Planuri Si Harti Topografice

LUCRAREA NR. 2

PLANURI ŞI HĂRŢI TOPOGRAFICE

DATA PREDARII STUDENT

2008-2009

PLANURI SI HARTI TOPOGRAFICE

Studiul,proiectarea, executia si exploatarea lucrarilor de constructii hidrotehnice presupune existenta unei documentatii topografice complete in care,ponderea cea mai mare il constituie hartile si planurile la diferite scari. Aceasta trebuie sa fie de data recenta sis a redea cu fidelitate suprafata de teren reprezentata.

In cadrul acestei lucrari se studiaza continutul hartilor si planurilor topografice si se prezinta modul de rezolvare a unor problem ingineresti.

Tema lucrarii

Pentru studiul si proietarea unor constructii hidrotehnice este necesara cunoasterea continutului si a modului de rezolvare a unor problem pe harti si planuri.

Datele problemei

1.O portiune de 9 de pe o harta la scara 1:25000,avand echidistanta curbelor de nivel e=5m.

2.Pozitia a doua puncte,M si N, de pe suprafata luata in studiu.

Lucrarea va cuprinde:

1.Descrierea portiunii de teren,reprezentata pe harta,pe baza cunoasterii semnelor conventionale.

2.Determinarea cotelor punctelor M si N.

3.Determinarea distantei orizontale din teren dintre punctele M si N.

4.Determinarea pantei dreptei MN.

5.Intocmirea profilului longitudinal intre punctele M si N luandu-se scara lungimilor 1:10000 si scara inaltimilor 1:1000.

Topografie Lucrarea Nr.2 1

Continutul hartilor si planurilor

Hartile si planurile topografice sunt reprezentari grafice a unor suprafete de teren.

Harta este reprezentarea conventionala, la scara mica, a unei suprafete mari de teren, care tine seama de curbura pamantului prin utlizarea unei proiectii cartografice si prezinta in mod generalizat detaliile planimetrice si nivelitice ale suprafetei topografice, redate cu ajutorul semnelor conventionale (fig.2.1). De regula, hartile se redacteaza la scari mai mici de 1:20000. Pana la scara 1:200000 hartile se numesc topografice iar cele la scari mai mici se numesc geografice. Scara hartilor nu este riguros constanta pe cuprinsul lor; variatia ei este in functie de marimea suprafetei reprezentate (cu cat scara este mai mica, cu atat variatia scarii este mai mare) si de sistemul de proiectie cartografice adoptat.

Planul topografic este imaginea micsorata si asemenea a proiectiei orizontale a suprafetei topografice care, prin detaliile ce le contine, permite cunoasterea cat mai exacta a planimetriei si reliefului terenului (fig.2.2). Reprezentand proiectia orizontala a unei suprafete mici de teren, la scara, la redactarea planului nu se ia in considerare efectul de curbura a pamantului.

Deoarece planul topografic se redacteaza la scari mari (1:500 … 1:10000), are un continut bogat de detalii, reprezentate cu multa exactitate.

Suprafata topografica nu poate fi reprezentata pe plan in marime naturala, fiind necesara reducerea distantelor masurate pe teren.

Scara metrica este raportul constant dintre valoarea numerica a unei distante de pe plan, d, si valoarea numerica a distantei orizontale corespondente din teren, D. Marimea scarii este data de marimea raportului. Dupa modul de prezentare scara metrica este de doua feluri: numerica si grafica.



Fig. 2.1 Harta topografica, scara 1:25000

Fig. 2.2 Plan topografic, scara 1:500

Scara numerica este exprimata de formula:

In relatia scarii, trebuie ca distantele d si D sa fie in aceeasi unitate de masura. De exemplu, scara 1:25000 ca la d = 1mm de pe harta ii va corespunde pe teren D =2 mm = 25 m.

Formula scarii numerice permite calculul unui element fata de celelalte doua cunoscute.

Scara grafica este o reprezentare grafica a scarii r. Dupa modul de constructie, scara grafica este de foua feluri:

- scara grafica liniara (simpla) care are precizia din valoarea bazei (fig.2.3).

- scara grafica transversala (compusa) , care are precizia de 1/100 din valoarea bazei (fig.2.4).


Fig.2.3. Scara grafica liniara

Fig.2.4. Scara grafica transversala

In mod curent, cu scara grafica se obtine direct distantei orizontale de pe teren, D, prin masurarea grafica a hartii sau planului, a omoloagei, d.

Scarile grafice se contruiesc in partea de jos a hartii topografice. Masurarea pe scara simpla se face luandu-se cu distantierul lungimea de pe harta, AB. Se aseaza aceasta lungime la scara grafica, astfel ca un brat al distantierului sa corespunda etalon (in B), iar capatul din dreapta sa se afle pe o gradatie a numerelor intregi de baza (in A). Se citeste valoarea corespunzatoare in teren, D=34,50 m (fig.2.3).

Pentru a se afla ce distanta corespunde, in teren, marimii luata cu distantierul pe harta, folosindu-se scara grafica transversala (fig.2.4), se procedeaza astfel:

Se aseaza distantierul de pe scara grafica simpla de sus, ca in cazul precedent, astfel ca unul din brate se aseaza pe valoarea 20 m, pana cand cel de al doilea brat, intalneste linia ce uneste diviziunea 2 m, de pe scara de sus, cu diviziunea de 3 m, de pe scara de jos. Intalnirea se face intre liniile orizontale de 20 si 30 cm, estimandu-se a zecea parte a intervalului dintre linii. In cazul de fata, fiind la jumatate, se estimeaza 5 cm. Distanta din teren, va fi, deci, D=22,25 m.

La fel se procedeaza pentru distanta 45,82 m.

Cadrul geografic este desenat pe conturul fiecarei harti sub forma unor linii pline, negre si albe, si reprezinta reteaua de meridiane si paralele ce imparte suparfata elipsoidului terestru in trapeze(fig 2.5). Liniile cadrului geografic delimiteaza pe verticala cate de latitudine iar pe orizontala cate un minut de pe longitudine.

Deoarece proiectiile folosite in tara noastra,de trecere a suprafetei elipsoidului pe plan,sunt conforme (proiectia cilindrica transversala Gauss-Kruüger si proiectia stereografica pe plan unic 1970) pastrand in proiectie unghiurile din teren dar deformand distantele si suprafetele , lungimea liniei ce delimiteaza pe latitudine nu este egala cu lungimea ce delimiteaza pe longitudine.In cele patru colturi ale cadrului sunt trecute marimile latitudinii si longitudinii.

Cadrul geografic permite determinarea coordonatelor geografice, latitudinea φ si longitudinea λ , ale unui punct de pe harta ,prin interpolare liniara .


Un trapez de pe glob avanad laturile de pe latitudine si pe longitudine , in proiectie pe plan , la scara de 1:1.000.000 se numeste harta internationala si constituie baza nomenclaturii hartilor. Teritoriul tarii noastre este reprezentat de doua astfel de trapeze, notate L – 34 si L – 35 si,cate putin, pe trapezele K – 34, K – 35, M – 34 si M – 35 .In continuare trapezul la scara 1:1000.000 se imapte in trapeze la scari mai mari : 1:500.000 , 1:200.000 , 1:100.000 , 1:150.000 , 1:25.000 , 1:10.000 , 1:5000 si 1: 2000 .Pozitia fiecarei foi de harta (a unui trapez) la o anumita scara este data de nomenclatura hartii. De exemplu , pentru foaia de harta considerate, la scara 1:25.000 , nomenclatura este trecuta in partea de sus, fiind L – 35 -73 –D – d .

Caroiajul kilometric(geometric) este reprezentat de o retea de patrate trasate pe harta obtinuta prin ducerea paralelelor la axele de coordinate , din kilometru in kilometru(fig 2.5) . Pe margine, in sensul celor doua axe, sunt trecute valorile in kilometri pentru fiecare patrat al caroiajului. In raport cu liniile acestui caroiaj se determina coordonatele rectangular palne ale punctelor de pe harta.

Orientarea hartii se executa cu ajutorul unui grafic trasat in partea stanga , sub cadrul geografic(fig 2.5) si care cuprinde trei directii : directia nordului geografic, directia nordului magnetic si directia nordului geografic a centrului de protectie si care corespunde cu axa abscise sistemului rectangular de axe.

Intre aceste directii sunt notate pe graphic, unghiul de convergenta a medianelor, γ, format de meridianul geografic al locului hartii cu meridianul geografic al centrului de protectie(nord Fagaras) si unghiul de declinatie magnetic, δ ,format de meridianul geografic cu meridianul magnetic al locului hartii.


Orientarea aproximativa a hartii se face prin asezarea busolei cu linia N – S pe directia meridianului trasat pe harta dupa care, se roteste harta pana cand acul magnetic al busolei vine in prelungirea meridianului trasat pe harta.


Fig. 2.5. Cadrul geografic si caroiajul kilometric

0

90

180

270

Orientarea precisa a hartii se face prin asezarea busolei cu linia N – S pe directia axei abscisei a caroiajului kilometric dupa care, se roteste harta pana cand acul magnetic indica valoarea sumei unghiului de convergenta a meridianelor si de declinatie magnetica , indicate pe grafic, si care va da directia

nordului magnetic. De exemplu, .

In lipsa busolei, orientarea hartii se poate face si dupa linii de teren astfel: se identifica pe teren o linie corespunzatoare pe harta , cum ar fi axa unei portiuni de drum , cale ferata etc. si se roteste axa in plan orizontal pana cand linia din teren devine paralela si de acelasi sens cu directia corespunzatoare de pe plan.

Semnele conventionale sunt semen grafice caracteristice care ajuta sa se reprezinte pe harti si planuri detaliile planimetrice si relieful terenului. Intelegerea si folosirea hartilor si planurilor presupune cunoasterea semnelor conventionale.

Se cunosc semen conventionale pentru planimetrie (de contur, de scara si explicative) si pentru nivelment (relief). In general, semnele conventionale pentru harti la scara mica nu reprezinta forma adecvata si dimensiunile obiectului din natura, reduse la scara, ci arata numai locul si natura obiectului. Ddimensiunile semnelor conventionale pentru planimetrie sunt diferite, in functie de scarile la care se redacteaza hartile. In figura 2.7 se prezinta cateva semne conventionale.

Relieful terenului se reprezinta pe harti si planuri topografice prin curbe de nivel, hasuri, tente hipsometrice sau laviuri.


Fig. 2.6. Orientarea aproximativa a hartii cu busola.

Punct geodezic

Punct al retelei de ridicare,bornat

Reper de nivelment

Cale ferata in dubleu

Cale ferata simpla inrambleu

Cale ferata electrica1. simpla2. dubla

Pod de lemn cu douadeschideri

Tunel pe sosea cuindicarea latimii silungimii

Linie electrica aerianape stalpi

Conducta de gazesubterana

Zid de piatra de beton sau decaramida cu ,,h" sub 1 m

Gard de lemn

Autostrada

Sosea

Drum imbunatatit

Baraj de piatra

Baraj de lemnIndicarea speciei adiametrului si a inaltimiimedii la paduri1. conifere2.foioase

Livada cu pomifructiferi si pepinarepomicola

Vie

Faneata

Iaz (pasuna)

Tufisuricompacte

Mlastini

Desisuri de stuf sipapuris in mlastina

Curba de nivel este proiectia orizontala a liniei ce uneste punctele de aceeasi cota de pe teren. Curbele de nivel se obtin prin sectionarea formei de relief prin suprafete plane, orizontale si echidistante ( fig 2.8). Distant ape verticala si


constanta dintre planele de sectionare se numeste echidistanta naturala si este, de obicei, un numar intreg. De exemplu, e=1;2;5,10,20 m.

Pentru unele planuri la scari mari (1:500, 1:1000), redactate in scopuri special, echidistanta poate fi un numar zecimal. De exemplu, e= 0,10; 0,20; 0,25; 0,50 m,in irigatii, realizarea de platform orizotale etc.

Marimea echidistantei depinde de precizia cu care se reprezinta relieful , de accidentatia terenului si de scara hartii sau panului. Corespunzator echidistantei, curbele de nivel sunt de mai multe feluri:

-curbe de nivel normale, care se traseaza pe plan printr-o linie subtire si continua ,corespunzator echidistantei natural, e ;


Fig.2.8. Reprezentarea reliefului prin curbe de nivel

-curbe de nivel principale, care se traseaza ingrosat la cote reprezentand un multiplu de echidistanta, de exemplu pentru 5 e sau 10 e;

-curbe de nivel ajutatoare, care se traseaza prin linii intrerupte, la e;

-curbe de nivel auxiliary, care se traseaza prin linii punctuate, la e.

Pentru o mai usoara intelegere a formelor de relief reprezentate pe harta sau plan prin curbe de nivel, perpendicular pe curbe se deseneaza liniute scurte ce indica directia de coborare a pantei terenului; aceste liniute se numesc bergstrihuri (fig 2.8).

Panta terenului este tangent unghiului de inclinare a terenului cu planul

orizontal.Panta terenului intre doua puncte A si B, de cote si , este

exprimata de relatia(fig 2.9),

Cand punctele A si B sunt situate pe doua curbe de nivel inseamna ca diferenta de nivel corespunde cu echidistanta naturala, .

Panta se poate exprima la unitate, in procente, la mia de unitati, in marime unghiulara sau sub forma de fractie ordinara, in functie de domeniul unde se foloseste.In studiile pe harta, panta se exprima in procente sau in grade. Pe plan sau pe harta , pentru o echidistanta naturala data, cand panta terenului este mica, curbele de nivel sunt mai departate, iar cand panta este mare, curbele de nivel sunt mai apropiate (fig.2.8).

A

B

B00

z

Graficul de panta este desenat in partea de jos a hartii si permite determinarea rapida a pantei terenului intre doua curbe de nivel successive.Ele Topografie Lucrarea Nr.2 11

Fig.2.9. Panta terenului

se intocmesc pentru o echidistanta data luandu-se pe ordonata distanta orizontala iar pe abscisa, valorile pantelor, exprimate in procente sau in grade (fig.2.10).

Obtinerea pantei intre doua curbe de nivel se face luandu-se intre bratele unui compass sau distantier lungimea pe linia de cea mai mare panta dintre cele doua curbe de nivel vecine de pe harta dupa care, se aseaza compasul pe grafic astfel ca unul din brate sa se gaseasca pe axa absciselor iar celalalt brat pe curba garficului. In acesta pozitie, se citeste pe abscisa panta corespunzatoare. In

figura 2.10 se citeste .

1. Descrierea portiunii de teren, reprezentata pe harta pe baza cunoasterii semnelor conventionale

Portiunea de teren caracterizata se afla in harta L-34-37-B-c (Poeni) . In aceasta suprafata gasim satul Colfesti. La est de Colfesti gasim un drum national. Mai la Est gasim un iaz cu o statie de pompare si un teren irigat. La Est de Colfesti gasim o livada si teren cultivat. La nordul acestei suprafete de 9 km2 gasim o padure de foiase cu h=10m si d=0.16m.

2. Determinarea coordonatelor geografice şi a coordonatelor rectangulare plane ale punctului M

Coordonatele geografice ale unui punct M, longitudinea λM si latitudinea φM, se determină în raport cu cadrul geografic,prin interpolare liniara.

Din punctul M se duc perpendiculare pe cadrul geografic si se citeste fata de picioarele perpendiculare, valorile intregi ale longitudinii si latitudinii, in raport cu valorile inscrise in coltul cadrului geografic. Se masoara cu rigla, in milimetri, lungimile corespunzatoare la 1’ pe logitudine si respectiv, 1’ pe latitudine si de asemenea, lungimile corespunzatoare fractiunilor de minut,

şi .


Coordonatele rectangulare plane ale unui punct M, abscisa xM şi ordonata yM, se determină faţă de liniile caroiajului kilometric, ducându-se perpendiculare din punct pe liniile caroiajului; se determină coordonatele rectangulare ale colţului de sud-vest al caroului în care se află punctul, xC şi yC; se măsoară în milimetri distanţele de la colţul caroiajului la picioarele perpendicularelor, Δx şi Δy, care se vor înmulţi cu inversul scării numerice, N.

3. Determinarea cotelor punctelor M şi N.

Cand punctele sunt situate pe curbe de nivel, cotele lor sunt date de cotele curbelor pe care se afla. Cand insa, punctele sunt situate intre curbe de nivel, determinarea cotelor se face prin calcul, plecandu-se de la ipoteza ca panta terenului intre doua curbe de nivel este uniforma.

Deoarece pe harta sunt trecute doar cotele curbelor principale, este necesara mai inati stabilirea cotelor curbelor intre care se afla punctul respectiv. Cotele acestor curbe se obtin in functie de cotele curbelor principale si echidistanta naturala, e=5 m, cunsocandu-se sensul de crestere sau descrestere a pantei, indicat de bergstrihuri sau functie de cotele unor puncte caracteristice dinteren si care sunt trecute pe harta. In acest fel, se stabileste ca punctul M se afla intre curbele de nivel de cote 200m si 202,5 m iar punctul N intre curbele de cote 180 m si 185 m.

a b

Fig. 1. Determinarea cotei unui punct :a- harta; b- sectiune verticala

Pendiculara din M pe curbele vecine) si se noteaza cu a si b, intersectia acestei linii cu curbele de nivel de cota mai mica, si respectiv, de cota mai mare.


Cu ajutorul unei rigle gradate, se masoara de-a lungul liniei de cea mai mare panta segmentele ab si aM, exprimate in milimetri, obtinandu-se ab=9 mm si aM=3 mm.

Din sectiunea verticala ( fig.2.14 b), dinasemanarea triunghiurilor, rezulta inaltimea, Δz ,a punctului M’ fata de punctul A( punctele A,B si M’ sunt corespondentele dinteren a punctelor a,b si M de pe harta).

Δz= ( aM/ab)e= (3 mm/9 mm)5 m= 1,66m

ZM=Za+∆z=200+1,66=201,66m

In acelasi mod, pentru punctul N s-a obtinut: ZN =Za’+∆z’=180+1,66=181,66m

4. Determinarea distanţei orizontale din teren dintre punctele M şi N.

Distanţa orizontală din teren dintre două puncte se află în funcţie de corespondenţa ei de pe hartă, masurata cu rigla si de marimea scarii hartii. Din relatia scarii numerice d/D=1/Nrezulta ca distanta orizonatala din teren va fi: D=d.N Distanta masurata pe harta intre cele doua puncte fiind d=43 mm rezulta ca D= d*N= 43*25 000= 1075000mm= 1075m Se face observatia ca , in practica toate distantele masurate pe teren ( D) se exprima in metri si toate distantele masurate pe plan sau pe harta (d) se exprima in milimetri.

5. Determinarea pantei liniei MN .

Panta liniei MN se calculeaza cu relatia ( fig.2.9):

Cotele celor doua puncte, si s-au determinat la punctul 3 iar distanta orizontala din teren, D, la punctul 4.Se calculeaza panta liniei MN sub forma tangentei unghiului de panta

P=tanα=(181,66-201,66)/1075= -0.018

Panta are următoarele moduri de exprimare:


- panta în procente

- panta la mie

6. Redactarea profilului topografic al terenului între punctele M şi N, luându-se scara lungimilor 1:10.000 şi scara înălţimilor 1:1.000.

Profilul terenului pe o direcţie dată este linia obţinută din intersectarea suprafeţei terenului cu un plan vertical ce conţine direcţia respectivă. Profilul topografic se realizează pe baza unor elemente(distanţe orizontale şi cote) obţinute prin măsurări grafice pe hartă, sau plan, sau prin măsurări pe teren.

Se unesc punctele M şi N de pe hartă şi se notează intersecţia liniei cu curbele de nivel cu 1,2,3,...; se consideră un sistem rectangular de axe cu o scară a lungimilor pe abscisă şi o scară mai mare a înălţimilor pe ordonată pentru evidenţierea reliefului terenului; pe scara lungimilor se fixează poziţia primului punct, iar sub aceasta, în coloană: denumirea punctului, cota zM, o linie verticală, un zero şi iar o linie verticală; se măsoară din M la scara lungimilor, distanţa M-1, se obţine poziţia celui de-al doilea punct, iar sub el se scriu în coloană: cifra 1, cota z1, o linie verticală, distanţa cumulată în valoare reală D1

şi iar o linie verticală; pe coloană, între liniile verticale, se notează distanţa orizontală din teren între cele două puncte şi mărimea pantei terenului între cele două puncte, cu trasarea diagonalei dreptunghiului format în sensul creşterii sau descreşterii pantei terenului. Aceşti paşi se repetă până la punctul N. Pe scara înălţimilor se fixează valorile cotelor curbelor de nivel, apoi de pe scara lungimilor, din punctele M,1,2,...,N se ridică perpendiculare până în dreptul cotelor corespunzătoare. În final se unesc vârfurile perpendicularelor, obţinându-se profilul topografic de-a lungul direcţiei MN.

Denumirea distantei

Distanta harta Distanta corespondenta

Dist.profil 1:10000 d(m)


1:25000(mm) din teren D(m)

M-1 7 175 17.5

1-2 21 525 52.5

2-3 8 200 20

3-4 4 100 10

4-N 2 50 5

P1=100* = = = - 0,94 %

P2=100* = = = -0,95 %

P3=100* = = -2,5 %


P4=100* = = = - 5,0%

PN=100* = = = -6,88 %


Planuri Si Harti Topografice

Documents

Transcript of Planuri Si Harti Topografice