MANUAL TOPOGRAFÍA

¿Qué es la topografía?   La topografía es la técnica que mide la superficie de la tierra y sus accidentes, y los representa en cartas y planos. Tales accidentes pueden ser naturales como planicies, colinas, montañas, cursos de agua, formaciones rocosas o bosques; o pueden ser objetos creados por el hombre como caminos, rutas, edificios, ciudades o estanques. Una carta topográfica también puede indicar el declive de un terreno. Efectivamente, puede señalar los puntos donde el nivel es más alto y aquellos donde es más bajo, pero también la pendiente del terreno entre esos mismos puntos.

La persona cuyo oficio consiste en realizar mediciones topográficas y volcarlas en cartas, cuadros y planos, se llama topógrafo. Y a veces, se dice también que realiza levantamientos.

1.1   Objeto del presente manual

En este manual es posible aprender las técnicas topográficas necesarias para elegir correctamente el emplazamiento de una granja de piscicultura, para diseñar y construir estanques de cría, depósitos de almacenamiento y pequeñas diques. También se puede aprender como llevar a cabo un levantamiento topográfico, dibujar un mapa y cómo utilizar los planos topográficos ya existentes.

Para lograr tal resultado, se debe saber::

Cómo medir distancias, ángulos, pendientes y diferencias de nivel;

Cómo diseñar rectas, perpendiculares y paralelas en el terreno;

Cómo determinar líneas horizontales y verticales;

Cómo realizar el levantamiento topográfico de un terreno para determinar sus dimensiones, los puntos

 

más o menos elevados, las superficies planas y en pendiente (o sea los relieves del terreno);

Cómo efectuar levantamientos simples que sean útiles para la construcción de una granja de piscicultura;

Cómo preparar y cómo utilizar planos, levantamientos y cartas topográficas;

Cómo calcular superficies y volúmenes.

Además es posible aprender el significado de los términos técnicos utilizados por los topógrafos y los ingenieros. Esto supone una ventaja a la hora de discutir con ellos respecto a planos y proyectos y permite una mejor comprensión de los procedimientos topográficos.

 

1.2   ¿Por qué es útil saber de topografía?

Elección de un sitio

1. En otras obras publicadas en esta misma serie Métodos sencillos para la acuicultura, Colección FAO: Capacitación, números 4 y 6, se ha visto que se debe estudiar el agua y la composición del terreno antes de decidir dónde ubicar un depósito para almacenar agua y una granja de piscicultura. La topografía también es muy útil a la hora de elegir un sitio. Solamente un adecuado levantamiento topográfico permite iniciar correctamente la construcción de una granja de piscicultura.

2. Después de haber elegido el terreno adecuado para el emplazamiento de la granja piscícola, se deben medir:

las dimensiones del mismo; la pendiente de su superficie; la altura en relación con la fuente de aprovisionamiento de agua

que se quiere utilizar.

También se debe determinar:

la distancia entre la fuente de aprovisionamiento de agua y el emplazamiento de los estanques;

la mejor manera de alimentar los estanques de agua, la manera más cómoda de drenar los estanques.

3. Se deben medir las distancias de diferentes maneras. Por ejemplo para medir distancias muy largas hace falta saber cómo hacerlo siguiendo una línea recta y cómo conservar la orientación de la línea de medida. Además, para tomar medidas en un terreno en pendiente, se debe medir la distancia horizontal y no la distancia en el suelo.

4. Si se trata de buscar un sitio para construir una pequeña represa, seguramente la mejor solución es elegir un valle estrecho en el cual la pendiente no sea muy pronunciada y cuyos flancos sean escarpados. Se puede utilizar una carta topográfica ya existente para dar con el valle que presente esas características o se pueden efectuar todas las mediciones necesarias para asegurar que el sitio es adecuado para la construcción de un dique.

5. Una vez elegido el lugar más apropiado para una granja piscícola, los métodos topográficos ayudan a decidir si en ese sitio se pueden efectuar todos los trabajos necesarios para completar la construcción.

 

Levantamiento de un sitio

6. Después de haber elegido un sitio adecuado para la construcción de la granja piscícola, se procede al levantamiento del terreno sin perder de vista el plan general de la instalación. A tal efecto, se establecen en forma muy detallada las distancias, la orientación, las superficies, las pendientes y las diferencias de nivel.

7. Para tal cosa se procede a elaborar un plano topográfico detallado. En este plano se indican los límites del sitio, las alturas de los diferentes relieves, especialmente de las colinas, y la ubicación de las particularidades físicas existentes tales como caminos, rutas, cursos de agua, bosques, formaciones rocosas y edificios. Dicho levantamiento topográfico es muy importante porque indica los principales elementos horizontales y verticales del terreno, que determinan el diseño de la granja. El estudio del terreno indica también el sentido de drenaje del agua, desde los puntos más altos hacia los más bajos y permite elegir los lugares más apropiados para la instalación del canal de alimentación, de los estanques y de los pozos de drenaje. También permite calcular el volumen de tierra que se deberá mover durante la construcción así como el costo de los trabajos.

8. Todas las características físicas de la granja piscícola dependen directamente de la topografía del lugar elegido. Entre esas características figuran el tipo, el número, las dimensiones y la forma de los estanques de cultivo y su respectiva ubicación. Del mismo modo, la alimentación de agua y el sistema de drenaje también dependen de la topografía del lugar.

Granja piscícola  

 

Plano

Levantamiento topográfico para las construcciones

9. Una vez que se ha procedido a un levantamiento detallado del sitio elegido y se han diseñado la granja o los diques (ver los siguientes manuales de esta serie), las técnicas topográficas son de gran utilidad a medida que se desarrolla la construcción.

10. Es necesario asegurar que los estanques de cultivo reciban una regular y adecuada alimentación de agua. A tal efecto se debe construir un canal de alimentación de dimensiones adecuadas cuyo fondo presente una buena pendiente. En primer lugar, se debe marcar con estacas o palos el trazado del eje del canal de alimentación de agua para poder indicar con precisión a quien haga el movimiento de tierra cuál es la longitud, la profundidad y el ancho del canal, así como la cantidad de tierra que se debe extraer en cada punto del trazado.

11. También se debe marcar con palos o estacas el fondo de cada estanque e indicar a los obreros la cantidad de tierra que se debe sacar y dónde depositar el material que se extrae. De ese modo los estanques podrán drenar completamente de una manera natural, facilitando la recolección de los peces y por consiguiente la gestión de los estanques.

Canal   Estanque

12. Se deben marcar con estacas los diques de cada estanque e indicar a los obreros dónde extraer tierra y dónde depositarla. También se debe indicar la ubicación, la altura y el ancho de cada dique, y la pendiente de las paredes. Normalmente para realizar tales operaciones se deben trazar en el terreno líneas perpendiculares* y paralelas*.

13. Se debe proceder al levantamiento topográfico siguiendo el plan exacto de la granja. Por lo tanto es importante estar seguro del emplazamiento previsto para cada una de las construcciones y verificarlo a menudo durante el curso de los trabajos. Es necesario medir las diferencias de nivel entre las distintas partes de la granja para asegurar que el agua drene por sí sola en la dirección correcta. El drenaje del agua debe, por ejemplo, seguir la dirección de la fuente de provisión de agua a los estanques, de la toma de agua hacia los sistemas de evacuación de los estanques y de éstos hacia un pozo de drenaje que evacue el agua de la granja.

Plano   Construcción según el plano

Estudios de aprovisionamiento de agua

14. El manual titulado Agua para la piscicultura de agua dulce, Colección FAO: Capacitación, número 4, enseña cómo utilizar métodos topográficos sencillos para:

determinar la superficie y el volumen de agua de los estanques (ver Sección 2.0);

determinar el caudal de un curso de agua (ver Sección 3.3); utilizar una presa  (ver Sección 3.6); medir la carga de agua de canales y sifones (vver Secciones 3.7 y

3.8); elegir lel emplazamiento de un dique   (ver Sección 4.1); estimar lel volumen de un depósito (ver Sección 4.2).

Cálculo del volumen de un estanque

  Selección del sitio para la presa

Estudio de los suelos15. La Sección 13 del manual Suelo y piscicultura de agua dulce, Colección FAO

  Mapa para el estudio del suelo

Capacitación, número 6, enseña que el tipo de suelo presente en un sitio depende de la topografía del terreno. Por ejemplo, los suelos poco profundos corresponden a los terrenos en pendiente y los suelos profundos a los terrenos planos. Se destaca asimismo que los suelos aluvionales, característicos de las llanuras sedimentarias, contienen normalmente importantes cantidades de arcilla. Gracias a la presencia de arcilla, dichos suelos retienen el agua y por lo tanto son adecuados para la construcción de diques.

16. Se deben utilizar técnicas topográficas para evidenciar sobre un mapa los diversos tipos de suelos presentes en un terreno dado. Las Secciones 24 y 25 del manual titulado Suelo y piscicultura de agua dulce enseñan cómo utilizar dos de esas técnicas: levantamiento de reconocimiento y levantamiento detallado de suelos.

1.3   Hay dos tipos de líneas en topografía1. Prácticamente todas las técnicas topográficas utilizan líneas. Existen dos tipos de líneas, las líneas de medida y las líneas visuales.

Las líneas de medida pueden ser horizontales o verticales, o pueden seguir el nivel del terreno. Estas últimas

  Línea recta

Línea quebrada

Línea curva

se marcan sobre el terreno por medio de mojones siguiendo exactamente el perfil de aquello que se quiere medir. Una línea de medida puede ser:

una línea recta, que sigue una dirección determinada entre dos puntos dados;

una línea quebrada, cuya orientación cambia más de una vez entre los dos extremos, en la cual cada punto marcado sobre el terreno corresponde a un cambio de sentido;

una línea curva, que se obtiene de la misma manera que la línea quebrada, pero colocando las señales a menor distancia una de otra para seguir mejor la curva.

Una línea visual es una línea imaginaria que va desde el ojo del topógrafo hasta un punto fijo. Las líneas visuales pueden ser horizontales u oblicuas (inclinación intermedia entre la horizontal y la vertical).

1.4    Cómo trazar líneas rectas sobre el terreno

1 . Las líneas de medida habitualmente se marcan sobre el terreno mediante una sola línea recta o una sucesión de varios segmentos. Las marcas que señalan el recorrido de la recta pueden ser pequeños piquetes, pequeños postes de cemento, simples estacas de madera o jalones (ver la siguiente Sección).

2. Las líneas visuales* son siempre rectas. El objeto o punto visualizado se llama punto de referencia y se señala con un jalón o con una mira graduada   (ver Sección 5.0).

3. Las líneas de medida verticales se pueden señalar con una plomada   (ver Sección 4.8).

Algunas marcas de campo

  Jalón   Plomada

1.5   Cómo fabricar y utilizar elementos de señalización para trazar una línea

1. Se pueden construir piquetes de madera para señalar el trazado de una línea recta. Se requieren trozos de madera rectos de 3 a 8 cm de diámetro y de 10 cm a 1 metro de longitud. Con un cuchillo se afila uno de los extremos para poder hundirlo con más facilidad en el suelo. Los piquetes duran más tiempo si se hacen de maderas duras y se pintan con aceite usado de motor para evitar que se pudran.

2. Se pueden utilizar piquetes metálicos, realizados con secciones de varillas o de tubos de alrededor 1,3 a 2 cm de diámetro. También se pueden usar clavos suficientemente largos. Los piquetes metálicos duran más que los hechos de madera, pero son más costosos y más pesados y por lo tanto más difíciles de transportar si se debe trabajar sobre el terreno.

3. Si hay que trabajar durante un cierto tiempo haciendo referencia a un punto del terreno, es conveniente señalarlo con un pequeño poste o pilar de cemento. Un pilar de sección cuadrada puede medir de 15 a 30 cm de lado y de 10 a 60 cm de altura. Se puede fabricar en el lugar e instalarlo sobre una pequeña base de cemento.

Nota: Para aumentar la precisión de las medidas tomadas sobre el terreno, a veces es necesario marcar un punto sobre el pilar o poste. Esa señal muestra exactamente el lugar desde el cual efectuar las mediciones o donde se debe ubicar el instrumento de medición. A tal efecto se puede clavar un clavo sobre la cabeza de la estaca de madera o fijarlo sobre la parte superior del pilar de cemento.

El clavo indica el punto exacto  

4. Los jalones son los elementos de señalización más utilizados en los levantamientos

  Jalón  Cartón blanco para visualización

topográficos. Se trata de varas largas y medianas que se utilizan para marcar un punto del terreno que se debe visualizar desde una cierta distancia. Uno mismo puede fabricar sus propios jalones. Basta una trozo de madera rectilínea de 2 a 3 m de longitud y de 3 a 4 cm de sección. Se afila la extremidad inferior para poder hundirlo más fácilmente en el suelo. En la otra extremidad se practica una hendidura de 5 cm de profundidad. Comenzando desde arriba, se pinta una primera sección de 40 cm de largo de color rojo, de blanco los sucesivos 40 cm y así hasta llegar al otro extremo.

5. Un jalón debe ser visible desde lejos. Para hacerlo más visible se pueden fijar dos banderines de distinto color, uno arriba del otro, cerca de la extremidad superior. También se puede instalar un trozo de cartón blanco de 15 x 25 cm en la hendidura practicada en el extremo superior.

 

Banderas de colores para visualización 

6. Los jalones siempre tienen que estar perfectamente verticales en relación con el suelo. Para verificar la verticalidad, se debe examinar el jalón retrocediendo algunos pasos. Si parece vertical, se practica un giro de 90° a su alrededor y se comprueba nuevamente la verticalidad. Si es necesario se corrige la posición del jalón hasta que se vea vertical de frente y de costado.

7. A veces puede ser necesario fijar un jalón en una marca y dejarlo allí durante un cierto tiempo. A tal efecto se pueden utilizar cables o cuerdas de anclaje que se anudan al jalón y se fijan alrededor mediante piquetes en el suelo. También se utilizan cuerdas de anclaje si el jalón se coloca sobre un suelo duro o cuando no se logra hundir lo suficiente para que mantenga la posición vertical.

Comprobar de ambos lados que el jalón está vertical 

  Cables o cuerdas de anclaje para fijar el jalón 

1.6   Cómo trazar una línea recta entre dos puntos

1 . Para llevar a cabo un levantamiento topográfico simple, frecuentemente es necesario trazar líneas rectas entre dos puntos dados, llamados A y B, distantes más de 50 m uno del otro. Tal operación implica piquetear la recta AB y consiste en marcar puntos intermedios a lo largo de la recta AB a una distancia preferiblemente inferior a 30 m.

2. Cuando se jalona una recta, pueden presentarse las siguientes situaciones:

el punto A es visible desde el punto B y viceversa;

el punto A no es visible desde el punto B. Los dos puntos están separados por un obstáculo, un bosque, un río, un lago, etc.

 

Trazado de una recta entre dos puntos visibles el uno desde el otro3. Se debe trazar la línea AB. Se señala el punto A al principio de la recta con un jalón y luego el punto B con otro jalón en el extremo opuesto. Las siguientes operaciones requieren la ayuda de un asistente

4. Una persona se ubica 1 m atrás del jalón que marca el punto A y mira en dirección al otro jalón colocado en el punto B, donde se encuentra el asistente. Se le pide al ayudante que camine hacia el punto A unos 40 pasos,

  Trazado de la línea AB con jalones 

llevando consigo otro jalón, y que se detenga allí.

5. Se le pide al asistente que sostenga el jalón en posición vertical, sujetándolo con los dedos índice y pulgar. Cuando el jalón sostenido por el asistente impide ver el jalón B, se le indica que lo mantenga en tal posición y que lo hunda en el suelo. Tal ubicación constituye el punto intermedio C.

6. Se le dice al asistente que camine más o menos otros 40 pasos siempre en dirección al punto A. Se repite la operación descrita y se instala un cuarto piquete de señalización en un nuevo punto intermedio llamado D.

7. Si D está a más de 50 m de A, se debe nuevamente repetir la operación descrita e instalar nuevos puntos intermedios E, F y G.

Nota:cada vez se debe verificar la perfecta verticalidad de los piquetes

  Asegurarse que los jalones estén perfectamente alineados 

Trazado de una recta entre dos puntos que no son visibles el uno desde el otro8. Se debe trazar la línea AB a través de un bosque. Se señalan los puntos A y B con jalones. Se elige un punto X más allá del punto B pero bien visible desde el punto A. Se marca el sitio del punto X con un piquete o un jalón. Se marca una línea recta, siguiendo el procedimiento descrito en el párrafo anterior, desde el punto A al punto X, evitando el bosque.

9. La Sección 36 del presente manual enseña cómo trazar una perpendicular. Siguiendo tales instrucciones, trazar la línea recta BC perpendicular a la recta AX. La intersección de ambas será el punto C.

 

Trazar la línea AX

 Trazar la perpendicular BC

    

10. Elegir el punto D sobre la recta AX, próximo al bosque y trazar la perpendicular DY. El punto Y tiene que estar del otro lado de la recta AB.

11. Medir   las distancias horizontales    AD, AC y CB siguiendo cualquiera de los procedimientos descritos en la Sección 2.

12. El punto intermedio E corresponde al punto de intersección de la recta DY y la recta AB. Para determinar su ubicación exacta se debe calcular la distancia horizontal DE utilizando la siguiente fórmula:

DE = AD x (CB ÷ AC)

13. Para determinar el punto E se debe medir la distancia DE horizontalmente. Partiendo del punto D se debe recorrer a pie la distancia DE siguiendo la línea DY. Se marca el punto intermedio E con un piquete.

14. Pasar al otro lado del bosque siguiendo la línea AX. Trazar la perpendicular   FZ muy cerca del bosque, utilizando alguno de los métodos descritos en la Sección 36. El punto F está situado sobre la recta AX y el punto Z se encuentra más allá de la recta AB.

 

 Trazar la perpendicular DY

Trazar la perpendicular FZ 

Conectar los puntos establecidos para formar la línea AGEB

 

15. Medir la distancia horizontal   AF (ver Capítulo 2).

16. El punto G se encuentra en la intersección de las rectas AB y FZ. Para determinar su ubicación se debe calcular la distancia horizontal FG aplicando la siguiente fórmula:

FG = AF x (CB ÷ AC)

17. Medir horizontalmente la distancia FG. Partiendo del punto F, medir sobre la recta FZ dicha distancia para determinar el punto G, o sea el punto de intersección de las rectas FZ y AB. Señalar la ubicación del punto intermedio G con un piquete.

18. A continuación se puede trazar claramente y marcar sobre el terreno la línea recta AB siguiendo el recorrido de AGEB.

1.7   Cómo prolongar una línea trazada sobre el terreno1 . A veces es   Alinear los jalones sin ayuda

necesario prolongar una línea recta ya trazada. Y como hemos visto antes, nos podemos enfrentar a dos situaciones distintas:

prolongar una recta sin obstáculos intermedios;

prolongar una recta debiendo superar un obstáculo.

Prolongación de una recta sin obstáculos intermedios

2. Se traza la recta AB sobre el terreno marcando cada extremo con un jalón. Si trabaja solo, con un piquete en la mano, camine alejándose del punto B, manteniendo en lo posible la orientación de la línea AB. Deténgase a una distancia de aproximadamente 40 pasos y vuelva la vista hacia los jalones A y B.

3. Mantenga el tercer jalón en posición vertical, sujetándolo con los dedos pulgar e índice. Desplácelo levemente, si fuera necesario, hasta que parezca que visualmente está alineado con los jalones B y A. Clave el jalón en el suelo en posición vertical.

4. Retroceda 1 ó 2 m siguiendo la línea recta trazada y verifique si los jalones A y B se ocultan detrás del nuevo jalón. Si así no fuere, desplace éste último levemente a

    ... o con ayuda

derecha o a izquierda hasta que parezcan coincidir. Retroceda nuevamente y verifique otra vez. Repita la operación hasta que los jalones resulten alineados. El nuevo jalón constituye el punto C, que prolonga la recta AB.

5. Si se trabaja con un asistente, una de las personas se coloca a 1 ó 2 m detrás del jalón A y determina la línea visual AB. El asistente se coloca detrás del jalón B.

6. Se le pide al asistente que con un jalón en la mano se aleje unos 40 pasos del jalón B, se detenga y se vuelva hacia la otra persona.

7. Se le pide al asistente que sostenga el tercer jalón en posición vertical, desplazándolo a derecha e izquierda hasta que se oculte tras los jalones A y B. Cuando se logra verlos alineados, se le pide al asistente que lo clave en el suelo, manteniendo la posición vertical. El lugar así señalado es el punto C y constituye la prolongación de la recta AB.

Prolongación de una recta más allá de un obstáculo

8. Supongamos que se debe prolongar la recta AB a través de un bosque. Trazar las rectas perpendiculares   AX y BY a partir de los puntos A y B, siguiendo alguno de los métodos descritos en la Sección 36.

9. Sobre esas dos perpendiculares, medir las distancias horizontales     AA’ = BB’. Tales distancias deberán ser lo suficientemente largas para que la recta que vamos a trazar, prolongación del segmento A’B’, evite el obstáculo.

10. Prolongar la recta A’B’ haciéndola pasar por los puntos C’ y D’, ambos claramente situados más allá del obstáculo, siguiendo el método descrito arriba, en los puntos 2 a 7.

11. Trazar a partir de C’ y D’ las perpendiculares C’Z y D’W (ver Sección 36).

12. Sobre esas dos rectas perpendiculares medir las distancias horizontales iguales a AA’ (ver punto 9 arriba) y determinar la ubicación de los puntos C y D. Señalar ambos puntos con jalones. El segmento AB resulta de esta manera prolongado por el segmento CD.

 

 Tiene que prolongar la línea AB a través

del bosque 

 

Trazar las perpendiculare AX y BY y hallar los puntos

A' y B' uniéndolos con una línea 

Prolongar la línea A'B' hasta los puntos C' y D'

 

Trazar las perpendiculares C'Z y D'W Hallar los puntos C y D y unirlos para

prolongar AB