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Topografia 69 As cotas podem ser reais, tendo como base o nível médio das marés ou arbitrárias quando são tomados planos de referência arbitrários. Cotas reais refletem as altitudes dos pontos cotados, que são as distân- cias verticais em relação ao nível médio das marés. A determinação das cotas usado-se o nível do enge- nheiro, são feitas através de duas regras básicas: 1ª - A altura do instrumento ou plano de referencia é igual a soma da visada de ré com a cota do ponto onde a mesma foi feita. (PR = cota + leitura de ré). 2ª - A cota de um ponto, em função do plano de referencia, é a diferença entre tal plano e a visada a vante lida no mesmo ponto. (ver caderneta 1 e Figura 1) Além de ser usado no nivelamento, o nível do engenheiro pode ser também utilizado, com baixa precisão, para a determinação de ângulos. No uso deste aparelho para este fim deve-se preferen- cialmente (visando aumento da precisão) deter- minar apenas ângulo inteiros, o que é a razão do sucesso do emprego do aparelho no levantamento em quadriculas (nivelamento geométrico das arestas). Pode ser também utilizado no levan- tamento por irradiação, porém apenas para a elaboração de um esboço, pois o erro na deter- minação dos ângulos é sempre grande. O uso intensivo do aparelho poderá reduzir a precisão dos dados obtidos. Faz-se então neces- sária, periodicamente, a inspeção e testes do mesmo com o intuito da aferição. Passos para a aferição do aparelho: • Escolher local plano • Bater dois piquetes, distância de 40 metros. 7. TOPOGRAFIA 1. Levantamento Topográfico Levantamento topográfico é um processo de medição que permite reproduzir em mapas todas as características físicas de um terreno. Quando direcionado para drenagem, possibilita orientar a concepção e a instalação dos sistemas de drenos. Quanto a finalidade, os levantamento se dividem em: • Levantamento Topográfico Planimétrico: Visa representar o contorno da área em estudo. A representação gráfica deste levantamento é a planta planimétrica. • Levantamento Topográfico Altimétrico: Visa representar as alturas da área em estudo em relação a um plano topográfico. A representação gráfica deste levantamento é o PERFIL. • Levantamento Topográfico Planimétrico - Altimétrico: Visa representar o contorno da área em estudo e as suas alturas em relação a um plano topográfico. A representação gráfica é a PLANTA TOPOGRÁFICA. Atualmente os sistemas de medição baseados em dados fornecidos por satélites em órbita tem tido grande expansão no Brasil. Paralelamente, a evolu- ção tecnológica devido ao "laser" tem ampliado sobejamente a capacidade e precisão dos teodo- litos e niveis. Trataremos, no entanto da descrição e procedimentos dos aparelhos convencionais. Os instrumentos ainda mais usados na execução dos levantamentos topográficos são: • Nível de engenheiro • Teodolito O Nível do Engenheiro é um aparelho largamente utilizado para o estudo do relevo do solo. Com ele determinamos as distâncias verticais ou diferenças de nível dos diversos pontos que os definem, calculando suas cotas ou altitudes. 70 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos • Instalar e nivelar o aparelho no centro do espaçamento e proceder a leitura das duas miras localizadas nos piquetes (01 e 02), anotando as leituras. Observação: Qualquer inclinação das miras pode mascarar os resultados. • Transferir o aparelho para aproximadamente 10,0 m de distância do piquete 01 e proceder as leituras. Teremos então: 1ª Leitura Piquete 01 = 1,500 m (± 20,0 m) Piquete 02 = 1,000 m DN = 0,500 m 2ª Leitura Ponto 01 = 1,300 m (± 10,0 m) Ponto 02 = 0,799 DN = 0,501 Como os pontos 01 e 02 são os mesmos com a mudança do aparelho as leituras serão diferentes pois os plano horizontal mudou, porém a diferença de nível entre ele deverá ser a mesma. No exemplo a DN das Leituras variou 0,001 m o que é admissível, podendo-se, portanto, confiar no aparelho. CADERNETA 1 - Exemplo de Caderneta de Nivelamento Topografia 71 Fig. 1 - Nivelamento Geométrico (Nível de Luneta) ESCALA - V = 1:200 H = 1:1000 1.1. Materiais utilizados Piquetes São pequenos pedaços de madeira, natural ou lavrada, com cerca de 2,5 x 2,5 cm de seção ou diâmetro, ficando o comprimento em função do tipo de solo. Uma de suas extremidades deve ser reta e a outra pontiaguda. São de fundamental importância nos levantamentos, pois é sobre eles que marcamos exatamente o ponto onde é colo- cada a baliza na determinação do ângulo (deflexão) e é exatamente sobre este ponto que é instalado o aparelho. Estacas São também chamadas de testemunhas, são importantes para: • Localização do piquete. • Numeração dos piquetes • Marcação de cortes e aterros O material poderá ser de madeira lavradas, roliça ou bambu. Comprimento em torno de 0,5m Deverão ser cravadas firmemente ao lado do piquete a uma distâncias de aproximadamente 20 cm. Referências de nível (RN) São imprescindíveis a qualquer levantamento topográfico altimétrico. Podem representar uma altitude se sua cota tiver como referência o nível médio do mar ou simplesmente uma cota, quando servir de marco para um levantamento localizado. Por definição são referenciais localizadas em pontos estratégicos de uma área, em nº variável que permitem, a qualquer tempo reconstruir um levantamento altimétrico. Sendo assim, devem ser feitas com material mais duradouro possível. Podem ser utilizados encaba- çamentos de ponte, soleiras de casas etc, porém na falta destes pode se lançar mão de piquetes com dimensões maiores e cravadas em pontos os mais protegidos possíveis. Suas dimensões deverão ser suficientes para que eles permaneçam firmes no solo durante a execução dos trabalhos. 1.2. Levantamento planialtimétrico utilizando nível de engenheiro É o levantamento mais utilizado na drenagem. Consiste no lançamento de uma poligonal aberta 72 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos piqueteada em espaçamento uniformes (20 x 20 ou 40 x 40m etc) e transversais formado quadrículas de lado igual ao espaçamento dos piquetes da linha básica. O levantamento é executado com o nível de engenheiro e as deflexões devem ser sempre com ângulos iguais a 90º. a) Colocação das RN’s As RN’s devem ser cravadas no solo, sobre o alinhamento estabelecido, sobressaindo-se cerca de 10 cm em local protegido contra tratos culturais, pisoteio de animais, passagem de pedestre etc. A referencias de nível poderão ser de madeira de lei ou cimento. Em cada RN deve ser marcado o PONTO TOPO- GRÁFICO com auxilio de prego ou tachinha cravado na sua cabeça. A falta do ponto topográfico nas RN’s impede a reconstituição do levantamento. Deve ser cravada uma estaca testemunha para cada RN. b) Levantamento da linha básica Esta deve ser lançada no sentido do maior comprimento da área e após piqueteada deve-se fazer o nivelamento e o contra nivelamento da mesma. Para tal, procede-se como se segue: • Instalar o nível no RNO ( em cima do ponto topográfico) visar o centro da baliza, colocada sobre o RN1 (em cima do ponto topográfico). A linha básica irá coincidir com a linha de colimação do aparelho. • Com auxilio da luneta orientar a colocação dos piquetes da linha básica no espaçamento pré- determinado marcando em todos eles o ponto topográfico. • A seguir utilizando-se da trena (corrente do agrimenssor, corda, etc) marca-se o espaçamento escolhido, orientando o alinhamento até o final da linha básica. • Quando necessário pode-se mudar o rumo da linha básica mais sempre através de ângulos de 90o. A distância entre o RNO e o RNI não deve ser inferior a 5m. Todas as estacas da linha básica deverão ser numeradas com tinta não lavável. c) Lançamento das transversais Com o nível instalado sobre um dos piquetes da linha básica (sobre o ponto topográfico), visa-se a baliza instalada sobre o ponto topográficode outro piquete da linha básica e zera-se o aparelho. Gira-se a luneta até um ângulo de 90o 00 a direita e procede-se a medição das distâncias e alinha- mento das estacas até o limite da área a ser levantada e repetindo-se a mesma operação para a esquerda. Caso o contorno não coincida com a estaca inteira, deverá constar a fração em metros na caderneta de campo, bem como observação concernente; limite da várzea, divisa interna, divisa externa, depressões, córregos etc. d) Nivelamento das arestas Após o lançamento da malha, procede-se à leitura de todas as estacas das linhas transversais. Para tal deve se observar o seguinte: • As leituras de ré deverão ser efetuadas nos RN’s ou nos piquetes da linha básica (os quais foram nivelados e contra-nivelados). • É desaconcelhável leituras a distâncias superiores a 200m. • É imprescindível a leitura dos níveis de água, margem e fundo dos cursos d’águas existentes, bem como das lagoas, depressões etc. e) Caderneta de campo Esta deve ser confeccionada à medida que se materializa os pontos topográficos no terreno. Dela deverá constar descrição suscinta dos pontos notáveis, croquis da área (no verso) e observações relevantes. Também deverá ser bem organizada e legível para que assim possa permitir o seu manuseio por outras pessoas. Topografia 73 Além das observações de campo ela deve conter dados da propriedade, proprietário, localização, área, data do levantamento, executor do trabalho etc. O preenchimento das colunas referentes a estacas e observações deve ser feito simultaneamente à materialização das linhas básica e transversais, o que torna o trabalho mais produtivo e reduz os enganos. O campo "ESTACAS" é preenchido normalmente com dois números, sendo o primeiro correspondente ao piquete da linha básica e o segundo referente a distância em que o ponto se encontra da linha básica e o sinal + ou - indica respectivamente se para direita ou esquerda da linha básica. Exemplo - 10+20 estaca situada a 20m a direita do piquete 10 da linha básica. 10-20 estaca situada a 20m a esquerda do piquete 10- da linha básica. Com estes dados confecciona-se a planta plani- métrica da área. Para o levantamento altimétrico, instala-se o aparelho em qualquer ponto da área (o mais próximo possível das estacas a serem lidas) faz-se uma leitura inicial chamada leitura de ré num dos RN’s ou num dos piquetes da linha básica e proce- de-se à leitura de todas as estacas que se localiza- rem num raio máximo de 200m, anotando-se estas como leituras a vante. Sempre que houver neces- sidade de mudar o aparelho de local é necessário a determinação de um novo plano de referência, o que é feito através de uma nova leitura de ré. No preenchimento das cadernetas, é importan- tíssimo que as leituras de vante de um determinado plano de referência sejam anotadas em sequência logo após a anotação da leitura de ré originária do plano e nunca após o estabelecimento de outro plano, o que normalmente causa confusão, principalmente por parte de terceiros. (ver caderneta 2) Para o cálculo das cotas procede-se conforme descrito no item 2.1 do capítulo I. f) Conferência do nivelamento A nível de campo, para se certificar da exatidão do levantamento, procede-se ao contra-nivela- mento da linha básica e compara-se, para cada piquete, com o resultado encontrado no nivela- mento. O resultado dessa comparação será medido de acordo com a precisão desejada. No escritório a aferição é feita da seguinte forma: • Somam-se todas as rés. • Somam-se todas as vantes com ré correspondente. Neste caso considera-se como vante da primeira ré a última vante da caderneta. • Subtrai-se a última cota calculada da primeira (cota real ou arbitrária da RN). • Se os resultados das duas subtrações forem idênticas, significa que os cálculos estão certos. Trata-se apenas de uma conferência dos cálculos, não implicando, contudo, que o levantamento esteja correto. (ver caderneta 3) g) Elaboração do mapa Escolhida a escala, que deve ser de 1:1000 ou 1:2000, inicia-se a locação dos pontos da linha básica e das transversais. O mapa base é elaborado em papel milimetrado opaco, locando-se todos os acidentes e pontos notáveis contidos na caderneta de campo. É necessário constar na legenda do mapa dados da propriedade, proprietário, escala, área, data, etc. 1.3. Levantamento planimétrico utilizando-se teodolito Para a medida de ângulos usa-se a bússola ou limbo horizontal do teodolito. Para a medida de distância ela pode ser feita direta ou indiretamente. É feita 74 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos CADERNETA 2 - Exemplo de Caderneta de Nivelamento Topografia 75 CADERNETA 3 - Aferição da Caderneta 76 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos Fig. 2 - Sentido de notação para limbos graduados de 0o a 90o diretamente quando se usa a trena, o fio invar ou corrente do agrimenssor e é indireta quando se faz a leitura através dos fios estadimétricos do retículo e a mira falante. A poligonal aberta é um método largamente utilizado no levantamento de cursos d’água e para drenagem superficial. O lançamento da Poligonal previamente estudada será ao longo do curso d’água, estaqueada de 20 em 20m. Como a linha poligonal é aberta, o método aqui descrito será o caminhamento pelos ângulos de deflexões. Neste caso a bússola passa a funcionar como elemento controlador das operações de campo. Se o teodolito empregado for dotado de bússola, cujo limbo é graduado de 0o a 360o, deve-se relacionar a deflexão medida de um alinhamento com o azimute magnético do alinhamento anterior, para se ter o azimute calculado, porém, se o instrumento possui bússola em quadrantes, o relacionamento permitirá proceder aos cálculos dos rumos magnéticos dos alinhamentos considerados. Seguem exemplos de procedimentos utilizando teodolito dotado de bússola em quadrantes e bússola de limbo graduado de 0o a 360o. Procedimento utilizando teodolito de bússola em quadrantes : Os rumos são contados a partir do norte e do sul, para leste (E) ou oeste (W ou O) cujos valores variam de 0o a 90o. Neste caso, os rumos magnéticos deverão ser acompanhados do quadrante a que pertenceram. Exemplo: 55o20’ NE, 87o15’ SE, 89o10’ SO. Para valores entre 0o e 90o é indiferente a notação do 0o NO ou 0o NE, para o norte ou de 0o SO ou 0o SE, para o sul bem como 90o NE ou SE se para leste e 90o NO ou SO se para oeste. (ver Figura 2) O cálculo do rumo magnético é feito através da soma ou subtração da deflexão ao rumo anterior, de acordo com a regra contida na Figura 3. Ou seja, deve-se somar as deflexões quando estas forem contadas no mesmo sentido do rumo do alinhamento anterior, ou subtrair quando registradas em sentido contrário. No cálculo dos rumos magnéticos, ao utilizar as regras aqui estabelecidas, é preciso não esquecer que estes elementos não podem ter valores superior a 90o. Fig. 3 - Regra para soma ou subtração das deflexões para limbos graduados de 0o a 90o Topografia 77 Quando as operações fornecem resultados superiores a 90o deve se contar o rumo a partir do outro extremo da linha N-S. Seja por exemplo, calcular o rumo do alinhamento 2-3 cuja deflexão é de 70o 20’ D e o rumo do alinhamento 1-2 á de 45o 15’. (ver figura 4) RM = (2-3) = 45o15’NE + 70o20’D RM = (2-3) = 115o35’ Como o resultado foi maior do que 90o, o rumo deve ser contado a partir do sul para leste (SE) e o seu valor numérico é determinado subtraindo de 180o o valor encontrado, isto é: RM = (2-3) = 180o - 115o35’ RM = (2-3) = 64o25’SE Se a soma do rumo anterior for maior do que 180o, o rumo deverá ser contado no sentido SO e o seu valor numérico será determinado, subtraindo do valor encontrado de 180o. RM = (2-A) = 45o15’ + 148o30’ = 193o45’ RM = (2-A) = 193o45’ - 180o = 13o45’SO No mesmo desenho (figura abaixo) o cálculo do rumo do alinhamento 3-4 cujadeflexão é de 132o30’E e o rumo anterior de 64o25’SE será. RM = (3-4) = 64o25’SE + 132o20’E RM = (3-4) = 196o55’ Quando o resultado da aplicação das regras for negativo, o rumo deverá ser contado no quadrante oposto, com valor positivo. Por exemplo: 1 - RM = 45oNE - 75oE = -30oNE = 30NO 2 - RM = 60o30’NO - 92o10’D = -31o40’NO = 31o40’NE 3 - RM = 15o30’SE - 30o30’D = -15oSE = 15o SO 4 - RM = 50o10’SO - 70o20’E = -20o10’SO = 20o10’SE Segue exemplo de um trecho do levantamento de uma poligonal aberta utilizando o método de caminhamento pelos ângulos de deflexões. (ver figura 5) Cravado o piquete inicial e marcado o ponto topográfico com uma tachinha, centraliza-se e nivela-se o teodolito sobre esse ponto; feita a coincidência dos zeros do limbo e vernier dá-se a direção do primeiro alinhamento e lê-se no circulo graduado da bússola do instrumento, o rumo magnético de 30o20’NE, que é o ângulo indicado pela ponta norte da agulha imantada. Em seguida mede-se, no alinhamento com uma trena de boa precisão, as distâncias de 20m 20 metros, nesses pontos colocam-se piquetes e ao lado deles, testemunhas com a devida numeração. Na estaca 03 houve necessidade de modificar o alinhamento (curva do curso d’água) então o aparelho é transportado e centralizado na estaca nº 03, feitas as operações preliminares, inverte-se a luneta e visa a baliza de ré, colocada no piquete 02. A seguir prende-se o parafuso do movimento geral, e atua-se no parafuso de chamada até obter a coincidência do fio vertical do retículo com o eixo da baliza. Isto feito volta-se a luneta à sua posição normal, obtendo-se assim o prolongamento do alinhamento anterior. O operador, voltado de costa para a estação de ré, solta o movimento do limbo e visa a baliza de vante colocada na estação 04. Prende o parafuso do movimento do limbo e atua no parafuso de chamada correspondente, até obter a incidência do fio vertical com o eixo da baliza. Em seguida procede se a leitura do ângulo de deflexão do alinhamento 3-4. Fig. 4 - Desenho do alinhamento 2– 3 para ilustrar o cálculo do rumo. Como resultado foi maior que 180º, deve se subtrair dele dois ângulos retos para se ter o rumo do alinhamento 3-4 contado no sentido NO daí vem: RM = (3-4) = 196º55’- 16º55’NO 78 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos Como o deslocamento da luneta foi para a direita do operador, a deflexão será de 70o00’D. Em seguida, mede-se no alinhamento com a trena as distâncias de 20 em 20m e assim por diante. A diferença entre o rumo calculado e o rumo lido não deve ultrapassar a certos limites de tolerância. Pequenas variações poderão ser aceitas, uma vez que se trata de pequenas influências magnéticas locais. Porém, as grandes diferenças são motivadas geralmente por erros grosseiros na leitura dos ângulos de deflexões, devendo-se, neste caso, proceder-se a uma revisão nas determinações dos respectivos ângulos. 30o20’NE + 70o00’D = 100o20’NE 180o-100o20’NE = 79o40’SE 79o40’SE + 51o00’ E= 130o40’SE 180o-130o40’SE = 49o20’NE Procedimento utilizando teodolito cujo limbo é graduado de 0o a 360o. (ver Figura 6) O levantamento é idêntico ao descrito anterior- mente, apenas para cálculo do azimute de um determinado alinhamento, é que se deve somar ao azimute do alinhamento anterior ao ângulo de deflexão à direita, ou dele subtrair a deflexão à esquerda, isto é: Az mc = Az ma + D ou Az mc = Az ma - E Exemplo: Na figura abaixo, conhecido o azimute de alinhamento AB = 50o20’ e dada a deflexão de 72o40’ a direita para visar o ponto topográfico e o cálculo do azimute do alinhamento BC será: Az mc (BC) = Az m (AB) + D Az mc (BC) = 50o20’ + 72o40’= 122o60’ = 123o Em seguida dada a deflexão de 118o15’, à esquerda, para determinar o ponto D, o cálculo do azimute do alinhamento CD, será: Az mc (CD) = Az m (BC) - E Az mc (CD) = 123o00’ - 118o15’ = 4o45’ Ver exemplo de uma caderneta de levantamento com teodolito cujo lmbo é graduado de 0o a 360o. (ver caderneta 4) Passos complementares do levantamento: Nivelamento e contranivelamento geométrico dos piquetes da poligonal base, sendo a tolerância para a diferença de cotas de cerca de 1 a 3 cm/Km. • Seções transversais em todos os piquetes da poligonal base , onde o curso d’água deverá ser amarrado planimetricamente à mesma. As distâncias horizontais deverão ser medidas com trena e os ângulos horizontais de preferência deverão ser normais á poligonal base. • Seções batimétricas do curso d’água em média equidistantes de 200 em 200 metros, amarradas plani- altimétricamente a poligonal base, determinando nível de margem, nível de água e nível de fundo. Fig. 5 - Poligonal aberta - Caminhamento pelos ângulos de deflexões Topografia 79 • Seções transversais estaqueadas de 40 em 40 metros nivelados e contra nivelamento até o limite da área, em média equidistantes de 200 em 200 metros. Caso haja estreitamentos da área, dentro da faixa de 200 metros, deverão ser lançadas seções transversais identificando os mesmos. • Cadastramento de todas as propriedades existentes com suas respectivas divisas, como também, locação das casas, pontes, rede de energia, etc. (ver Figura 7). CADERNETA 4 - Caderneta usada no levantamento com teodolito. Limbo de 0o a 360o Fig. 7 - Exemplo de mapa da área Fig. 6 - Procedimento utilizando teodolito com limbo graduado de 0o a 360o 80 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos 1.4. Levantamento altimétrico utilizando-se teodolito O nivelamento estadimétrico é aquele feito com o teodolito. A diferença de nível entre dois pontos é dada usando-se no cálculo o ângulo vertical de inclinação e a distância não reduzida entre os dois pontos. É o processo comumente usado para levantamento planialtimétrico. As diferenças de níveis neste caso são determi- nadas através da fórmula: dn = mg (sen 2a / 2) + I - 1 m = Estadia (fio superior - fio inferior) g - número gerador (maioria dos aparelhos igual a 100) a - ângulo vertical I - altura do aparelho (fio médio) CADERNETA 5 - Caderneta usada para levantamento estadimáetrico Dados: m = FS - FI ∴ m = 1,00 metro ; α = 6o 30’; i = altura do instrumento = 1,5 metro; l = FM = 1,50 metro + i - l ⇒ ⇒ ∴ dn = 11,24m Fig. 8 - Levantamento altimétrico utilizando-se teodolito Topografia 81 Determinar a diferença de nível entre os pontos A e B da Figura 8: • Instala-se o aparelho no ponto A e após nivelado e zerado, mede-se a sua altura (do ponto A ao eixo da luneta). Esta medição é feita com o uso da mira. • A seguir visa-se a mira colocada no ponto B e faz-se a leitura da estadia (fio superior menos fio inferior). • Por último, faz-se a coincidência do fio médio com a leitura igual à medida encontrada para a altura do instrumento: Exemplo - altura do instrumento - 1,50, fio médio 1,5 e procede-se a leitura do ângulo vertical colocando-se o sinal + para leituras situadas em pontos mais elevados e menos para aquelas em pontos mais baixos. Calcula-se a diferença de nível, a qual se for positiva será somada à cota do ponto anterior e se negativa será dela subtraída. Este nivelamento não dá uma boa precisão, por isso, o seu uso deverá se restringir às situações mencionadas anteriormente. O nivelamento estadimétrico pode ser utilizado (quando necessário) em conjunto com os levanta- mentos por irradiação e poligonal aberta e fechada. Para tal basta apenas adaptar a caderneta. Para a execução do nivelamento estadimétrico usa-se o modelo da Caderneta 5. O fato de coincidir a leitura do fio médio com a altura do aparelho elimina a parte final da fórmula e esta passa a ser: Dn = mg ( sen 2a / 2) 2. Traçado de Plantas e Perfís O desenho dos trabalhos topográficos consiste na reprodução geométrica dos diferentes dados obtidos nas operações de campo, referentes ao levantamento executado no terreno. O desenho topográfico é representado em uma únicavista ortogonal, sendo a terceira dimensão, o relevo, representando ou não, dependendo do objetivo a que se destina o desenho. Os desenhos podem ser classificados em: Planimétrico Quando representa simplesmente o resultado de um levantamento planimétrico. É utilizado na descrição de qualquer porção do terreno em que não é preciso mostrar o relevo, recebendo denominação de planta planimétrica. Altimétrico Quando representa o resultado de um levanta- mento altimétrico. É chamado perfil do terreno, ou desenho de perfil. Desenho plani-altimétrico Quando representa a planimetria e altimetria de região levantada recebendo a denominação de planta topográfica, onde se descreve a posição dos acidentes naturais e das obras feitas pelo homem, como também o relevo representado em geral pelas curvas de nível. O acabamento de um desenho consiste na adoção de convenções para representação dos acidentes naturais e artificiais existentes na área levantada, na devida orientação do desenho, bem como a distribuição correta dos quadros das legendas , descrições da planta e do traçado de curvas de nível, conforme levantamento. Usar para o desenho: • Réguas graduadas de boa qualidade. • Esquadros graduados • Régua escala ou duplo decímetro • Transferidores graduados de boa qualidade com aproximação de minutos. • Compasso de boa qualidade • Lápis n.º 2 ou lapiseira grafite 0,5 mm • Borracha macia ou lápis borracha • Papel de boa qualidade, opaco ou milimetrado e papel vegetal. 82 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos Feito o estudo dos métodos e dos instrumentos empregados nas transferências dos ângulos e das distâncias passa-se agora à execução do desenho. De posse da caderneta de campo devidamente preparada, transfere-se para o papel os ângulos e distâncias que definem as posições dos pontos topográficos levantados. Para obtenção da planta definitiva, do levanta- mento realizado, o desenho topográfico passa por duas fases: 1ª - Rascunho Onde o desenho topográfico é feito à lápis e à mão, em papel opaco, podendo ser simples (tipo canson) ou papel milimetrado. Geralmente, por não dispor-se de um tecnígrafo, e por trabalhar-se com levantamento em quadrículas, prefere-se o papel milimetrado, cujas linhas verticais serão representativas da direção do meridiano magnético e do formato das quadrículas evitando-se traçado paralelos. 2ª - Desenho Original Que é uma cópia minuciosa a naquim do rascunho concluído na fase anterior. Esta fase e realizada pelo desenhista em papel transparente, que poderá ser o papel tela ou papel vegetal, colocado sobre o rascunho para então proceder-se a cópia. 2.1. Escala A escala de um desenho, é a razão constante entre o comprimento (m) de uma linha medida da planta e o comprimento (n) de sua medida homóloga no terreno. Exemplo: escala m = 0,20 cm do desenho n = 200 m no terreno Assim uma escala de 1:1000 indica que o comprimento de uma dimensão no terreno e mil vezes maior que sua homóloga na planta. Quando maior for denominador, tanto menor será a escala e menor o desenho, sendo menos o número de pormenores a figurar na planta. Estabelecida a escala, determina-se o comprimento que devem ter as linhas do desenho, multiplicando-se a escala pelo Exemplo: 400 metros na escala 1:2000 0,20 ou 20cm Exemplo: 20 cm no desenho feito na escala 1:2000 M = m x n M = 20 cm x 2000 = 40.000 cm = 400 metros A Escala em função de sua utilização no desenho, pode ser classificada em: • Escala numérica • Escala Gráfica A escala, para maior facilidade de emprego, é representada por uma fração ordinária, tendo o numerador a unidade de medida (metro) e por denominador um número que indica em quantas partes foi dividido o metro, afim de poder ser representado no desenho. Esta concepção nos leva a determinar o que chama-se de fator de escala a ser empregada, para reduzir as distâncias medidas no terreno, é suficiente multiplicá-las pelo respectivo fator. Para se obter os alinhamentos no terreno correspondentes as medidas do desenho, é necessário apenas dividir estas medidas pelo fator escala. Exemplo: 125 m terão que medida gráfica na escala 1:500? Exemplo = M.F = 125 m x 2 mm = 250 = 25 cm Exemplo 19 cm em um desenho feito na escala de 1:2500, terão que medida no terreno? Topografia 83 Escalas numéricas usadas e que podem ser consideradas preferenciais nos métodos topo- gráficos Escala Distância Leitura mínima Terreno Papel 1:500 5 m 1 cm 1 mm = 0,5 m 1:1000 10 m 1 cm 1 mm = 1,0 m 1:2000 20 m 1 cm 1 mm = 2,0 m Os detalhes de projetos e perfis do terreno serão desenhadas em escala normal 10 vezes menor que as acima referidas: • ESCALAS 1:500 1:100 1:200 No Quadro seguinte indicamos as Escalas com respectivos fatores: ESCALAS FATOR ESCALA 1:10.000 0,1 mm 1:5.000 0,2 mm 1:2.500 0,4 mm 1:2.000 0,5 mm 1:1000 1,0 mm 1:500 2,0 mm 1:200 5,0 mm 1:100 1,0 cm 1:50 2,0 cm Escolha da Escala Não existem normas rígidas para escolha de uma escala para determinado desenho. Compete ao topógrafo sua determinação de acordo com a natureza do trabalho. Na escolha dessa, o topógrafo deve observar • Extensão do terreno a representar • Extensão da área do terreno levantado comparada com as dimensões do papel, formato padrão • Natureza e número de detalhes que se pretende figurar na planta, com clareza e precisão. • Precisão gráfica com que o desenho será executado. Observação: Os acidentes, cujas dimensões forem menores que a leitura mínima permitida (quadro anterior) não figuração no desenho. Logo, nas escalas 1:500 1:1000 1:2000 e 1:5000 não podem ser representados detalhes de dimensões inferiores a 10 cm 20 cm 40 cm e 1 m respectivamente. Escala gráfica é uma figura geométrica represen- tativa de determinada escala numérica, sendo geralmente empregada em desenho feito com escala numérica, cujo denominador é um número elevado. Daí ser muito utilizado em desenho cartográfico. As escalas gráficas podem ser simples ou com- postas, sendo as compostas conhecidas como Escalas Transversais. O emprego das escalas gráficas nas determinações de distâncias naturais requer as seguintes opera- ções: • Tomar na planta as distâncias gráficas que se pretende medir • Transportar estas distâncias para a escala gráfica • Proceder a leitura dos resultados. 2.2. Perfil topográfico O perfil topográfico é a projeção do terreno como ele se apresenta ao longo dos alinhamentos de uma poligonal (ver figuras 9 e 10). No desenho topográfico os perfis são traçados de acordo com as seguintes normas básicas: 1) Embora seja uma linha curva irregular, visto como segue as irregularidade do solo, é sempre representada por segmentos retíneos entre as estacas, formando uma linha quebrada. 2) Essa linha é desenhada planificada ou desen- volvida segundo um plano curvo que é o desenho. Os elementos básicos para o traçado dos perfis vem do campo "do nivelamento", cujo resultados são consignados em caderneta, sob a forma de 84 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos interdistâncias de estacas e suas respectivas cotas. Sob o ponto de vista do traçado, os perfis não são mais que "gráficos" cartesianos ortogonais onde as abcissas são as distâncias que separam cada "estaca" na poligonal base e as ordenadas são as "cotas" dessas mesmas estacas. No caso particular de perfis topográficos, em face dos elementos ou grandezas que geralmente neles se representam e das variadas funções que podem desempenhar na prática, convém que se atende para algumas particularidades que irão distinguir perfis longi- tudinais dos transversais. Para maior eficiência do trabalho diversas operações a serem realizadas devem ser ordenadas como segue: Escala É desejável que os perfis sejam bem nítidos, salientando e até mesmo exagerando o relevo do solo, para dele tirar-se dados mais precisos com facilidade. Não se deve adotaruma única escala para ser aplicada em cotas e distâncias, isto porque o perfil irá se constituir de retas que formam entre si ângulos muitos pequenos principalmente em terrenos poucos acidentados. É desejável que os perfis sejam bem nítidos. Salientando e até exagerando o relevo do solo, e que para tal se empregue duas escalas, uma para medidas da distâncias horizontais chamada "H" e outra para as medidas da cotas ou distâncias verticais chamada "V" e que deve ser 5 a 10 vezes maior que a primeira. Assim o perfil representado será adequadamente desenhado quando se emprega-se as escalas: H = 1:1000 H = 1:2000 V = 1:100 V = 1:200 Espaço disponível É o espaço a ser ocupado pelo desenho a fim de providenciar o papel, que deverá ter o formato de um retângulo cuja base terá o comprimento total da poligonal na escala "H" e cuja altura será igual a diferença entre as cotas máxima e mínima lançada na caderneta, na escala "V". Papel O papel utilizado para o traçado dos perfis deve ser o papel milimetrado, que facilita a execução do perfil, bem como permite uma leitura rápida e perfeita de sues elementos métricos. Observação: As dimensões gráficas, no papel milimetrado nem sempre coincidem com as que são dadas pelo "duplo decímetro" ou pela régua escala, sendo portanto de suma importância não transportar segmentos de cartas para o papel milimetrado e vice versa, com uso de compasso ou outro dispositivo. Este transporte deve ser feito lendo a grandeza no papel milimetrado e marcando-a com a régua graduada no desenho da carta, na escala correspondente. 2.3. Cálculo de áreas São empregados na avaliação de áreas dos polígonos topográficos processos geométricos, analíticos e mecânicos. O processo geométrico é a decomposição do polígono topográfico em figuras geométricas. Consiste esse processo em dividir a área a ser avaliada em triângulos, retângulos e trapézios e calcular-se as áreas destas figuras com as dimensões do desenho pelas fórmulas conhecidas, tais como: • Trapézios • Triângulos • Retângulos S = Bxh As somas destas áreas parciais, assim determi- nadas, dará a área total do desenho do polígono topográfico. Neste processo cabe ao topógrafo, em vista da dificuldades apresentadas em cada caso, escolher a forma de decomposição mais conveni- entes, a forma de que as medidas das alturas dos triângulos e bases dos trapézios sejam as mais precisas possíveis. Topografia 85 Fig. 9 - Traçado do Perfil de Locação de um Dreno meio das coordenadas retangulares dos vértices, sem que seja necessário recorrer ao desenho. No processo mecânico usa-se: • Vidro ou papel transparente quadriculado (método das quadrículas). Para aplicação deste método, basta colocar um papel milimetrado transparente sobre a planta do terreno, e contar o número de centímetros e milímetros quadrados encerrados pela linha do contorno da figura que representa a área de tal desenho. Exemplo: Se contarmos 2.350 quadrículas = 2.350mm2 = 23,50cm x (1000)2 = 23,50 x 1000000 = 23500000 cm2 = 0,23ha • Planímetro que é um instrumento que permite, com rapidez e eficiência, avaliar mecanicamente a área de uma superfície plana, limitada por um contorno qualquer. É o principal e mais corrente método empregado na avaliação de áreas dos polígonos topográficos. 2.4. Convenções topográficas São os símbolos empregados nas plantas topo- gráficas para representar os acidentes naturais e Fig. 10 - Eixo das Ordenadas - Cotas do Terreno Representadas a área do desenho do polígono topográfico, para que se tenha a área do terreno, basta multiplicar-se a área encontrada do desenho, em centímetros, pelo quadrado do denominador da escala em que foi feita o desenho. Exemplo: S = Terreno = S = (desenho) x denom. Escala) S = (terreno) = 33 cm2 x 20002 S (terreno) 132000000 cm2 = 13200 m2 = 1,32 ha S (desenho) = 33 cm2 denominador Escala = 2.0002 = 4.000.000 • As demais fórmulas matemáticas estão a seguir, apenas citadas por se tratar de processo pouco utilizado, em relação aos demais. • Fórmula de Bezout ou dos Trapézios • Fórmula de Simpson S = d (BA + HG) • Fórmula de Poncelet • Segmentos Parabólicos S = 2/3 C x F onde: C = Corda f = flecha • Equivalência Geométrica O processo analítico consiste na avaliação da superfície do polígono topográfico levantado por 86 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos artificiais existentes na área levantada. O autor de uma planta deve selecionar os acidentes a serem representados, a fim de não sobrecarregar uma planta com detalhes desnecessários. A principal regra da convenção deve ser simples e distinta, pequena e fácil de desenhar, de modo que dispense até legenda. De um modo geral, uma planta topográfica completa deve trazer as seguintes indicações: - As linhas indicativas dos limites das divisões políticas ou particulares. São linhas limítrofes do Estado, município, distritos e entre propriedades. • A posição relativa dos acidentes naturais e artificiais • Os elementos indicativos das condições de água e vegetação • A representação do relevo ou as indicações de elevação e depressões. • A direção e comprimento de cada linha • A localização dos marcos encontrados ou colocados • Os nomes dos proprietários das terras confron- tantes • Uma legenda esclarecendo nome da proprie- dade, nome do proprietário, localização, escalas desenho, áreas do projeto em unidades do sistema métrico decimal, data do levantamento, nome e assinatura do autor e número de Carteira do Crea. • Orientação topográfica completa com as posições representativas dos meridianos verdadeiro e magnético (se necessário). • Anexa à planta, caderneta de campo ou planilhas de cálculo, certificando o levantamento topográfico realizado. As convenções topográficas se dividem em quatro categorias: • Convenções para representar os elementos planimétrico ou acidentes artificiais • Convenções para representar os elementos hidrográficos ou tudo que relacione com água. • Convenções para representar os elementos de vegetação, matas, culturas e pastagens. • Convenções para representar os elementos hipográficos, ou a altimetria da área estudada. As cores ajudam também a distinguir os símbolos ou convenções de um desenho, sendo a cor preta indicativa de acidentes natural, a cor vermelha acidente artificial em construção ou projeto, a cor azul os elementos hipográficos, a cor verde os elementos de vegetação e a cor marrom o relevo da água. 2.5. Curvas de nível Significado Em topografia curva de nível é a interseção da superfície do solo com um plano horizontal de cota conhecida. São as linhas que representam o relevo do terreno. Por meio dessas curvas pode-se representar com suficiente precisão o relevo do solo de qualquer terreno e obter delas todos os dados que interessam ao conhecimento desse relevo, tais como: • Elevação do terreno • Depressões do terreno • Espigões e vales Dos exemplos apresentados podemos concluir algumas regras ou preceitos básicos sobre traçado de curvas de nível como: a) As curvas de nível são sempre fechadas. A existência de curvas abertas em cartas geográficas significa apenas que elas se fecham fora dos limites do desenho. b) As curvas de nível não se cortam, quando no máximo podem se superpor ou tangenciar. Cada curva representa um plano horizontal diferente logo não se encontram. Existem casos parecem cruzarem-se, isto é devido a inclinação negativa do terreno. Topografia 87 c) Quanto mais próximos entre si, as curvas de nível, mais inclinado será o terreno (Figuras a e b) d) Se em direção perdincular a uma serie de curvas de nível as cotas crescem, trata-se de um terreno em aclive ou rampa, em caso contrário trata-se de um declive ou ladeira. e) Quando seguindo a direção acima mencionada as cotas de curva de nível decrescem para direções opostas, trata-se de um vale ou talvegue. Se crescem , em idênticas condições representamum espigão ou linha de cumeada. As curvas de nível são traçadas de modo a determinar entre si uma diferença de cotas, sempre constante, de valor prefixado. As curvas são desenhadas por pontos e estes são obtidos por meio de dados colhidos nos desenhos dos perfis e das seções transversais. Quanto as convenções habitualmente usadas no traçado de curvas de nível, pode-se criar: • Curva de nível em linha continua, fraca ou média, traçada a mão ou com tira linhas. • Linhas mais fortes nas curvas correspondentes a cotas cujo valor seja múltiplo de 5 ou cujo valor represente múltiplo inteiro de 5 metros. • Quando necessário acrescente-se curvas de nível suplementares entre curvas contínuas • A cota de uma curva de nível é indicada pelo numero correspondente, o qual deve acompanha- la sempre: Se a curva não se fecha nos limites da carta deve ter a cota escrita sobre ela mesma. • Quando a curva de nível atravessa uma região do levantamento em que não pode ser ali determinada (leito do rio, casa etc.) deixa de ser traçada ou é figurada por linhas interrompida. • Quando o desenho é colorido, as curvas de nível são traçadas com tinta forte misturadas com nanquim preto. Os processos para traçado de curvas de nível, consistem no emprego de tabelas e fórmulas. Tabela para Interpolação de Curvas de Nível Escala adotada 1 : 1.000 Na relação 4/3 escala 1 : 1000, encontra-se na tabela 8,5mm, solução: no primeiro caso a curva passará a 10mm, isto é, no meio das cotas, e no segundo caso passará a 8,5mm do ponto cuja diferença for menor relação a curva de nível 300, logo a 8,5mm de 270. A definição das curvas a serem interpoladas por meio do cálculo baseia-se no emprego de regra de três. O exemplo abaixo esclarece o procedimento de cálculo: Sejam as cotas de dois pontos 980 . . 930 20m Interpolar a curva 970. 1) Determinar a diferença entre as cotas, no caso igual a: 980 - 930 = 50 que corresponde a diferença de nível entre os dois pontos na distância de 20 m. 88 Drenagem como Instrumento de Dessalinização e Prevenção da Salinização de Solos Fig. 11 - Exemplo do Emprego da Tabela (escala adotada 1:1.000) Bibliografia 1- ESPARTEL L E LUDERITZ J. - Caderneta de campo. Porto Alegre: Editora Globo, 1975. 2- EUCLYDES H.P. Trabalhos necessários ao estudo e projeto de saneamento agrícola. Belo Horizonte: Fundação Rural Mineira, 1982. 81 p. 3- EUCLYDES H.P. Curso de topografia. Uberlân- dia:1978. 11 p. 4- EUCLYDES H.P., CARDOSO F.A - Informações sobre utilização prática do nivelamento estadimétrico e trigonométrico. Viçosa: Uni- versidade Federal de Viçosa, 1976. 21 p. 5- SANTOS A C.S. - Roteiro para levantamento Topográfico no Provárzeas. Pouso Alegre: 1978. 10 p. Traçar uma curva de nível entre as cotas 320, 280, 340 e 270 no alinhamento AB. Curva a ser traçada = Curva 300 Na relação de 1:1 na escala 1:1.000 encontra-se o valor 10 mm 340 - 300 = 40 300 - 270 = 30 8,5 mm 2) Determinar a diferença entre a maior cota e a cota a ser interpolada 980 - 970 = 10 3) Estabelecer a regra de três: 50 — 20 10 — x x=4m 4) Marcar 4 metros a partir do ponto de maior cota. 980 . . 970 . . 930 4m 16m