fuera del trazado de cualquiera de ellas. Así, en el supuesto que las curvas mantuvieren una equidistancia de 0.50 m los Puntos de Cota Redonda serían, por ejemplo, 90.00, 90.50, 91.00, 91.50, etc. Si la equidistancia es de 5m, las Cotas Redondas serían 90.00, 95.00, 100.00, 105.00, etc.
Interpolar:
La interpolación es el procedimiento mediante el cual (ya sea gráficamente o por proporciones), conocida la situación de dos puntos en el plano y sus cotas respectivas, localizamos, en la recta que los une, el paso de las curvas; o sea, determinamos la posición de puntos de cota redonda .
Conclusión El trabajo que realizamos nos ha ayudado a conocer algunas formas de determinar curvas de nivel sobre un terreno. Cualquiera sea su aspecto físico, también aprendimos a marcar curvas de nivel,
Bibliografías Torres, A.; Villate, E. 2001. Topografía. Editorial escuela Colombiana de Ingeniería. Bogotá. Domínguez. F. 1953. Topografía general y agrícola. Salvat Editores. Barcelona. Ballesteros, N. 2000. Topografía. Limusa Editores. México. Topografía Valdez, Doménech Geometría Aplicada y Nivelación del autor Arnoldo Bueno Agüero http://www.fotosuy.com/index.php/productos-y-servicios/curvas-de-nivel
