9. PLANOS Y MAPAS TOPOGR�FICOS

9.0 Introducción

Definición de planos y mapas topográficos

1. Los planos y mapas cartográficos son dibujos que muestran las principales características físicas del terreno, tales como edificios, cercas, caminos, ríos, lagos y bosques, así como las diferencias de altura que existen entre los accidentes de la tierra tales como valles y colinas (llamadas también relieves verticales). Los planos y mapas topográficos se basan en los datos que se recogen durante los levantamientos topográficos.

2. Los planos normalmente son dibujos a gran escala; los mapas en cambio son dibujos a pequeña escala. Dependiendo de la escala que se usa para dibujar (ver Sección 9.1):

• se trata de un plano si la escala es mayor de 1 cm por 100 m (1:10.000), por ejemplo 1 cm por 25 m;
• se trata de un mapa si la escala es igual o inferior a 1 cm por 100 m (1:10.000), por ejemplo 1 cm por 200 m o 1 cm por 1.000 m.

Ejemplo

• Un plano de construcci�n brinda la informaci�n necesaria para la realizaci�n de los componentes de una granja acu�cola, tales como diques, estanques, canales o estructuras de drenaje, en una escala de 1 cm por 25 m (1:2.500).
• Un mapa topogr�fico muestra el emplazamiento de una granja acu�cola (escala 1 cm por 200 m � 1:20.000) o una regi�n de un pa�s (escala 1 cm por 1.000 m � 1:100.000).

3. Planos y mapas tienen dos funciones principales en la construcción de una granja acuícola. Por una parte ayudan a elegir el sitio, a planificar la granja y a diseñar las estructuras necesarias. Por otra parte, ayudan a colocar marcas en el suelo de manera de poder seguir el plan establecido de antemano y construir correctamente las estructuras previstas.

9.1 Cómo definir la escala en planos y mapas

¿Qué es la escala de un plano o mapa?

1. Para representar en una hoja de papel las medidas tomadas en el campo, es necesario pasarlas a una cierta escala. Esto quiere decir reducir el tamaño de las distancias en forma proporcional, de acuerdo a una escala. La escala expresa la relación que existe entre las distancias que aparecen en un dibujo o mapa y las distancias reales en el terreno.

Ejemplo

• 1 cm del plano representa 20 m de terreno, o sea una escala 1:2.000.
• 1 cm del mapa representa 100 m de terreno, una escala 1: 10.000.
• 1 cm del mapa representa 1.250 m de terreno, una escala 1:125.000.

Nota:cuanto más pequeño es el número que define la relación, mayor es la escala, o sea, 1:500 es una escala mayor que 1:1.000.

9.2 Cómo hacer mapas utilizando la plancheta

1. En la Sección 75 se vio que es posible utilizar la plancheta para realizar una prospección y también para un levantamiento de detalles. La presente sección enseña cómo hacerlo. Para aplicar este método es preferible usar una alidada (ver Sección 7.5, puntos 21-28), pero pueden bastar una simple regla y algunos alfileres para representar las direcciones observadas.

2. Lo primero que se debe hacer es elegir una escala adecuada para el mapa que se va a dibujar (ver Sección 91, puntos 4 y 5). Considere la distancia más larga que se debe representar y decida qué dimensión debe tener el mapa. Si es muy grande, se debe dibujar en varias hojas de papel, que luego se pegan entre sí.

Ejemplo

• Dispone de una plancheta de 40 x 55 cm.
• Ha estimado que la distancia mayor que se debe representar es = 400 m.
• El cuadro 11 dice que si usa una escala 1:1.000 (en la cual 1 cm equivale a 10 m), se requieren 40 cm para dibujar tal distancia en una hoja de papel.
• § Si dicha escala es lo suficientemente grande para sus necesidades, podrá dibujar el mapa en una sola hoja de papel.

4. Utilizando un lápiz de mina dura bien afilado, dibuje un punto y un círculo pequeños sobre la hoja. Se trata del punto a , que corresponde a la ubicación del objeto A, sobre el cual se ha colocado la plancheta. Asegúrese de elegir una parte del papel que luego permita dibujar toda el área. Por ejemplo, si se va a representar la zona que está delante del punto A, se puede iniciar el dibujo en el centro del margen inferior del tablero.

Nota: las características físicas del terreno que se van a representar en el mapa, se marcan con letras mayúsculas y los puntos correspondientes que se dibujan en el tablero, se identifican con minúsculas.

5. Gire la plancheta de manera tal que pueda dibujar el mapa con la orientación requerida. Usando la brújula como guía, dibuje flechas que señalen el norte magnético (ver Sección 7.5, puntos 45-46).

Nota: siempre es preferible colocarse en una posición tal que el norte esté en el borde superior del tablero. Se trata de una regla que se aplica en los mapas topográficos profesionales. Sin embargo, esto no siempre es posible dependiendo de la dirección de la distancia mayor y de la escala elegida.

6. Utilizando la alidada, mire desde el primer punto marcado hacia otro objeto importante B, que sea visible desde el sitio donde está la plancheta. El segundo objeto puede ser una pequeña colina, una curva del sendero o un jalón. Dibuje la línea delgada ax en esa dirección.

Nota: el uso de la alidada resulta más fácil si coloca una alfiler en el punto a del tablero y luego hace girar sobre su eje la alidada hasta ver el segundo punto.

7. Mida la distancia horizontal sobre el terreno, desde la estación de la plancheta A hasta el objeto principal B. Luego marque esa distancia sobre la línea ax, a partir del punto a, pasándola a escala para obtener la recta ab.

8. Sin mover la plancheta del punto A, repita el procedimiento en dirección hacia los otros objetos importantes visibles C, D, etc., y dibuje las rectas ac, ad, etc.

9. Mueva la plancheta hacia uno de los objetos importantes que ha representado, por ejemplo C. Elija una característica del terreno desde la cual pueda fácilmente dibujar otra parte del área, tal como el trazado de un sendero o el curso de un río.

10. Coloque la plancheta sobre ese punto C. Reoriente el tablero. Use la brújula y las flechas del norte magnético que ya ha dibujado (ver punto 5, más arriba), o en lugar de ello, utilice la alidada, efect�e una visual hacia atr�s a lo largo de una l�nea que pasa por la nueva estaci�n C y una caracter�stica conocida como A (ver Sección 7.5, punto 47).

11. A partir de esta nueva estación C, represente los nuevos objetos relevantes que se pueden ver, tal como se ha explicado arriba.

12. Si es necesario muévase a otra estación para completar el mapa de toda el área. Si se requiere un mapa más detallado, regrese a uno de los objetos representados, reoriente la plancheta efectuando una visual hacia atrás hacia otro objeto o accidente del terreno y dibuje los detalles requeridos.

Representación cartográfica de una poligonal cerrada realizada con plancheta

17. Puede ser necesario dibujar el mapa de la poligonal cerrada ABCDEA. En primer lugar se coloca la plancheta en la estación A y se dibuja en el mapa como punto a; se elige una escala y una posición tal que permita representar las otras estaciones dentro de los límites de la hoja de papel.

18. Utilizando la alidada, se efectúa una visual hacia adelante desde el punto �a� a la estación B y se dibuja la línea ax. Se mide la distancia AB y se dibuja el punto b sobre la línea ax.

Ejemplo

Desde la estación C es visible la estación A. Verifique entonces la ubicación del punto �a� a partir de la estación C, efectuando una visual hacia atrás dirigida hacia la estación A.

  Representación cartográfica con plancheta aplicando el método radial

22.Para utilizar este método se instala la plancheta en la estación central O, desde la cual se pueden ver todos los puntos que se quieren representar. Se orienta la plancheta y sobre el mapa se dibujan líneas representando las direcciones de los puntos marcados en el terreno. A tal efecto se hace girar la alidada teniendo como eje el punto que representa en el mapa, la estación O. Se miden las distancias horizontales OA, OB, OC, OD y OE y se las reduce en escala para así poder dibujar sobre el papel los puntos correspondientes a,b,c, d y e.

 Representación cartográfica por triangulación con plancheta

23. Antes de comenzar a usar la plancheta, es necesario determinar una línea base a partir de dos puntos conocidos, visibles el uno desde el otro. Esta línea base puede ser la sección conocida de una poligonal ya existente, o la línea entre dos puntos localizados en una triangulación anterior. Si no existe una línea semejante, se la debe trazar y medir cuidadosamente.

24. Dibuje la línea base AB en el papel colocado sobre la plancheta. Elija una ubicación que permita luego dibujar todas las otras características del terreno dentro de los límites de la hoja.

25. Coloque la plancheta sobre uno de los dos puntos extremos de la línea base, en el punto A, por ejemplo. Luego marque mediante jalones el otro extremo de la línea, B, y un tercer punto C que se quiere representar. El punto C debe ser visible desde el punto A y también desde el punto B.

26. Alinee la alidada a lo largo de la línea ab, que representa la línea base; oriente la plancheta mirando hacia el otro extremo B de la base, a lo largo de AB.

27. Coloque un alfiler en el punto a y gire la alidada a su alrededor hasta ver el punto C. Dibuje una línea delgada desde el punto a, a lo largo del borde de la alidada en dirección al punto C.

28. Mueva la plancheta a B. Oriéntela dirigiendo la línea ba trazada sobre el papel en dirección al punto A marcado en el suelo. Coloque un alfiler en el punto b y gire la alidada hasta que sea visible el punto C. Dibuje una línea delgada desde el punto a en dirección a C. El punto c está situado en el mapa, en la intersección de la línea ac (punto 2.7) y la línea bc.

29. El punto C es ahora un punto conocido y se puede usar de manera análoga para determinar la ubicación de otros puntos, utilizando por ejemplo, BC como línea base para determinar D. Se puede repetir este procedimiento de representación cartográfica utilizando cada nuevo punto conocido, en la medida que cada punto que se quiere representar sea visible desde otros dos puntos conocidos.

30. Para verificar la exactitud con la cual se ha representado un punto nuevo, se coloca la plancheta sobre el punto correspondiente marcado en el suelo. Luego se orienta la plancheta a lo largo de una línea trazada sobre el terreno y se lleva a cabo una visual hacia atrás para verificar que la segunda línea trazada sobre el mapa corresponda con la línea correspondiente marcada en el suelo.

Nota: se logran mejores resultados si se usan triángulos de lados iguales. Los ángulos en los vértices de estos triángulos son todos iguales a 60°. En todos los casos, conviene evitar la utilización de ángulos inferiores a 15° o superiores a 165°.

Representación cartográfica con plancheta utilizando métodos combinados

31. En la mayor parte de los casos es necesaria una combinación de los métodos poligonal, radial y de triangulación para dibujar mapas con la plancheta.

32. Es necesario dibujar el mapa de un sitio delimitado por el perímetro ABCDA, dentro del cual se encuentran características tales como un área rocosa, un grupo de casas y un pozo. Marque claramente los puntos A, B, C y D con jalones.

33. Coloque la plancheta en el vértice A del área. Determine la posición de ese punto A sobre la hoja de papel. Asegúrese de elegir un punto que permita de representar todas las otras características del mapa, dentro de los límites de la hoja de papel, con la escala elegida. Oriente la hoja señalando la dirección del norte magnético.

34. Las rocas y el grupo de casas son visibles desde la estación A. Mediante el método radial, determine las direcciones correspondientes a partir de dicha estación. A continuación mida y represente AB sobre el papel.

35. Desplace la plancheta y colóquela en el vértice B. Oriéntela aproximadamente efectuando una visual hacia atrás en dirección a A y verifique dicha orientación mediante la brújula.

36. Las rocas y el pozo son visibles desde la estación B. Aplicando el método radial y por triangulación, localice y mida las rocas y determine la dirección del pozo. Mida y represente BC.

37. Repita este procedimiento en el punto C, a partir del cual puede verificar la posición de las rocas y localizar el pozo y las casas. Mida y represente CD.

39. Verifique el error de cierre de la poligonal ABCDA y corríjalo, si es posible. Si el error es demasiado grande repita todo el levantamiento.

40. Complete el mapa comprobando si ha incluido toda la informaci�n necesaria (ver Secci�n 9.0, punto 6).

Mapa completado

9.3 Cómo hacer mapas con regla y transportador

1. Cuando se dibuja un mapa en la oficina, utilizando los datos recogidos en el campo, en general se representan las distancias horizontales con un escalímetro, y los ángulos horizontales con un transportador (ver Sección 3.3).

2. En primer lugar, utilizando la escala elegida, se realiza un croquis aproximado del área para determinar su tamaño y forma. A partir de tal croquis, se decide el tamaño de la hoja de papel que se necesita para representar todos los elementos requeridos y se determina la posición del mapa en dicha hoja.

3. Dibuje la primera línea en la parte derecha del papel y determine la longitud AB, utilizando la escala seleccionada. Utilizando un lápiz de mina dura, marque con cuidado los puntos A y B sobre el papel haciendo dos puntos con un pequeño círculo alrededor.

Nota: trace la línea de manera que se extienda más allá del siguiente vértice B, completando una distancia que sea mayor que el radio R del transportador.

4. Coloque el transportador a lo largo de la línea AB de manera tal que:

• su centro esté exactamente en el segundo vértice B; y
• � las marcas 0� y 180� coincidan exactamente con la línea AB.

7. Repita este procedimiento hasta dibujar el mapa de toda el área.

8. Ubique los detalles topográficos en el plano, a partir de la poligonal. Establezca la posición de los edificios, cercas, áreas rocosas, cursos de agua, senderos, etc., utilizando el escalímetro para las distancias y el transportador para los ángulos.

9. Es posible utilizar un método análogo para representar en un mapa los datos topográficos obtenidos a través del método radial, por triangulación y por offset.

Intervalo de las curvas de nivel = 50 m

• todos los puntos de una curva de nivel se encuentran a la misma altura;
• las curvas de nivel no se pueden cruzar ni se pueden dividir de ninguna manera (por ejemplo, desdoblándose o subdividiéndose);
• las curvas de nivel siempre se cierran sobre sí mismas, ya sea dentro o fuera de los límites del plano. Cuando se cierran dentro de los límites del plano, indican una cima (por ejemplo, una colina) o una depresión (por ejemplo, un valle);
• las curvas de nivel rectilíneas y paralelas corresponden a un terreno horizontal;
• las curvas de nivel regularmente espaciadas corresponden a una pendiente uniforme o regular del terreno;
• cuanto más cercanas están las curvas de nivel, más pronunciada es la pendiente (ver Nota);
• las curvas de nivel muy separadas indican una pendiente suave;
• las curvas de nivel muy cercanas indican una pendiente fuerte;
• la línea de mayor pendiente es siempre perpendicular a las curvas de nivel;
• las curvas de nivel cruzan perpendicularmente las lomas o crestas del terreno
• las curvas de nivel cruzan los valles adoptando una forma en U o V.

Nota: cuando dos curvas de nivel de una misma altura están cerca la una de la otra, el terreno comprendido entre ellas en general es más plano que en las zonas vecinas, pero su pendiente es indeterminada (desconocida).

�reas de pendiente indeterminada

9. Repita el procedimiento descrito para trazar las otras curvas de nivel. Indique las alturas progresivamente crecientes mediante múltiplos del intervalo elegido.

Nota: las curvas de nivel corresponden únicamente a las alturas que son múltiplos del intervalo. Anote los valores de dichas alturas en espacios convenientemente escogidos, a lo largo de las curvas de nivel; el trazado de la línea en general se interrumpe para dejar estos espacios.

(a) Si se ha utilizado un m�todo directo (ver Sección 8.3, puntos 10 a 29), el levantamiento planimétrico de las curvas de nivel definidas brinda toda la información necesaria para dibujar en el plano dichas curvas. Se representan las distancias medidas luego de haberlas pasado a la escala elegida y se trazan las curvas de nivel sobre el fondo de líneas paralelas marcadas en el terreno.

(b) Si se ha empleado un m�todo indirecto (ver Sección 8.3, puntos 30 a 33), se traza en forma aproximada el conjunto de líneas paralelas, se marcan los puntos de altura conocida y se anotan dichas alturas. A continuación se estima la ubicación de cada curva de nivel como arriba indicado.

Información necesaria para el trazado de perfiles longitudinales

2. Se obtiene un perfil longitudinal trazando una línea continua que une puntos de altura conocida. A tal efecto, se pueden utilizar las siguientes informaciones:

• alturas de puntos del terreno, separados por distancias conocidas, que describen varias líneas rectas (ver Sección 82); o
• mapa topogr�fico .

Escalas que se utilizan para el trazado de perfiles longitudinales

3. El trazado de perfiles longitudinales requiere el uso de dos escalas diferentes:

• una escala horizontal, para pasar las distancias horizontales medidas en el suelo; y
• una escala vertical, para pasar las distancias verticales.

Ambas escalas deben utilizar la misma unidad de longitud. Se trata generalmente del metro.

4. Es preferible utilizar para la escala horizontal una escala idéntica a la del plano o mapa.

Ejemplo

Si la escala del mapa es de 1 cm por metro, la escala horizontal del perfil longitudinal debe ser igualmente de 1 cm por metro.

5. En la mayor parte de los levantamientos topográficos utilizados en acuicultura, las diferencias de nivel son demasiado pequeñas si se las compara con las distancias horizontales. Cuando se trata de trazar perfiles longitudinales para un levantamiento de ese tipo, se debe en consecuencia de amplificar las diferencias de nivel para que parezcan mayores. Se puede, en este caso, utilizar una escala vertical 10 a 100 veces superior que la escala horizontal.

Ejemplo

Trazado de perfiles longitudinales a partir de mapas topográficos

6. Tome algunas hojas de papel cuadriculado milimetrado, o en su lugar use las hojas incluidas al final de este manual. Coloque una bajo una hoja de papel de calcar transparente, sobre la cual dibujar los perfiles.

7. Sobre el mapa topogr�fico , trace la recta AB a lo largo de la cual se quiere determinar el perfil longitudinal. Estudie el intervalo de las alturas que se deben representar, elija la escala vertical y decida dónde va a comenzar el dibujo, de manera que quepa todo dentro de los límites de la hoja de papel.

Intervalo entre curvas de nivel: 2 m
Escala horizontal: 1 cm = 20 m
Distancia vertical total: 506 m - 484 m = 22 m

Ejemplo

Mapa topográfico con curvas de nivel a intervalos de 2 m;
curvas de nivel que van desde 484 m a 506 m;
escala horizontal 1 cm = 20 m;
escala vertical 1 cm = 0,25 m.
.

8. Corte una tira de papel un poco más larga que el perfil longitudinal AB que se quiere dibujar y de unos 2 cm de ancho. Coloque la tira de papel sobre el mapa topográfico con uno de sus bordes exactamente sobre la línea AB.

9. Marque los puntos A y B con líneas verticales finas para indicar los extremos del perfil longitudinal. De manera similar, marque la posición de cada curva de nivel sobre el borde de la tira de papel. Anote la altura de las principales curvas de nivel, cerca de la marca.

10. Coloque la tira de papel sobre la hoja de dibujo. El borde marcado debe coincidir con la línea horizontal que representa la altura inferior (484 m) observada sobre el perfil longitudinal. Alinee el punto A de la tira con el punto inicial del dibujo.

11. Transfiera todas las marcas hechas con lápiz de la tira de papel al dibujo y anote las principales alturas cerca de sus marcas.

   Trazado de perfiles longitudinales a partir de levantamientos topográficos hechos por uno mismo

15. En cada uno de esos puntos, se anotan las alturas sobre las rectas verticales, basándose en la escala vertical adoptada (1 cm = 5 cm) y las dos alturas máxima y mínima (1,34 m y 1,06 m).

16. Los puntos así obtenidos se unen con una línea continua que representa el perfil del terreno a lo largo del eje.

17. Es conveniente agregar otras informaciones, tales como las alturas de los puntos fijos de referencia (PF) y de los puntos temporales (PT) que se hayan usado También es posible agregar la pendiente del canal proyectado (0,15 cm/m = 7,5 cm/50 m), se puede usar el dibujo para ubicar fácilmente las áreas que se deben levantar hasta un determinado nivel (llamado relleno*) y también aquellos sitios que se deben excavar para construir un canal (llamado corte*).Posteriormente, se puede usar el dibujo para estimar el movimiento de tierra necesario para dichos trabajos.

9.6 Cómo trazar perfiles de cortes transversales

1. Es posible trazar el perfil de un corte transversal ya sea a partir de mapas topogr�ficos como a partir de información recogida durante un levantamiento topogr�fico.

2. Un buen ejemplo de cómo se utiliza un perfil de sección transversal realizado a partir de un mapa topográfico, es el estudio del valle con un curso de agua cuando se quiere crear un reservorio de agua, o construir una pequeña represa para levantar el nivel del agua y llenar estanques de peces por gravedad.

3. Si se usa la información recogida durante un levantamiento topográfico, se puede trazar la sección transversal para calcular los volúmenes de movimiento de tierra necesarios para construir, por ejemplo, canales de agua y estanques de peces, (ver los siguientes manuales de Construcción, en esta misma serie).

Trazado de perfiles de secciones transversales a partir de mapas topográficos

4. Se trazan sobre el mapa topográfico las líneas sobre las cuales se debe estudiar la sección transversal, las cuales deben ser perpendiculares a un perfil longitudinal (ver Sección 8.2, punto 15).

5. Tome varias hojas de papel milimetrado cuadriculado, o utilice las páginas incluidas al final de este manual. Colóquelas debajo de papel de calcar transparente. Trace las secciones transversales con la ayuda de una tira de papel marcada (tal como se ha descrito en la Sección 9.5, puntos 8-13).

6. Recuerde que:

• la escala horizontal del dibujo debe ser igual a la escala de las distancias del mapa topográfico; y
• la escala vertical del dibujo debe ser de 10 a 20 veces mayor que la escala horizontal.

 Trazado del perfil de la sección transversal para estimar el movimiento de tierra

7. Para estimar la magnitud del movimiento de tierra necesario, generalmente es posible trazar secciones transversales en una escala de 1 cm por metro o de 1 cm por 0,50 metros. Conviene usar una escala mayor cuando se trata de rellenos o cortes de reducidas dimensiones. Las escalas horizontales y verticales deben ser iguales, de modo que se pueda calcular la superficie real de las zonas a partir de las dimensiones pasadas a escala.

8. En este caso es especialmente conveniente utilizar papel milimetrado cuadriculado. Es posible utilizar las páginas incluidas al final de este manual, colocadas bajo una hoja de calcar transparente.

9. Dibuje un eje vertical (LL) que representa el eje de la sección transversal. La recta LL debe coincidir con uno de los trazos gruesos del papel milimetrado.

10. A ambos lados del eje, se dibuja el perfil del suelo EFD a partir de los datos recogidos durante el levantamiento topográfico, usando la escala horizontal para las distancias y la escala vertical para las alturas.

11. A partir de los datos del perfil longitudinal, se ubica el emplazamiento del punto A sobre la recta LL. En este ejemplo, corresponde a la altura del fondo del canal medido en esa determinada estaci�n de nivelaci�n (ver Secci�n 9.5, punto 17).

12. Pasando por el punto A se traza la recta horizontal BAC que representa el fondo del canal. Asegúrese que AB = AC, y que cada uno de estos segmentos sea igual a la mitad del ancho del fondo del canal.

13. En los puntos B y C se trazan las rectas BE y CD que corresponden a los costados del canal (por ejemplo con una pendiente de 1,5 :1). Estas dos rectas cruzan la superficie del suelo en los puntos E y D.

14. La sección transversal EBACDFE representa un corte vertical del terreno a partir del cual es fácil calcular su superficie (ver por ejemplo Sección 10.3). Y a partir de ese valor, se puede estimar el volumen de tierra que se debe quitar a lo largo del eje del canal.