topografia by valen osorio

ESTUDIO TOPOGRAFICO HIDROGRAFICO

ESTUDIO TOPOGRAFICO - HIDROGRAFICO

GRUPO APLICADA PRÁCTICA

UNIVERSIDAD DEL QUINDIO TECNOLOGÍA EN TOPOGRAFIA ARMENIA, QUINDIO JUNIO, 2012 1

ESTUDIO TOPOGRAFICO - HIDROGRAFICO

DIEGO CARVAJAL JUAN DIEGO HOYOS EDWARD ANDRES LOZANO CESAR MAURICIO LUNA CRISTIAN MARIN AGUDELO MONICA ANDREA MONTES VALENTINA OSORIO RESTREPO YULY CAROLINA REYES BERNAL JEFRY QUIJANO HURTADO JULY ANDREA TRUJILLO JUAN DAVID YATE CLAVIJO

PROFESOR: TOP. DARIO FERNANDO LONDOÑO

UNIVERSIDAD DEL QUINDIO TECNOLOGÍA EN TOPOGRAFIA ARMENIA, QUINDIO JUNIO, 2012

CONTENIDO Pág. INTRODUCCIÓN

1. CAPITULO I

1.1.

JUSTIFICACIÓN

1.2.

OBJETIVOS

1.2.1. Objetivo General

1.2.2. Objetivos Específicos

2. CAPITULO II

2.1.

MARCO DE REFERENCIA

2.1.1. Marco teórico

3. CAPITULO III

3.1.

Desarrollo del Proyecto

3.2.

Desarrollo de la práctica y datos

3.3.

Cuadros de Resultados

4. CAPITULO IV

4.1.

Resultados Obtenidos

4.2.

Conclusión

BIBLIOGRAFIA

ANEXOS

INTRODUCCIÓN

Este proceso surge con la experiencia de conocer y realizar la práctica de batimetría, en la cual se aplicaron los conocimientos de planimetría, altimetría y los conceptos de topografía aplicada los cuales hemos adquirido en los semestres anteriores y en el actualmente en curso.

En algunas ocasiones nos preguntamos ¿Cómo se realizan los procesos de medición de ríos y quebradas Por lo general estos procesos solo los conocen las personas relacionadas con el tema, o el personal vinculado con la obra o estudio correspondiente. Es de esta manera que nace el interés por conocer y realizar la práctica de Batimetría. Como en todos los estudios topográficos se requiere un estudio preliminar de la zona, y después de ello se realizaran todas las mediciones para obtener los datos requeridos para la realización de los caculos. Antes de una excelente realización de cualquier obra ya sea la elaboración de un alcantarillado, de la construcción de diversas infraestructuras, o la medición y cálculos de un río o caudal, etc. hay que pasar por una gran cantidad de cálculos topográficos y de ingeniería para que todos los objetivos se cumplan y se llegue a la meta propuesta.

En esta práctica de debe tener en cuenta que el trabajo en grupo es muy importante, a colaboración de cada integrante es crucial para el desarrollo de un buen trabajo y la obtención de los datos necesarios para un estudio pleno que satisfaga las necesidades.

1. CAPITULO I

1.1. JUSTIFICACIÓN

Independientemente de que clase de proyecto se realice, se debe realizar un estudio topográfico de calidad y precisión, teniendo en cuenta que la información hallada e importante debe encontrarse plasmada en el(los) plano(s).Lo que se busca con este proceso es realizar el estudio de una quebrada y en este hallar el caudal de la misma teniendo en cuenta todas sus características.

Teniendo en cuenta las técnicas que corresponden a la una excelente elaboración de una práctica, como ´por ejemplo, en la parte planimétrica que refiere a las estructuras, postes, desagües, en este caso especial los árboles, es decir todo lo involucrado a un ángulo horizontal y distancia. También la parte altimétrica que contiene todo lo del ángulo vertical, nivelación cotas y desniveles, ya que en este caso es la que nos da la profundidad de la quebrada.

Para esta práctica se ha querido integrar todos estos procedimientos para una mejor precisión de los datos tomados y que al plasmarlos en un plano sea lo más exacto a la realidad.

1.2. OBJETIVOS

1.2.1. OBJETIVO GENERAL Desarrollar una práctica de batimetría para así analizar todo lo relacionado con el tema. En la realización de este trabajo tenernos que tener en cuenta todos los conceptos conocidos en semestre anteriores y en el actual que nos ayudaran a un resultado satisfactorio.

1.2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Mostrar un proceso de batimetría que incluya todo lo necesario y básico que debemos tener en cuenta en la realidad.

 Hallar el caudal de a quebrada en el cual es necesario un buen trabajo en equipo.  Realizar todas las mediciones requeridas para la obtención de una información satisfactoria.  Desarrollar los planos, perfiles y demás del terreno y quebrada levantada

CAPITULO II 1.3. MARCO DE REFERENCIA

1.3.1. MARCO TEORICO

LEVANTAMIENTOS HIDROGRÁFICOS: Se denomina levantamiento hidrográfico al conjunto de actividades que contribuyen en la determinación de la profundidad de cauces fluviales, lagos y océanos para usos diversos como la elaboración de cartas de navegación, la señalización de rutas de navegación, determinación de cantidades y flujos de agua para proyectos de generación de energía y control de inundaciones, determinación de la dirección de corrientes para la localización de drenajes y determinar la capacidad de embalses, entre otros usos. Estos trabajos se realizan a los efectos de determinar con precisión las profundidades y características del fondo de lagos, ríos, puertos y océanos, además de la determinación de las principales características de las áreas terrestres circundantes. Puede incluir dependiendo de los objetivos datos de mareas, corrientes, gravedad, magnetismo terrestre, y determinaciones de las propiedades físicas y químicas del agua. Los métodos de levantamiento, así como los equipos utilizados han variado en el tiempo debido a las nuevas tecnologías. Mientras en la década de los setenta y ochenta se realizaban mediciones con ecosondas de registro gráfico, en la actualidad Ineter cuenta con ecosondas de registro gráfico y digital para las mediciones de la profundidad. Pero no solamente la medición de la profundidad se ha modernizado, sino también el método de posicionamiento o control horizontal de las profundidades. Esto último ha experimentado avances impresionantes mediante el uso de los sistemas satelitales, como son los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) que también tienen la característica

de interactuar con un software de cálculo en tiempo real. Estas tecnologías se aplicaron en el levantamiento hidrográfico del fondo del Océano Pacífico frente a Masa chapa con asistencia técnica de especialistas japoneses que trabajan en Inete. En Nicaragua los primeros levantamientos hidrográficos comenzaron a ejecutarse en 1965, bajo la asistencia de una agencia hidrográfica regional de los Estados Unidos, conocida entonces como HARSAP. Desde esa fecha, se han realizado diferentes trabajos hidrográficos en los puertos principales, en lagos, ríos y lagunas. PROYECCIONES; LA PROYECCION UTM: La representación cartográfica del globo terrestre, ya sea considerado esté como una esfera o una elipsoide, supone un problema, ya que no existe modo alguno de representar toda la superficie desarrollada sin deformarla e incluso de llegar a representarla fielmente, ya que la superficie de una esfera no es desarrollable en su conversión a un soporte papel (a una representación plana).

Las proyecciones estudian las distintas formas de desarrollar la superficie terrestre minimizando, en la medida de lo posible, las deformaciones sufridas al representar la superficie terrestre. En todos los casos conservan o minimizan los errores, dependiendo de la magnitud física que se desea conservar; su superficie, las distancias, los ángulos, etc., teniendo en cuenta que únicamente se podrá conservar una de las magnitudes anteriormente descritas y no todas a la vez:

Se recurre a un sistema de proyección cuando la superficie que estemos considerando es tan grande que tiene influencia la esfericidad terrestre en la representación cartográfica. La parte de la tierra entonces representada en papel u otro soporte se denomina “mapa”. Esta representación de la tierra entra dentro del campo de la Geodesia

 LAS PROYECCIONES GEODÉSICAS:

Las proyecciones geodésicas son proyecciones en las que la esfericidad terrestre tiene repercusión importante sobre la representación de posiciones geográficas, sus superficies, sus ángulos y sus distancias. El sistema UTM es un sistema de proyección geodésica ideado en 1569 por Gerhard Kremer, denominado Mercator al latinizar su apellido. Es un sistema en el cual se construye

geométricamente el mapa de manera que los meridianos y paralelos se transformen en una red regular, rectangular, de manera que se conserven los ángulos originales.

 LA PROYECCION UTM: La Proyección UTM conserva los ángulos pero distorsiona todas las superficies sobre los objetos originales así como las distancias existentes.

La proyección UTM se emplea habitualmente dada gran importancia militar, y sobre todo, debido a que el Servicio de Defensa de Estados Unidos lo estandariza para su empleo mundial en la década de 1940. Otra de las formas de clasificar a las proyecciones en función de la figura geométrica empleada al proyectar. La proyección UTM esta dentro de las llamadas proyecciones cilíndricas, por emplear un cilindro situado en una determinada posición espacial para proyectar las situaciones geográficas. El sistema de proyección UTM toma como base la proyección MERCATOR.

GPS:

Satélite MAVSTAR GPS. El SPG o GPS (Global Position System: sistema de posicionamiento global) o NAVSTAR-GPS es un sistema global de navegación por satélite(GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona o un vehículo con una precisión hasta de centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión. El sistema fue desarrollado, instalado y actualmente operado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. El GPS funciona mediante una red de 24 satélites en órbita sobre el planeta tierra, a 20.200 km, con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra. Cuando se desea determinar la posición, el receptor que se utiliza para ello localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la identificación y la hora del reloj de cada uno de ellos. Con base en estas señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el tiempo que tardan en llegar las señales al equipo, y de tal modo mide la distancia al satélite mediante "triangulación" (método de trilateración inversa), la cual se basa en determinar la distancia de cada satélite respecto al punto de medición. Conocidas las distancias, se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenada reales del punto 11

de medición. También se consigue una exactitud extrema en el reloj del GPS, similar a la de los relojes atómicos que llevan a bordo cada uno de los satélites. CAUDAL: El caudal de un río es la cantidad de agua que lleva ese río en un momento dado. Se mide en m³/s en los sitios de aforo convenientemente situados según las necesidades en la planificación de las cuencas hidrográficas (por ejemplo, antes o después de una confluencia, a la salida de una región montañosa o llana, etc.) CAUCE: El cauce o lecho de un río es el canal natural por el que circulan las aguas del mismo. En su análisis intervienen dos conceptos: perfil transversal, es decir, el perfil que indicaría el fondo del cauce entre una orilla y otra; y perfil longitudinal, que es el que indica el thalwego vaguada (la parte más profunda del cauce) desde el nacimiento del río hasta su desembocadura. PERFIL TRANSVERSAL: El perfil transversal típico del cauce de un río forma una depresión cóncava con la parte más profunda donde la corriente del río es más fuerte: si el tramo donde se mueve el río es recto, la parte más profunda tenderá a quedar en la parte central de la corriente.  Datos para calcular el caudal de un rio: 

El área de una sección transversal. ( ancho y profundidad )



Velocidad de la corriente.

El caudal seria el área multiplicada por la velocidad de la corriente.

NIVELACION: La nivelación es el procedimiento mediante el cual se determina: A) El desnivel existente entre dos (o más), hechos físicos existentes entre sí. B) La relación entre uno (o más), hechos físicos y un plano de referencia. El primer caso constituye la forma más común de nivelación, se comparan varios puntos (o planos) entre sí y se determina su desnivel en metros o centímetros. En el segundo caso establecemos un nuevo "valor" llamado cota que relaciona individualmente a cada uno de los hechos físicos que forman parte de la nivelación con otro que se toma como referencia por ejemplo el nivel del mar.  NOVELACION GEOMETRICA: Es el más preciso y utilizado de todos, se lleva a cabo mediante la utilización de un nivel óptico o electrónico, existen cuatro tipos de nivelación geométrica definidos según su precisión: 1° y 2° orden (utilizados en geodesia), 3° y 4° orden (utilizados en topografía), el procedimiento es igual en todos ellos, solo cambian los elementos utilizados para medir; y también podríamos diferenciar dos tipos más según el trabajo a realizar: nivelación geométrica lineal (si se nivela desde un punto hasta otro siguiendo una trayectoria que una ambos) o nivelación geométrica de superficie (cuando nivelamos un sector o una línea desde una misma estación referida a un mismo plano de referencia).  NIVELACION TRIGONOMETRICA: 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.

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO: Los levantamientos topográficos se realizan con el fin de determinar la configuración del terreno y la posición sobre la superficie de la tierra, de elementos naturales o instalaciones construidas por el hombre. En un levantamiento topográfico se toman los datos necesarios para la representación gráfica o elaboración del mapa del área en estudio. Las herramientas necesarias para la representación gráfica o elaboración de los mapas topográficos se estudiaron en los capítulos precedentes, en el presente capítulo estudiaremos los métodos y procedimientos utilizados en la representación de superficies.

2. CAPITULO III

2.1. DESARROLLO DEL PROYECTO

2.2. DESARROLLO DE LA PRACTICA Y DATOS

TÍTULO Y CÓDIGO DEL PROYECTO: Estudio Topográfico – Hidrográfico

LOCALIZACIÓN: La práctica fue realizada en la Quebrada Buenavista a la altura del Municipio de Quimbaya, Departamento del Quindío.

FECHA INICIO PROYECTO: 28/05/2012 FECHA TERMINACIÓN PROYECTO: 28/05/2012 FECHA PRESENTACIÓN DE INFORME: 12/06/2012 EQUIPO UTILIZADO: receptor GPS, nivel NI 050, cinta métrica, Power geo

Nombre de la Comisión: Grupo de Topografía Aplicada Practica

TOPOGRAFOS ENCARGADOS DE LA COMISIÓNES:  JEFRY QUIJANO  JUAN DAVID YATE  CRISTIAN MARIN

PROCEDIMIENTO:

Para empezar a realizar la práctica del “Estudio Topográfico - Hidrográfico” de la Quebrada Buenavista a la altura del municipio de Quimbaya, se tuvo en primera instancia que materializar un punto con ayuda del receptor GPS, el cual serviría de apoyo a toda la práctica. El sistema coordenado utilizado fue UTM (Universal Transversal Mercartor). Una vez materializado el punto se prosiguió a determinar la orientación del levantamiento con ayuda de la brújula. La segunda actividad consistió en establecer un Eje de forma paralela a la Quebrada, abscisado cada diez metros, con el cual se lograría determinar las secciones transversales. De igual forma desde un punto del eje (K0+020) se realizo el levantamiento planimétríco de los alrededores de la quebrada Buenavista. Para la determinación de las secciones transversales, cada una fue realizada desde una abscisa del eje. Se realizaron con una mira vertical, un nivel NI 050 y una cinta métrica. Cada sección empezó en el eje y termino en el borde extremo de la quebrada y se nivelo de la forma convencional. Por ultimo se procedió a calcular la velocidad del cause. Para ello se requirió de pelotas de pin- pong, las cuales eran puestas sobre el cause de la quebrada a la altura del K0+030 que en su recorrido pasarían por el k0+000. La pelota fue puesta en varias partes de la quebrada y en cada abscisa se tomaba un lap (Tiempo), todo esto con el fin de determinar la velocidad promedio de la pelota cada diez

DATOS DE LAS SECCIONES

K0+010 K0+000

DH (m) 0,00 0,80 1,30 1,35 2,00 3,64 5,34 7,90 10,40 12,60 13,75 15,00 15,92 16,52

COTA 1274,950 1274,790 1273,790 1273,480 1273,260 1273,064 1273,000 1273,000 1272,950 1272,800 1272,950 1273,030 1273,290 1273,980

DH (m) 0,00 1,88 2,30 2,47 3,38 3,58 4,90 5,71 8,15 10,18 12,19 13,15 14,30 15,40 16,20 17,05 17,39 17,99

COTA 1275,000 1275,105 1274,974 1274,705 1273,957 1273,445 1273,375 1273,272 1273,144 1273,058 1272,980 1272,912 1272,918 1273,161 1273,301 1273,801 1273,558 1274,073

K0+020

K0+030 K0+020

DH (m) 0,00 1,28 2,36 2,82 3,81 5,33 6,68 7,68 8,63 9,62 10,45 10,68 11,40 11,80 12,47 13,45 13,45 13,55

K0+030

COTA 1275,350 1275,099 1274,762 1273,438 1273,348 1273,292 1273,199 1273,021 1272,953 1272,902 1272,919 1272,811 1272,791 1272,800 1273,046 1273,142 1273,170 1273,731

DH (m) 0,00 1,10 1,60 2,55 3,38 3,80 3,87 5,37 5,99 6,96 8,41 9,41 10,45 11,47 12,13 12,52 12,78 12,90 13,02

COTA 1275,513 1275,270 1274,770 1273,820 1272,990 1272,570 1272,500 1271,000 1270,380 1269,410 1267,960 1266,960 1265,920 1264,900 1264,240 1263,850 1263,590 1263,470 1263,350

TIEMPOS TOMADOS PARA EL CAUDAL LADO DERECHO CENTRO LADO IZQ. (bajando) (bajando) DH TIEMPO DH TIEMPO DH TIEMPO K0+030 0 K0+030 0 K0+030 0 K0+020 14,66 K0+020 18,39 K0+020 9,41 K0+010 26,41 K0+010 29,15 K0+010 18,94 K0+000 38,7 K0+000 44,39 K0+000 29,01

SECCION K0+030 K0+020 K0+010 K0+000

CAUDALES Vprom. (m/seg) 0,76 0,94 0,81 0,81

CAUDAL (litros/seg) 3480 2100 2652,5 3143,1

2.3. CUADRO DE RESULTADOS

CUADRO NO. 1: RESULTADOS DE ACTIVIDADES

ACTIVIDAD (Nombre de la actividad aprobada)

RESULTADO ESPERADO1

LINEA BASE

Trazar una línea base, de la cual podamos adquirir la información necesaria. Nivelación de cada abscisa de la línea base, obteniendo la información de la quebrada

NIVELACION

LEVANTAMIENTO

Levantamiento planimétrico de la zona

AVANCE (en las unidades especificadas anteriormente)

AVANCE (en OBSERVACIONES porcentaje)

Trazado completo %

100 %

Nivelación completa

100 %

Culminación del levantamiento

CUADRO N° 2 GASTOS Y PRESUPUESTO: Rubros Aprobados Personal: Remuneración por Servicios Técnicos Equipos Materiales y Suministros Arrendamiento (Servicios Públicos) Viáticos y gastos de viajes Transporte y gastos de estadía

Valor Aprobado $ 1700000 =

120000

50000

Valor Ejecutado

135000

40000

200000

Impresos (papelería)

10000

Comunicaciones (Internet, celular) Prestaciones sociales (Salud, pensión, ARP)

30000

25000

400000

$ 2480000 =

Valor Detallado

º $ 500000= día

º $ 1500000 =

º º45000 dia

º º135000

º º º º10000 por persona º º º º50000 por persona º º 10000 º º25000 º º100000 por pesona º º $ 740000 =

º º º º40000

$ 1500000 =

200000

Otros Gastos de Operación (AIU) TOTAL DE GASTOS

Detalle (unidad)

$ 2310000 =

º º º º200000 º º 10000 º º25000 º º400000 º º $ 2310000 =

1. CAPITULO IV

4.1. RESULTADOS OBTENIDOS

A través del desarrollo del proyecto recopilamos y aplicamos lo visto en semestres anteriores, pues son bases para la aplicación de esta materia, Además queda la experiencia de haber vivido paso a paso todo el proceso de la obtención de datos en el campo hasta la realización del informe y el plano topográfico

Teniendo en cuenta la importante tarea del topógrafo en todos los ámbitos se tiene que, “La topografía tiene aplicaciones dentro de ingeniería agrícola, tanto en levantamientos como trazos, deslindes, divisiones de tierra (agrodesia) determinación de área, etc. En la ingeniería eléctrica: en los levantamientos previos y los trazos de líneas de trasmisión, construcción de plantas hidroeléctricas, en instalación de equipos para plantas nucleoeléctricas, etc. En ingeniería mecánica e industrial: para la instalación precisa de maquinas y equipos industriales, configuración de piezas metálicas de gran precisión, etc. En la ingeniería civil: en ella es necesario realizar trabajos topográficos antes, durante y después de la construcción de obras tales como carreteras, ferrocarriles edificios, puentes, canales, presas, etc.”2

http://www.buenastareas.com/ensayos/Importancia-De-La-Topografia/186754.html

4.2. CONCLUSION

 Aprendimos todo el proceso necesario para realizar una práctica batimétrica; ya que en muchos proyectos de ingeniería es necesario tener estos conocimientos para su ejecución.

 Tomamos la información topográfica necesaria para realizar un plano del sector (Quebrada Buenavista).  Realizamos el perfil del rio por medio de un abscisado cada 10 metros, y medimos su caudal registrando unos tiempos y hallando un promedio entre ellos.  Con base en los perfiles y mediciones del caudal calculamos los volúmenes hidráulicos.

BIBLIOGRAFIA

Felicísimo Ángel M. Modelos Digitales del terreno, Introducción y aplicaciones en las ciencias ambientales. Oviedo 1994.

Topografía Aplicada – José Joaquín Pérez

Introducción a la Topografía. MC. Graw Hill. Mexico 1988 – Anderson, James y Mikhail, Edward.

EDUGAL “TOPOGRAFÍA” ARTURO QUINTANA

ANEXOS