5. Medición de diferencias de altura - Parte 1
5.0 Introducción
Diferencias de nivel en piscicultura
1 . En piscicultura, a menudo hace falta medir la diferencia de nivel entre dos puntos. Para construir un estanque, es necesario decidir la altura de los diques que se deben alzar y la profundidad que se debe excavar.
Para decidir el trazado de los canales de alimentación de agua también se deben realizar mediciones de alturas y profundidades. Por último, si se quiere crear un reservorio, se deben realizar mediciones de nivel para decidir su perímetro (ver número 4, Piscicultura de agua dulce: El agua, Sección 4.2).
Tipo de problemas que se presentan
1. La medición de diferencias de nivel presenta tres tipos de problemas.
2. Puede suceder que tengamos que medir diferencias de nivel entre una serie de puntos en el suelo, para compararlos. Comparando los resultados obtenidos, se calcula la altura de los puntos dados y se dibuja un mapa (ver Capítulo 9). Esta operación que consiste en establecer el nivel de los puntos del terreno se llama nivelación (ver Secciones 5.1-5.9).
3. También es posible que se tengan que localizar puntos situados en un mismo nivel, en la misma cota. Esta operación se llama trazado de curvas de nivel (ver secciones 6.2 a 6.8).
4. Por último, es posible que uno deba determinar puntos que presenten una diferencia de nivel dada. En este caso, el resultado de la operación será el trazado de líneas de pendiente con un gradiente definido (ver Sección 6.9).
Cálculo de diferencias de altura
Curva de nivel
Determinación de una pendiente
Medición del nivel de puntos situados en el suelo
5. Las diferencias de nivel entre dos puntos, generalmente se miden con un dispositivo llamado nivel.
Se llama así porque define una línea perfectamente horizontal. El nivel de cada punto se mide en función de su distancia vertical por encima o por debajo de dicha línea horizontal.
6.Esa línea horizontal se puede definir de dos modos, según el tipo de instrumento de medición usado para determinar la altura de los puntos. Si se utiliza un nivel sin visor (ver Secciones 5.1-5.3), la línea horizontal se define mediante una regla, una nivel de cuerda o un nivel de agua. Si en cambio se utiliza un nivel con visor (ver Secciones 5.4 a 5.9), la horizontal se define como una prolongación de la línea visual*.
7. Los niveles con visor se usan siempre conjuntamente con una escala graduada vertical que mide la altura de la visual en cada estación.
8. Una mira graduada es una regla dotada de una escala vertical graduada. Existen varios modelos que se pueden adquirir o pueden ser fabricados por uno mismo (ver los puntos siguientes). Las miras graduadas generalmente miden de 2 a 5 m de longitud, son plegables o telescópicas y fabricadas de madera recubierta de plástico o de aluminio. Las miras graduadas de auto lectura normalmente están graduadas en metros, decímetros y centímetros.Estas graduaciones están escritas al revés para que puedan ser leídas con el telescopio. La llamada mira de tablilla incorpora un <<blanco>> móvil con una línea de referencia que puede ser colocada a una altura dada.
Nivel de regla
Nivel con visor
Miras graduadas
Construcción de una mira graduada artesanal
9. Para construir una mira graduada artesanal se necesita un trozo recto de madera de 2 a 3 m de largo y de 5 a 10 cm de ancho. Marque claramente las graduaciones cada 10 cm. La mejor solución es pintar la mira de blanco y las graduaciones de rojo. Haga las marcas bastante grandes (alrededor de 1 cm de ancho) para que se puedan leer desde lejos, fácilmente y con precisión.
10. También se puede fabricar una mira graduada encolando una o varias cintas métricas graduadas sobre un trozo recto de madera de 2 a 3 m de largo. Pegue las cintas a lo largo de la madera, una a continuación de la otra. Para leer con precisión las graduaciones pequeñas conviene reducir la distancia desde la cual se toman las medidas o pedirle a un asistente que lo haga.
11. En la Sección 6.5 se describe otro tipo de mira graduada que se usa para definir curvas de nivel y para trazar líneas de pendiente constante.
Marque las graduaciones
...o use cintas de medición
Elección del mejor método para medir diferencias de nivel
12. Existen varios métodos buenos para medir diferencias de nivel. La elección de un método depende de varios factores. Cada uno de estos métodos se describe en las secciones siguientes. El Cuadro 7 también puede ayudar a comparar los métodos y a elegir el más adecuado a cada necesidad. Los capítulos 7 y 8 del Volumen 2 incluyen información adicional sobre cómo planificar el levantamiento topográfico, cómo registrar las medidas realizadas y cómo calcular los resultados.
Cálculo de las diferencias de nivel a partir de la pendiente
13. Si se conoce la pendiente promedio entre dos puntos (ver capítulo 4), es fácil calcular la diferencia de nivel correspondiente.
Primero se debe medir la distancia horizontal D en metros, entre los puntos A y B (ver capítulo 2). Para calcular la diferencia de nivel H (en metros), se multiplica D por la pendiente S expresada en centésimos: H = D x 0.0S
Nivel de cuerda
Nivel en T mejorado
Teodolito
Medición de distancias horizontales
... y de la pendiente
... para calcular la altura
Cálculo de las diferencias de nivel a partir de los ángulos verticales
14. Si se conoce la medida en grados del ángulo vertical ABC, se puede calcular la diferencia de nivel AC a partir de:
-
la distancia a nivel del suelo BC a lo largo de la pendiente AC = BC x sin ABC obteniendo el valor de sen ABC en el Cuadro 14;
Ejemplo
-
El ángulo vertical ABC es igual a 7 grados y se debe calcular la distancia AC.
-
Conociendo la longitud BC = 47 m; y a partir del Cuadro 14, sen 7 = 0,12187, AC = 47 m x 0,12187 = 5,72789 m = 5,73 m
-
Midiendo la longitud de BA = 46,7 m y a partir del Cuadro 3, tan 7 = 0,1228, AC = 46,7 m x 0,1228 = 5,73476 = 5,73m..
Conociendo la distancia a nivel del suelo, calcular AC = BA x sine ABC
Conociendo la distancia horizontal, calcular AC = BA x tangente ABC
Cálculo de distancias horizontales a partir de las diferencias de nivel
15. . En una sección anterior se explicó que las distancias medidas sobre un terreno en pendiente se deben corregir para establecer el valor de la distancia horizontal (ver Sección 2.6).
16. También se ilustró uno de los métodos para corregir la medición de una distancia, en función del valor de la pendiente (ver Sección 4.0, puntos 10-13)
17. Otro modo de corregir la medida de distancias sobre un terreno en pendiente, consiste en utilizar las mediciones de diferencias de nivel aplicando la siguiente fórmula: Distancia horizontal = √(G² - H²)
Ejemplo
-
Se ha medido la distancia AB = 45m sobre un terreno en pendiente
-
La diferencia de nivel AC entre los puntos A y B es igual a 9 m.
-
La distancia horizontal entonces es igual a: CB = √((45 m)² - (9 m)²) = √(2025 m - 81 m) = √1944 m = 44.1 m
donde G = ABes la distancia medida (en metros) a lo largo de la pendiente y H = AC es la diferencia de nivel (en metros) entre los dos puntos.
Diferencia de altura
CB = √(G² - H²)
Distancia a nivel del suelo
Distancia a nivel del suelo = 45 m
Diferencia de altura = 9 m
√(452 - 92) = 44.1
5.1. Cómo utilizar el nivel de regla
1. Es posible fabricar un dispositivo sencillo para medir las diferencias de nivel en distancias pequeñas, mediante un nivel de albañil (ver Sección 6.1) y un listón de madera.
Fabricación de la regla
2. Consiga un trozo de madera de 2,5 a 3 m de longitud y lo suficientemente ancho como para que no se tuerza. El listón de madera se debe cortar con mucho cuidado de
manera que las aristas sean perfectamente rectilíneas y las caras estén en escuadra.
3. Una vez que el listón esté listo, coloque uno de los extremos delante de sus ojos y examine las caras inferior y superior, para elegir la que esté más recta.
Fabricación de un nivel de regla
4. Con una cuerda delgada, ate sólidamente el nivel de albañil en el centro de la cara más derecha de la regla de madera. Verifique que el nivel de albañil quede perfectamente paralelo a dicha cara.
Haga que todas las caras sean planas y se corten en ángulo recto
Ate el nivel a la cara mas recta del listón
Medición de diferencias de nivel mediante el nivel de regla
5. Coloque uno de los extremos de la regla de nivel en el suelo, donde se encuentra el punto más elevado A, bajando y subiendo el otro extremo hasta que el listón esté perfectamente horizontal, siguiendo las indicaciones del nivel de albañil.
6.Mida la distancia vertical entre el punto B en el suelo y la parte inferior de la regla de nivel, por ejemplo con una cinta métrica o una regla graduada
Nota: si la distancia AB comprendida entre los dos puntos supera la longitud AC de la regla de nivel, se deben realizar mediciones en los puntos intermedios C, D, E... B y sumar las diferencias de nivel así obtenidas para calcular la diferencia de nivel total.
5.2. Cómo utilizar el nivel de cuerda
El nivel de cuerda consta esencialmente de un nivel de albañil (ver Sección 6.1) y de una cuerda. Se trata de un dispositivo muy sencillo que se puede utilizar en el caso de distancias relativamente largas (puede llegar hasta alrededor de 20 m). Es necesario en ese caso trabajar en equipos de tres personas. Se requieren dos miras graduadas y numerosos piquetes para marcar el terreno.
Cuando el nivel esté horizontal
... mida la diferencia de altura
Mida las diferencias muy grandes por partes
Fabricación de nivel de cuerda artesanal
1. Consiga un nivel de albañil de poco precio, cuyo soporte sea de madera. Fije un cáncamo en cada extremo, en el centro y cerca de la cara superior.
2. Consiga dos cuerdas de 10 m de longitud y ate una en cada cáncamo.
3. Refuerce los extremos libres de ambas cuerdas enrollándolos con un hilo fuerte.
Refuerce los extremos de la cuerda con cordel
Ponga una mira graduada en el punto de partida A
Cuando la cuerda esta bien tensa, marque el punto B
Utilización del nivel de cuerda para medir diferencias de nivel
4. El observador que permanece atrás coloca una mira graduada en el punto de partida A de la línea sobre la cual se quiere medir la diferencia de nivel. El extremo de una de las cuerdas se pone a la altura de la graduación de 1 m de la mira.
5. El observador que va adelante, llevando una mira graduada, un piquete para marcar y el extremo de la otra cuerda, se aleja del primer observador siguiendo la dirección de la línea que se quiere medir, hasta que la cuerda está bien estirada .
6. El observador de adelante coloca la segunda mira graduada apoyándola verticalmente en el suelo, verificando que se encuentre exactamente sobre la línea que se quiere medir. Tensa el extremo de la cuerda hasta que esté lo más horizontal posible. El punto que se determina de ese modo se marca con un piquete.
7. El tercer observador que se ha colocado en el centro observa el nivel de albañil; a continuación pide al observador de adelante que mueva el extremo de la cuerda hacia arriba o hacia abajo de la mira graduada, hasta que la burbuja del nivel indique que la cuerda está horizontal. Si es necesario el observador de atrás también mueve hacia arriba o hacia abajo el extremo de la cuerda para que el nivel de albañil no toque el suelo.
La persona en el centro mira el nivel
... y guía a la persona de adelante hasta que esta horizontal
Lea las alturas en las miras graduadas
... y anótelas en su cuaderno
8. El observador de atrás lee en la mira graduada la altura a la cual se encuentra el extremo de la cuerda.
El observador de adelante hace lo mismo. Asegúrese de verificar dos veces todas las mediciones efectuadas. Anote cuidadosamente en dos columnas distintas las mediciones realizadas atrás y delante, para estar seguro de no confundirlas. (Véase Cuadro en el punto 10).
9. El observador de adelante a continuación quita la mira graduada del punto en el cual estaba y deja un piquete en el suelo, marcando el sitio. El equipo avanza siguiendo la línea que se está midiendo y repite las mismas operaciones. El observador de atrás se detiene en cada piquete o estaca que ha instalado el otro asistente en la medición precedente.
10. Para calcular la diferencia de nivel a lo largo de toda la línea, se debe determinar por sustracción la diferencia de nivel en cada estación. Luego se suman todas las diferencias para obtener la diferencia de nivel total (ver a continuación y también la sección 8.1 de este manual).
5.3. Cómo utilizar el nivel de agua de tubo flexible
Es posible confeccionar un instrumento simple para medir las diferencias de nivel con un trozo de tubo de riego transparente de 10 a 15 m de longitud y dos miras graduadas.
Comience la siguiente medición a partir del punto B
Realización de un nivel de agua artesanal
1 . Si no dispone de dos miras graduadas, consiga dos trozos rectos de madera de 4 x 2 cm de sección y 2 m de longitud. Marque una escala en centímetros en cada uno de ellos o en cambio, pegue una cinta métrica a lo largo de cada listón de madera.
2. Si decide dibujar una escala de medición sobre los listones, colóquelos uno al lado del otro y alinee la parte superior y la base, para estar seguro de que ambas escalas estén al mismo nivel. Si comienza a marcar las graduaciones a 10 cm de la base del listón, el inicio de la escala resultará más fácil de observar en el caso, por ejemplo, que deba medir en terrenos con vegetación alta. Verifique que la base de cada mira sea plana o que tenga una línea de referencia*.
3. Coloque las dos miras delante suyo, una al lado de la otra, con la escala graduada hacia adelante. Fije el tubo de plástico a lo largo del listón, en la cara interior respecto a la escala, mediante un hilo resistente. Verifique que los extremos del tubo estén exactamente a la altura de los extremos superiores de ambas miras graduadas. La parte media del tubo debe quedar libre. Para fijar el tubo a los listones, anude firmemente el hilo alrededor del tubo, pero teniendo cuidado de no aplastarlo. Verifique también que los extremos del tubo estén bien fijados a las escalas graduadas.
4. Coloque las dos escalas graduadas en un punto del suelo, una al lado de la otra, de manera que queden perfectamente alineadas y se mantengan en posición vertical. Lentamente llene el tubo de agua, tratando de que no queden burbujas de aire, hasta que el nivel del agua alcance una altura de alrededor de 1 m en cada sección vertical del tubo.
5. Tape ambos extremos del tubo con un corcho o cualquier otro tipo de tapón para evitar que se pierda agua mientras se transporta nivel. En caso de pérdida de agua, alinee nuevamente las escalas como se acaba de indicar y agregue más agua hasta que su nivel llegue a alrededor de 1 m.
Utilización del nivel de agua para medir diferencias de nivel
6. Para usar el nivel de agua es necesario contar con un equipo de dos personas. El observador de atrás se queda en el punto de partida A de la línea que se quiere medir y apoya sobre el suelo, en posición vertical, una de las escalas graduadas.
7. El observador de adelante camina hacia el punto del cual se quiere determinar la diferencia de nivel, llevando la otra escala graduada y un piquete para marcar el terreno.
Ate la manguera a las miras graduadas
Llene la manguera de agua hasta 1 m de altura
Tape la manguera
Cuando el tubo se estira, se pone la escala graduada en posición vertical sobre el suelo. Verifique que la mira graduada se encuentre exactamente sobre la línea que se quiere medir.
8. Una vez que ambas escalas graduadas están correctamente colocadas, los dos asistentes destapan los extremos del tubo, de manera que el agua alcance su nivel de equilibrio en el tubo.
9. Lea las indicaciones de las escalas graduadas, mirando la altura del nivel de agua en el tubo.
10. Tape nuevamente los extremos del tubo.
11. Anote las mediciones en un cuadro especial que permita el cálculo preciso de las diferencias de nivel (véase sección 5.2, punto 10). El observador de adelante marca el punto en el que se encuentra con un piquete.
12. Se sigue avanzando a lo largo de la línea recta repitiendo las operaciones apenas descritas. Cuando se termina la medición en un sector, el observador de atrás ocupa el lugar que el observador delantero ha marcado con el piquete.
Lea las mediciones y anótelas en el cuaderno
Comience la siguiente medición a partir del punto B
5.4. Cómo usar el nivel en T
El nivel en T es un nivel muy simple, especialmente útil para determinar el eje de un canal o canalización. Se debe utilizar con un mira graduada sostenida por un asistente.
Fabricación de un nivel en T
1. Consiga dos trozos de madera de 5 x 2,5 cm de sección y de 1 m exacto de longitud.
2. Marque el eje sobre la superficie de 2,5 cm de ancho, de uno de los trozos de madera, y talle una pequeña acanaladura en V a lo largo de dicho eje.
3. Coloque sobre el suelo, en sentido longitudinal, el otro trozo de madera y coloque en el centro perpendicularmente formando una "T", el listón en el cual ha tallado la ranura, con la ranura dirigida hacia
afuera. Verifique que la superficie de los extremos esté bien plana y que ambos trozos formen exactamente un ángulo de 90°. Clave el trozo con la ranura al otro listón en la marca que se hizo antes y agregue dos listoncitos para reforzar la construcción. La altura total del dispositivo debe ser de 1 m.
Nota: para obtener un nivel en T de mayor precisión, se puede usar un trozo de madera horizontal de 1,5 m de largo en lugar de 1 m.
Utilización de un nivel en T para determinar una diferencia de nivel
4. Ponga el nivel en T en el punto A de la línea recta que se quiere nivelar. Mantenga con firmeza la base del nivel en el suelo, cuidando de no colocarlo sobre piedras u otros objetos que lo puedan desestabilizar. Compruebe que el soporte esté vertical.
5. Pida al ayudante que coloque la mira graduada en posición vertical en el punto siguiente B de la recta, a una distancia de aproximadamente 10 m.
6. Mire a lo largo de la acanaladura, como si se tratara de la mira de un arma, enfocando hacia la graduación de la mira graduada que sostiene el ayudante.
Sostenga el nivel firmemente en su sitio
Mire a través de la ranura hacia la mira graduada
Lea la graduación en la línea de mira
... y anótelas en el cuaderno
7. Lea en la mira graduada la altura correspondiente a la línea de mira del nivel en T y anótela. El asistente puede facilitar la tarea moviendo lentamente algún objeto de color vivo, o un lápiz, de arriba hacia abajo a lo largo de la mira hasta que usted le indique que se encuentra en el nivel que corresponde al borde superior del nivel en T.
El ayudante entonces lee la altura.
8. Anote estas medidas en un cuadro y calcule a continuación las diferencias de nivel (ver sección 5.2, punto 10)
Nota: dado que la altura del nivel en T es exactamente 1 m, para obtener la diferencia de nivel entre dos puntos es suficiente restar 1 m del valor leído en la mira.
5.5. Cómo utilizar una versión mejorada del nivel en T
Para construir una versión mejorada del nivel en T es suficiente añadir un nivel de albañil que ayude a determinar mejor la horizontalidad de la línea de mira. Este dispositivo puede ser útil cuando se trata de medir distancias grandes, en especial si se trata de establecer el borde superior de los diques y el nivel del agua de los futuros reservorios (véase Piscicultura de agua dulce, El agua, Sección 4.2).
Construcción artesanal de una versión mejorada del nivel en T
1. Consiga un nivel de albañil con soporte de madera y fije en los extremos dos piezas metálicas que servirán de mira. Para hacer esto, corte dos tiras de metal plano del mismo ancho que la parte más estrecha del nivel de albañil y unos 2 cm más altas.
Haga una entalladura en forma de V, de 1 cm de profundidad, en uno de los extremos de cada banda metálica. Fíjelas en los extremos del nivel de albañil con las entalladuras hacia arriba para, de ese modo, crear una línea de mira a lo largo de la parte superior del nivel de albañil.
2. Consiga dos piezas de madera, cada una de ellas con una sección de 5 x 2,5 cm y de 1 m de largo. Únalas, utilizando dos soportes de madera, de manera tal que:
-
la pieza superior forme un ángulo de 90° con la pieza que soporta,
esté centrada respecto a ella y el conjunto de ambas tenga forma de "T"; y
-
la cara más ancha de la pieza superior esté horizontal y constituya una superficie plana.
Utilización de la versión mejorada del nivel en T para medir niveles
4. El nivel en T mejorado se usa de la misma manera que el nivel en T simple l (ver Sección 5.4), excepto que:
-
primero se clava en el suelo hasta la línea de referencia;
-
a continuación se ajusta la madera superior con el nivel de albañil para que quede horizontal;
-
finalmente, se establece la línea de mira mediante las piezas metálicas que se han fijado al nivel de albañil.
3. Coloque el nivel de albañil modificado, centrado sobre la pieza superior y fíjelo en esa posición. A continuación mida exactamente 1 m desde la línea de mira en el tope del nivel de albañil, bajando por el soporte. Marque claramente esta línea de referencia con pintura o con una pieza delgada de madera clavada en el soporte. Por debajo de esta marca talle el extremo del soporte dándole una forma afilada.
Clave la pieza de soporte hasta el nivel de referencia
Póngalo horizontal con el nivel de albañil
Mire hacia la mira graduada
Haga rotar el nivel para hallar todos los puntos que tengan 1 m de altura mas que el punto
Nota: la línea de mira o línea visual debe quedar exactamente 1 m por encima del punto A, en el cual se ha colocado el nivel en T mejorado. Conociendo este dato, es fácil determinar la ubicación de los otros puntos B, C,... G del sitio, cuya altura supera en 1 m la altura del punto A, permaneciendo siempre en el mismo punto y girando el nivel con un movimiento circular.
5.6. Cómo utilizar un nivel de bambú con visor
Es posible confeccionar un utensilio simple para medir las diferencias de nivel, utilizando un pequeño tubo de bambú y varios trozos de madera. Este utensilio debe ser usado con una mira graduada. Dado que es muy sensible al viento y a las corrientes de aire, cuando se usa se debe estar atento a que el tubo de mira permanezca en posición horizontal.
Construcción de un nivel de bambú
1. Consiga una caña de bambú de unos 45 cm de largo y de un diámetro de pocos centímetros. Quite las membranas que se encuentran entre cada uno de los segmentos, perforándolas o introduciendo algún objeto largo, por ejemplo una vara metálica, en el interior del tubo.
2. En uno de los extremos de la caña pegue dos trozos de alambre o de hilo, en ángulo recto, determinando un punto de mira central.
3. Cubra el otro extremo del pedazo de caña con una cinta adhesiva, si es posible con cinta plástica impermeable o con cinta aislante eléctrica. Perfore la cubierta en el centro con un clavo pequeño, para abrir un hueco que permita mirar a través de él.
Perfore con una varilla las membranas dentro de la caja
Cuando se usa el nivel, se debe mirar a través de este hueco y leer lo que se observa en el punto en el cual los dos hilos en el otro extremo del tubo, se cruzan.
4. Coloque un peso pequeño en la caña de bambú, que se pueda mover a lo largo del tubo para equilibrarlo. A tal efecto se puede usar una abrazadera de manguera, que se podrá ajustar en su sitio una vez que el tubo haya sido colocado en posición horizontal.
5. Fije dos tablas de madera de 45 cm en ambos lados de la caña, cerca de los extremos, formando un triángulo con la misma.
6. Perfore un hueco en cada tabla de madera en un punto a unos 7 cm del extremo.
7. Consiga una vara o estaca vertical de 2 m de largo y perfore un hueco cerca del extremo superior, del cual colgará el dispositivo visual triangular.
8. Para permitir que el triángulo oscile libremente, coloque unos tacos pequeños de madera o unos segmentos cortos de bambú en el punto en el cual se cruzan las tablas que forman el triángulo, entre ambas tablas, y entre la parte del atrás del triángulo y la estaca vertical.
9. Con un tornillo sujete provisionalmente el triángulo, pasándolo a través de los tacos de madera o bambú, al hueco perforado en la vara vertical. La línea de mira debe quedar exactamente a 1,50 m del suelo, altura que resulta conveniente para mirar y para realizar los cálculos. Sostenga la caña de bambú en posición perpendicular respecto a la vara que lo soporta y mida la distancia vertical desde el centro del tubo al extremo inferior de la vara. Marque una línea de referencia 1,50 m por debajo de la línea de mira.
Ajuste del nivel de bambú
10. Coloque el nivel de bambú cerca de una mira graduada o a una escala graduada de 2 m. Lea la altura de la mira mirando hacia ella a través del hueco y leyendo el número que coincide con los hilos cruzados.
11. Mueva la mira graduada hacia un punto que esté a 15 m y al mismo nivel. Verifique que dicho punto esté efectivamente al mismo nivel (por ejemplo con un nivel de regla, ver Sección 5.1). Mire nuevamente a través del tubo de bambú y lea la altura en la escala para comprobar si es igual a la medición precedente.
12. Verifique que el triángulo pueda oscilar libremente, moviéndolo con un dedo. Espere que el triángulo se detenga y lea la medida otra vez a través del tubo para ver si el resultado es el mismo.
13. Si la lectura a 15 m de distancia es diferente a la realizada cuando el tubo de bambú estaba muy cerca de la escala graduada, corrige levemente
la posición del peso que equilibra el tubo. Mueva el peso hacia atrás si la medida leída a 15 m es inferior; mueva el peso hacia adelante si la medida es superior.
Compruebe desde 1 m de distancia
... y desde 15 m de distancia
Haga oscilar el triángulo y compruebe de nuevo
Si la lectura resulta demasiado baja, mueva el peso hacia atrás
Si la lectura resulta demasiado baja, mueva el peso hacia atrás
Nota 1: Si después de varias repeticiones aún subsiste una pequeña diferencia entre los datos leídos, la causa puede ser una ligera
Siga probando hasta que el tubo de mira esta balanceado
Si la lectura es todavía diferente
Una variación de hasta 2 cm es aceptable
.... intercambie la posición del nivel y de la mira
diferencia de nivel entre los dos puntos. Intercambie la posición del nivel de bambú y de la mira graduada, colocando el nivel en el punto distante 15 m y la mira graduada en el punto 0 m.Realice una nueva lectura y divida la diferencia por dos. Tomando en cuenta la cifra obtenida, corrija la posición horizontal del tubo de bambú desplazando el peso.
Nota 2: Cuando la medición efectuada a una distancia de 15 m difiere menos de 2 cm de la realizada cuando el nivel y la mira están muy cerca, se considera que la precisión del nivel de bambú es suficiente.
Utilización del nivel de bambú para medir diferencias de nivel
17. Es necesario contar con un equipo de dos personas para utilizar el nivel de bambú.
La distancia que se puede medir en cada caso depende de hasta donde se pueden leer las graduaciones de la mira graduada (generalmente 20 m como máximo).
18. Se pueden efectuar mediciones en un sentido o en otro, o en ambos, tal como se explica más adelante.
Nota: El nivel de bambú debe ser instalado en cada estación de manera tal que la línea de mira quede siempre a 1.50 m del suelo.
Determinación de diferencias de nivel en una sola dirección
19. Coloque el nivel de bambú en posición vertical en el punto A, el comienzo de la recta a lo largo de la cual se debe medir.
20. El ayudante se aleja de 15 a 20 m a lo largo de la recta, coloca la mira graduada en posición vertical en el punto B y marca el punto B con una estaca.
21. Lea la graduación en la mira, desde el punto A hacia el punto B y anote el resultado. A continuación camine hasta el punto B y coloque el nivel de bambú donde está la estaca.
22. El ayudante se aleja otros 15 a 20 m a lo largo de la recta, coloca la mira graduada en posición vertical en el punto C y lo marca con otra estaca.
23. A continuación lea la graduación en la mira graduada desde el punto B al punto C.
Lea la mira graduada a la altura de la línea de mira y anote la lectura en el cuaderno
Camine hasta la próxima estación
Sume todas las lecturas
24. Repita estas operaciones (ver puntos 22-23) hasta completar el levantamiento de toda la línea recta.
25. Anote cuidadosamente todas las lecturas realizadas en un cuadro y calcule las alturas de los varios puntos, si las necesita (ver Sección 5.2 y Sección 8.1 en el Volumen 2).
26. Una vez que ha llegado al final de la línea recta objeto del levantamiento, se puede calcular la diferencia de altura total entre el punto inicial y el extremo final (ver Sección 5.2).
Medición de diferencias de nivel en dos direcciones
27. Es posible medir dos segmentos de una línea a partir de un punto central, apuntando el nivel de bambú en dos direcciones. Este sistema da como resultado dos lecturas para cada punto, excepto para el primero y el último. La comparación de la lectura delantera (LD) con la lectura trasera (LT) permite verificar la precisión del trabajo realizado.
28. El ayudante coloca la mira graduada en posición vertical, en el punto inicial A de la línea objeto del levantamiento.
Haga una lectura hacia atrás y anótela
Rote el nivel y haga una lectura hacia adelante. Anótela
29. Camine a lo largo de la línea unos 15 a 20 m y coloque el nivel de bambú en el punto B.
30. El ayudante camina hasta donde se encuentra usted contando los pasos, lo supera y cuenta la misma cantidad de pasos hacia adelante, hasta el nuevo punto (C) en el cual coloca la mira graduada.
31. Gire el nivel de bambú hacia el punto B y efectúe una lectura delantera (LD) desde el punto B hacia el punto C.
32. Repita el procedimiento hasta completar el levantamiento de toda la línea recta.
33. Anote todas las lecturas en un cuadro y calcule las diferencias de altura entre los puntos considerados (ver Sección 8.1)
En la siguiente estación anote la lectura hacia atrás...
... y la lectura hacia adelante
5.7. Cómo utilizar el nivel de mano
1. El nivel de mano es un instrumento que se consigue ya listo para ser usado y que permite determinar rápidamente las diferencias de nivel. Su alcance en el terreno no supera los 15 m. Se puede pedir prestado un nivel de mano en alguna oficina topográfica de la zona o se puede adquirir en una ferretería. El nivel de mano consta de un tubo a través del cual se mira, un nivel de burbuja y un espejo. El espejo permite que el operador lea la medición y que al mismo tiempo verifique la horizontalidad de la línea visual.
Utilización del nivel de mano para medir diferencias de altura
2. Las indicaciones para utilizar el nivel de mano son las mismas que para usar el nivel de bambú (véase Sección 5.6), excepto que:
-
es posible sostenerlo en la mano;
-
la altura de la línea de mira es la distancia vertical desde el suelo a la altura de los ojos del operador; y
-
la burbuja del nivel debe estar en el centro cuando se procede a la lectura.
Nota: se logra una mejor precisión si la mano descansa sobre un poste de madera, que tenga la altura adecuada. En este caso, la altura del poste se convierte en la altura de la línea visual o de mira.
5.8. Cómo utilizar el nivel de anteojo y el teodolito
1. Para efectuar mediciones muy precisas de largas distancias, los agrimensores usan instrumentos modernos llamados nivel de anteojo y teodolito. Estos instrumentos costosos y que se dañan fácilmente sólo pueden ser manejados por personas expertas, que los pueden ajustar y reparar.
2. Para llevar a cabo el levantamiento de una granja pequeña, habitualmente no se requiere la precisión de tales instrumentos y se pueden usar los dispositivos más económicos descritos en las secciones precedentes. De todos modos, es posible que usted pueda disponer de un nivel de anteojo o de un teodolito para llevar a cabo un levantamiento. Ambos instrumentos se usan con una mira graduada moderna (ver Sección 5.0, punto 8) para alcanzar una mayor precisión. La mira graduada se coloca en posición vertical sobre el suelo de manera tal que las cifras de la graduación estén invertidas, ya que el dispositivo óptico de los instrumentos invierte las imágenes.
3. Un nivel de anteojo es básicamente un telescopio provisto de una retícula para apuntar, fijado a un instrumento de nivelación montado sobre un trípode (soporte con tres patas). Los instrumentos más viejos permiten la corrección de la horizontalidad de la línea visual o de mira mediante un nivel de burbuja muy sensible y tornillos de ajuste muy fino. En los instrumentos más modernos (llamados niveles automáticos), la línea visual se ajusta automáticamente en posición horizontal, lo que ha simplificado mucho los levantamientos topográficos.
El telescopio amplifica la imagen de los objetos lejanos y permite de ese modo, observar las graduaciones de una mira graduada colocada a una distancia mucho mayor, si se compara con las lecturas a ojo.
4. Los teodolitos comúnmente se usan para medir ángulos horizontales (ver Sección 3.5) y ángulos verticales (ver Sección 4.7). También se pueden usar para medir diferencias de altura.
5. La mayor parte de los niveles con anteojo y los teodolitos están equipados con hilos estadimétricos lo cual permite medir las distancias a medida que se realiza el levantamiento.
6. Las diferencias de altura se miden usando como referencia la línea visual o de mira horizontal, como se ha indicado al hablar del nivel de bambú (ver Sección 5.7). Estas diferencias se anotan y se calculan tal como se explica en la Sección 8.1 del Volumen 2. El levantamiento de rectas muy largas se realiza de este modo más rápidamente, sin necesidad de mediciones en numerosas estaciones intermedias.
Medición de ángulos horizontales
Topografía