Universidade Federal Rural de Pernambuco-UFRPE Unidade Acadêmica de Serra Talhada-UAST Curso: Agronomia Levantamento Topográfico Planialtimétrico Relatório Apresentado como parte das exigências da disciplina AGRI5002 do curso de Agronomia. Profª. Msc. Ioneide Alves Rodrigo Rogério da Silva Serra Talhada-PE Dezembro de 2009
1-Titulo Levantamento Topográfico Planialtimétrico Para Geração de Curvas de Nível e Construções de Perfis Topográficos 2-Introdução Foram realizados dois métodos de Levantamento Topográfico Altimétrico, a fim de se obter as alturas relativas de uma superfície para geração de curvas de nível e construção de perfis topográficos. Dentre os métodos esta o nivelamento geométrico composto e nivelamento geométrico simples. Nivelamento geométrico simples, pois de um único ponto estação, consegui-se fazer todas as visadas. E nivelamento geométrico composto, onde é necessário se fazer mais de uma estação, é, pois uma sucessão de nivelamentos simples. Segundo a NBR 13133/1994 Nivelamento geométrico (ou nivelamento direto) é, Nivelamento que realiza a medida da diferença de nível entre pontos do terreno por intermédio de leituras correspondentes a visadas horizontais, obtidas com um nível, em miras colocadas verticalmente nos referidos pontos. - 3 -
3-Objetivo Geral Mensuração de áreas e conhecimento geral do terreno por meios de instrumentos adequados. 4-Objetivo Específico Elaborar trabalhos topográficos Planialtimétricos. Conhecer o terreno por meio de medições e representação gráfica. Obter informações sobre o terreno auxiliando no planejamento agropecuário. - 4 -
5-Materiais e Métodos 5.1-Levantamento Planialtimétrico (Método Nivelamento Geométrico) 5.1.1-Obtenção de Curvas de Nível Por Quadriculação As curvas de nível ou isolinhas são linhas curvas fechadas formadas a partir da interseção de vários planos horizontais com a superfície do terreno (BRANDALIZE, 2003). Na aula prática realizada na data 09/11/2009 próximo ao estacionamento da UAST foi utilizado o método da quadriculação do terreno, para obtenção das curvas de nível. Os Equipamentos Utilizados: - Nível Óptico com respectivo tripé - Caderneta de campo - 25 Piquetes - 01 Trena - 01 mira falante Iniciamos o levantamento topográfico através do reconhecimento prévio da área, procedimento esse ao qual recebe o nome de levantamento topográfico expedito, também foi utilizado o apoio topográfico que consiste num conjunto de pontos planimétrico, altimétrico, ou planialtimétrico, que dão suporte ao levantamento topográfico. Logo em seguida iniciamos a demarcação da quadricula. Munidos de 25 piquetes e uma trena de 50m fizemos a quadriculação de um terreno da UAST. Uma área que consiste em 20m no eixo (x) e 20m no eixo (y) um total de 400M 2, e subdividimos em áreas menores de 5x5m. (ver figura 1). - 5 -
20 m 20 m Figura 1: Demarcação das quadriculas Após a demarcação do terreno foram nomeamos todos os pontos no nosso croqui conforme pode ser visto na figura 2: - 6 -
A B C D E 1 2 3 4 5 Figura 2: Nomeação e identificação dos pontos Esse procedimento de nomeação é muito importante para identificarmos os pontos durante a plotagem do valor das cotas e curvas de nível. Feito isso, estacionamos o nível com auxilio do nível de bolha, tripé e parafusos calantes, em um local fora da quadricula para podermos visualizar todos os pontos sem precisarmos fazer uma nova estação. E fez-se a leitura do fio médio em cada um dos pontos da área quadriculada. Um dos integrantes do grupo, munido da mira falante deslocou-se até o ponto (A5) fizemos a leitura do fio médio e anotamos em caderneta de campo (ver tabela 1), por ser a primeira leitura ela será considerado a leitura de ré e as leituras posteriores serão consideradas leitura de vante (isso se não forem feitas novas estações). As leituras subseqüentes são feitas em ziguezague ou seja lê-se do A5 ao A1, B1-B5,C5-C1,D1-D5,E5-E1 (ver tabela 1). - 7 -
CADERNETA DE NIVELAMENTO GEOMÉTRICO COMPOSTO Estaçõ Pontos Leituras Altura do Cotas es visados Ré Vante Instrumento I A5 1285 A4 1730 A3 2235 A2 2550 A1 2970 B1 2789 B2 2390 B3 1894 B4 1480 B5 1025 C5 0785 C4 1330 C3 1660 C2 2230 C1 2680 D1 2570 D2 2015 D3 1570 D4 1130 D5 0625 E5 0480 E4 1025 E3 1435 E2 1800 E1 2325 Tabela 1: Caderneta de campo preenchida no campo Após serem feitas todas as leituras os equipamentos foram recolhidos e guardados. Os passos seguintes referem-se a trabalhos de escritório onde realizamos cálculos de altura do instrumento, cálculos de cotas e plotagem das curvas de nível. 5.1.1.1-Cálculos para determinação da altura do instrumento e Cálculos de cotas. A altura do instrumento, em nivelamento geométrico, é a distancia vertical compreendida entre a linha de visada do nível de luneta e a superfície de nível de referencia. Altura do instrumento = cota inicial + leitura de ré da estação I - 8 -
A cota inicial na estação I = 10000 mm (cota arbitraria) e leitura de Ré dada em A5= 1285mm. Então: altura do instrumento = 10000+1285 Altura do instrumento= 11285mm CADERNETA DE NIVELAMENTO GEOMÉTRICO COMPOSTO Estaçõ Pontos Leituras Altura do Cotas es visados Ré Vante Instrument o I A5 1285 11285 mm 10000 mm A4 1730 A3 2235 Tabela 2: Determinação da altura do instrumento Após o calculo da altura do instrumento calculou-se todas as outras cotas dos pontos posteriores. Sabe-se que, quando a superfície de nível de comparação é arbitrária, as alturas dos pontos são denominadas de Cotas. Cálculos das Cotas: Cota = altura do instrumento na estação leitura de vante de cada ponto. Na estação I a altura do instrumento é 11285 mm e as leituras de vante são: em A4=1730 mm, em A3 = 2235, em A2 = 2550, etc. Então: Cota A4= 11285 1730= 9555 mm Cota A3 = 11285 2235 =9050 mm Cota A2 = 11285 2550 =8735 mm CADERNETA DE NIVELAMENTO GEOMÉTRICO COMPOSTO Estações Pontos visados Leituras Altura do Instrumento Cotas Ré Vante I A5 1285 11285 10000 A4 1730 9555 A3 2235 9050 A2 2550 8735-9 -
A1 2970 8315 B1 2789 8496 B2 2390 8895 B3 1894 9391 B4 1480 9805 B5 1025 10260 C5 785 10500 C4 1330 9955 C3 1660 9625 C2 2230 9055 C1 2680 8605 D1 2570 8715 D2 2015 9270 D3 1570 9715 D4 1130 10155 D5 625 10660 E5 480 10805 E4 1025 10260 E3 1435 9850 E2 1800 9485 E1 2325 8960 Tabela 3: Preenchimento das cotas calculadas do ponto A-4 ao ponto E-1. 5.1.1.2-Representação Gráfica das Curvas de Nível Após cálculos das cotas elas foram distribuídas no croqui. (ver figura 3), Depois foi identificado a maior e menor cota do levantamento, 10.805mm e 8.315 respectivamente. - 10 -
A 8.315 8.735 9.050 9.555 10.000 B 8.489 8.895 9.391 9.805 10.260 C 8.605 9.055 9.625 9.955 10.500 D E 8.715 8.960 9.270 9.485 9.715 9.850 10.155 10.260 1 3 4 5 2 Figura 3: Cotas representadas no croqui 10.660 10.805 Feito isso determinamos as curvas pelo método da eqüidistância, utilizamos o valor da eqüidistância 400 mm, por utilizarmos uma área de 20 x 20m = 400 m 2 mais esse valor pode ser variável e vai determinar a quantidade de curvas. Agora pegou-se um valor pouco abaixo da maior cota (10750 mm) e outro valor pouco acima da menor cota (8350 mm). A partir daí utilizando a eqüidistância de 400 mm determinamos um total de 7 curvas, como pode ser visto abaixo: 10750 mm 10750 400=10350 mm 10350 400=9950 mm 9950 400= 9550 mm 9550 400= 9150 mm 9150 400= 8750 mm 8750 400= 8350 mm Agora determina-se os pontos por onde passa a curva. Para a primeira curva de valor 10750 mm fez-se os seguintes procedimentos: a) Observar em que quadricula e qual vértice da área a curva se inicia b) Subtrair a maior cota do vértice pela menor cota do vértice. A curva 10750 inicia-se na quadricula E5-D5. Então 10805-10660= 145 mm. Sabendo que a distancia E5-D5 é de 5m e esta desenhada na escala de 1:100 sabemos que a distancia gráfica é de 50 mm. Daí dividise a diferença entre a maior e menor cota por este valor: 145/50= 2,9 mm cada mm deste vértice no papel equivale a 2,9 mm da diferença entre cotas depois subtrai-se a maior valor da cota do vértice pelo valor da curva que será representada, assim: 10805 10750= 55mm - 11 -
Pega-se essa diferença e divide pelo valor que equivale a cada mm do vértice: 55/2,9= 18,9 mm A curva de nível de valor 10750 passa a 18,9mm de distancia da cota 10805 mm. Deve-se sempre iniciar a contagem a partir da maior cota que nesse caso foi 10805. Observam-se quais os outros vértices a curva passa e procede-se de forma similar, como por exemplo o ponto que passa em E5-E4 10805-10260= 545 mm 545/50= 10,9 mm 10805-10750= 55 55/10,9= 5 mm. O mesmo procedimento será feito para todas as outras curvas de nível. O resultado pode ser visto no ANEXO I. Vale salientar que é necessário conhecermos algumas características as curvas de nível a fim de detectarmos algum erro durante o desenho como por exemplo: uma curva de nível não pode desaparecer repentinamente, exceto quando representam uma pequena parcela do terreno; Duas curvas de nível nunca se cruzam, etc. 5.1.2-Nivelamento Geométrico Composto Para Construção de Perfil Topográfico Longitudinal Na pratica realizada na data 23/11/2009, com auxilio de equipamentos adequados conforme ode ser visto abaixo: Os Equipamentos Utilizados: - Nível Óptico com respectivo tripé - Caderneta de campo - 09 Estacas - 01 Trena - 01 mira falante Foi determinado ao longo de um alinhamento as diferenças de nível do terreno a fim de se obter o perfil topográfico longitudinal do terreno. O procedimento inicial foi similar ao da quadriculação, sendo necessário um reconhecimento prévio do terreno e em seguida foi demarcado a área com 09 estacas dispostas de forma linear e equidistantes 10 metros uma da outra, e nomeadas de E0-E9, consiste pois numa reta de 80 metros. Feito isso o passo seguinte é estacionar o nível óptico(estacionar com auxilio do tripé,nível de bolha e parafusos calantes).estacionamos entre a estaca E0 e E1 tomando o cuidado de deixar o nível equidistantes das duas estacas 5 m. Agora um dos integrantes do grupo munido com a mira falante desloca-se até a estaca E0 e com o nível fizemos a leitura do fio médio, essa primeira leitura será a visada de Ré.(ver imagem 1 e 2 e tabela 4) - 12 -
Imagem 1 Imagem 2 Estaçõ es Pontos visados CADERNETA DE NIVELAMENTO GEOMÉTRICO COMPOSTO Leituras Altura do Cotas Compensaç Ré Vante Instrument ões o I E0 755 Tabela 4: Tabela de preenchimento da leitura de ré na estação I. Estaçõ es A mira foi deslocada até E1(leitura de vante) depois E2, como não foi possível visar E3 tivemos que fazer uma nova estação e lemos E2, mas desta vez como visada de ré, conforme pode ser visto na tabela 5 e seguimos esse mesmo procedimento até a ultima estaca ou seja, sempre que não podíamos ver a estaca, mudávamos de estação e líamos a ultima estaca da estação anterior como ré.(ver tabela 5) Pontos visados CADERNETA DE NIVELAMENTO GEOMÉTRICO COMPOSTO Leituras Altura do Cotas Compensaç Ré Vante Instrument ões o Cotas compensad as Cotas compensad as I E0 755 E1 1856 E2 3214 II E2 1098 E3 2217 E4 3187 III E4 1000 E5 1949 E6 2672 E7 3313 E8 3954 ---------- ---------- ------------- ------------- -------------- --------- ----------------- ---------------- IV E8 1851-13 -
E7 1213 E6 563 V E6 1862 E5 1126 E4 186 VI E4 2080 E3 1000 VII E3 2082 E2 758 VIII E2 2005 E1 357 IX E1 1905 E0 1411 Tabela 5 Ao chegar na ultima estaca, faz-se o contranivelamento, que nada mais é que um nivelamento feito da ultima estaca para a primeira, E8 E0. Feito o contranivelamento faz-se agora um trabalho de escritório, que consiste em cálculos de altura de instrumentos, cotas e compensações. 5.1.2.1-Cálculos de Altura do Instrumento, Cotas e Compensações. Adota-se uma cota arbitraria(adotamos 10000 mm) essa cota inicial é somada a leitura de ré. Altura do Instrumento= cota inicial + leitura de ré Altura do Instrumento= 10000 + 755= 10755 mm As cotas são determinadas assim: Cota= Altura do Instrumento leitura de vante. Cota= 10755 1856 = 8899 mm E quando mudar de estação é necessário somar a ultima cota a leitura de ré seguinte, determinando então a nova altura de instrumento. (ver tabela 6). Se ao termino dos calculo a cota inicial a cota final for igual a zero, não a erro. Caso haja diferença faz-se cálculos de compensação. Erro= Cota final - Cota inicial Erro= 10008 10000 Erro= 8mm Nosso erro foi de 8mm, então faremos o seguinte: Compensação= excedente/números de estações no contranivelamento Compensação= 8/6 Compensação= 1,3 mm - 14 -
Essa compensação é acumulativa. Subtraiu 1,3 da estação IV Subtraiu 2,6 da estação V Subtraiu 4 da estação VI Subtraiu 5,3 da estação VII Subtraiu 6,6 da estação VIII Subtraiu 8 da estação IX (ver tabela 6) CADERNETA DE NIVELAMENTO GEOMÉTRICO COMPOSTO Estaçõ Pontos Leituras Altura do Cotas Compensaç Cotas es visados Ré Vante Instrument ões compensad o as I E0 755 10755 10000 E1 1856 8899 E2 3214 7541 II E2 1098 8639 E3 2217 6422 E4 3187 5452 III E4 1000 6452 E5 1949 4503 E6 2672 3780 E7 3313 3139 E8 3954 2498 ---------- ---------- ------------- ------------- -------------- --------- ----------------- ---------------- IV E8 1851 4349 E7 1213 3136-1,3 3134,7 E6 563 3786-1,3 3784,7 V E6 1862 5648 E5 1126 4522-2,6 4519,4 E4 186 5462-2,6 5459,4 VI E4 2080 7542 E3 1000 6542-4,0 6538 VII E3 2082 8624 E2 758 7866-5,3 7860,7 VIII E2 2005 9871 E1 357 9514-6,6 9507,4 IX E1 1905 11419 E0 1411 10008-8 10000 Tabela 6-15 -
5.1.2.2-Representação Gráfica de Perfil Topográfico Longitudinal (ver ANEXO II) 6-Considerações Finais Levantamentos Planialtimétricos, são essenciais para nos profissionais das ciências agrárias, tendo em vista sua vasta aplicação na agropecuária, eles nos ajudam a conhecer o terreno, e, é um suporte para auxiliar nas nossas tomadas de decisão. Um exemplo pratico é o plantio em curvas de nível em terrenos com declividade afim de evitar erosão, ou, a sistematização de uma área para implantar um sistema de irrigação,drenagem, etc. - 16 -
7-Bibliografia BRANDALIZE. M.C.B.- Topografia, engenharia civil, PUC P PR, 2003 JUNIOR, L.V.-Topografia A e B- UFRPE NBR 13133/1994-17 -
ANEXOS - 18 -