Metodos de Batimetria Basica

CENTRO DE FORMACIÓN TÉCNICA “JUAN BOHON” LA SERENA

“INSTRUMENTOS Y MÉTODOS BÁSICOS EN BATIMETRÍA”

PROFESOR GUIA: SR. JOSÉ MISAEL MARTÍNEZ VERGARA

LEONARDO ALBERTO GUTIERREZ OLMOS AÑO 2016

CENTRO DE FORMACIÓN TÉCNICA “JUAN BOHON” LA SERENA

“INSTRUMENTOS Y MÉTODOS BASICOS EN BATIMETRIA”

Informe de Título presentado en conformidad a los requisitos para obtener el Título Técnico de Nivel Superior en Topografía.

PROFESOR GUIA: SR. JOSÉ MISAEL MARTÍNEZ VERGARA

LEONARDO ALBERTO GUTIERREZ OLMOS AÑO 2016

“A mi madre, que me ha acompañado en estos años de trabajo y estudio, y ha sabido comprender los momentos buenos y malos. A la memoria de mi padre, hermana y sobrina, pues sus espíritus me acompañaron siempre para dar lo mejor de mí. A mis amigos que me han apoyado continuamente. A mis profesores que con sabiduría se han esforzado para ayudarme a llegar al punto en el que me encuentro. A todos ellos se los agradezco desde el fondo de mi alma”

“Nuestra vida se divide en distintos ciclos o etapas. Nos acostumbramos a que existe una edad para ir a la escuela, para salir con los amigos, para casarse… Pero eso es tan sólo una creencia. La vida, de principio a fin, puede ser una aventura de descubrimiento. No tiene sentido que nos privemos de explorar sólo porque nos sintamos un poco mayores”.

INDICE

Introducción

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1. Antecedentes Generales de la Empresa

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1.1 Antecedentes de la Empresa

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1.2. Reseña Histórica

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1.3. Organigrama

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1.4. Departamento de la empresa

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1.5. Descripción del cargo

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2. Labores realizadas por el alumno

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2.1. Levantamiento Topográfico

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2.2. Diseño y Cubicación

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2.3. Construcción

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2.4. Levantamiento de Posición

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3. Instrumentos y métodos básicos en batimetría

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3.1. Tipos de Batimetría

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3.2. Referencia con el Nivel del Mar

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3.3. Métodos planimetricos

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3.4. Métodos Altimétricos

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3.5. Método de Posicionamiento 3D

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3.6 Ejecución de levantamiento batimétrico

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4. Conclusión

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5. Glosario

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6. Anexos

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Anexo I : Listado de publicaciones SHOA. Anexo II : Especificaciones topográficas según SHOA. Anexo III : Extracto pub. 3109 SHOA – control geodésico. Anexo IV : Extracto pub. 3109 SHOA – antecedentes. Anexo V : Informes de Ejecución Practica en batimetría: Anexo VI : Plano batimétrico Sector Los Vilos. 7. Bibliografía

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INTRODUCCION Este informe tiene como principal propósito demostrar y ayudar a las futuras generaciones de topógrafos el estrecho lazo, o comunicación entre el alumno recién egresado y el mundo empresarial en todos sus contextos, tanto administrativos como el trabajo realizado en terreno. De este modo, todo el planteamiento y desarrollo de este informe se fundamenta en una interrogante fundamental para todo alumno que se encuentra en este punto de sus estudios. Esta interrogante es ¿El trabajo en el mundo empresarial es igual a la teoría aprendida en clases? Esta pregunta, a buen seguro, se prestará a múltiples respuestas y a variados planteamientos de la cuestión, pero, en el caso que nos ocupa cabe destacar un tratamiento de ella que procede de nuestra formación como Topógrafos, ya en su estado teórico como en su estado práctico. De esto último podemos derivar la importancia de la Practica Laboral, que no solo debemos considerarla como una forma de evaluación general del alumno en cuanto a sus conocimientos en la materia, si no que debemos, también, considerarla como nuestro ultimo aprendizaje adquirido, en el cual ya no estaremos en nuestra cómoda sala de clases con nuestros profesores, si no que estaremos en terreno y con aquellos que serán nuestros empleadores y jefes directos. Una de las grandes diferencias que debemos afrontar en esta etapa es que estaremos solos ante múltiples situaciones que día a día irán apareciendo, ante las cuales tendremos que usar todos los conocimientos aprendidos durante los dos años de formación, un poco de ingenio en algunas más complicadas y un poco de investigación en situaciones que a veces solicitan nuestra ayuda. Lo importante de todo este proceso es sacar el máximo

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provecho y demostrar que no solo somos topógrafos, si no que podemos ser, además, trabajadores proactivos que pueden encontrar soluciones a problemas cotidianos en una obra. En el presente informe se presenta el trabajo realizado por el alumno en la empresa “Construcción y Reparaciones Orlando Cancino G.”, dedicada a la construcción y montaje industrial, por más de 6 años. De forma específica el alumno trabajó como topógrafo en dos obras distintas durante 1 año y 3 meses, entre diciembre del 2014 y marzo del 2016. En esta el alumno realizó los trabajos desde cero, comenzando por realizar los levantamientos topográficos previos al proyecto, después contribuyó al diseño del proyecto en sí, aportando con soluciones rápidas pero eficientes; prosiguió con el replanteo en terreno de los proyectos, formando terrazas, definiendo líneas de fundación, el delicado proceso de montaje estructural, etc. Para terminar cada uno de estos con un respectivo levantamiento de posición, en el cual se especifica los cambios de dimensiones o niveles que se suscitaron al proyecto original por variados motivos. En el tema de investigación se puede encontrar que este está enfocado en un campo totalmente distinto al de la practica laboral, además de ser un poco desconocido para muchos, pues no se enseña mucho de esto normalmente en una sala de clases, mas bien es un área que se aprende en terreno. Este tema es la Batimetría, término no muy conocido para muchos, pero que no es nada más que la topografía submarina. Los motivos que llevaron al alumno a realizar este tema se debe a dos causas, la primera es que desde su niñez ha estado ligado al mar y por lo tanto conoce de este tipo de trabajos, la segunda causa es la idea de formar una empresa dedicada a este tipo de trabajo ya que se ha dado cuenta de la falta de estas en este rubro específicamente en la región, si bien hay algunos

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topógrafos y geomensores que lo han realizado, la principal empresa dedicada a esto y que realiza casi el 100% de los trabajos es de Viña del Mar. Como se dijo al principio de esta introducción, se espera que este informe sirva a las futuras generaciones para afrontar el cambio desde la sala de clases al mundo empresarial y además dar a conocer por lo menos de forma básica lo que es el interesante rubro de la Batimetría.

CAPITULO I ANTECEDENTES GENERALES DE LA EMPRESA

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1.1 Antecedentes de La Empresa: Razón Social

: Construcción y Reparaciones Orlando Cancino González

Rut

: 9.546.004-6

Actividad Principal

: Construcción de Obras Civiles.

Dirección

: Las Ilusiones 1130.

Comuna

: La Serena

Teléfono

: 9 975 428 97

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1.2 RESEÑA HISTORICA La Empresa Construcción y Reparaciones Orlando Cancino González es una Pyme creada en el año 2009, dedicada al desarrollo de Proyectos Relacionados a la Construcción,

Fabricación de Estructuras

y Obras

Civiles. Construcción y Reparaciones Orlando Cancino conoce el mundo de la construcción, reparaciones y tras largos años de experiencia en el campo ha logrado desenvolverse

muy bien, Don Orlando Cancino, dueño y único

representante legal de la empresa ha trabajado profesionalmente como Trazador, Jefe de obras y en la actualidad trabaja de forma independiente con su propio equipo de trabajo. Durante su experiencia ha desarrollado una diversidad de obras, desde pequeñas remodelaciones hasta la construcción de viviendas. Además de la división Industrial que abarca desde la ejecución de la mano de obra de galpones Industriales y remodelaciones, ampliaciones entre otros. Sus Principales Clientes: Constructora Patricio Araya Campaña E.I.R.L., Ejecutando 8 proyectos de Condominios Industriales en Sector Barrio Industrial Peñuelas, ciudad de Coquimbo.        

Condominio industrial El Molino (5 galpones) Condominio Industrial El Molino II (4 galpones) Condominio Industrial Gerónimo Méndez (11 galpones) Condominio Industrial Los Albañiles (6 galpones) Condominio Industrial El Trapiche (12 galpones) Condominio Industrial Don Tato (16 galpones) Condominio Industrial Don Carlos (22 galpones) Condominio Industrial Los Talleres (21 galpones)

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Actualmente en Ejecución el Proyecto la construcción de las Nuevas Instalaciones de ARQA Inmobiliaria E.I.R.L.Juan Robledo Ingeniería, Desempeñando Construcción Ferretería las Compañías, la Serena y Ampliación Terminal de Buses la Serena. Además de Ampliaciones, Construcción de 2do Pisos y oficinas, Remodelaciones a Empresas y Privados.

Misión: Nuestro propósito es aportar ideas y soluciones

a los clientes,

optimizando recursos, enfrentado nuevos retos, ofreciendo productos de vanguardia para las empresas, buscando relaciones de largo plazo con nuestros clientes y el desarrollo de nuestros colaboradores.

Visión: Ser una empresa líder en el sector de la construcción en especial de estructuras metálicas a nivel regional, con capacidad de competir exitosamente en el mercado, con un equipo comprometido, con altos estándares de calidad, cumplimiento, diseño y conciencia de servicio al cliente

que

garanticen

solidez

y

contribuyendo al desarrollo de la región.

1.3 ORGANIGRAMA

reconocimiento

de

la

empresa,

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Gerente Orlando Cancino G.

Jefe Administrativo Belen Vargas R.

Encargado de Estructuras Metalicas

Encargado de Construccion

Angelo Riquelme

Sergio Alfaro

Topografo Alumno en Practica Leonardo Gutierrez O.

1.4 DESCRIPCIÓN DEL DEPARTAMENTO DONDE REALIZÓ LA PRÁCTICA

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El Departamento de Construcción de la empresa es quien planifica, organiza, dirige, coordina y controla todos los procesos relacionados a la construcción y edificación de las obras, comenzando desde el momento en que se entrega el terreno para dicha construcción hasta la entrega final de la misma. Dentro de sus funciones esta:   

Desarrollo de topografía previa al proyecto. Movimiento de tierra para la adecuada construcción de la obra. Construcción de todas las obras civiles para recepción de estructuras

 

metálicas. Desarrollo de los respectivos proyectos sanitarios y eléctricos. Entrega de las dependencias una vez terminada la obra.

1.8 DESCRIPCIÓN DEL CARGO. Las actividades que el alumno

realizó en dicha empresa fueron

supervisadas directamente por Don Orlando Cancino G., gerente de la empresa en colaboración con los jefes de construcción y estructuras metálicas.

El horario de trabajo fue de lunes a viernes de 8:00 a 13:00 hrs y luego de 14:00 a 18:00 hrs.

Las labores que el alumno realizó fueron las siguientes:  

Levantamientos topográficos previos. Diseño y cubicación.

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   

Desarrollo del movimiento de tierras. Apoyo en la construcción. Apoyo en la confección de estructura metálica. Levantamiento topográfico de posición.

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CAPÍTULO II LABORES REALIZADAS POR EL ALUMNO

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Labores realizadas por el alumno Antes de detallar las labores realizadas por el alumno, se debe aclarar que este se desempeñó en dos obras distintas, la primera llamada Condominio Los Talleres, el cual consiste en un condominio de 21 galpones industriales que comenzó en diciembre del 2014 y terminó en octubre del 2015, y la segunda obra que consistió en la construcción de las nuevas instalaciones de la Inmobiliaria ARQA, que comenzaron en Octubre del 2015 y terminaron en marzo del 2016. 2.1 Levantamientos Topográfico En la primera y segunda obra el alumno realizó el respectivo levantamiento topográfico previo, para revisar las condiciones de relieve, ubicación con respecto a instalaciones existentes, factibilidad en cuanto a instalaciones sanitarias, eléctricas, etc. En estos casos se realizaron dos levantamientos por cada obra, un primer levantamiento con taquímetro, con curvas cada 50 cm. y escala 1:200, el cual sirvió para que el arquitecto diseñara un anteproyecto. El segundo y definitivo levantamiento se realizó con estación total en una escala de 1:200 y curvas cada 10 cm. Solicitado por el profesional para determinar mejor la ubicación y orientación de dicho condominio.

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2.2 Diseño y Cubicación En cada uno de los proyectos que trabajo el alumno, este tuvo una participación determinante en la ubicación altimétrica de cada uno, pues trabajó estrechamente con el arquitecto de los proyectos para poder determinar de forma óptima cual era la mejor ubicación y cotas finales de cada uno de las construcciones que los conformaban, prestando atención a las condiciones existentes de terreno natural y los principales arranques de urbanización (electricidad, agua potable, alcantarillado, etc.). A continuación se especifica el trabajo realizado por cada obra en particular.

2.2.1 Condominio Los Talleres Una vez que el proyecto de esta obra estuvo listo, el alumno realizó la cubicación para determinar la cantidad de relleno que se necesitaba para llegar lo más próximo a la cota de sub-base de los terraceos, teniendo muy en cuenta que el relleno debía ser el mínimo, para no aumentar en gastos, pero a su vez, considerando las pendientes mínimas que se debían manejar en cuanto a alcantarillado y evacuación de aguas lluvia. En cuanto al diseño del proyecto, lo primero que realizo el alumno fue contribuir en la determinación de las cotas de piso terminado de los distintos galpones con el fin de que cada uno de estos tuviera un acceso fácil, además de que estuviera en acorde con las pendientes de alcantarillado y calles aledañas, Para esto se tomó en cuenta el desnivel y cota de las calles existentes aledañas al proyecto y la profundidad del colector existente en dichas calles. Una vez determinados los niveles de piso terminado se procedió, por parte del alumno a determinar la ubicación y cotas del colector principal de

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alcantarillado, tomando en cuenta los NPT de cada galpón y la posible pendiente del pasaje interior del condominio, a su vez, se estudiaba las cotas y pendientes de dicho pasaje, para que en conjunto, se cumpliera con las normas establecidas para dichas construcciones; cabe destacar que a pesar de ser esta una tarea que compete mas a un profesional, el alumno está capacitado para dar soluciones a estos problemas y presentarlas ante sus superiores. De esta manera se determinó que el colector principal tendría una pendiente de 1.1% y el pasaje tendría una pendiente de 0.4 %. En la ejecución del pasaje interior se debe aclarar que esta se proyectó con una pendiente longitudinal, anteriormente dicha, del 0.4 % y un bombeo del 2% hacia el eje del mismo para que las aguas se concentraran en el centro y de ahí escurrieran hacia la salida, pero, el arquitecto solicitó que esta pendiente fuera solo hacia el costado derecho y de ahí a la salida, los motivos fueron por diseño y facilidad de pavimentación, la cual sería en asfalto.

2.2.2 Oficinas Inmobiliaria ARQA En cuanto a este proyecto, las labores de diseño y cubicación estuvieron abocadas a determinar, primero, la cota mas optima de NPT para que el corte o relleno fuera el menor posible, tomando en cuenta para esto además, la avenida existente y la pendiente de los colectores existentes de alcantarillado.

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2.3 Construcción Una vez definidos los proyectos finales y con los permisos correspondientes se procedió a la construcción de dichos proyectos, los que se detallan a continuación. 2.3.1 Condominio Los Talleres Para comenzar se replanteó el eje principal del colector de alcantarillado para su posterior excavación, la cual se fue revisando cada 3 mts en cuanto a sus cotas y así obtener la pendiente correspondiente al proyecto de alcantarillado; se construyó una cámara naciente con una altura de 1,37 mts. con respecto a la rasante proyectada y una cámara de llegada con una altura de 2,15 mts.con respecto a la cota de terreno, al compensar las cotas de terreno y rasante proyectada dio una diferencia de 0.35 cms que sumados a los 2,15 mts da una diferencia entre cámaras de 2,50 mts, esta diferencia dividida en un largo de 103 mts resulta una pendiente de 1.1 por cien; de la cámara de llegada se construyó un arranque final al colector existente, el cual tenía una profundidad en este punto de 3.83 mts con respecto al pavimento existente. Una vez finalizado el colector y tapada la excavación correspondiente, se procedió al replanteo del pasaje interior junto a las líneas de solera y de

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edificación, posteriormente se realizó el movimiento de tierra correspondiente para llegar a la cota de terreno del pasaje, para esto se colocaron estacas de madera

cada 10 metros por sobre el eje principal y a los costados, las

cuales se fueron verificando una vez pasada la motoniveladora. La finalidad fue de construir el pasaje hasta su cota de terreno y así facilitar el acceso a los vehículos de carga para realizar las terrazas en las que se ejecutaría la construcción de los galpones. Para la construcción de las terrazas el alumno replanteó los ejes circundantes de cada grupo de galpones además de un eje auxiliar de forma longitudinal, ya que estos estaban agrupados en:   

2 grupos de 8 galpones. 1 grupo de 3 galpones. 1 grupo de 2 galpones.

Posteriormente se colocaron estacas cada 5 mts en estos ejes para ir revisando los niveles de terraza de acuerdo al proyecto. Al estar terminadas las terrazas el alumno procedió a replantear todos los ejes principales y dos ejes auxiliares para realizar las excavaciones de fundación, para esto se construyó un corral con niveletas en cada esquina de terraza y en cada eje medianero de los galpones en las cuales se dejaron marcados con clavos los ejes de las cimentaciones, para después replantearlas empleando lienzas y bajando las intersecciones con plomadas. Las cotas también se dejaron marcadas en el corral, para después controlarlas con un nivel de ingeniero con el fin de ir revisando la profundidad de cada excavación. Previo al hormigonado de la fundación se realizó un emplantillado de 5 cms aproximadamente, en el cual se demarcaron los ejes de la construcción con

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el fin de ubicar los canastillos de enfierradura que serán los soportes de los pilares principales de la estructura metálica, los que tienen una dimensión de 80 x 80 x 80 cms y fabricados en fierro de construcción diámetro 12 mm. Después de colocados y fijados se procedió a la instalación de los pilares, para lo cual se utilizó:  

Un Nivel de ingeniero, con el fin de dar la altura correcta a cada pilar. Un Taquímetro Digital, con el cual se fue revisando la línea con respecto al eje principal y verificando la inclinación, pues cada pilar debía quedar nivelado perfectamente, pues de lo contrario el resto de la estructura no calzaría.

Al finalizar la instalación de los pilares se procede a hormigonar hasta el nivel de cimiento. Mientras se espera a que el hormigón fragüe se procede a realizar el mismo trabajo anterior para el siguiente grupo de galpones. Una vez finalizada la tarea de hormigonado de cimientos, se continúa con la instalación del moldaje para el sobrecimiento, el cual debe quedar perfectamente nivelado, pues este sobrecimiento será la base de los muros divisorios. La etapa siguiente de la construcción fue la instalación de cerchas y frontones de cada galpón, para esto el alumno uso nuevamente el nivel de

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ingeniero con la finalidad de que cada cercha y frontón quedara a la altura correspondiente, y por otro lado se usó el taquímetro para que estas cerchas y frontones no perdieran su verticalidad o alineamiento con respecto a cada pilar. Luego de haber instalado las cerchas y frontones de los 22 galpones el alumno comenzó el trabajo de nivelación en el interior de cada galpón, esta nivelación consistió en primero definir la terraza interior con la cota de terreno correspondiente a cada galpón para después compactarla fijándose que este nivel quedara a 27 cms del nivel de piso terminado (NPT), una vez compactada se procede a definir la segunda capa o cota de base estabilizada la cual debía quedar a 12 cms más baja que el NPT., para finalizar con el hormigonado de cada radier. Se debe mencionar que, cada grupo de galpones tiene un NPT diferente, y además, en cada uno de los grupos de 8 galpones se definieron 2 niveles distintos de NPT debido a que se debía mantener una altura armónica entre la calle existente y el NPT de cada galpón, pues esta calle tenía una pendiente tal, que si no se realizaba esta diferencia de niveles uno de los galpones del extremo del grupo tendría una diferencia de nivel de 56 cms aproximados con respecto a la rasante de la calle, situación que el mandante solicito no se diera. Por lo tanto se definió que cada 4 galpones el NPT debía subir 10 cms para que el primer galpón tuviera una diferencia de 5 cms entre el NPT y la vereda peatonal, en tanto en el cuarto galpón fuera una diferencia de 27 cms. El trabajo siguiente a la confección de radieres, en cuanto a topografía, consistió en replantear los ejes de los cierros de placas correspondientes a los patios de cada galpón para su correspondiente instalación.

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Posteriormente, se comenzó el trabajo de terminar el pasaje interior del condominio, para esto lo primero que se realizo fue instalar niveletas cada 20 mts en los ejes de soleras para facilitar la instalación de las mismas, estas niveletas fueron instaladas de acuerdo a la cota correspondiente y a 1,50 mts de la línea de edificación. Luego de estar instaladas las soleras a ambos costados, se procedió a revisar el estado de la sub-base o cota de terreno, por lo que nuevamente se colocaron estacas cada 10 mts y se repasó con motoniveladora y rodillo compactador. Una vez definida la cota de terreno se procedió a estacar nuevamente pero dando los niveles de la base estabilizada, en este punto cabe recordar que el mandante solicito de forma expresa que el pasaje no tuviera un bombeo del 2% hacia el eje del mismo, si no, que tuviera una inclinación completa del 2% hacia su costado poniente. Para finalizar con la construcción del pasaje interior, el alumno revisó por última vez los niveles de la base estabilizada para confirmar que esta estaba dentro de las tolerancias permitidas y ser entregada al profesional a cargo para su posterior asfaltado. El alumno estuvo presente en todo el proceso de asfaltado con el fin de ir supervisando que este quedara en las cotas de rasante establecidas por el proyecto, para lo cual fue revisando con nivel cada 5 metros de asfalto. Una vez asfaltado y sellado se entregó al profesional a cargo el informe de término de asfaltado y cotas finales de rasante.

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Cuando estuvo finalizado el pasaje interior el alumno procedió a realizar el trazado de las oficinas interiores de cada galpón Como la última tarea a realizar en esta obra, como proceso de construcción, se procedió a replantear los ejes del cierre perimetral de todo el condominio y definir las distintas cotas de este, instalando niveletas cada 20 mts.

2.3.2 Oficinas Inmobiliaria ARQA A diferencia de la obra anterior, en esta se comenzó replanteando los ejes del cierre perimetral, con la finalidad de poder determinar en forma exacta los distanciamientos mínimos exigidos por la D.O.M. Una vez determinados estos ejes se procedió a replantear los ejes principales del galpón, tomando en consideración que la construcción debía quedar separada a lo menos 5 mts del cierre perimetral. Después de esto, se ubicaron niveletas en cada esquina, ubicadas a 50 cms del NPT para poder controlar las cotas de cimentación y en la que se marcaron con clavos los ejes principales. Luego de finalizar las niveletas se procedió a trazar en terreno las excavaciones correspondientes, para lo cual se ubicó el taquímetro en una de las niveletas y se usó de calaje la niveleta del otro extremo para poder replantear la línea, las distancias fueron tomadas con huincha.

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La excavación consistió en 16 poyos de 1,0 x 1,0 x 0,8 mts unidos por una excavación menor de 30 cms de ancho por 30 cms de alto, que correspondería a un pequeño sobrecimiento que serviría para amarrar los poyos entre si. Una vez terminadas las excavaciones se emplantillaron estas con 5 cms de hormigón simple, en el cual más tarde se procedió a demarcar los ejes principales para la posterior puesta de enfierradura. Esta consistía en dados de fierro de construcción de 12 mm en los que su base era de 90 x 90 x 30 cms y su parte superior de 90 x 60 x 90 cms, en estos dados además, iba empotrado el canastillo con los 4 pernos que servirían de soporte para los pilares de Tubest de 45 x 15 cms y una altura de 6,0 mts cada uno. El procedimiento de instalación se realizó de la siguiente forma, primero se ubicaron los dados dentro de la excavación, y se centraron de acuerdo a los ejes demarcados en la base, luego se hormigonó una sección de 10 cms aproximadamente con la finalidad de fijarlos al terreno. Una vez fijos, se procedió a instalar el canastillo con los pernos y una plancha metálica de 12 mm que serviría de base para el pilar, la cual se alineó de forma exacta por medio de líneas de eje demarcadas anteriormente en ella, además, debajo de estas planchas y en cada perno estaba instalada una tuerca con el fin de darle una nivelación correcta a toda la base.

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Inmediatamente después del término de la instalación de los pernos y sus respectivas planchas de base, se procedió al hormigonado completo de la fundación, hasta el nivel de NPT. Dado el riesgo, debido a la vibración del hormigón, de que las placas base se desplazaran, el alumno verificó después de cada hormigonado que las cotas y líneas de estas estuvieran en la posición correcta, pues cualquier desviación de la base, aunque fueran algunos milímetros, podrían implicaría que el pilar quedaría desplazado algunos centímetros en la parte superior debido a la altura de este, con lo cual todo el resto de la estructura no calzaría como corresponde. Mientras se esperaba a que el hormigón fraguara, el alumno realizó el replanteo de los ejes principales de las oficinas exteriores, para lo cual, al igual que los pasos anteriores, se fabricó un corral con niveletas donde se marcaron ejes y cotas, para luego hormigonar tanto cimiento como radier terminado al mismo tiempo. En este mismo sector el alumno procedió también a demarcar los ejes de la línea de alcantarillado y la ubicación de las cámaras de inspección, dándole la altura correspondiente de acuerdo al proyecto de alcantarillado.

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Otra labor que realizó el alumno en paralelo con las anteriormente nombradas, fue el trazado de la estructura metálica completa, para esto se dibujó en el piso la conformación de los pilares y cerchas, según planos, para poder determinar el ángulo correcto de corte de cada pieza, para que al instalarlas después en terreno, estas calzaran de forma exacta. Se debe mencionar que a cada pieza metálica se le considero una tolerancia entre 3 mm y 4 mm para facilitar su instalación. Una vez fraguado el hormigón de los poyos de fundación, se comenzó la instalación de los pilares principales, para esto se utilizó el taquímetro para corroborar que se mantenía la línea establecida, además de poder revisar la verticalidad de cada pilar. Se procedió a instalar el taquímetro en la esquina opuesta al primer pilar que sería montado, de lo contrario, este taparía la visual del próximo a montar; en caso de que el pilar tuviera alguna inclinación, esta se compensaría con golillas milimétricas que se instalan entre la placa base del poyo y la placa base soldada al pilar. Se debe explicar que, si bien las placas bases de los poyos fueron niveladas antes y después de ser hormigonadas, aun así se observaron diferencias en la inclinación que tuvieron que ser compensadas, producto de que las placas bases de los pilares sí tienen desniveles debido al calentamiento del material al ser soldado. Esta tarea es delicada y de extensa duración, por lo que se demoró 4 días de trabajo aproximadamente. Al terminar de instalar todos los pilares, y mientras se esperaba la llegada del resto de la estructura para ser montada, el alumno se dedicó a trazar los paneles divisorios de las oficinas e instalar los pilares de los ventanales principales, para esto primero se realizó una cuadratura en una de las esquinas y después se fueron arrastrando las distancias a los distintos ejes,

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tanto perimetrales como interiores; los pilares de los ventanales se nivelaron verticalmente con el taquímetro. Cuando llegó el resto de la estructura para conformar las cerchas comenzó el trabajo de montaje de estas. En esta labor el alumno se limitó solo a dar el nivel vertical de las cerchas, para lo cual instaló el taquímetro en una línea auxiliar que prolongaba la línea de los pilares transversales y calándose en el pilar opuesto pudo observar hacia lo alto verificando que la cumbrera de la cercha se mantuviera en la línea vertical. Mientras se realizaba todo lo que correspondía solo a construcción el alumno se dedicó a replantear los ejes del cierre frontal y a definir las alturas que debían tener cada paño de rejas debido a que la avenida principal tiene una pendiente que de no ser tomada en cuenta la base del ultimo pilar del cierre terminaría a una altura superior a los 50 cms sobre el nivel de la vereda existente, altura que es considerable tomando en cuenta que en el último tramo del cierre estaría el portón de acceso a las instalaciones, por lo que de mantener esa diferencia de nivel implicaría que el vehículo tendría un acceso muy inclinado. Por este motivo se decidió determinar 2 saltos de 10 cms cada uno a lo largo de todo el cierre. Se debe mencionar también, que dicha línea de cierre esta en un sector de la avenida en la que esta tiene una curva de 168 grados aproximadamente, por lo que el alumno tuvo que replantear este eje con la respectiva curva con un radio de 20,75 mts y un desarrollo de 7,16 mts, en el cual se instalaron niveletas cada 5 mts en los 63,37 mts de longitud total de dicho cierre. La ultima labor del alumno en cuanto a construcción de este proyecto se limitó a definir las cotas de los radieres exteriores de acceso al galpón principal, tarea que no fue fácil debido a la gran diferencia de cotas entre las

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distintas instalaciones y la diferencia de cota del terreno natural, además se debía tener en cuenta que el galpón principal tiene dos accesos uno al frente y otro lateral. La mayor dificultad consistió en que los cambios de pendiente entre estos radieres no debían ser muy bruscos, se tenía que tomar en cuenta que al galpón deben acceder vehículos de carga y la mayoría de las veces con estructuras de dimensiones superiores a dichos vehículos por lo que una pendiente demasiado brusca podría provocar la caída de una de estas cargas. Al final se decidió por la opción que muestra la siguiente figura.

Con este trabajo se da por terminado el proceso de construcción, en cuanto a topografía, de las instalaciones.

2.4 Levantamiento de posición En esta última etapa del trabajo topográfico el alumno realizo los levantamientos topográficos correspondientes a cada obra señalada con la finalidad de poder determinar los cambios que se debieron realizar al proyecto definitivo por variados motivos, estos levantamientos fueron entregados al profesional a cargo para que se hicieran los cambios

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correspondientes en la carpeta definitiva de recepción municipal entregada a la DOM de Coquimbo. A continuación se detalla los cambios efectuados en los proyectos. 2.4.1 Condominio Los Talleres En este proyecto solo se modificó el bombeo del pasaje interior hacia el costado poniente, y se tuvieron que achicar algunos patios en 10 cms para que el distanciamiento entre la construcción y los cierres perimetrales fuera de 5 mts como lo solicita la ordenanza general de urbanismo y construcción. 2.4.2 Oficinas Inmobiliaria ARQA En este proyecto solo tuvo que desplazarse el cierre perimetral poniente en 25 cms, con la finalidad de dar cumplimiento a los distanciamientos solicitados por la DOM. Con este último paso se da por finalizado el trabajo topográfico efectuado por al alumno en un periodo de 1 año y 3 meses de trabajo.

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CAPÍTULO III INSTRUMENTOS Y MÉTODOS BASICOS EN BATIMETRIA

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INSTRUMENTOS Y MÉTODOS BASICOS EN BATIMETRIA

Introducción Desde épocas antiguas el ser humano ha buscado las formas de conocer y explorar todo su ecosistema, es así como nace la batimetría, que es el equivalente submarino de la altimetría realizando un trazado de mapas de isóbatas (veriles - curvas de nivel submarinas). En la topografía hidrográfica “Batimetría” se refiere a los levantamientos de las superficies submarinas. A diferencia de un topógrafo de campo en la realización de un taquimétrico que toma alturas, en el levantamiento batimétrico éste toma profundidades. La finalidad de las batimetrías como en cualquier levantamiento, es la obtención de las coordenadas X,Y,Z de los puntos sumergidos. La determinación de la profundidad recibe el nombre de sondeo y consiste en medir la distancia vertical entre el nivel del agua y la superficie del fondo. Antiguamente, para la realización de este tipo de trabajo las técnicas que usaban era descolgar por el lateral del barco un cable o una cuerda pesada de longitud conocida definiendo la profundidad toda la parte que quedaba sumergida. La mayor limitación que tiene esta operación es que mide la profundidad de un solo punto cada vez y también resulta imprecisa porque está sujeta a los movimientos del barco, las mareas y las corrientes que afectan al cable o cuerda. Hoy en día se utilizan métodos en el que el barco se posiciona con la ayuda del GPS y se obtienen datos de profundidad mediante técnicas sónicas utilizando ecosondas multihaz. Actualmente las técnicas batimétricas se utilizan para la elaboración de cartografías útiles para la navegación, igualmente permite obtener una

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representación detallada del fondo marino, entendiendo la morfología de la zona; sirve para conocer el calado en los puertos, siendo determinante para conocer si un buque puede ingresar y salir sin dificultad para no sufrir daños en la embarcación. Igualmente se aplica batimetría en la explotación petrolera mediante plataformas, la construcción de oleoductos, vías de comunicación (puentes, túneles), obras de defensa, tendido de cables submarinos, entre otras. Existiendo métodos de levantamiento batimétrico tanto para pequeñas como para grandes extensiones hidrográficas. La instrumentación utilizada en batimetría ha cambiado con el paso del tiempo, partiendo desde un simple peso atado a una cuerda, evolucionando hacia las sondas mecánicas y eléctricas, hasta llegar a aplicar modernos sistemas láser y de ultrasonido específicos para la medición de la profundidad bajo el agua.

Objetivos de la Batimetría Los trabajos y estudios batimétricos tienen como objetivo la medición y determinación de los calados existentes en una determinada área; los resultados son plasmados posteriormente de manera gráfica y sirven de base e información previa para la elaboración de otros trabajos o actividades. El desarrollo de actividades tales como la minería oceánica, la explotación petrolera mediante plataformas, la construcción de oleoductos, emisarios submarinos, vías de comunicación (puentes, túneles), obras de defensa, tendido de cables submarinos, entre otras, requiere inicial y básicamente de información fiable y precisa de las características batimétricas. Al mismo tiempo otros requerimientos ligados a tales actividades se relacionan con el posicionamiento en la mar.

34

La realización de una batimetría necesita la obtención de datos (x,y,h,t) de un área determinada, para lo cual se requiere la elección de un sistema de referencia. Inicialmente se debe elegir y definir un sistema de referencia en el plano (x,y), luego se procede a establecer la recolección de datos. Los sistemas de adquisición de datos y por ende los métodos de trabajo, han tenido importantes cambios en el último tiempo, siendo provocados por la evolución del equipamiento electrónico utilizado. Durante el trabajo de recolección de datos, la instrumentación utilizada necesita constantemente tener:    

Una referencia con el nivel del mar (z) Realizar medición del calado (h) Medir la posición en el plano (x,y) Analizar y tratar los datos (x,y,h,t) Cabe destacar que para realizar las batimetrías en Chile, existen

especificaciones técnicas para la ejecución de sondajes que se presentan en las Instrucciones Hidrográficas N°5 del Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile (SHOA), publicaciones 3104, 3105 y 3109.

3.1 Tipos de Batimetrías Según la legislación vigente en Chile, toda entidad deberá solicitar autorización para realizar el estudio correspondiente al Director del SHOA, quienes informan en detalle a la Autoridad Marítima de las actividades a desarrollar por la entidad ejecutora en determinado lugar y el tiempo que demandará dicho estudio; indicando el objetivo del trabajo de acuerdo a la clasificación que se presenta a continuación.

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3.1.1 Batimetría de Precisión Es el estudio en el cual se determina y corroboran las profundidades de un área en estudio, previamente certificadas por el SHOA. Formando un plano con valor hidrográfico que podrá ser utilizado en la construcción de obras de ingeniería, control de calados de operación o cualquier otra clase de control que justifique de manera eficaz el tener que realizar trabajos de limpieza o remoción en el fondo marino. Esta batimetría es aplicable de igual manera para el caso de lagos y ríos que contemplen sectores de atraque de embarcaciones o que funcionen como terminal marítimo. Esta batimetría de precisión está circunscrita a áreas muy específicas, donde el espacio que a los buques les queda bajo sus quillas pasa a ser un factor de principal importancia, además de ser zonas potencialmente riesgosas

para

la

navegación,

considerando

sus

características

geomorfológicas y, principalmente, el uso que el mandante desee darle al área en cuestión. En este tipo de levantamiento, los errores deben ser minimizados y en lo posible eliminados (Anexo II y III). Se recomienda que sea ejecutado con el mínimo de espaciamiento entre las corridas, incluyendo un método de sondaje que permita cubrir el mayor porcentaje del lecho marino, pues es obligatorio que el estudio debe cubrir el 100% del área a hidrografiar, dilucidando cualquier duda existente. Dentro de esta definición se encuentran todos los levantamientos hidrográficos que se desarrollen en terminales portuarios, fondeaderos, canales artificiales, dársenas naturales o artificiales, áreas de acuicultura y en general todo lugar donde existan obras artificiales sumergidas, sea que ellas se encuentren a media agua o asentadas sobre el fondo marino y que

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parte de su estructura sobresalga o no del agua (se incluyen en esto los cables y cañerías submarinas). En caso de que se disponga, el sondaje con ecosonda de multihaz, es el método ideal que asegura obtener el 100% de cobertura del lecho marino. La capacidad de posicionar los datos con exactitud en el plano horizontal debe ser de 0,50 metro.

3.1.2 Batimetría Exploratoria Esta batimetría se aplica cuando se desee conocer las características de la configuración del fondo marino, para ver la factibilidad de ejecutar obras de ingeniería o establecer navegabilidad. Cabe destacar que este tipo de batimetría no es apta para navegación. La capacidad de posicionar los datos con exactitud en el plano horizontal debe ser de 1 metro. Es obligatorio que el estudio cubra el 100% del área a hidrografiar, con un cubrimiento de corridas cada 20 metros perpendiculares a costa y corridas transversales cada 50 metros, iniciando la primera corrida a 1 metro si las condiciones geográficas lo permiten, en cuanto a profundidad y tipo de fondo.

3.1.3 Batimetría para Navegación Es la batimetría cuyo objetivo será la utilización para la navegación, destinada principalmente a la realización de cartas náuticas, siendo éste el documento que reúne las informaciones necesarias para permitir una navegación marítima, fluvial y lacustre segura. Indica las profundidades del agua, naturaleza del fondo, altura, configuración y características de la costa, peligros y ayudas a la navegación, entre otras cosas. Generalmente, se

37

construyen a escalas naturales o numéricas con múltiplos de 5.000, ajustándose a las “Resoluciones Técnicas y Especificaciones Cartográficas de la Organización Hidrográfica Internacional” (OHI). La capacidad de posicionar los datos con exactitud en el plano horizontal debe ser de 1 metro más el 5% de la profundidad medida.

3.1.4 Batimetría de Prospección Es aquélla batimetría que se realiza con la finalidad de obtener un muestreo de profundidades, con el objeto de servir de apoyo a otro trabajo que se esté llevando a cabo en el área involucrada, como por ejemplo un estudio oceanográfico. La capacidad de posicionar los datos con exactitud en el plano horizontal debe ser de 10 metros más el 5% de la profundidad medida. El cubrir la totalidad del área dependerá del objetivo del estudio.

3.2 Referencia con el Nivel del Mar Al momento de realizar un levantamiento batimétrico es necesario conocer el nivel del mar en el instante en el cual se están adquiriendo los datos de profundidad, viéndose afectadas las mediciones por la variación de las mareas. Las mareas son la deformación periódica que afecta a la hidrósfera y que presenta un movimiento periódico de elevación y descenso del nivel del mar debido a la atracción gravitatoria ejercida por la Luna y en menor proporción (aproximadamente la mitad) por el Sol.

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Para hacer las cartas náuticas por ejemplo, la Organización Hidrográfica Internacional (OHI) define que se use el valor de referencia según la mínima bajamar astronómica. Existen dos formas básicas de efectuar las observaciones de marea: a) Utilizando cualquier elemento que dé una indicación del nivel del mar en un instante cualquiera: Aquí se presentan los instrumentos más simples de observación de mareas que pueden ser reglas graduadas, técnicamente llamadas Escala de Marea; las cuales pueden proporcionar información muy confiable y deben ser observadas y registradas mientras dure la medición. Actualmente se calcula el nivel medio del mar para cada año a partir de datos recogidos anualmente que se promedian para eliminar las variaciones producidas por la marea. Los métodos más usados para determinar el nivel medio anual son: 

Valores medios aritméticos: Consiste en calcular el nivel medio mensual sumando las observaciones hechas cada hora y dividiendo el resultado por el número de horas que tenga el mes. Posteriormente se suma cada mes y se pondera según el número



de días que tenga cada uno. Valores cada tres horas: Se emplea el mismo procedimiento que el anterior pero utilizando valores cada tres horas (menos costoso). Este método no debe utilizarse en aguas poco profundas cuyos periodos mareales sean menores de seis horas ya que la información sería insuficiente para dar un valor fiable del nivel medio del mar en ese lugar.

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

Nivel medio de marea: Es el promedio de todos los máximos y mínimos de marea en un periodo específico. Este valor solo sirve

para hacer una aproximación al nivel medio del mar. b) Utilizando un equipo que registre continuamente y en forma automática las variaciones del nivel del mar. En este grupo se emplean instrumentos denominados mareógrafos, los que permiten obtener un registro continuo del comportamiento del nivel del mar. Existen con flotador, diferencia de presión del hidrógeno con la presión de la columna de agua y equipos digitales de alta tecnología. Su forma de registro puede ser inscriptora sobre papel, perforación de una cinta de papel y registro magnético.

Diagrama general del mareógrafo que posee el SHOA

3.3 Métodos de Posicionamiento Planimétrico

40

3.3.1 Método Directo Es el método más básico y era usado de manera regular antes de la década

de

1970,

siendo

reemplazado

por

las

de

microondas

y

posteriormente por los métodos de posicionamiento GPS. Se realiza una alineación mediante una cuerda calibrada que es atada en un extremo a la orilla y el otro en la embarcación, a distancias determinadas. La embarcación se posiciona en distintas marcas y se determina la profundidad en dichos puntos tal como se muestra en la siguiente figura.

3.3.2 Método Óptico El método óptico o por medio de sextante involucra la observación simultánea de dos ángulos horizontales entre tres objetos conocidos desde la cual se intersecta la posición de un punto costa afuera tal como muestra la Figura.

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Este instrumento se ejecuta totalmente a bordo de la embarcación, por lo que simplemente se puede utilizar en el caso de que desde la embarcación podamos ver tres puntos de referencia en la costa y conocer sus coordenadas planas obteniéndose las coordenadas de nuestro punto por intersección inversa. Cabe destacar que no depende de comunicaciones electrónicas o soporte con base en la costa. Bajo ciertas condiciones (cerca de blancos o de fijadores de posiciones estáticas) puede ser relativamente exacta cuando un equipo experimentado la realiza apropiadamente. Sin embargo, por lo general, el posicionamiento por medio de sextante bajo condiciones dinámicas de una embarcación es impreciso y en el mejor de los casos se puede llegar a los 10 segundos en la apreciación de una lectura, aunque lo normal es que esté en torno a los 30 segundos por lo que ya no se considera exacto para la mayoría de las aplicaciones, debido principalmente al avance tecnológico de los demás métodos modernos de posicionamiento planimétrico.

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3.3.3 Radiación Se realiza con una Estación Total situada en tierra en un punto de coordenadas conocidas. La cabeza del perfil se replantea previamente. El barco va recorriendo el perfil y se van observando topográficamente los puntos de la embarcación desde los que a su vez se sondea la profundidad. La observación se realiza con la estación total tomando ángulos horizontales, cenitales y distancia para poder calcular las coordenadas de dichos puntos posteriormente, a menos que se cuente con una estación total que determine las coordenadas de forma automática. El prisma va en la embarcación. El mayor inconveniente en este método es el movimiento del barco debido al oleaje del agua, el prisma, que refleja la onda emitida por la estación, esta en continuo movimiento y esto provocara perdida de señal; debido a esto se recomienda utilizar prismas de 360°.

3.3.4 Bisección Para este método se necesitan dos o más teodolitos con sus operarios instalados en tierra. Por medio de intersección directa simple (bisección) se determina el posicionamiento planimétrico de la embarcación. Cabe destacar que el instante de la toma de datos debe ser sincronizado entre todos los operarios, tanto los que están en tierra tomando los datos angulares, como en la embarcación registrando la profundidad. Esta técnica puede tener una aplicación en áreas donde los sistemas de posicionamiento electrónico no pueden ser desplegados o donde se requiere de una creciente exactitud posicional.

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La precisión de este método depende de la visibilidad existente en el área, el error angular de la instrumentación y de la geometría de la figura de intersección, que dependerá en gran medida de la buena elección de las bases.

3.3.5 Posicionamiento Electrónico (Radiobalizas) Los EPS (Electronic positioning systems) se clasifican de acuerdo a sus rangos de frecuencias de operación o el ancho de banda, en general, mientras más alta sea la frecuencia del sistema y más corta la longitud de onda, mayor será la posible exactitud alcanzable en la posición determinada. A lo largo del tiempo se han desarrollado una amplia variedad de EPS, la mayoría de los cuales se han quedado obsoletos luego que el GPS se hizo operativo. 3.3.5.1 Sistema DECCA El sistema de navegación DECCA es un sistema hiperbólico de posicionamiento basado en señales de radio de onda continua en el rango de frecuencias de los 70 a los 130 Khz. El sistema está formado por estaciones emisoras en tierra, ubicadas en coordenadas conocidas que crean líneas de

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posición hiperbólicas. La posición será el punto de intersección de, al menos, un par de hipérbolas. Ante la competencia del sistema GPS, DECCA suspendió su servicio entre los años 2000 y 2001. 3.3.5.2 Sistema LORAN-C Análogo al anterior, este es un sistema de navegación hiperbólica de largo alcance, por impulsos en frecuencias del espectro electromagnético entre 90 y 110 KHz. Actualmente este sistema de posicionamiento planimétrico se usa como sistema de reserva de los sistemas GNSS

3.3.6 Sistema GPS Es un sistema global de navegación por satélite (GNSS) que permite conocer a nivel mundial la posición planimétrica de un receptor determinado. Con este sistema se consigue una alta precisión gracias a los escasos tiempos de observación que se requieren, evitando así la influencia del balanceo de la embarcación. El sistema GPS está formado por tres segmentos los cuales son: 

Segmento espacial: El cual está compuesto por todos los satélites de



la red GPS que envían señales a cualquier punto de la tierra. Segmento Control: Está compuesto por una serie de estaciones de rastreo que continuamente monitorean a cada satélite; analizando las señales emitidas, además de actualizar los datos de los elementos y

45

mensajes de navegación, así como las correcciones de reloj de los 

satélites. Segmento Usuario: Está compuesto por los receptores GPS que registran la señal emitida por los satélites para el posterior cálculo de su posición; esto se realiza tomando como base la velocidad de la luz y el tiempo de viaje de la señal, así se obtienen las pseudodistancias entre cada satélite y el receptor en un tiempo determinado.

3.4 Método de Posicionamiento Altimétrico El posicionamiento altimétrico consiste en determinar la cota de los puntos midiendo la distancia vertical entre la superficie del mar y el fondo. Dicha medición deben ser referidas a las coordenadas (x,y) en las que se está ubicado al momento de obtener la profundidad. A esta etapa se le llama sondeo. El sondeo es la parte definitiva de cualquier batimetría y para que ésta sea correcta se exige un alto número de puntos de profundidad conocida. Los puntos que quedan sin sondar se consideran linealmente crecientes entre dos puntos de profundidad determinada. Generalmente se realizan dos formas de sondeo:

46



por líneas rectas paralelas: Presentado líneas normales o paralelas a la costa. La utilización de perfiles paralelos tiene el inconveniente de ocultar información entre líneas, para reducir la perdida de información se

realiza

una

densificación

de

la

malla

mediante

perfiles

transversales, la distancia entre líneas variará dependiendo de la 

escala solicitada. por líneas radiales: sistema que se utiliza principalmente en los lugares donde el perfil de la costa cambia bruscamente de dirección y alrededor de islas de pequeña dimensión. Las líneas de sonda radiales se proyectarán de tal forma que la zona a sondar por este sistema quede suficientemente cubierta.

Es de vital importancia en ambos métodos, evitar que la embarcación sufra desviaciones con respecto al rumbo de navegación diseñado, si esto sucede se rompe la uniformidad del levantamiento. En la actualidad existe una gran variedad de métodos para la obtención de profundidades, todo gracias a la tecnología y el desarrollo de los equipos electrónicos e informáticos. Dichos métodos presentan características particulares las que se explican a continuación.

3.4.1 Escandallo

47

El escandallo fue una de las primeras sondas utilizadas y simplemente eran pesos de plomo atados a una cuerda, graduada cada cierta distancia, que se dejaba caer hasta tocar el fondo marino. El escandallo tiene poca precisión en las medidas efectuadas, al ser afectado por la variación de longitud del material empleado y la no verticalidad del sonda. Además tiene imposibilidad en la obtención de un amplio recubrimiento. Actualmente el escandallo sigue siendo usado en trabajos muy específicos como la obtención de calidades de fondo; sigue siendo aún hoy indispensable aunque se disponga de métodos de sondas electrónicos, ya que estas últimas omiten la naturaleza del fondo y su funcionamiento en un momento determinado no puede ser el adecuado. Según el SHOA, esta metodología es factible de ser empleada sólo hasta una

longitud

de

15

metros

en

línea

perpendicular

a

los

sitios

correspondientes a puertos y muelles. Al entregar una profundidad puntual, se debe realizar un cubrimiento del área mayor a lo normal, es decir, con corridas separadas que pueden variar desde 1 hasta 2,5 metros a lo largo del sitio. Para efectuar las mediciones se debe esperar que la cadena o cuerda que sujeta la plomada esté detenida haciendo un pequeño contacto con el fondo hasta que quede en forma vertical antes de efectuar la lectura. 3.4.2 Sondas Mecánicas

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Esta sonda está compuesta por una bobina de alambre de acero (cuerda de piano) y un dispositivo de registro de profundidades, venía a sustituir a la sonda de mano o escandallo, cuando la superficie a registrar era amplia. El inconveniente principal de la utilización de las sondas viene provocado por el error de desplazamiento, ya que la sonda no desciende verticalmente, sino que es desviada por las corrientes, lo que hace perder la verticalidad al momento de realizar la medición. 3.4.3 Sondas Eléctricas En estas sondas se utiliza la electricidad para reemplazar el accionamiento de las sondas mecánicas.

3.4.4 Batimetrías mediante métodos fotogramétricos. Después de los métodos tradicionales, es la solución más utilizada. Muchas veces se prescinde de la utilización de este método, a causa de que sólo se puede utilizar en aguas limpias y hasta ciertas profundidades. Sin embargo, son métodos de gran utilidad para la elaboración de mapas batimétricos de zonas poco profundas. Para la restitución, se requiere que las fotografías tomadas tengan una cierta verticalidad con respecto al fondo marino. Con el empleo de técnicas fotogramétricas de precisión podemos lograr esta verticalidad, e incluso muchas veces será suficiente el empleo de modelos estereoscópicos simples para la determinación del relieve batimétrico alrededor de las islas. En zonas alejadas de costa, es preciso solapar las fotografías para cubrir las zonas que se encuentran entre los puntos del fondo que cumplen la verticalidad requerida.

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La principal diferencia entre la fotogrametría terrestre y la fotogrametría batimétrica estriba en la trayectoria de los rayos de luz debido al medio que atraviesan. En fotogrametría terrestre el rayo tiene una corrección debido a la atmósfera,

denominada

corrección

de

refracción

atmosférica;

en

fotogrametría batimétrica el rayo atraviesa también el agua, por lo que para la elección de los puntos de una aereotriangulación debemos de tener en cuenta los efectos de refracción y difracción. Como efectos de menor importancia se tiene el del oleaje, la salinidad del agua, la presencia de algas o plancton, la temperatura del agua, etc.

3.4.5 Satélite La información proporcionada por los satélites y su amplio equipamiento con instrumentación electrónica, han modificado los métodos batimétricos tradicionales, entregando buenos resultados al aplicar ésta metodología en aguas poco profundas. El satélite Landsat y su sensor MSS se ha utilizado para la realización de batimetrías en mares poco profundos, calculando la profundidad al detectar la luz reflejada por la superficie del mar y el fondo marino. Una de las grandes ventajas del LANDSAT es que su paso se repite cada 18 días, lo que permite conocer muy bien el fondo marino, comparando las

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imágenes de una órbita con la siguiente al conseguir conocer las variaciones de la penetración de las ondas en el agua. Las imágenes se comparan pixel a pixel mediante ordenadores y procesamiento semiautomático. Otro satélite utilizado actualmente para realizar batimetrías es el satélite francés SPOT. El método de posicionamiento altimétrico mediante satélite tiene una precisión inferior a los demás existentes, pero la ventaja radica en que se puede utilizar a una escala mucho mayor, abarcando áreas que sobrepasan de manera considerable a los demás métodos.

3.4.6 Láser Aerotransportado El sistema de láser aerotransportado, emite pulsos en diferentes longitudes de onda; infrarrojo y azul/verde. El infrarrojo penetra muy poco y es reflejado por la superficie del agua, por lo que es utilizado para la localización de ésta; mientras que la radiación azul/verde es la utilizada para la detección del fondo marino, ya que su longitud de onda penetra en el agua reflejándose en el fondo del lecho marino. La batimetría obtenida mediante este método muestra gran precisión a menos de tres metros de profundidad, con variaciones de 7 a 20 centímetros. El rango máximo analizable en aguas marinas muy limpias es de alrededor de 50 metros y de 10 metros para aguas turbias cercanas a la costa. La ventaja radica en que este método permite conseguir datos mucho más rápidos que con las técnicas convencionales de sondeos con embarcación, además mejora su precisión gracias a la incorporación de sistema GPS.

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3.4.7 Sondas Acústicos Son los métodos de batimetría más empleados actualmente y están basados en el tiempo que demora una onda acústica en recorrer la distancia que separa al sondador del fondo marino. La onda acústica sale desde el transductor y viaja a través del mar hasta llegar al fondo, donde la onda es reflejada y regresa al transductor. Los sondas acústicos se clasifican según el número de haces; existen los sondas de haz simple o monohaz y sondas de haz múltiple o multihaz. Con el sonda acústico la medida de la profundidad se realiza de manera continua a lo largo del rumbo que sigue la embarcación, obteniendo un registro gráfico que se debe relacionar con el posicionamiento planimétrico para tener un correcto mapa batimétrico. El haz emitido por el sonda acústico aumenta con la profundidad y por este motivo es que las trayectorias del barco deben ser paralelas a la costa. La primera franja barrerá las isóbatas más superficiales; al aumentar la profundidad y la distancia a la costa, irá aumentando progresivamente el ancho de la zona barrida. La calibración de ecosondas debe ser acometida frecuentemente. Fenómenos como la temperatura, salinidad y turbidez del agua, condiciones del mar, movimientos de la embarcación (escoras, cargas, etc), definición del fondo, etc, son aspectos de mayor o menor transcendencia en función de los objetivos del trabajo. El método más utilizado para realizar la calibración de las ecosondas es el conocido como "barcheck". Básicamente consiste en sumergir bajo el transductor una placa reflectora a distintas profundidades perfectamente conocidas, precediéndose a la oportuna calibración de la ecosonda.

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3.5 METODO DE POSICIONAMIENTO 3D Como se ha indicado el problema en los levantamientos batimétricos es correlacionar la posición planimétrica y la determinación de la profundidad para no introducir errores en la determinación de la posición del punto situado por debajo de la superficie del agua, y que va a ser el que se represente en la cartografía final. El problema del movimiento en la superficie se consigue disminuir al aumentar la rapidez en la determinación de las coordenadas del punto radiado. Ambas cuestiones afectaban considerablemente a la precisión de la cartografía batimétrica. Como hemos visto existen gran variedad de métodos para realizar los levantamientos batimétricos, pero sin lugar a dudas, el más extendido y utilizado actualmente, es el método combinado de GPS + Ecosonda digital. El equipo de sondeo está proyectado para producir el sonido, recibir y amplificar el eco, medir el tiempo transcurrido desde la emisión y la recepción del sonido, convertir este intervalo de tiempo en unidades de profundidad y registrar estas medidas de profundidad en una banda de papel arrollada sobre un tambor giratorio.

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El sonido es producido por un transductor, que automáticamente convierte un impulso eléctrico en una onda sonora. En embarcaciones permanentes de sondeo por eco, este dispositivo va montado en el casco del mismo; en los modelos portátiles el transductor va montado por lo menos 50 cm por debajo del nivel del agua, y preferiblemente a ras con la quilla. En función de la profundidad existen diversos transductores. Para los sondeos en aguas profundas y otros para aguas superficiales. El transductor también recoge el eco reflejado por el fondo y lo convierte en una señal eléctrica, que es amplificada y registrada en unidades de profundidad sobre una banda graduada. Las ondas sonoras son emitidas por el transductor a intervalos de tiempo muy cortos; así por ejemplo un modelo portátil de sonda de esta clase, cuya máxima profundidad de alcance no llega a los 75 m, hace los sondeos a la velocidad de 600 por minuto. Un factor importante también, directamente relacionado con la obtención de datos más precisos, es el solape. La mayoría de los puntos que se desechan de la batimetría se deben a que están tomados con un ángulo del haz demasiado abierto, lo que lleva a confirmar la teoría de que existe un error más grande en los puntos que están tomados en los extremos que cuando éstos están cerca del eje vertical. Este problema se minimiza con la realización del solape, consiguiendo más información para adquirir una lectura más real del fondo. La metodología GPS ha permitido aumentar la precisión planimétrica. El registro de tiempos que en ella se efectúa permite sincronizar los datos de los ficheros GPS con los datos de los ficheros de la ecosonda, mediante el

54

campo común “tiempos“, teniendo especial cuidado en la sincronización de relojes de ambos tipos de registros. Para esto dichos instrumentos (GPS – ECOSONDA) tienen que incluir la posibilidad de entrada del mensaje NMEA (National Marine Electronic Asociation) el cual incluye el instante de la toma de posición en tiempo GPS, para que así se asocie el instante de toma de posición con el instante de toma de profundidad. El método de observación GPS que más precisión nos puede aportar es el método diferencial en tiempo real anulándose las principales fuentes de

error y disponiendo de nuestra posición precisa en el instante de

medición. Esto exige el trabajar con dos receptores GPS de forma simultánea. Para trabajar en tiempo real se utiliza un radio enlace entre la estación de referencia y el equipo móvil que va instalado en la embarcación. Un sistema

que realice levantamientos batimétricos según este método

ha de realizar fundamentalmente dos tareas: 

Navegación, el sistema debe ser capaz de indicar la ruta a seguir para no crear zonas de solapes indeseados, o bien, de



guiar la embarcación por unos perfiles predeterminados. Sincronización de los datos recibidos por el instrumento de medidas de profundidades (ecosonda) con el instrumento que

nos

indica planimétricamente donde se ha producido esta medida de profundidad (GPS). Para la metodología con GPS el SHOA establece que se podrá realizar con metodología GPS Diferencial Post-proceso. Esta requiere de una estación base con coordenadas conocidas y vinculadas a un vértice o cota fija de

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marea dada por el SHOA o el IGM (Instituto Geográfico Militar), mientras un segundo o más equipos pueden desplazarse por la zona en la cual se hace la batimetría, efectuando la grabación de datos a ciertos intervalos de acuerdo a las especificaciones técnicas del equipo de sondaje y conforme con el formato que se entrega la entidad. Este trabajo es el que se envía a la entidad correspondiente. La metodología GPS Diferencial Tiempo Real se utilizará sólo para verificar que el cubrimiento del sondaje sea total en el área de trabajo. Para finalizar

podemos mencionar que para este proceso se utilizan

variados softwares, de los cuales los más comunes en Chile son: 

HYPACK – HYSWEEP: Los cuales proporcionan herramientas para diseñar el plan de navegación, recoger los datos entregados por el ecosonda, aplicar correcciones a los sondeos, eliminar valores atípicos, imprimir los datos, exportar datos de CAD, las cantidades de volumen de cómputo, generar curvas (isobatas) y crear / modificar las cartas electrónicas. En este software es donde la información entregada por el GPS y la entregada por los ecosondas es procesada y asociada de tal manera que cada punto obtenga coordenadas



planimetricas y posición altimétrica de forma exacta. AUTOCAD – CIVILCAD: Los cuales darán la presentación final del proyecto o trabajo solicitado, pues, en estos es más simple crear curvas de nivel, polilineas, calcular volúmenes y una amplia variedad de herramientas de dibujo para facilitar la lectura y comprensión de los planos.

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3.5.1 Velocidad del sonido La velocidad de propagación del sonido en el mar es el parámetro más importante que se debe conocer para poder establecer el comportamiento del sonido en este medio, ya que los ecosondas se deben calibrar y compensar para poder entregar datos fidedignos de profundidad. Realmente interesa conocer la celeridad, que representa sólo el valor escalar de la velocidad y no su dirección ni su sentido, ya que al referirnos al sonido en el mar, la propagación se realiza mediante ondas esféricas y en todas direcciones. Parámetros que afectan la velocidad del sonido La velocidad con la que se propaga el sonido en el mar es el parámetro más importante a conocer para poder determinar el comportamiento del sonido en este medio. Durante la propagación de las ondas acústicas en el mar existen tres principales sucesos; atenuación, reflexión y refracción. En estos sucesos influyen de manera relevante los tres factores que se muestran a continuación.

57



Temperatura: La temperatura es un factor limitante y varía con la posición geográfica en la tierra, con las estaciones del año y con la hora del día. Se tiene que la variación de un grado centígrado, es aproximadamente una variación de 4.5 m/s en la velocidad del sonido. La representación gráfica de los valores de temperatura y profundidad se conoce como Traza Batitérmica, y viendo ésta puede comprobarse



que el océano está dividido en cuatro zonas. Salinidad: La salinidad es la cantidad de sales disueltas y otros minerales en el mar, y es definida como la cantidad total de sólidos disueltos por partes por mil (ppt o %o) por peso. El promedio de la salinidad en el agua de mar es de aproximadamente un 35 %o, y la velocidad del sonido varía alrededor de 1.3 m/s por 1 %o de alteración



de salinidad. Presión: La presión impacta de manera significativa la variación de velocidad del sonido y depende directamente de la profundidad. La tasa de cambio de la velocidad del sonido es aproximadamente de 1.6 m/s

para

cada

modificación

de

10

atmósferas

de

presión

(aproximadamente 100 metros de profundidad) Cabe destacar que la densidad también influye en la velocidad de propagación de las ondas acústicas en el mar, pero dicho factor depende directamente de los tres parámetros mencionados con anterioridad.

3.6 EJECUCION DE LEVANTAMIENTO BATIMETRICO

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La propuesta de partida es ver la realización de una batimetría con ecosonda multihaz digital acompañada de todos sus componentes auxiliares tales como el GPS diferencial, el sensor de movimiento, los sistemas inerciales, sensor de velocidad del sonido en el agua, aplicaciones lógicas del sistema, etc. Por todas estas razones, el objetivo principal del trabajo es obtener una representación del fondo marino lo mas exacto posible. Para efectuar la idea definida, cabe destacar la manipulación del dato hidrográfico, ya que en función de este obtendremos un buen modelo digital del fondo marino. 3.6.1 PLANIFICACIÓN DE LOS TRABAJOS Esta batimetría fue solicitada por Minera Los Pelambres a la empresa Servisub (Servicios Submarinos ING. Ltda), la cual requiere contar con un levantamiento batimétrico que muestre el relieve submarino del área de muelle Los Pelambres, los Vilos, con el objeto de verificar la profundidad de dicha zona después del último movimiento sísmico del 16 de septiembre del 2015 que afecto a gran parte de la zona centro norte del país. El primer paso que se efectuó fue solicitar la autorización al SHOA para proceder a realizar la batimetría correspondiente, además la empresa mandante solicitó un inspector de dicha institución a pesar de ser esta una batimetría exploratoria y no una de precisión. (Anexo IV) Las actividades Hidro-Oceanográficas fueron realizadas el día 17 de marzo de 2016, previo al trabajo Batimétrico, se solicitó al SHOA los datos de marea para este día, los cuales fueron medidas con un mareógrafo RBR, modelo TGR-1050 HT, ubicado en la escala de acceso al embarcadero próximo a la

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ubicación de la cota fija de marea BITA, este recopiló datos de altura de marea cada cinco minutos, y el cero del sensor fue referido al Nivel de Reducción de Sondas (NRS) mediante una nivelación diferencial, logrando con esto, reducir la data batimétrica obtenida a dicho plano altimétrico. La planificación de los perfiles teóricos (líneas de sonda), fue planificada de manera de cumplir con lo establecido en la publicación SHOA 3105. Esta planificación fue realizada en la plataforma Hypack 2012, generándose 11 perfiles teóricos espaciados entre si por 10 metros. En total la distancia de navegación a lo largo de estos perfiles fue 2.86 Mn (Millas Náuticas). El levantamiento batimétrico fue realizado con una velocidad no mayor a 4 nudos, logrando con esto que la integración de los sensores fuera óptima, las condiciones de mar fueron ideales para Los Vilos. El posicionamiento de la plataforma batimétrica fue realizado mediante equipos DGPS RTK con observable de fase (DGPS RTK L1//L2), a través de señal satelital de corrección Omnistar HP, con esta obtenemos posiciones con errores al centímetro para cada sonda. Esta es lograda mediante Receptores GPS Geodésicos Marca Hemisphere, modelo R320. La integración de los distintos dispositivos de medición, fue correlacionada en base al tiempo (Hora Local) el cual fue concebida mediante DGPS RTK L1//L2 mediante 1PPS (1Pulso por Segundo), reduciendo y eliminando las posibles fuentes de errores de sincronismo entre los sensores. Se debe destacar que en el procedimiento se utilizaron dos equipos GPS para lograr la máxima precisión en el trabajo, uno utilizado para el posicionamiento del punto a sondar, el cual esta sincronizado al ecosonda, y

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otro utilizado en tiempo real con el objetivo de guiar al piloto de la embarcación por la trayectoria de los perfiles planificados de navegación. En la calibración del equipo de insonificación Ecosonda, fue realizada una prueba de barra a: 2, 4, 6, 10 y 20 metros (máxima profundidad del lugar de estudio), con el objeto de comprobar de manera rápida y eficaz, el correcto estado de calibración del equipo ecosonda, además de obtener el calado de la embarcación, el cual será corregido posteriormente en el proceso de la data recolectada. El intervalo de registro de los instrumentos es de un segundo para GPS y diez segundos para Ecosonda. Independientemente, Hypack 2012 está configurado para grabar a un intervalo de diez milisegundos, generando diez veces más datos batimétricos para el estudio. Debido a que la cadencia de toma de datos es de 1PPS se obtiene una gran cantidad de datos batimétricos para lo cual es necesario reducirlos y seleccionarlos de forma que cumplan con la norma mínima del plano, según la escala, la cual debe tener como distancia máxima 1 cm entre puntos de sondeo, para esto serán aplicados los siguientes criterios de selección: DX

=

3 mt

DY

=

3 mt.

De lo anterior, la reducción de los datos batimétricos entregó los siguientes resultados. Total de Sondas

=

17.641

Seleccionadas

=

1.348

Rechazadas

=

16.293

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Mínima Profundidad

=

12.77 mt.

Máxima Profundidad

=

19.56 mt.

Con el objeto de efectuar la revisión del trabajo hidrográfico, se remitirá al Director del SHOA la solicitud para la revisión y aprobación del trabajo, adjuntando una Memoria o Informe Final del Levantamiento en dos ejemplares que quedarán en poder del SHOA. El informe final, los planos y los antecedentes que lo avalan, deben ser firmados por el profesional responsable del levantamiento. Para facilitar el proceso de revisión, el informe deberá ser entregado de la siguiente forma: – Capítulo I : Memoria. – Capítulo II : Control. – Capítulo III : Sondaje. – Capítulo IV : Nivel del Mar. – Capítulo V : Referencia. – Anexos

: Control - Nivel del Mar – Sondaje

(Ver informes en anexo V)

CONCLUSION

La ejecución de trabajos batimétricos e hidrográficos puede abordarse en estos momentos mediante una gran variedad de métodos. Los sistemas de adquisición de datos y, en consecuencia, los métodos de trabajo, han

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registrado recientemente importantes cambios, sobre todo derivados de cuanto se refiere al equipamiento electrónico. En función de los objetivos perseguidos, determinados sistemas resultan más adecuados, sobre todo por cuanto la precisión y fiabilidad requeridas varían de unos a otros. La evolución y desarrollo del equipamiento electrónico está llevando a la integración de equipos, con la consiguiente simplificación de operaciones y reducción de costes económicos. . Finalmente añadir, que el estudio realizado se inició con la idea de ofrecer una imagen general de la topografía hidrográfica, con el convencimiento de que la tecnología aplicada a la investigación es una opción cada vez más presente en todos los ámbitos. La experiencia personal de trabajar con este sistema, la exactitud de los resultados cosechados, y la gran calidad en la representación final, junto con el conocimiento de las amplias posibilidades que éste ofrece en combinación con otros, hace ahora recomendarlo firmemente. Es más, la topografía hidrográfica, muy desconocida para todos durante la carrera, se nos ofrece hoy como una buena alternativa profesional, por lo que es de esperar que la realización de este trabajo sea pie de inicio para el desarrollo de proyectos a futuro, sirviendo como una fuente de consulta para quienes estén interesados en el desarrollo del tema.

GLOSARIO ALTURA DE LA MAREA: Distancia vertical entre el nivel del mar y el nivel de reducción de sondas, o el nivel que se especifique, en un instante cualquiera.

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ALTURA DE LA BAJAMAR: Distancia vertical entre el nivel más bajo alcanzado por una marea y el nivel de reducción de sondas. ALTURA DE LA PLEAMAR: Distancia vertical entre el nivel más alto alcanzado por una marea y el nivel de reducción de sondas. BAJAMAR: Nivel mínimo alcanzado por una marea vaciante en un día cualquiera. BAJAMAR INTERNACIONAL: Dátum propuesto por la Oficina Hidrográfica Internacional que se define como: “Un plano tan bajo que la marea rara vez descienda bajo él”. BAJAMAR MÁS BAJA: Altura mínima del nivel del mar alcanzado por la bajamar de sicigias, coincidiendo con el perigeo en una localidad durante un ciclo de Metón. Este nivel ha sido adoptado por el Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile, como nivel de reducción de sondas. BATIMETRÍA: Es lo concerniente a la medición y representación cartográfica de las profundidades del mar. El análisis de los perfiles de profundidad obtenidos de la data, permite determinarla configuración general del fondo. -Batimetría de precisión: Aquella que determina y corrobora las profundidades del área en estudio, previamente certificadas por el SHOA, constituyendo así un plano con valor hidrográfico de precisión. -Batimetría exploratoria, Cuando se desee conocer las características de la configuración del fondo marino, para ver factibilidad de ejecutar obras de ingeniería o establecer navegabilidad. NO USAR PARA NAVEGACIÓN. -Batimetría para navegación: Batimetría cuyo objetivo será la utilización para la navegación. -Batimetría de prospección: Aquélla que se realiza con la finalidad de obtener un muestreo de profundidades.

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CALADO: Profundidad que alcanza en el agua la parte sumergida de una embarcación. CARTA: Mapa, generalmente usado por los navegantes, que delinea y demuestra las características de una área específica con sus profundidades y alturas de accidentes geográficos y artificiales, con el fin de orientar y poder determinar la posición de un buque. CERO DE LA CARTA: Plano al cual están referidas las sondas de una carta, se define como el nivel de reducción de sondas (NRS). CERO DE LA ESCALA DE MAREA: Es el plano arbitrario al cual están referidas las mediciones mareográficas con escala de marea. La escala de marea se coloca de tal modo, que el “CERO” permanezca siempre bajo el agua, aun con las mareas más bajas de la localidad, con el objeto de registrar las bajamares extraordinarias y, a la vez, evitar lecturas negativas. CERO DEL MAREÓGRAFO: Línea marcada en el margen inferior del registro del mareógrafo; a la cual quedan referidas las alturas del nivel del mar registradas por el mareógrafo. CORRECCIÓN POR MAREA: Cifra numérica que se resta a la sonda y es igual a la altura de la marea sobre el nivel de reducción en ese instante. DÁTUM: Cantidad numérica o geométrica, o conjunto de ellas, que se puede emplear como referencia básica para otras cantidades. DÁTUM DE MAREA: Es un plano de referencia determinado por observaciones de la marea. Hay varios dátum de marea que tienen nombres bien definidos y métodos exactos para su determinación, como por ejemplo: el nivel de reducción de sondas, el nivel medio del mar, etc. DÁTUM

GEODÉSICO:

En

geodesia

se

consideran

dos

dátum

fundamentales: el vertical y horizontal. El dátum vertical fundamental es el

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nivel medio del mar, al cual se refieren las alturas de los puntos sobre la tierra (alturas topográficas) y las nivelaciones de precisión. A este dátum se refieren las alturas de los planos de referencia derivados de estudios mareográficos. El dátum horizontal es el que forma la base para cálculos de los levantamientos de control horizontal, tales como: latitud y longitud terrestres, etc. DRAGADOS: Trabajo realizado con la finalidad de efectuar una limpieza del fondo marino de un área en cuestión y de esta forma obtener una profundidad necesaria para activar un sector respecto a un calado máximo permitido. ECOGRAMA: Representación gráfica del relieve submarino obtenido de los ecosondas. Las profundidades están dadas generalmente en brazas, pies o metros. ESCALA DE MAREA: Regla graduada en metros, decímetros y centímetros o también en pies y décimos de pies. Se coloca verticalmente próxima al mareógrafo y en ella se lee directamente la altura del nivel del mar. Durante el período de observación de la marea, las lecturas de la escala de marea y la posición de la pluma inscriptora, deben ser coincidentes en hora y altura. GPS DIFERENCIAL (DGPS): Diferential Global Positioning System. Sistema de Posicionamiento Geográfico Satelital, cuyo funcionamiento se basa en el hecho de poseer una estación de referencia con coordenadas conocidas, las cuales son comparadas con aquellas entregadas por la señal del satélite, pudiendo determinar el error de los parámetros en cuestión enviando posteriormente la corrección por señal de radio a la estación móvil GPS que se encuentra próxima a la estación de referencia.

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INTERPOLACIONES: En lo que respecta al proceso batimétrico, se refiere a la determinación de un punto dentro de un registro de ecograma, el cual representa una profundidad intermedia entre los registros anterior y posterior. INTERVALO: Tiempo ocurrido entre una acción y la siguiente. LÍNEA DE COSTA: Línea en donde se encuentran la costa y el agua. Aun cuando la terminología de costas y riberas es bastante confusa, línea de ribera y línea de costa son generalmente usadas como sinónimos. MAREA: El ascenso y descenso rítmico y alternado de la superficie del océano (o nivel del agua) y de los cuerpos de agua conectados con el océano, tales como: estuarios, golfos y canales, que ocurren dos veces al día sobre la mayor parte de la Tierra. y que resultan de la atracción gravitacional de la Luna y en menor grado de la del Sol, actuando desigualmente sobre partes diferentes de la Tierra en rotación. MAREOGRAFO: Instrumento para registrar y medir oscilaciones del nivel del mar. Los hay de distintos tipos: presión de gas, flotador, electrónicos y acústicos. MAREOGRAMA: Gráfica de la variación de la marea registrada por un mareógrafo. MEDIDOR

ACÚSTICO

DE

SONDAJE,

SONDADOR

ACÚSTICO

O

ECOSONDA: Instrumento que se emplea para medir profundidades, mediante el tiempo requerido por una onda acústica o ultrasónica para recorrer desde la superficie al fondo y para que regrese el eco. Los hay visuales e inscriptores. MILLA NAUTICA: Medida aplicada en el mar y que equivale a 1852 mts. NIVEL MEDIO DE LA MAREA: Plano equidistante entre la altura media de las pleamares y la altura media de las bajamares, durante un largo período

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de observaciones. Tiende a confundirse con el nivel medio del mar, pero no coinciden. NIVEL MEDIO DEL MAR: Como su nombre lo indica es el nivel promedio de los movimientos del nivel del mar. Su expresión física sería la del plano que adoptarían las aguas en reposo, depurada la acción de la marea. Coincide muy aproximadamente con el geoide. Aunque parece muy simple, no es fácil obtener un valor preciso del N.M.M. puesto que el nivel real del agua está variando constantemente. Existen variaciones de corto período causadas por condiciones atmosféricas y de mar (marejadas anormales, mar de fondo); de período medio (variaciones estacionales de la presión y del viento atmosférico) y de largo período, que pueden tomar décadas y aun siglos. La excelencia del N.M.M. dependerá, entonces, de la longitud del período de observación tomado para determinarlo. El período ideal es de 18,6 años, que corresponde a un ciclo del nodo lunar, en el cual se cumplen todas las posiciones relativas de la Luna y del Sol respecto de la Tierra. NIVEL DE REDUCCIÓN DE SONDAS: Es el plano al cual están referidas las sondas o profundidades de una localidad. Las necesidades de navegación requieren que la carta náutica en la cual se insertan las sondas muestre la mínima profundidad que se puede encontrar en un punto, por lo tanto, usualmente se adopta como dátum de la carta algún nivel relacionado con las bajamares. Al no existir uniformidad en cuanto a la elección de este plano, se reconoció internacionalmente que el dátum de marea de la carta náutica debería ser “un plano tan bajo que la marea rara vez descienda bajo él”. Normalmente, el dátum de la carta náutica es también el dátum utilizado en las predicciones de marea que se incluyen en las tablas de marea.

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Cada país adopta el N.R.S. de acuerdo con las características del régimen de marea de sus costas. Dado que el tipo de marea predomina en el litoral chileno corresponde al de “marea semidiurna mixta”, se adoptó para nuestras costas como nivel de reducción de sondas el plano determinado por la mayor bajamar en sicigias estando la Luna en el perigeo.. De acuerdo a este criterio conservador, al disponerse de una serie de observación de la marea de corto período, una buena aproximación en la determinación del N.R.S. la entrega el nivel que alcanza la mayor bajamar observada en el período. PERIGEO: Punto de la órbita de la Luna que está más próximo a la Tierra. PERIHELIO: Punto más cercano al Sol en la órbita de la Tierra u otro planeta. PLEAMAR: Nivel máximo alcanzado por una marea creciente. Este nivel puede ser efecto exclusivo de mareas periódicas o pueden sumarse a éstas los efectos de condiciones meteorológicas prevalecientes. SICIGIA: Fase de la luna cuando es llena o nueva. VERILES: Línea que une puntos de igual profundidad, la cual al ser representada en un plano o carta, delimita sondas con valores inferiores y superiores. VÉRTICES GEODÉSICOS: Punto sobre el terreno cuya posición (horizontal y vertical) se utiliza como base para efectuar un levantamiento, también se denomina punto de control o punto geodésico.

ANEXO I

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ANEXO II ESPECIFICACIONES TOPOGRÁFICAS SEGÚN SHOA

A) GENERAL Los usos recomendados para este tipo de levantamientos son mapas o planos topográficos de escala pequeña, proyectos de ingeniería menores, control para estaciones de sondaje, etc. La exactitud relativa entre puntos adyacentes directamente conectados, será de 1 parte en 5.000. B) TRIANGULACIÓN — Fuerza de la figura, r1 entre bases: Límite deseable

R1 : 25

R2 : 120

Límite máximo

R1 : 40

R2 : 170

— Medición de base Error estándar : 1 parte en 100.000. — Ángulos horizontales Instrumento

: 1’

Número de repeticiones

:2

— Cierre del triángulo Máximo

: 1’

— Ángulos verticales Número de mediciones

: 2 D/I

Número de figuras entre cotas conocidas

: 15-20

— Cierre lineal o de lados Después de satisfacer las mediciones de ángulos y lados, no excederá 1 parte en 2.500. C) POLIGONALES — Ángulos horizontales Instrumento

: 20" ó 1 minuto centesimal.

Número de repeticiones

:2

— Medición de lados Error estándar

: 1 parte en 5.000.

ANEXO III EXTRACTO PUB. 3109 SHOA – CONTROL GEODESICO

ESTÁNDARES DE PRECISIÓN PARA GPS 1. De acuerdo a las técnicas diferenciales del Sistema de Posicionamiento Global en los levantamientos geodésicos, éstos se clasifican de acuerdo a un orden de exactitud relativa con un nivel de confianza del 95%.

LUEGO: El orden AA es utilizado para estudios sobre la deformación regional y global de la corteza terrestre y de efectos geodinámicos entre otras aplicaciones que requieran de esa exactitud. El orden A se aplica para aquellos trabajos encaminados a establecer el sistema geodésico de referencia nacional básico. El orden B es destinado a levantamientos de densificación del sistema de referencia nacional, conectados necesariamente a la red básica; trabajos de ingeniería de alta precisión, así como de geodinámica. El orden C PRIMERO es destinado a levantamientos geodésicos horizontales de control primario en áreas metropolitanas, al apoyo para el desarrollo de proyectos importantes de ingeniería, con fines de investigación científica, y en general a cualquier trabajo que requiera una exactitud no menor a 1 : 100.000, debiéndose enlazar a la red geodésica nacional.

2. Considerando que se exigirá cerrar toda densificación de punto geodésico, se deberá cumplir exactitudes de cierre relativo de orden C PRIMERO:

ANEXO IV EXTRACTO PUB. 3109 SHOA – ANTECEDENTES ANTECEDENTES QUE DEBEN ENTREGAR LAS EMPRESAS EJECUTORAS

Con el objeto de efectuar la revisión del trabajo, se remitirán al Sr. Director del SHOA todos los datos magnéticos recabados durante las mediciones en terreno, ya sean Batimetrías de Precisión, Líneas de Playa, Planos del Borde Costero o bien Concesiones de Acuicultura. 1. INFORME DEL APOYO GEODÉSICO CON SUS RESPECTIVOS ARCHIVOS MAGNÉTICOS El informe geodésico debe contener: - Resumen de coordenadas UTM - geodésicas y altura, indicando el sistema de referencia horizontal y vertical respectivo. - Gráfico esquemático de cada uno de los vectores medidos, indicando los puntos de control y el tipo de fijación (horizontal vertical). Los datos crudos de las mediciones GPS se deben entregar en medio magnético o disco compacto. 2. MONOGRAFÍAS DE VÉRTICES 3. FORMULARIO DE MEDICIÓN CON EQUIPOS GPS Se debe indicar para cada punto medido las variables mencionadas en el punto 3.6 de acuerdo al formato SHOA. 4. CERTIFICADOS DE VÉRTICES Los certificados y monografías de vértices geodésicos, adquiridos por las empresas particulares al SHOA o IGM, deberán adjuntarlos al informe técnico correspondiente, objeto acreditar la autenticidad de las coordenadas. 5. FIRMA PROFESIONAL El procesamiento de los datos GPS y todo lo relacionado con topografía y geodesia debe adjuntar al final del informe, el nombre, firma y Rut del profesional responsable, el cual deberá ser: Ingeniero

Geomensor, Ingeniero Hidrógrafo u otro profesional especialista en geomensura y posicionamiento satelital. 6. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Deberán adjuntarse fotocopias de las especificaciones técnicas de los equipos utilizados, con el objeto de verificar los tiempos y métodos de medición.

ANEXO V

INFORME TÉCNICO DE BATIMETRIA

: Muelle Los Pelambres, Los Vilos

LEVANTAMIENTO BATIMETRICO

AREA DE TRABAJO

CAPITULO 1 MEMORIA

Los

: Batimetría exploratoria Pelambres, Los Vilos.

Muelle PROYECTO

: SERVISUB (Servicios Submarinos ING. Ltda).

: 15 de marzo de 2013.

ORDENADO POR FECHA

GENERAL:

OBJETIVO DEL LEVANTAMIENTO : Batimetría exploratoria Los Vilos.

1.

3. UBICACIÓN

2. AREA

: Batimetría Exploratoria Muelle los Vilos.

: Los Vilos, IV región

: Muelle Los Pelambres, Los Vilos

un La empresa Servisub (Servicios Submarinos ING. Ltda), requiere contar con levantamiento batimétrico que muestre el relieve submarino del área de muelle Los Pelambres, los Vilos. El presente informe detalla los principales aspectos técnicos del Levantamiento, s. Incluye, junto tanto de la campaña de terreno como del procesamiento de los dato con los datos y copias de registros, las principales salidas computacionales que dieron origen al plano Batimétrico GM-1575, escala 1:500.

4. OBJETO

: Servisub (Servicios Submarinos ING. Ltda por Minera Los Pelambres

METODOLOGÍA E INSTRUMENTAL USADO:

5. ENTIDAD MANDANTE

6.

: Costa referencial.

6.1

TOPOGRAFÍA Detalle Topográfico SONDAJE 6.2

6.1

6.2

2.1.

2.2

Fecha de Sondaje Ecosonda

: 17 de marzo de 2016. : Syquest Hydrobox

CAPITULO 2 CONTROL

MAREAS : : Las mareas fueron medidas con un mareógrafo RBR, Mareógrafo modelo TGR-1050 HT, éste registró datos cada 5 minutos. ea BITA, Fue vinculado altimétricamente a la Cota de Mar para referir las mareas al NRS. PROCESAMIENTO : I.B.M. Computador : Encad. Plotter

GENERAL. No se realizó apoyo geodésico por cuanto se efectuó trabajo con metodología OMNISTAR.

CAPÍTULO 3 BATIMETRIA

Coordenadas de Vértices Existentes. Se efectuó trabajo con metodología OMNISTAR.

PERFILES TEORICOS La densificación de la batimetría, fue realizada cada 10 metros, logrando con ello cumplir con lo solicitado.

POSICIONAMIENTO

Antena GPS / Omnistar

El posicionamiento de la unidad batimétrica es realizado mediante la aplicación de la técnica DGPS RTK con observable de fase (DGPS RTK L1//L2), a través de señal satelital de corrección Omnistar HP, con esta obtenemos posiciones con errores centimétricos para cada sonda. Esta es lograda mediante Receptores GPS Geodésicos Marca Hemisphere, modelo R320 cuya antena recepciona paralelamente la señal de corrección. Receptores GPS Hemisphere R320

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BIBLIOGRAFIA    

SHOA (Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile) .- Instrucciones hidrográficas Nº 4 (Pub. 3104) .- 12 Agosto de 2015. SHOA (Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile) .- Instrucciones hidrográficas Nº 5 (Pub. 3105) .- 12 Agosto de 2015. SHOA (Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile) .- Instrucciones hidrográficas Nº 9 (Pub. 3109) .- 12 Agosto de 2015. Organización Hidrográfica Internacional (OHI) .- Determinación de la profundidad. (pub. C 13) .- Febrero de 2011.