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REPRESENTAÇÃO DO RELEVO Docente: Ismara Simão RELEVO O relevo da superfície terrestre é uma feição contínua e tridimensional. Corresponde às variações que se apresentam sobre a camada superficial da Terra. Para que um projeto de engenharia seja implantado, é necessário conhecer o relevo do terreno local. Além da localização dos elementos geográficos do terreno, o projeto apresentará também uma representação do relevo, indicando as elevações e depressões do mesmo. REPRESENTAÇÃO DO RELEVO A representação do relevo registra e permite visualizar a forma do terreno fornecido por leitura da cota altimétrica dos pontos desejados. Existem diversas maneiras de representar o mesmo, sendo: • Representação por pontos cotados; • Representação em curvas de nível; • Representação do perfil do terreno; • Representação por vista em perspectiva. Os mais usuais são as curvas de nível e os pontos cotados. REPRESENTAÇÃO POR PONTOS COTADOS A representação por pontos cotados é a forma mais simples de representação do relevo. As projeções dos pontos no terreno têm representado ao seu lado as suas cotas ou altitudes. Normalmente são empregados em cruzamento de vias, adutoras, rede de esgoto e picos de morros. REPRESENTAÇÃO EM CURVAS DE NÍVEL • A representação do relevo por curvas de nível é a forma mais tradicional; • Uma curva de nível é uma isolinha, ou seja, uma linha desenhada em planta representando uma sequência de pontos com o mesmo valor altimétrico. Assim, a mesma une pontos com a mesma cota ou altitude; • As curvas de nível, representam em projeção ortogonal a interseção da superfície do terreno com planos horizontais paralelos. CURVAS DE NÍVEL A diferença de cota ou altitude entre duas curvas de nível é denominada de equidistância vertical, obtida em função da escala da carta, tipo de terreno e precisão das medidas altimétricas. Geralmente elas são desenhadas em intervalos de 5 metros, com valores indicados em cada quinta curva (chamada de curva mestra) a qual é destacada no desenho com um traço colorido ou com maior espessura de linha. CURVAS DE NÍVEL A ordem dos valores das curvas de nível indica se elas representam uma elevação ou depressão. Se as curvas de nível de menor valor envolverem as curvas de menor valor, tem-se uma elevação (na figura, valor de A é menor que o valor de E). No caso contrário, tem-se uma depressão (valor de A maior que o valor de E). ELEVAÇÃO DEPRESSÃO CURVAS DE NÍVEL • Toda curva de nível deve se fechar em si mesma, embora isto muitas vezes ocorra fora da planta topográfica em que ela está sendo desenhada; • As curvas de nível são perpendiculares à direção de máxima declividade do terreno; • A declividade entre duas curvas consecutivas é considerada uniforme; • A distância horizontal entre as curvas de nível indica a taxa de declividade do terreno. Maior espaçamento indica menor declividade e vice-versa; • Curvas de nível irregulares indicam terreno rugoso, enquanto que curvas de nível suaves indicam terreno uniforme; • Duas curvas de nível nunca se encontram, exceto em muros de arrimo ou em casos raros de cavidades; • As curvas de nível não apresentam pontas; • Uma curva de nível nunca se divide em duas de mesma altitude. CURVAS DE NÍVEL Para que a representação gráfica por meio de curvas de nível reflita ao máximo as condições altimétricas do terreno, o engenheiro deve destacar alguns acidentes geográficos elementares do relevo durante o levantamento em campo, tais como: talvegues, espigões, divisores de água e o pé e a crista de taludes. Da mesma forma, devem-se indicar também as zonas mortas e os muros de arrimo existentes no terreno. Espigão (Divisores de água) Crista do talude Pé do talude Talvegue Zona morta TRAÇADO DAS CURVAS DE NÍVEL Com o levantamento topográfico altimétrico são obtidos diversos pontos com cotas/ altitudes conhecidas. A partir destes, uma vez localizados com as coordenadas planas na carta, é que as curvas serão desenhadas. O que se faz, na prática é, a partir de dois pontos com cotas conhecidas, interpolar a posição referente a um ponto com cota igual à cota da curva de nível que será representada. MÉTODO GRÁFICO A interpolação das curvas baseia-se em diagramas de paralelas e divisão de segmentos. São processos atualmente pouco aplicados. Entre os métodos, está o de Divisão de Segmentos: inicialmente, toma-se o segmento AB que se deseja interpolar as curvas. Pelo ponto A traça-se uma reta r qualquer, com comprimento igual ao desnível entre os pontos A e B, definindo-se o ponto B´. Emprega-se a escala que melhor se adapte ao desenho. MÉTODO GRÁFICO Em seguida, marcam-se os valores das cotas sobre esta reta e une-se o ponto B´ ao ponto B. São traçadas então retas paralelas à reta B´B passando pelas cotas cheias marcadas na reta r. A interseção destas retas com o segmento AB é a posição das curvas interpoladas. MÉTODO NUMÉRICO Utiliza-se uma regra de três para a interpolação das curvas de nível. Devem ser conhecidas as cotas dos pontos, a distância entre eles e a equidistância das curvas de nível. Por exemplo, sabe-se que a distância entre os pontos A e B no desenho é de 7,5 cm e que o desnível entre eles é de 12,9 m. Deseja-se interpolar a posição por onde passaria a curva com cota 75 m. É possível calcular o desnível entre o ponto A e a curva de nível com cota 75 m ( 75 m - 73,2 = 1,8 m). Sabendo-se que em 7,5 cm o desnível entre os pontos é de 12,9 m, em "x" metros este desnível será de 1,8 m. A. Da mesma forma, é possível calcular os valores para as curvas 80 e 85 m (respectivamente 3,9 e 6,9 cm). REPRESENTAÇÃO DO PERFIL DO TERRENO A representação do perfil de um terreno corresponde à representação gráfica de um corte vertical do relevo deste terreno, mostrando as suas elevações e depressões ao longo de um alinhamento definido sobre o mesmo. REPRESENTAÇÃO DO PERFIL DO TERRENO Durante a representação de um perfil, costuma-se empregar escalas diferentes para os eixos X (distância) e Y (altitude), buscando enfatizar o desnível entre os pontos, uma vez que a variação em Y é menor. A relação mais comum é representar a vertical com exagero de10x em relação à horizontal. Por exemplo, pode-se utilizar uma escala de 1:100 em X e 1:10 em Y. Na figura a seguir, a relação é de 4x. REPRESENTAÇÃO DO TERRENO O desenho de um perfil pode ser obtido a partir de três procedimentos: • Por intermédio de um levantamento altimétrico; • Por intermédio da interpolação de pontos sobre uma planta com curvas de nível; • Por intermédio de um Modelo Numérico de Terreno. LEVANTAMENTO ALTIMÉTRICO O procedimento, nesse caso, consiste em calcular as altitudes dos pontos característicos do alinhamento do perfil, a partir da aplicação de um método de nivelamento (nível ou tecnologia GNSS). A operação consiste em definir o alinhamento sobre o terreno e o nivelamento dos pontos caracteríticos do mesmo. INTERPOLAÇÃO COM CURVAS DE NÍVEL O procedimento, neste caso, consiste em traçar o alinhamento do perfil sobre as curvas de nível de uma planta topográfica e interpolar os valores das altitudes dos pontos equidistantes do alinhamento ou os valores inteiros das curvas de nível que interceptam o alinhamento. Em seguida, desenha-se o perfil considerando as altitudes interpoladas com suas distâncias correspondentes. MODELO NUMÉRICO DE TERRENO Os sistemas de modelagem numérica do terreno (MNT) ou modelagem digital do terreno (MDT) já permitem obter o traçado de qualquer perfil definido sobre o modelo, bastando pra isso que o usuário indique o alinhamento desejado sobre a superfície modelada. QGIS TOPOGRAPH GOOGLE EARTH REPRESENTAÇÃO POR VISTA EM PERSPECTIVA Desenhar um relevo em perspectivacorresponde exatamente desenhar a perspectiva de qualquer superfície. Para tanto, basta uma planta com pontos cotados, ou um modelo numérico do terreno, e aplicar sobre a mesma os princípios do desenho em perspectiva. CONVENÇÕES TOPOGRÁFICAS CONVENÇÕES TOPOGRÁFICAS Limites Internacional Interestadual Intermunicipal Áreas especiais Estradas de rodagem Auto-estrada Pavimentada Auto-estrada sem pavimentação Auto-estrada sem pavimentação Auto-estrada sem pavimentação Federal Estadual 2 ou mais vias 1 ou 2 vias Tráfego periódico CONVENÇÕES TOPOGRÁFICAS Estradas de ferro Bitola normal ou larga Bitola estreita Vegetação Mata, Floresta Cultura permanente Cerrado, macega, caatinga Cultura temporária Árvore Isolada Demais convenções topográficas consultar o Anexo B da norma NBR 13133:1994. Via simples 2 ou mais vias Via simples 2 ou mais vias EXERCÍCIO 1 Dadas as curvas de nível e os pontos A, B, C e D, pede-se: 1 - O espaçamento entre as curvas de nível (eqüidistância). 2 - A cota dos pontos A, B, C e D. 3 - A distância AB. EXERCÍCIO 1 EXERCÍCIO 2 Traçar as curvas de nível, na escala de 1:1000, a partir dos pontos abaixo. E (m) N (m) H (m) A 100 120 0 A' 110 148 0 B 120 150 0 C 170 145 0 C' 183 138 0 D 181 120 0 D' 183 105 0 E 170 100 0 F 150 110 0 G 120 100 0 AG 105 105 0 H 105 120 50 H' 105 109 50 I 120 140 50 I’ 120 103 50 J 134 120 50 E (m) N (m) H (m) K 120 105 100 L 108 120 100 M 120 135 100 N 130 120 100 O 111 120 150 P 120 130 150 Q 125 120 150 R 117 111 150 S 113 120 200 T 117 126 200 U 121 120 200 V 118 115 200 E (m) N (m) H (m) A1 141 120 50 B1 163 142 50 C1 175 120 50 D1 177 105 50 E1 161 111 50 F1 148 120 100 G1 164 138 100 H1 170 120 100 I1 175 106 100 J1 161 113 100 K1 159 120 250 L1 164 124 250 M1 167 120 250 N1 172 109 250 O1 167 115 250 EXERCÍCIO 2 A partir das curvas de níveis traçadas, projetar o perfil topográfico do relevo, passando o corte pelo ponto N=120, na escala de 1:5000. EXERCÍCIO 2 - RESPOSTA EXERCÍCIO 3 Dados os pontos cotados, desenhar as curvas de nível. Comparar com as curvas geradas a partir de um programa para Modelagem Digital de Terrenos. Desenhar as curvas com equidistância de 0,5 m. As cotas estão em metros. Desenhar na escala 1:625 EXERCÍCIO 3
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