unidad 3 topografia

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NAMO: Nivel de Aguas Máximas Ordinarias. La operación de la presa se lleva a cabo entre el NAMINO (Nivel de Aguas Mínimas de Operación) y el NAMO, que es el máximo nivel con que se puede operar la presa para satisfacer las demandas; cuando el vertedor de excedencias no es controlado por compuertas, el NAMO coincide con su cresta o punto más alto del vertedor. En el caso de que la descarga por el vertedor está controlada, el NAMO puede estar por arriba de la cresta e incluso puede cambiar a lo largo del año. Así, en épocas de estiaje es posible fijar un NAMO mayor en épocas de avenidas, pues la probabilidad de que se presente una avenida en la primera época es menor que la segunda. El volumen que se almacena entre el NAMO y el NAMINO se le llama volumen o capacidad útil y es con el que se satisface la demanda de agua. En cauces naturales indica la cota a partir de la cual empieza el desbordamiento y sirve para tomar acciones respecto a protección civil y otras medidas pertinentes. NAMINO: se le llama volumen o capacidad útil y es con el que se satisface la demanda de agua. En cauces naturales indica la cota a partir de la cual empieza el desbordamiento y sirve para tomar acciones respecto a protección civil y otras medidas pertinentes. N.A. min.: es el nivel o cota de agua mínimo de operación en el cuerpo de agua, en el lugar donde se encuentra la captación, y corresponde al volumen destinado a los azolves. NAME: Nivel de Aguas Máximas Extraordinarias, es el nivel más alto que debe alcanzar el agua en el vaso bajo cualquier condición. El volumen que queda entre ese nivel y el NAMO, llamado superalmacenamiento, sirve para controlar las avenidas que se presentan cuando el nivel del vaso está cercano al NAMO. El espacio que queda entre el NAME y la máxima elevación de la cortina (corona) se denomina bordo libre y está destinado a contener el oleaje y la marea producidos por el viento, así como a compensar las reducciones en la altura de la cortina provocadas por sus asentamientos. Aplicado a ríos el NAME es el nivel de riesgo para el cual se tiene protección con obras de infraestructura hidráulica; CORONA es la cota máxima de las obras

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NAMO:Nivel de Aguas Mximas Ordinarias. La operacin de la presa se lleva a cabo entre el NAMINO (Nivel de Aguas Mnimas de Operacin) y el NAMO, que es el mximo nivel con que se puede operar la presa para satisfacer las demandas; cuando el vertedor de excedencias no es controlado por compuertas, el NAMO coincide con su cresta o punto ms alto del vertedor. En el caso de que la descarga por el vertedor est controlada, el NAMO puede estar por arriba de la cresta e incluso puede cambiar a lo largo del ao. As, en pocas de estiaje es posible fijar un NAMO mayor en pocas de avenidas, pues la probabilidad de que se presente una avenida en la primera poca es menor que la segunda. El volumen que se almacena entre el NAMO y el NAMINO se le llama volumen o capacidad til y es con el que se satisface la demanda de agua. En cauces naturales indica la cota a partir de la cual empieza el desbordamiento y sirve para tomar acciones respecto a proteccin civil y otras medidas pertinentes.NAMINO: se le llama volumen o capacidad til y es con el que se satisface la demanda de agua. En cauces naturales indica la cota a partir de la cual empieza el desbordamiento y sirve para tomar acciones respecto a proteccin civil y otras medidas pertinentes.N.A. min.: es el nivel o cota de agua mnimo de operacin en el cuerpo de agua, en el lugar donde se encuentra la captacin, y corresponde al volumen destinado a los azolves.

NAME:Nivel de Aguas Mximas Extraordinarias, es el nivel ms alto que debe alcanzar el agua en el vaso bajo cualquier condicin. El volumen que queda entre ese nivel y el NAMO, llamado superalmacenamiento, sirve para controlar las avenidas que se presentan cuando el nivel del vaso est cercano alNAMO. El espacio que queda entre el NAME y la mxima elevacin de la cortina (corona) se denomina bordo libre y est destinado a contener el oleaje y la marea producidos por el viento, as como a compensar las reducciones en la altura de la cortina provocadas por sus asentamientos. Aplicado a ros el NAME es el nivel de riesgo para el cual se tiene proteccin con obras de infraestructura hidrulica; CORONA es la cota mxima de las obras de infraestructura hidrulica, correspondiente a la cota del NAME ms el bordo libre.NAM:El modelo de Mesoescala Norteamericana (NAM) es un modelo regional de mesoescala que utiliza una parametrizacin mejorada de la superficie y de los procesos de precipitacin. Est tambin dirigido por el NCEP, anteriormente su nombre fue Eta, pero en 2005 fue renombrado a NAM.Utiliza previsiones de 84 horas en intervalos de 3 horas lo cual cubre Amrica del Norte con una resolucin de 0.11 grados (unos 12 km). Se actualiza cuatro veces al da. Da resolucin mucho mayor que el GFS por lo que en teora dara partes de pronsticos a corto plazo ms exactos. Este modelo no cubre la parte sur de Mxico (cuencas de Frontera Sur).

CARTOGRAFAEn proyecto de obras se comenzar a trabajar con un mapa cartogrfico a pequea escala y un reconocimiento real del terreno ser de mucha utilidad, a fin de tener otras informaciones como sera la composicin de los suelos, geologa, grado de utilizacin econmica de la zona, el impacto ambiental que producir el emprendimiento en estudio, etc.Se analizaran las distintas alternativas desde los puntos de vista tcnico, econmico, y el impacto ambiental, hasta tener definida la variante ptima, que con un grado de factibilidad apropiado, sea oportuno realizar una inversin en mediciones topogrficas, a fin de ajustar el clculo de los costos.Los mapas, son representaciones de la superficie terrestre, y en la confeccin de los mismos se pueden haber tenido en cuenta distintos objetivos, como por ejemplo, estratgicos de uso militar, hidrogrficos, econmicos, tursticos, etc. No cualquier cartografa se la puede utilizar para tomar decisiones fundamentales respecto a la factibilidad y / o costo de una obra. Los Mapas o Cartas que se deben utilizar son las que se denominan Topogrficas.La cartografa existente nos permitir disponer de una visin de conjunto de una gran zona y evaluar las distintas variantes o posibilidades de ejecucin de la obra que la sociedad necesita.

SISTEMAS DE DRENAJE

INTRODUCCINLos caminos producen una alteracin en el drenaje natural, de forma particular en las laderas por las que discurren, e interceptan los cauces de agua; en esta misma lnea, la escorrenta superficial corta los caminos en forma de regueros de diferente caudal. Estas alteraciones requieren soluciones de drenaje diferentes; por un lado, ser necesario actuar sobre los puntos en los que se corta un dre- naje importante (cauce o arroyo) y, por otro, en aquellos en los que hay un cambio de sentido de la pendiente de la rasante.Muchos de los problemas asociados al drenaje pueden ser evitados a la hora de trazar y disear el ca- mino, por lo que resulta necesario incluir el sistema de drenaje durante la alineacin y planeamiento del mismo. Para que ste sea eficaz, durante su periodo de vida se debern satisfacer dos criterios fundamentales: Se debe alterar lo menos posible la red de drenaje natural. Se debe drenar el agua superficial y subsuperficial del camino y esparcirla de tal forma que se impida la acumulacin excesiva en zonas inestables y la erosin ulterior aguas abajo.

CRITERIOS A TENER EN CUENTAEl proyecto deber tener en cuenta las pautas con que se han elegido los sistemas de drenaje, as como el saneamiento de los caminos y las superficies de actuacin, de acuerdo a criterios de: Eficacia. Seguridad de los usuarios (peatonal, bicicletas, vehculos de mantenimiento, vehculos autoriza- dos, etc.). Facilidad constructiva. Durabilidad. Mantenimiento necesario y su frecuencia. Satisfaccin desde el punto de vista constructivo. Minimizacin del impacto.

DRENAJE TRANSVERSALLas obras de drenaje transversal debern perturbar lo menos posible la circulacin del agua por el cauce natural, sin excesivas sobreelevaciones del nivel del agua por posibles aterramientos, ni au- mentos de velocidad debidos a erosiones potenciales aguas abajo.A continuacin se exponen los criterios a considerar para este tipo de obras:a) Planta. Las obras de drenaje transversal se dispondrn, a ser posible, en direccin coincidente con el cauce natural.b) Perfil. En la medida de lo posible, se tratar de ajustar el perfil de la obra de drenaje transversal al perfil del lecho del cauce.c) Seccin. Se procurar respetar las dimensiones del cauce natural y no provocar fuertes estrecha- mientos, recurriendo para ello a un sobredimensionamiento.

BADENESEl badn es un tipo de obra de drenaje que se adeca a las caractersticas geomtricas del cauce y tiene por objeto facilitar el trnsito estable tanto de personas como de vehculos. El badn debe tener una longitud aproximadamente igual al ancho del cauce, de manera que la geometra natural del cauce no se vea alterada.Adems, a veces se disponen badenes o tramos de camino a menor cota, especialmente preparados para que las aguas, a partir de un cierto caudal, los desborden, ayudando as a las pequeas obras de drenaje transversal colocadas aguas arriba del badn.Entre los factores que se deben tomar en cuenta para el diseo y localizacin de un badn se incluyen los siguientes: Niveles mnimos y mximos de agua para el diseo. Condiciones de la cimentacin. Geometra de la seccin transversal del cauce. Potencial de socavacin. Proteccin aguas abajo de la estructura contra la socavacin. Estabilidad del cauce y de las mrgenes. Materiales de construccin disponibles.

Los badenes pueden ofrecer una alternativa satisfactoria al uso de tubos y puentes para el cruce de arroyos en caminos de bajo volumen de trnsito, siempre que el uso de la va y las condiciones de flujo del arroyo sean las adecuadas. stos se deben construir en lugares estrechos a lo largo del cauce y ubicarse en zonas con buenas condiciones de cimentacin y no debe usarse para el paso de cauces de gran profundidad que implican rellenos altos.Es importante proteger el cauce aguas abajo del badn debido a que se puede producir erosin re- montante que termina por afectar al camino.De forma general, el badn tendr un espesor de 20 cm e ir armado con mallazo en cuanta a deter- minar segn las cargas de uso, siendo lo habitual 20x20 6 y, para mayores cargas, 15x15 8.

Figura Detalle de badn armado.

ABCL1D

0,50,3010,6L0,6-1

Tabla Dimensiones en metros del badn tipo.Los badenes se pueden acompaar por una serie de pisas laterales con el fin de permitir el paso de peatones cuando el badn se encuentra inundado y proteger al propio badn de los arrastres del cauce.

Estas pisas estarn compuestas de bloques de hormign de 40 x 40 cm (fusiformes en sentido con- trario a la circulacin del agua) y separados entre ellos otros 40 cm. La altura de los mismos vendr dada por la altura de la lmina de agua para un periodo de retorno de 5 aos, con un resguardo de 1/5 de su altura.Estas pisas se levantarn sobre la capa de hormign del badn. En el caso de que no se construya un badn, se utilizar una zanja corrida de hormign armado, de dimensiones segn el clculo de caudales y el tipo de arrastres esperados. Se dispondr de una proteccin de piedra, aguas arriba del mismo, para evitar su socavacin. Esta ltima medida se llevar a cabo en cauces de seccin muy pequea o que por cualquier circunstancia no permitan la construccin de un badn.

Figura Seccin transversal de badn con pisas laterales para el cruce peatonal.

Tambin se puede optar por la construccin de badenes cuando es necesario evacuar el agua de las cunetas y no es posible la construccin de una obra de drenaje enterrada en esa ubicacin; en tal caso, en la cuneta se va creando una transicin que permite pasar de la una forma triangular a una prcticamente plana.

CAOS Y MARCOSLos caos y marcos se usan generalmente tanto como drenes longitudinales, para desalojar el agua de cunetas, como para permitir el paso del agua bajo el camino en cauces naturales y arroyos.Estos drenes, tal y como se ha comentado con anterioridad, podrn ser marcos prefabricados o caos de seccin circular y de diferentes materiales. Estos ltimos se utilizan para desaguar el drenaje longitudinal en cunetas (que se aborda en el epgrafe 6.4.2.3.4) y barranqueras de poca seccin, mientras que los marcos se emplean para el vadeo de cauces de cierta entidad (en lugar de bateras de tubos).El tubo de drenaje transversal se debe colocar en el fondo del terrapln; la entrada se proteger con una embocadura y/o arqueta de captacin, de hormign o mampostera, y la zona de descarga se debe proteger contra la socavacin.Los cruces de caminos sobre drenajes naturales sern, en la medida de lo posible, perpendiculares a la direccin del drenaje, a fin de disminuir la longitud del tubo o marco y el rea afectada.Con objeto de minimizar el riesgo de obstruccin en los cauces, se colocarn tubos individuales de gran dimetro o marcos en lugar de varios tubos de menor dimetro. Cuando stos sean muy anchos, los marcos mltiples son ms recomendables para mantener la distribucin del flujo natural a travs del cauce. Para sitios con altura limitada, se utilizarn marcos que maximizan la capacidad al mismo tiempo que minimizan la altura.Los drenajes transversales enterrados sern lo suficientemente largos para que ambos extremos so- brepasen el pie del terrapln del camino.Los caos o marcos se dispondrn sobre el fondo y en la parte media del cauce natural, de tal manera que la instalacin no afecte a la alineacin del canal del cauce ni a la elevacin del fondo del cauce. Los drenajes no deben causar represamiento ni estancamiento de agua, ni tampoco deben aumentar significativamente la velocidad de la corriente.

DRENAJE DE LA PLATAFORMALas reas generadoras de escorrenta que vierten sobre el propio camino, y no a un curso de agua, se denominan reas de drenaje directo. Estas reas son las que, de forma general, terminan por malo- grar un camino, ya que pueden llegar a utilizarlo como cauce y, por tanto, afectar a amplios tramos del mismo.Los factores que condicionan la aparicin de regueros y deterioran el firme de los caminos son la in- tensidad de la precipitacin, la pendiente del camino y la erosionabilidad del mismo.El drenaje de la plataforma se determinar en funcin de la seccin transversal: bombeo a dos aguas (pendientes transversales entre 1% y 3%) o la simple inclinacin a uno de los lados (pendiente trans- versal del 1% al 3%, generalmente el 2%) para permitir el escurrimiento del agua.Los drenajes superficiales interceptan la corriente de agua longitudinal o descendente, disminuyendo al mnimo la erosin superficial en la plataforma del camino. La colocacin de este tipo de drenajes nicamente es posible en perfiles transversales de desmonte o a media ladera.Para evacuar el agua de los drenajes longitudinales se intercalan frecuentemente drenajes trasver- sales.El objeto del drenaje transversal superficial ser permitir que las aguas de escorrenta desagen hacia la ladera de aguas abajo. Las principales ventajas de la colocacin de este tipo de drenajes son las que se enumeran a continuacin: Se reduce la instalacin de caos, cuya colocacin es ms costosa. Evita el arrastre de sedimentos a los cauces de los arroyos. Disminuye la interrupcin de la escorrenta natural del agua. En los perfiles a media ladera, admiten un diseo de camino sin cunetas, disminuyendo el volumen de desmonte. La supresin de las cunetas permite una menor anchura de ocupacin del camino, reduciendo el movimiento de tierras y la altura de los taludes. Al desaguar poco caudal en diversos puntos disminuye la socavacin de los materiales aguas abajo del desage. Son muy eficaces en los caminos de altas pendientes y en los que se cien al terreno natural. Se pueden distinguir tres tipos de drenajes superficiales: los vados ondulantes, los caballones desvia- dores y las tajeas o alcantarillas abiertas.Los vados y los caballones son ms duraderos que las tajeas y necesitan de un menor mantenimiento, sin embargo, tienen la limitacin de la pendiente, no siendo aconsejables para pendientes mayores del 12%.

VADOS ONDULANTESLos vados ondulantes deben tener las dimensiones adecuadas para el trnsito de vehculos de man- tenimiento (normalmente, de 15 a 60 metros de longitud), aunque el uso prioritario sea peatonal o ciclista.Las pendientes longitudinales variarn entre el 2% y el 12% y el punto de descarga se proteger con escollera de piedra como si fuera una obra de paso.Los vados formarn un ngulo de entre cero y 25 grados con la perpendicular al camino, con una pendiente transversal hacia fuera del 3-5% (segn se indica en la figura). En el caso de que exista una cuneta desage sobre el vado, se revestir toda su superficie con, al menos, 15 cm de hormign armado o mampostera para evitar la aparicin de regueros; en caso contrario, se revestir, al me- nos, una anchura de 2 m a cada lado de la lnea de desage. A la salida de las aguas se colocar una proteccin de escollera.

Figura Croquis de vado ondulante sin cuneta longitudinal.La separacin entre vados ondulantes se calcula en funcin de la pendiente longitudinal del camino y el tipo de sustrato segn se indica a continuacin. Pendiente del camino (%)Suelos de baja a nula erosionabilidad (1)Suelos erosionables (2)

0-312075

4-69050

7-97540

10-126035

(1) Suelos rocosos, grava y ciertas arcillas.(2) Suelos finos desmenuzables, limos, arenas finas.

CABALLONES DESVIADORESLos caballones desviadores, o zanjas transversales de drenaje superficial, se dispondrn formando un ngulo de entre cero y 25 grados con la perpendicular del camino, adems se les dotar de una pen- diente transversal, como en el caso anterior, de entre 3 y 5%, y una profundidad de 0,3 a 0,6 metros.

Figura Seccin transversal de caballn desviador. Los caballones desviadores se colocarn ms cercanos entre s que los vados. Como en el caso ante- rior, la separacin entre zanjas transversales se calcula en funcin de la pendiente longitudinal del camino y el tipo de sustrato.Pendiente del camino (%)Suelos de baja a nula erosionabilidad (1)Suelos erosionables (2)

0-57540

6-106030

11-154520

16-203515

(1) Suelos rocosos, grava y ciertas arcillas.(2) Suelos finos desmenuzables, limos, arenas finas.Tabla Separacin en metros entre caballones desviadores en funcin de la pendiente y del tipo de suelo. Los vados ondulantes y los caballones desviadores son idneos para drenar el agua desde una cuneta interior con talud vertical (cuneta americana), que consiste en dotar a la banda (0,75 m de anchura) interior del camino de una pendiente transversal mayor que la del propio camino, con el fin de encau- zar el agua de escorrentia generado por la plataforma por dicha banda. Esta banda se combina con un talud interior lo ms vertical posible, de esta forma se minimiza la ocupacin del camino, aumentan- do la anchura til del mismo, siendo nicamente recomendable cuando los taludes sean rocosos y la plataforma del camino est formada por materiales poco erosionables.

TAJEASLas tajeas o alcantarillas abiertas son sistemas de evacuacin del agua de la plataforma del camino formados por canales abiertos de diferentes materiales (madera, acero, mampostera, adoqun)Para favorecer su auto limpieza, las tajeas se dispondrn en un ngulo entre 30 y 45 respecto al eje transversal del camino y con un gradiente del 2-4% a favor de pendiente, favoreciendo as el autola- vado del canal.

Figura Esquema de colocacin de tajea abierta de madera.Las dimensiones recomendadas para una tajea de madera o acero de seccin rectangular son 7-10 cm de anchura y 10-20 cm de profundidad.

Figura Seccin tipo de tajea o alcantarilla abierta de madera.En el caso de las tajeas de mampostera las dimensiones mnimas sern de 40 cm de anchura y 7-10 cm de profundidad.En ambos casos, las dimensiones se calcularn en funcin de la capacidad de desage necesaria en cada punto, del uso preferente del camino y del trnsito de vehculos de mantenimiento.

Figura Seccin y dimensiones de tajea de piedra. Se puede sustituir la piedra por adoquines de hormign prefabricado.La separacin entre las mismas depender del coeficiente de escorrenta, de la intensidad de la precipitacin y del rea drenada. De forma general, no se recomiendan distancias mayores de 50 m (Elorrieta et. al, 2006), ya que se pueden producir socavaciones en la base de la tajea por la energa cintica acumulada en la corriente de agua; tampoco son recomendables distancias menores de 30 m por encarecer su posterior mantenimiento.La gran desventaja de las alcantarillas abiertas es el mantenimiento, ya que deben encontrarse lim- pias para su correcto funcionamiento.