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1 TOPOGRAFIA Professor Alexandre Piffano de Resende Eng Cartógrafo 2 3 P LA N IM E TR IA e A LT IM E TR IA 1 4 5 Planimetria e Altimetria A Planimetria é a parte da Topografia que estuda os métodos e procedimentos que serão utilizados na representação do terreno. Adotando-se uma escala adequada, todos os pontos de interesse são projetados ortogonalmente sobre um plano (plano horizontal de referência), sem a preocupação com o relevo. A Altimetria é parte da Topografia que estuda os métodos e procedimentos que levam a representação do relevo. Para tal, é necessário medir apropriadamente o terreno, calcular as alturas (cotas ou altitudes) dos pontos de interesse e representá-los em planta mediante uma convenção altimétrica adequada. Representação do terreno Existem vários procedimentos para se representar o terreno em planta. No primeiro momento o interesse será centrado na representação altimétrica do terreno que, usualmente pode ser levada a efeito usando-se dois procedimentos consagrados: através dos pontos cotados e das curvas de nível. 6 7 T O P O LO G IA F O R M A S D O T E R R E N O 2 8 9 TOPOLOGIA - FORMAS DE TERRENO Definição: Estudo das formas do relevo terrestre para finalidade de representação topografia. Compreende: a) Estudo da erosão normal; b) Estudo das modificações trazidas ao relevo por certas influências, como natureza das rochas, tectônica, climas etc. Ensina a interpretar as formas que se vê; analisá-las e sobre o próprio terreno, concluir quais as formas vizinhas que não podemos ver. Aplicada à leitura de cartas, a TOPOLOGIA permite concluir sobre as formas do terreno, sua natureza e a estrutura do mesmo. Quanto mais bem definidas forem às formas e terreno, mais precisas e detalhadas serão as informações que as cartas poderão dar. A ação dos agentes de ordem interna e externa (erosão) é o principal fator da modelagem da superfície topográfica e que lhe empresta formas diversas, que passaremos a estudar. 1. CURVAS DE NÍVEL (isoípsa; curva hipsométrica) : Linha representada em uma carta ou mapa destinada a retratar matematicamente uma forma de relevo. Esta curva une todos os pontos de igual altitude*, acima ou abaixo de uma superfície de referência, em geral o nível médio do mar. *Altitude: Distância vertical a partir de um datum (superfície de referência), geralmente o nível médio do ma r até um ponto ou objeto na superfície da Terra. 10 2. ELEVAÇÃO E DEPRESSÃO Examinando-se o terreno em conjunto, iremos verificar a existência de duas formas fundamentais: ELEVAÇÕES e DEPRESSÕES. ELEVAÇÃO: Na sua representação gráfica as curvas de nível de menor valor envolvem as de maior valor. DEPRESSÃO: Na sua representação gráfica as curvas de nível de maior valor envolvem as de menor valor. EX: As superfícies laterais das Elevações ou Depressões podem ser denominadas de Vertentes, Encostas, Flancos ou Faces, e quando muito íngremes tomam o nome de ESCARPAS. Numa inspeção que se fizesse da Superfície Terrestre, situados a uma grande altura, veríamos a mesma sob a forma esférica, sem poder destacar ou avistar qualquer de seus acidentes (elevações ou depressões). A medida, porém, que fossemos nos aproximando, perceberíamos as principais saliências, dispostas em linhas separadas por depressões. O aspecto da superfície terrestre pode ser assemelhado a uma sucessão de ângulos diedros, ora com a concavidade voltada para baixo, ora voltada para cima. 240 250 260 280 290 300 310 270 11 A) Destacando-se esses diedros para analisá-los separadamente, vamos encontrar: Seja o diedro convexo cuja aresta é AB , sendo AB a linha de junção das duas Vertentes, Encostas,Flancos ou Faces: A aresta AB é ainda a linha que divide as águas da chuva com as duas vertentes que a determinam. É, portanto, uma “ Linha de Separação das Águas” e por isso, recebe o nome de “ DIVISOR DE ÁGUAS” ou “ LINHA DE FESTO”. Na figura cada seta indica o caminho percorrido por uma “gota d’água” a partir do Divisor de Águas. espinhaço Divisor de águas A “forma positiva” recebe também o nome genérico de ESPINHAÇO. A B 12 B)FORMA NEGATIVA A aresta CD é ainda a linha que reúne as águas das duas vertentes que a determinam, é, portanto, uma linha de captação de águas e por isso, recebe o nome de TALVEGUE. A “forma negativa” recebe o nome genérico de VALE, como se vê, é um reentrante do terreno, formado por duas vertentes. TALVEGUE é a linha mais profunda do vale, ou seja, o “caminho por onde se escoam as águas”. As setas, na figura, indicam o caminho a ser percorrido por duas gotas que caem em VERTENTES OPOSTAS e vão se reunir no TALVEGUE. C) FORMA NEUTRA: A junção de duas vertentes pode dar lugar a uma forma positiva ou negativa, sendo a aresta do diedro uma linha neutra que NÃO DIVIDE e NEM REUNE as águas pluviais. I- Ao passar por EF – a água ganha velocidade II - Ao passar por GH - a água perde velocidade. Seja o diedro côncavo, cuja aresta é CD, sendo CD a linha de junção das duas Vertentes, Encostas,Flancos ou Faces: C D E F G H 13 3. LINHA DE MUDANÇA DE DECLIVE É uma linha em que a superfície do terreno experimenta uma brusca mudança de direção. Pelas figuras ao lado é fácil observar que: a. nas formas POSITIVAS as águas divergem do “divisor”; b. nas formas NEGATIVAS as águas convergem para a linha de reunião das águas c. na junção das vertentes o declive é mais suave do que nos flancos. d. as linhas de divisão e de junção, formam, por assimdizer, o “esqueleto da forma do terreno”. 14 4. FORMAS ELEMENTARES DE TERRENO Fig. 1 – Espigão - divisor de águas Fig. 2 – Assento Fig. 3 – Garupa Fig. 4 – Esporão – parte terminal de uma Linha de Cumeada 210 220 230 250 240 200 15 Vales : Extensão de terreno entre morros ou serras ao longo do qual corre, geralmente, um rio ou riacho. Grande área de terra drenada por um rio principal e todos os seus afluentes. Os Vales podem ser estreitos ou largos conforme indicam as figuras abaixo: Vales Lagos: Vales Estreitos: Grota Obs.: Quando num vale ESTREITO existe ainda vegetação este recebe o nome de RAVINA; se na Ravina encontramos solo pedregoso e água, esta habitualmente passa ser conhecida como GROTA. 16 4.1. DEPRESSÕES NO DIVISOR DE ÁGUAS: 4.1.1. COLO,SELA ou SELADA: É uma depressão no divisor de águas, que se caracteriza pelo fato de que, nesse ponto, o terreno sobe para os dois lados opostos e desce para os outros dois. O ponto mais baixo do “divisor da sela” recebe nome de VÉRTICE ou CENTRO da sela. Quanto ao sentido, as selas se classificam em Longitudinais e Transversais. LONGITUDINAL- Quando a maior extensão da sela é no sentido do divisor de águas. 17 TRANSVERSAL - Quando a maior extensão da sela é perpendicular ao sentido do divisor de águas. As selas são pontos de passagem indicados para as vias de comunicação, por serem as partes mais baixas a transpor de uma vertente para outra. As selas ainda se classificam em : DESFILADEIRO: Quando a sela é uma passagem de grande extensão e apresenta acesso difícil às encostas que a formam. ACESSO DIFÍCIL Longa Extensão 18 CORREDOR: Quando a sela é uma passagem de grande extensão e apresenta acesso fácil às encostas que a formam. GARGANTA: Quando a sela é uma passagem curva, estreita e que pode ser rapidamente transposta. Sentido das águas 3 4 0 4 0 0 34 0 4 2 0 19 CAÑÓNS: Também conhecidos como BRECHAS, são passagens estreitas e profundas entre duas elevações, em geral, pelos cañóns corre um rio. 4.1.2. BACIAS: Recebem o nome de “BACIA” as depressões resultantes da reunião de dois ou mais vales. BACIA, é pois, um vale largo, de forma mais ou menos circular, cercado de elevações, com escoamento para suas águas. Quando um vale não tem escoamento para suas águas, recebe o nome de CUBA ou CALDEIRÃO; e , neste caso, as curvas de nível são todas fechadas, com as de menor altura envolvidas pelas de maior altura . No caso da bacia dar lugar à formação de um rio, ela recebe o nome desse mesmo rio. Ex.: Bacia do Rio São Francisco. Curva maior Curva menor 20 Hidrograficamente, os vales são ditos : PRINCIPAIS : De fraca declividade, bem profundos e por onde correm os grandes rios. SECUNDÁRIOS: Nem sempre pelos vales correm rios, existem vales secos por onde correm rios periódicos ou temporários e rios intermitentes. Curiosidades: Os córregos tomam o nome de “SANGA” quando correm sobre escavações fundas e de pouca declividade. Chamam-se “ESTREITOS” de um rio o ponto em que ele, correndo sobre pedras, mostra-se com um mínimo de largura. À medida que vão se aproximando da foz, o rio tem seu volume aumentado pelo recebimento das águas de seus “afluentes iniciais”. Nascente ou Cabeceira de um rio é a região onde o rio começa a receber as águas de seus afluentes iniciais . MONTANTE – No sentido das nascentes ou cabeceiras do rio. JUSANTE – No sentido da foz do rio. 5. FORMAS ISOLADAS: 5.1. Elevações de Pequeno Porte: MAMELÃO: Pequena elevação de vertentes arredondadas e de declive uniforme. O seu ponto mais alto recebe o nome de VÉRTICE, COCORUTO ou TOPO. COLINA: Pequena elevação de forma alongada, com encostas de declive suave. A colina toma o nome de OUTEIRO, quando é plano o terreno que a circunda. SERRO: Pequena elevação de forma alongada, com encostas rochosas. Quando o “SERRO” tem sua parte mais alta semelhante aos dentes de uma serra de carpinteiro, recebe o nome de “SERROTE”. Quando pequenas elevações não têm características dos mamelões, serros ou serrotes, são, então, denominados por suas alturas. Ex. : Cota 300. DUNAS: Pequenas elevações formadas por ventos fortes e constantes que sopram nos desertos e nas praias. 21 5.2. Elevações de Grande Porte: MONTE: Elevação de porte considerável e que se destacava bastante do solo circunvizinho. Essa denominação sempre vem acompanhada de um nome próprio. Ex. Monte Aghá. PENHASCO : Grande pedra ou rochedo, também conhecido como Babilônia. Ex. Pão-de-açucar. MORRO: OBS.: O ponto culminante das formas isoladas de grande porte recebe o nome de cume, cimo, ou topo. Elevação de aspecto geral semelhante ao monte, porém de porte mais modesto. Ex: Morro da Mangueira. 22 6. FORMAS COMPLEXAS: De um modo geral, as formas complexas recebem o nome de “montanhas”. MONTANHA: Aglomerado de elevações de grande porte, tendo forma e natureza diferentes. Cadeia de Montanhas: Série de montanhas que se sucedem numa grande extensão, segundo uma direção geral. Cordilheira: Sistema de montanhas, geralmente, paralelas e próximas do litoral. Ex.: Cordilheira dos Andes. Serra: Série de montanhas que se sucedem de forma muito alongada, e em seu divisor de águas vamos encontrar pontos culminantes em forma de dente de serra. Ex.: Serra do Mar, Serra da Mantiqueira. Às vezes as serras são constituídas por outras secundárias, em Minas Gerais, por exemplo, a Serra Negra é uma ramificação de Serra do Espinhaço. Das Cordilheiras e Serras se lançam ramificações em sentido mais ou menos normal à direção geral, montanhas alongadas que recebem o nome de “Contra-Fortes” e por sua vez o Contra-Forte também se ramifica até “descaracterizar-se” numa forma mais baixa ou extinguir-se. 23 MACIÇO: Aglomerado de montanhas apresentando o aspecto de um grande círculo de elevações em torno de um ponto culminante, central. No divisor de águas das formas complexas, existem vértices salientes que, de acordo com suas formas, recebem nomes, tais como: PICO :Maciço da Tijuca, que tem seu ponto culminante no Pico da Tijuca (1022,0 m). Mestre Álvaro Quando o vértice se apresenta de forma cônica Pico Ibituruna-MG 24 DEDO ou AGULHA : Quando se apresenta escarpado e fino. Ex.: Dedo de Deus na Serra dos Órgãos. ZIMBÓRIO: Quando se apresenta com a forma de cúpula. MESA: Quando se apresenta com a forma tabular A parte mais baixa das formas complexas, recebe o nome de Raiz, Aba ou Fraldas. O ponto mais alto da reunião de duas ou mais linhas de Festo recebe o nome de “Nó de Crista”, quando o dito nó não é o mais alto, recebe o nome de “Nó Topográfico”. OBS.: As curvas de nível funcionam como setas apontando para a NASCENTE do rio. Nó Topográfico Nó de Crista 25 7. LEIS DO MODELADO: Resultam da observação da natureza, diante da formação do relevo pelos agentes internos e agentes erosivos externos, quais sejam: • Água: Mar (erosão marítima); Rios (erosão fluvial); Chuva (erosão pluvial) • Vento: eólica • Sol • Gelo: glacial • Gravidade As leis do modelado se baseiam fundamentalmente nas REGRAS PRÁTICAS DE BRISSON. Essas regras são relativas aos três principais elementos de modelado: a) Linhas de Talvegue e cursos d’água b) Vertentes c) Linhas de divisão de águas 7.1. REGRAS CONCERNENTES AOS TALVEGUES E CURSOS D’ÁGUA 1º) De um ponto qualquer do terreno podemos sempre descer até ao mar, sem nunca subir. Esta lei é também conhecida como a “lei da continuidade dos declives”. Só excepcionalmente, teremos na natureza uma cuba. 2º) A declividade de um curso d’água ou linha de TALVEGUE decresce de montante para jusante. 26 3º) Se desenvolvermos sobre um plano vertical os perfis de um curso d’água e de seus afluentes, veremos que a curva perfil do rio principal envolverá as de seus afluentes e as de cada um destes, por sua vez as dos sub - afluentes. Conseqüências : a) Nas proximidades e a montante do ponto de confluências de dois cursos d’água, as curvas de nível cortarão o talvegue do rio principal mais longe do ponto de confluência do que o talvegue do rio secundário ou afluente. b) O ângulo formado por dois cursos d’água em sua confluência é, em geral, menor do que 90º. c) Na confluência, o rio principal forma com o afluente, uma curva convexa, tanto mais acentuada quanto mais importante for o afluente. 4º) Nas sinuosidades de um curso d’água as curvas exteriores apresentam declives maiores do que as curvas interiores. 27 Conseqüências: a) Em conseqüência da “força centrífuga”, não raro o rio rompe o terreno na direção da referida força, formando um novo leito e abandonando o primeiro. b) Quando um rio corre na base de uma elevação, em geral, as curvas de nível acompanham o formato do leito do mesmo. c) Quando o rio se subdivide em muitos ramos sinuosos, formando ilhas irregulares, podemos concluir que o vale é largo e o talvegue pouco profundo. d) Havendo um curso d’água com traçado quase retilíneo, podemos concluir que o vale é estreito e o talvegue com declive muito acentuado. 7.2. REGRAS RELATIVAS ÀS VERTENTES: 5º) Em geral, as curvas de nível de mesma altura se fazem seguir sobre as duas partes de uma mesma encosta, separadas apenas por um vale lateral – é a chamada “lei da continuidade da vertente”. 28 7.3. REGRAS RELATIVAS A LINHAS DE DIVISÃO DE ÁGUAS 6º) Quando uma linha de festo separa dois cursos d’água, ele se eleva quando os dois cursos se afastam e se abaixa quando os dois cursos se aproximam. Conseqüência: Quando dois cursos d’água se encontram, após correrem separados por um divisor, o curso d’água resultante fica sensivelmente no prolongamento do divisor que os separa. 7º) Se dois cursos d’água têm níveis diferentes, a linha de festo que os separa se aproxima mais daquele que estiver em nível mais elevado. 8º) Sempre que uma linha de festo muda de direção, lança, por menor que seja, um Contra-Forte que se opõe à bissetriz do ângulo de mudança de direção. 9º) Entre dois talvegues vizinhos, que nasceram do mesmo lado de uma linha de festo, haverá sempre um divisor que os separa, por mais fraco que esse divisor seja. 29 Conseqüências: a) Às vezes a linha de festo se abaixa formando uma sela. b) Outras vezes, os dois cursos tomam direções opostas, dando lugar a uma sela entre seus cotovelos. 10º) Quando dois talvegues nascem em lados opostos de uma mesma linha de festo, esta se abaixa formando nesse ponto uma sela. Conseqüências: Quando diversos cursos d’água, partindo de um mesmo ponto seguem direções diversas, há obviamente, na sua origem um ponto culminante. 30 CONE DE DEJEÇÃO: Quando durante o seu curso, um rio se bifurca, entre suas bifurcações forma-se um leque chamado cone de dejeção ou de aluvião. Este cone de dejeção se forma em conseqüência os materiais transportados pelo rio, materiais esses que passando com velocidade pelos declives fortes vão se acumular quando encontrarem declives fracos, obrigando assim o rio a se bifurcar. REGRA DE BONLANGER: Quando uma elevação apresenta uma encosta com declive suave, em geral, a encosta oposta apresentará um declive íngreme (acentuado). Outras vezes, a encosta de elevação apresenta um declive suave na sua base, passando a um declive forte no seu topo, ocorrendo o inverso na encosta oposta. 31 FORMAS DE TERRENOS A PARTIR DE “PONTOS ALTIMÉTRICOS” COLHIDOS NO TERRENO: 6 2 0 6 4 0 6 1 0 6 6 0 6 1 5 6 5 0 6 2 0 6 1 5 6 1 0 C A S O 1 6 1 0 32 6 1 0 6 7 0 6 1 0 6 6 0 6 0 9 6 5 0 C A S O 2 6 7 0 6 6 0 6 5 0 33 C A S O 3 6 0 5 6 0 5 6 6 0 6 0 5 5 4 0 6 6 0 6 6 0 6 6 0 5 4 0 34 4 4 0 4 2 5 4 0 0 4 4 0 4 8 0 C A S O 4 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 35 Mapas Topográficos Objetivos 1- Após esta atividade você estará apto a : Ler e interpretar um mapa topográfico Visualizar o relevo com o auxílio do mapa topográfico Os mapas topográficos nos mostram a elevação do terreno, com esse mapa podemos identificar morros, vales, lugares altos ou baixos.O que caracteriza um mapa topográfico é a presença de curvas de nível e pontos cotados. No topo do mapa acima podemos ver um mapa com curvas de nível que indicam a elevação do terreno (dois morros) que pode ser visto na parte de baixo da figura (corte ou perfil). O mapa representa as curvas de nível em um intervalo de 10 metros. Curvas de Nível 1. Qual o morro mais alto? A ou B? 2. Qual dos morros possui maior inclinação das encostas? 3. Qual a diferença de altura entre as curvas de nível? 4. Qual é a altitude do morro A? E do morro B? 5. Onde as curvas de nível são mais próximas? Morro A ou morro B? O que isso indica? 36 Exercícios: Indique os Talvegues e as linhas de Crista nas figuras a seguir: 2- Marque o Divisor de águas, os Talvegues e as Encostas nas figuras abaixo: Curvas de nível no plano Curvas de nível indicando a elevação do relevo 37 38 39 40 41 42 NOÇÕES DE DESENHO TOPOGRÁFICO O sistema utilizado na representação da superfície terrestre é o sistema de projeções cotadas, que é ideal para formas que tem uma dimensão muito pequena em relação a outra com dimensões muito grande - relevo. Alguns termos utilizados no desenho topográfico: Superfícies Topográficas: São superfícies não geométricas cujas representações são aproximações da realidade. O princípio básico da representação consiste em considerar-se um feixe de planos paralelo e eqüidistantes, estes planos seccionam a superfície segundo curvas de nível, estas curvas são representadas ortogonalmente no plano de projeção. Quanto mais próximos os planos eqüidistantes maior o rigor do trabalho. As curvas de nível (nos levantamentos topográficos) são obtidas a partir de seções sucessivas feitas no terreno, nas quais os pontos de cotas iguais são ligados. O levantamento topográfico que apresenta curvas de nível é dito planialtimétrico, pois além de conter os limites do terreno contém suas características de relevo. 43 O que apresenta apenas o perímetro de um terreno um percurso (poligonal) é dito planimétrico. Corte - quando a construção que se quer executar tem cota menor que a da superfície natural do terreno, faz-se uma escavação que recebe o nome de corte. Os declives dos taludes dos cortes variam de acordo com a natureza do terreno e da altura do corte. Os valores mais adotados são: a) material com possibilidade de desmoronamento = 1:1 b) material sem possibilidade de desmoronamento = 3:2 c) rocha = talude vertical Aterro - quando a construção que se deseja executar tem cota maior que a superfície natural do terreno, faz-se um enchimento que recebe o nome de aterro. Os declives dos taludes dos aterros variam de acordo com diversas circunstâncias, principalmente a altura. Os valores mais adotados são: 1:4 ; 1:3 ; 1:2 ; 2:3; Seção mista - As seções mostradas anteriormente são chamadas simples. 44 A seção mista é constituída de parte em corte e parte em aterro. Recomenda-se que as áreas do corte e do aterro sejam equivalentes para que não sobre ou falte material. Talude - é a superfície do terreno proveniente do corte ou aterro. Linhas dos "offsets" - é a linha que delimita o talude da superfície natural do terreno. A linha de ofsete pode ser determinada de duas formas: - com auxílio de seções transversais - diretamente em planta (levantamento planialtimétrico). Escalas - as escalas usadas em desenho topográfico são de redução devido as dimensões das superfícies consideradas. Ex. 1:10.000 ; 1:5.000 Indicações de níveis em desenho topográfico - nas curvas de nível - com pontos cotados Indicação dos desníveis em projeto arquitetônico. - em planta - em corte 45
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