Batimetría

BATIMETRÍA EN RÍOS
TOPOGRAFÍA II
DOCENTE: ING RAMOS VILCA, WILDER
INTEGRANTES:
 QUENTA BANEGAS, GIANCARLO
 GONZALES CHIRINOS, ROYER ROBERTO
 PEÑASCO APAZA, WILLIAN FREDY
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CONTENIDO
01
03
02
Breve reseña
histórica
Métodos de
levantamientos
batimétricos
Aplicaciones de la
batimetría en ríos

BREVE RESEÑA
HISTÓRICA DE
BATIMETRÍA EN
RÍOS
01

DURANTE LA ÉPOCA DE RESPLANDOR DE LOS
EGIPCIOS
En los inicios, fue común el uso
del escandallo, que consistía en
un peso (plomada) amarrado a
una cuerda graduada, la cual se
dejaba caer por la proa o el
costado del buque hasta tocar el
fondo para después leer la
profundidad de acuerdo con la
marca correspondiente en la
cuerda.

EGIPCIOS
Antiguos
escandallos
de voleo

EGIPCIOS
Metodología arcaica.
Muelles y barcos
apropiados.
Técnica (soga
amarrada con una
piedra en un
extremo).

LA SONDA Y SU EMPLEO
La operación de medir la
profundidad del mar se denomina
sondar. La sonda estaba compuesta
por el escandallo y la sondaleza. El
escandallo se ideó para medir la
profundidad del fondo inicialmente,
aunque posteriormente se diseñó
para poder determinar también la
naturaleza del lecho marino.

La sondaleza es el cordel, o cabo,
en cuyo extremo se amarra el
escandallo (peso), y se sumerge
hasta que llegue al fondo del río.
Manteniendo a pique la sonda se
mide la profundidad sobre las
marcas de distancia señaladas
sobre la sondaleza en forma de
nudos.

“Leonardo Da Vinci”
(1490)
Una de las primeras referencias al hecho de
que el sonido se propaga en el mar
´´Si paras tu barco e introduces el extremo de
un tubo en el agua, y aplicas el oído al otro
extremo ,oirás barcos que se encuentran a
gran distancia de ti ´´.

Con la aparición del teodolito y GPS, los levantamientos
consistían en la realización de unos pocos perfiles
transversales al rio o embalse. Ya con la aparición de GPS
diferencial permite obtener las coordenadas de cualquier
punto con una precisión adecuada para los trabajos de
batimetría, sin necesidad de emplear teodolito con un
operador en la costa. A esta situación se sumó la aparición
de ecosondas con registro digital de la información.

PROGRAMACIÓN DEL SONIDO EN EL AGUA DE
MAR
“Sound Navigation
and Ranging “

DEFINICIÓN DE RÍO
Los ríos, riachuelos,
arroyos y quebradas son
ecosistemas acuáticos de
aguas corrientes o loticas,
asociados comúnmente a
lugares de erosión,
transporte y sedimentación
de materiales.

MORFOLOGÍA FLUVIAL
El comportamiento fluvial depende
fundamentalmente de la topografía, asociada a
las condiciones geológicas. El desarrollo de los
ríos y las formas que adopta son diferentes en
una zona plana y en una zona de fuerte
pendiente. La naturaleza geológica, terciario o
cuaternario son determinantes en la evolución
de las formas fluviales.

CLASIFICACIÓN BÁSICA DE RÍOS
Numerosos métodos de clasificación de la
morfología fluvial, pero de los más populares es
el de Rosgen (1996), se basa fundamentalmente
en la forma del cauce, en el nivel de
encajamiento, en el tipo de sustrato y la
pendiente.

CLASIFICACIÓN BÁSICA DE RÍOS
Tipos morfológicos de ríos diferenciados por Rosgen (1996)

ALGUNOS PARÁMETROS DE CAUCES DE RÍOS
PROFUNDIDAD: Se refiere a la máxima profundidad del rio
en un segmento determinado. Tiene en cuenta la pendiente
transversal del fondo, de modo que es una relación entre el
área transversal y la anchura .
LONGITUD: Se refiere a la distancia total del rio desde el
nacimiento hasta la desembocadura (longitud real).
ANCHURA: Medida transversal real del cauce entre orillas
bien establecidas.

SECCIÓN TRANSVERSAL DE UN RÍO
El perfil transversal del rio es una
vista de una sección del terreno,
perpendicular al rio. Los perfiles
transversales muestran la incisión
que el rio hace en el terreno,
permiten inferir aspectos de la
resistencia de las márgenes y el
acoplamiento entre el rio y las
laderas.

¿QUÉ ES LA BATIMETRÍA Y PARA QUÉ SECTORES
RESULTA INTERESANTE?
Topografía marina.
Topografía del fondo
de un lago.
Topografía del fondo
del cauce de un río.

¿Qué es batimetría?
Del griego:
báthos =profundidad .
methreo = estudio.
consiste en la medición de
las profundidades de los
océanos, mares, lagos y
ríos.

¿QUE SE PUEDE DESCRIBIR CON LA
BATIMETRÍA?
La profundidad del mar.
La configuración del fondo
marino.
Tipo de las estructuras
morfológicas del lecho
marino.
Obstáculos navegacionales
situados en el mismo

MAPA QUE REPRESENTA LA FORMA DEL FONDO
DE UN CUERPO DE AGUA
 Información recabada.
 Elaboración de una carta batimétrica.
 Líneas de profundidad llamadas isobatas.
 La información batimétrica posee cuantiosas
aplicaciones prácticas como:
 Áreas de crecimiento hábitat de los elementos bióticos.
 Áreas de distribución de los crustáceos.
 Estudios científicos.
 Seguridad de la navegación marítima.
 Análisis de la diversidad minero metalúrgica.
 La delimitación de los posibles peligros relacionados con
el empleo de instrumentos de pesca.
 Trazado de cables
 Tuberías subacuáticas, entre otros.

¿PARA QUÉ SE UTILIZAN LAS BATIMETRÍAS?
La construcción de un puerto
marítimo o deportivo.
La realización de un dragado
o un drenaje.
La creación de un embalse.
La construcción de una
central de energía hidráulica.

MÉTODOS DE
LEVANTAMIENTOS
BATIMÉTRICOS
02

P(X, Y, Z)

MÉTODOS TOPOGRÁFICOS EN BATIMETRÍA
Los levantamientos batimétricos se realizan en dos etapas:
1) Determinar la posición de la
embarcación
2) Sondar
determinar la cota submarina
correspondiente a cada punto

El número de puntos a tomar depende
de la escala del levantamiento
La norma tal como sucede en los
levantamientos terrestres, es contar con
un punto por cm2 de plano, para poder
asegurar la precisión en el curvado.
En el levantamiento
batimétrico los puntos
se organizan en perfiles

1. MÉTODOS DE POSICIONAMIENTO
PLANIMÉTRICO
Se realiza como en cualquier trabajo
topográfico
El problema consiste en guiar el barco por
el perfil que pretende levantarse
(replantear el perfil), perfil que se ha
diseñado en función de la densidad de
puntos que requiere el levantamiento; y
dentro del perfil se han de determinar las
coordenadas (X, Y) de los puntos en los que
se mide la profundidad.

PLANIMÉTRICO
Existen varios métodos de posicionamientos para obtener las coordenadas (X, Y)
de los puntos submarinos
Métodos directos
Métodos ópticos
Radiación
Bisección
Metodología GPS
Radiobalizas
Métodos directos
Se fundamenta en la
materialización de una
alineación, por medio
de una cuerda atada a
cada extremo de la
orilla, a distancias
determinadas.

PLANIMÉTRICO
Métodos directos
Métodos ópticos
Radiación
Bisección
Metodología GPS
Radiobalizas
Métodos ópticos
Consiste en medir
mediante sextantes, el
ángulo que forman en el
punto dos referencias
conocidas y así deducir la
posición del buque por
intersección inversa
desde la embarcación.

PLANIMÉTRICO
Métodos directos
Métodos ópticos
Radiación
Bisección
Metodología GPS
Radiobalizas
Radiación
Se realiza con una estación
total situado en tierra. 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.

PLANIMÉTRICO
Métodos directos
Métodos ópticos
Radiación
Bisección
Metodología GPS
Radiobalizas
Bisección
En tierra se estacionan dos
teodolitos sobre dos puntos
de coordenadas conocidas y
se orientan los equipos
visando a puntos también
conocidos. Por intersección
directa simple (bisección) se
determina la posición del
punto visado en la
embarcación.

PLANIMÉTRICO
Métodos directos
Métodos ópticos
Radiación
Bisección
Metodología GPS
Radiobalizas
Metodología GPS
Los equipos GPS han hecho
posible la aplicación de las
observaciones a satélites
en la determinación de la
posición de puntos en la
superficie terrestre o en
embarcaciones.

PLANIMÉTRICO
Métodos directos
Métodos ópticos
Radiación
Bisección
Metodología GPS
Radiobalizas
Radiobalizas
Basado en el método de
navegación Loran y Decca.
Esencialmente consiste en
la medición de distancias
entre el buque y dos
puntos de coordenadas
conocidas, por medio de
ondas electromagnéticas,
comparando diferencias de
fase o de tiempos.

PLANIMÉTRICO
Ventajas
Algunos métodos pueden usarse como alternativa al GPS en lugares con señales
bloqueadas de GPS.
El costo de equipos, tanto ópticos como directos, es bajo a comparación de los
mas sofisticados.
Desventajas
Poca precisión
Limitado por las dimensiones o la profundidad que se requiere sondar.
El posicionamiento por medio de sextante bajo condiciones dinámicas reduce su
precisión.

ALTIMÉTRICO
Consiste en determinar la cota de los
puntos midiendo la distancia vertical
existente entre la superficie del agua y el
punto en el fondo de las coordenadas (X, Y,
Z).
Cuando se trabaja por perfiles, se usan
generalmente dos sistemas para llevar a
cabo el sondeo:
 por líneas rectas paralelas.
 por líneas radiales.
Operación de sondeo o sondar

ALTIMÉTRICO
por líneas rectas paralelas.8 por líneas radiales.

ALTIMÉTRICO
El instrumento que se utiliza se
denomina SONAR: Sound
Navigation and Ranging. Son
aparatos que graban
información de transmisiones
bajo el agua. Consta de un
emisor de ondas de sonido y de
un receptor. Las ondas regresan
tras rebotar en algún cuerpo
material.

ALTIMÉTRICO
Desde el escandallo hasta las
sondas de eco (ecosondas), los
instrumentos de sondeo han
ido evolucionando. Podemos
encontrar los siguientes
equipos:
1) Escandallo
2) Sondas mecánicas
3) Sondas eléctricas
4) Sondas acústicas
5) Sondas ultrasónicas
Evolución del sondeo:

ALTIMÉTRICO
1) Escandallo
El escandallo consiste en un
peso suspendido de un cable
o cadena marcada y
calibrada.
Escandallo

ALTIMÉTRICO
1) Escandallo
Formada por una bobina de
cuerda de acero y un
dispositivo de registro de
profundidades. Está
influenciada por las
corrientes, lo que le hace
perder la verticalidad
pudiendo estar afectados los
resultados de un gran error
de desplazamiento.
Sondas mecánicas

ALTIMÉTRICO
1) Escandallo
Mientras desciende el escandallo,
no hay contacto con el mercurio y
el circuito está abierto; pero en el
momento en que el cilindro ha
tocado fondo se inclina, y el
mercurio cubre los reóforos, los
une eléctricamente, y cierra el
circuito haciendo sonar el timbre.
La sondaleza, arrollada a un
tambor, le hace girar, y pone en
movimiento a un contador que
señala la profundidad.
Sondas eléctricas

ALTIMÉTRICO
1) Escandallo
En 1920 se empezó a emplear esta
sonda de eco o ecosonda. El
principio fundamental consiste
simplemente en registrar el tiempo
que transcurre desde que un
impulso sonoro es emitido desde
el buque y recogido nuevamente
en él tras reflejar en el fondo del
mar.
Sondas acústicas

ALTIMÉTRICO
TIPOS DE ECOSONDA
Monohaz Multihaz

ALTIMÉTRICO
1) Escandallo
Utilizan como fuente sonora las
oscilaciones de frecuencia audible.
La onda sonora esférica que
generan se propaga en todas las
direcciones posibles. Estas sondas
requieren, para sondar en grandes
profundidades, mayor energía para
producir ondas de gran potencia
cuyo eco llegue al hidrófono con
intensidad suficiente para su
recepción.
Sondas ultrasónicas

ALTIMÉTRICO
Ventajas
 Es el único sistema utilizado para encontrar e identificar objetos en el agua de manera
efectiva.
 Se utiliza para diversas actividades a base de agua.
 Es un sistema muy preciso.
Desventajas
 El sistema SONAR genera mucho ruido que depende de los niveles de sonido
generados por SONAR.
 Las ondas acústicas utilizadas en SONAR se ven afectadas por las variaciones de la
velocidad del sonido en la profundidad. Esto provoca la refracción de la energía
acústica. Además, el océano actúa como un medio con pérdidas para las ondas
acústicas. Esto requiere el uso de ondas de sonido de alto nivel para compensar las
pérdidas que resultan en una amenaza para los humanos (p. ej., buzos de pozos y
militares) y animales marinos.

3. METODOS DE POSICIONAMIENTO 3D
Método combinado de GPS +
Ecosonda digital.
Equipo Ecosonda completo: sensor,
transductor, impresora, PC y batería
La precisión en la medida puede ser
definida en función de la resolución
del equipo acústico. Ésta está
determinada por:
 Duración del pulso o longitud
 Angulo de incidencia de la onda en
el objetivo
 Resolución del medio de grabación
 Naturaleza del objetivo
 Ancho de emisión de la transmisión

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.

La precisión que se puede
obtener en la posición estará
condicionada por el tipo de
observables que utilicemos,
código o fase. Esta precisión va a
ser la que determine nuestra
metodología de trabajo.
GPS (Fase)+ ECOSONDA DIGITAL
GPS (Código)+ ECOSONDA

Ventajas
 Las condiciones meteorológicas adversas no son obstáculo para trabajar con GPS,
Una sola persona puede realizar el trabajo.
 La precisión de los trabajos es mas homogénea, ya que el error el único en cada
punto no se van acumulando en un itinerario o radiación.
 No hay que realizar cambios de estación continuamente.
Desventajas
 Tiene dificultades de uso en zonas cerradas y zonas arboladas y boscosas, debido a
las continuas pérdidas de señal de los satélites.
 El desconocimiento del sistema. El sistema de posicionamiento por satélite es una
gran herramienta, y de fácil uso, pero ello no lleva consigo eximirse de su
conocimiento y del y del tratamiento de sus observables correctamente, ya que de
lo contrario se puede obtener resultados poco satisfactorios en precisión

4. BATIMETRÍA FOTOGRAMÉTRICA
El uso de la fotogrametría ha
permitido mejorar la precisión y
aumentar la rapidez en los
levantamientos batimétricos. Su uso
queda limitado a aguas no muy
profundas, siendo esta variable (la
profundidad) la principal limitación
de este método.

4. BATIMETRÍA FOTOGRAMÉTRICA
VENTAJAS
 Es fácil de obtener.
 Permite obtener información de zonas de difícil acceso
 Entrega un registro del cambio de la zona
 Permite obtener un numero mayor de curvas de nivel (Superficie mejor definida).
DESVENTAJAS
 Algunos elementos son difíciles de clasificar
 No permite efectuar mediciones con exactitud
 Requiere muchas correcciones.
 El relieve no es evidente a simple vista, requiere de equipo
 Carece de información marginal
 Si la fotografía que se requiere no está disponible ni actualizada, su obtención es
de alto costo

5. BATIMETRÍA POR PROCEDIMIENTOS
FOTOGRÁFICOS
Este método es aplicable en
aguas poco profundas.
Consiste en estudiar las
variaciones del espectro
visible en imágenes
obtenidas desde aeroplanos
y satélites. Las fotografías
se realizan con películas
capaces de producir un alto
contraste cromático.

5. BATIMETRÍA POR PROCEDIMIENTOS
FOTOGRÁFICOS
VENTAJAS
 Permite obtener información de zonas de difícil acceso.
 Entrega un registro del cambio de la zona.
 Se obtiene una superficie mejor definida.
DESVENTAJAS
 Limitados a aguas poco profundas.
 Requiere muchas imágenes para el procesamiento estadístico.
 Requiere de muchas correcciones.

6. BATIMETRÍA MEDIANTE SONAR LATERAL
Esta metodología es conocida como
Wealds: Weapon Research
Establishment laser Depth
Sounding.
Permite obtener mapas
tridimensionales del fondo mediante
un emisor-receptor de ondas
acústicas. Se utiliza con varios
barcos moviéndose en paralelo,
obteniéndose una carta continua y
completa.

7. BATIMETRÍA MEDIANTE LÁSER
Consiste en un sonar que
funciona con láser, y permite
medir de día profundidades de
2 a 30 metros, con un error
máximo de 1 m. y de noche
puede llegar a alcanzar los 60
metros de profundidad. Puede
transportarse en un avión o en
un barco.

7. BATIMETRÍA MEDIANTE LÁSER
Ventajas
Permite conseguir datos mucho más rápidos que con las técnicas
convencionales de sondeos con embarcación.
Desventajas
El elevado costo.

8. BATIMETRÍA MEDIANTE SATÉLITES DE
TELEDETECCIÓN
Entre los satélites que se han utilizado para estos fines estaban:
lanzado por la US Navy en 1985, se ha
utilizado para múltiples levantamientos
batimétricos. El problema que
presentaban era la imposibilidad de su
uso en rutas marinas por el
conocimiento impreciso del geoide y la
baja resolución. Por otra parte, se
necesitaban varias semanas para cubrir
determinadas zonas.
GEOSAT

TELEDETECCIÓN
El método consiste en determinar la
profundidad según la claridad, aplicando el
hecho de la atenuación de la luz con la
profundidad. Las variables tales como el tipo
de agua o tipo de algas se controlan
utilizando las bandas del espectro MSS-4 y
MSS-5. En cada una de ellas, según el grado
de inclinación, se ha determinado la
profundidad a la que puede utilizarse en bajo
acercamiento (a) o gran acercamiento (b)
LANDSAT MSS (Scanner Multiespectral)
(EEUU)

TELEDETECCIÓN
SPOT Systeme Probatoirre d´Observation de la Terre (Francia)
lanzado en 1986, 1990 y 1993, con bandas en
el visible y en el infrarrojo próximo. Tiene una
órbita menor que el Landsat, por lo que se
consigue una mayor resolución. Permite
obtener imágenes estereoscópicas combinando
dos imágenes de la misma área adquiridas en
diferentes fechas y diferentes ángulos. Permite
obtener mapas de la temperatura de la
superficie del agua, monitorización de zonas
costeras, dinámica de arroyos en la costa,
cartografía de sedimentos costeros, etc.

TELEDETECCIÓN
Puesto en órbita en 1994, es
un proyecto canadiense, con
el objetivo de estudiar la
navegación en el Océano
Atlántico.
RADARSAT

TELEDETECCIÓN
Ventajas
 permite visualizar sectores y determinar si a habido sequía o inundaciones en
determinado período de tiempo.
 evaluar la erosión y degradación de costas.
 evaluaciones periódicas de la contaminación marina y costera.
 dar seguimiento al oleaje y corrientes marinas; muy importante para dar las
alertas de tsunami.
Desventajas
 la fotogrametría depende de la calidad del satélite usado y de las condiciones
climáticas que haya en el instante de tomar la fotografía y esto puede afectar
considerablemente el trabajo final.
 también se puede dar la situación de que las imágenes del satélite aparezcan
desactualizadas.

APLICACIONES DE
LA BATIMETRIA
EN RIOS
03

BATIMETRÍA APLICADA A LA SOCAVACIÓN EN
PUENTES
¿Qué es la socavación en puentes?
Es una erosión la cual va degradando el
lecho del cauce de una corriente
natural, lo cual puede traer como
consecuencia que la profundidad de
socavación llegue hasta la cimentación
de la estructura y entonces se produzca
su falla total

PUENTES
Socavación local
Es la erosión presentada al
colocar un obstáculo dentro
del cauce, lo cual genera
cambios en el flujo que
alteran el equilibrio en el
transporte de sedimentos.

PUENTES
Factores geomorfológicos
Los factores geomorfológicos hacen
referencia a las características de la
cuenca y el río analizado. Dentro de las
características de la cuenca se incluyen
los factores climáticos y los usos y tipos
de suelos, elementos de primera
importancia para determinar las tasas de
erosión y transporte en el sitio de
interés.

PUENTES
Factores de transporte
Los factores de transporte se relacionan
con el transporte tanto de agua como
de sedimentos. Las características del
flujo, como la velocidad, duración,
caudal y frecuencia, así como las tasas
de transporte y tipo de sedimento
transportado durante tales eventos, son
necesarias para estimar la profundidad
de socavación.

BATIMETRÍA APLICADA EN EL DRAGADO EN
RÍOS
¿Qué es una hidrovia?
La hidrovia es una vía fluvial, que
puede ser utilizada para navegar
con embarcaciones acorde a su
tamaño y profundidad. Puede ser
utilizada para viajar, turismo y
transporte de mercadería.

RÍOS
¿Qué es el dragado?
Es el conjunto de tareas de limpieza de rocas,
sedimentos y otros materiales situados bajo el
agua, ya sea en medio marino, fluvial o lacustre
¿Por qué se realiza el dragado?
Los “malos pasos” son las zonas de los ríos que
presentan poca profundidad, por lo que se
efectuará el dragado para remover rocas,
sedimentos y tierra con el fin de facilitar el
traslado de las embarcaciones comerciales, que
suelen tener el mayor calado.

RÍOS
Importancia de la batimetría en el
dragado en ríos
El dragado se realiza en “malos pasos”
o zonas de baja profundidad, por lo
que es necesario conocer donde estos
se encuentran ubicados, e ahí la
aplicación de la batimetría en el
dragado de ríos.

BATIMETRÍA APLICADA EN EL CÁLCULO DE UNA
SECCIÓN TRANSVERSAL
¿Qué es una sección transversal?
Una sección transversal es un "corte" de 2
dimensiones en una figura de 3
dimensiones.
ES muy frecuente presentar el corte
transversal de un rio (perfil transversal)
como una tabla de coordenadas X-Y de los
puntos que "trazan" el fondo del río. Luego,
dadas distintas alturas del nivel del agua,
calcular la sección o área de flujo para esa
altura.

BATIMETRÍA APLICADA EN EL CÁLCULO DE UNA
SECCIÓN TRANSVERSAL
Batimetría en las secciones
transversales
El análisis batimétrico se puede
utilizar para crear secciones
transversales, porque esto
requiere conocer las
coordenadas X-Y del relieve del
fondo del río los cuales se
encuentran a partir de la
batimetría.

APLICACIONES DEL
LEVANTAMIENTO
BATIMÉTRICO EN
RÍOS
04

BATIMETRIA APLICADA A LA SOCAVACIÓN EN
PUENTES
Objetivo
Se desea conocer la profundidad de
socavación en el estribo del puente Sunuba

PUENTES
Lo primero que se realiza es ubicar
tentativamente las 5 secciones
transversales, para lo cual se debe
considerar que se debe tener una total
visibilidad de la sección transversal, así
como las secciones transversales deben ser
representativos para el estudio de la
socavación del Rio Sunuba.
Reconocimiento de campo

PUENTES
Levantamiento batimétrico
Cuando la zona no permite el
uso de GNSS, la filosofía del
levantamiento es la misma que
la descrita anteriormente, sólo
basta con sustituir la antena
GNSS por un Prisma topográfico
de 360º y realizar la medida
directa del mismo mediante
topografía clásica. En este caso
se utiliza una Estación Total.

PUENTES
Levantamiento batimétrico
Cuando el número de puntos a
medir no es muy grande y las
profundidades son muy
pequeñas, y para aumentar la
operatividad, los puntos del
fondo se medirán de forma
directa, apoyando directamente
el jalón sobre el fondo.

PUENTES
Levantamiento Batimétrico
1. Se Ubican las 5 secciones
transversales que se desean conocer
sus coordenadas.
2. Se elige el lugar donde se va
estacionar el equipo (Estación total) y
con la ayuda del GPS se obtiene las
coordenadas de la Estación Total.

PUENTES
3. Las personas encargadas del
prisma, deben posicionarse
correctamente, de la manera más
vertical posible.
4. Se procede a realizar la
medición de las coordenadas de
las secciones transversales.
5. Se extraen los datos del
levantamiento batimétrico con la
ayuda de un USB. Con los datos
se realizan los cálculos,

PUENTES
Medición de la velocidad
Este parámetro se hallo haciendo uso de un
molinete de cazuelas.
Un molinete mide la velocidad en un único
punto, es por esto que, para calcular el caudal
total se deben realizar varias mediciones.
Según sea el grado de precisión que se quiera
obtener en el aforo, se tomarán mayor o menor
número de puntos de medida en la sección.

PUENTES
Las coordenadas obtenidas de la estación
total se organizan en una tabla, además se
le añade una descripción que indica si es
terreno natural, borde del rio o el fondo del
rio, lo cual facilitara al momento de realizar
las secciones transversales.

PUENTES
Cálculo de la sección transversal N°3
Con el programa Civil 3D, a partir
de las coordenadas que se
obtuvieron con la estación total, se
hallan las secciones transversales.
Con el mismo programa se
calculan las distancias, con las
cuales se calcularan las áreas.

PUENTES
Calculo de la velocidad promedio
Los valores que nos da el molinete están en RPM
por lo que lo transformamos en RPS.
Para lo cual se hace uso de la siguiente expresión:
RPS =
RPM
60
Una vez obtenido el valor del RPS es necesario
transformarlo a m/s.
Para lo cual se hace uso de la siguiente expresión:
m
s
= RPS ∗ (
2πr
1
)
Conociendo que el radio del molinete es de
0.125m.
RPM RPS Velocidad (m/s) Velocidad promedio (m/s)
I C D I C D I C D I C D
440 792 364 7.33 13.2 6.07 0.45 0.77 0.38 0.44 0.71 0.42
497 861 435 8.28 14.35 7.25 0.5 0.83 0.45
365 533 408 6.08 8.88 6.8 0.38 0.53 0.42

PUENTES
Calculo del caudal de la sección transversal 3
Por lo cual calcularemos el caudal con la
siguiente expresión:
𝐐𝐐 = 𝐕𝐕 × 𝐀𝐀
Donde:
Q = Caudal [m³/s]
V = Velocidad Promedio del Flujo [m/s]
A = Área [m²]
Para el calculo del caudal total o de la sección
transversal se hiso uso de la siguiente
expresión:
Qtotal = QI + QC + QD
Velocidad Promedio
(m/s)
Área (m2) Caudal (m3/S) Caudal total (m3/S)
I C D I C D I C D 1.01
0.44 0.71 0.42 0.71 0.75 0.41 0.31 0.53 0.17

PUENTES
Calculo de la profundidad de socavación en el estribo del puente
Sunuba
Para lo cual se hará uso del Método de Froehlich:
𝑑𝑑𝑑𝑑
ℎ𝑒𝑒
= 2.27 𝑘𝑘 𝑓𝑓 ∗ 𝑘𝑘 𝜃𝜃 ∗
𝐿𝐿
ℎ𝑒𝑒
0.43
∗ 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹0.61
+ 1
Lo primero que se calcula es el valor de h:
Los valores de 0.4m y 0.17m se obtuvieron en la batimetría
realizada en el Río Sunuba
ℎ =
0.4 + 0.17
2
= 0.285 𝑚𝑚

PUENTES
Los valores del coeficiente de corrección por forma del estribo [Kf] y
coeficiente de corrección por ataque del ángulo del flujo [Kθ], depende
de la estructura analizada:
𝐾𝐾𝑓𝑓=0.82→𝐸𝐸𝑠𝑠𝑡𝑡𝑟𝑟𝑖𝑖𝑏𝑏𝑜𝑜𝑠𝑠 𝑑𝑑𝑒𝑒 𝑝𝑝𝑎𝑎𝑟𝑟𝑒𝑒𝑑𝑑 𝑉𝑉𝑒𝑒𝑟𝑟𝑡𝑡𝑖𝑖𝑐𝑐𝑎𝑎𝑙𝑙 𝑦𝑦 𝐴𝐴𝑙𝑙𝑒𝑒𝑡𝑡𝑎𝑎𝑠𝑠
𝐾𝐾𝜃𝜃=1.00→𝐹𝐹𝑙𝑙𝑢𝑢𝑗𝑗𝑜𝑜 𝑝𝑝𝑒𝑒𝑟𝑟𝑝𝑝𝑒𝑒𝑛𝑛𝑑𝑑𝑖𝑖𝑐𝑐𝑢𝑢𝑙𝑙𝑎𝑎𝑟𝑟 𝑎𝑎𝑙𝑙 𝑒𝑒𝑠𝑠𝑡𝑡𝑟𝑟𝑖𝑖𝑏𝑏𝑜𝑜
Las coordenadas que se van a usar en el cálculo de la longitud del estribo
y accesos al puente, fueron obtenidas de la batimetría realizada.
𝐿𝐿=973.563−972.977=0.586 𝑚𝑚

PUENTES
Calculo del Número de Froude
Otro valor de interés es Número de Froude [Fr], el cual se calculó a partir de los
parámetros hidráulicos tomados en campo:
𝐹𝐹𝐹𝐹 =
𝑄𝑄
𝐴𝐴 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔
El caudal se obtuvo con la sección transversal obtenida por la batimetría y la
velocidad mediante el molinete de cazuelas. Se tomo Q y A de la sección
transversal 3.
𝑄𝑄 = 1.01𝑚𝑚3
/𝑠𝑠
𝐴𝐴 = 0.71 + 0.75 + 0.41 = 1.87 𝑚𝑚2

PUENTES
Calculo del Número de Froude
Se debe calcular el tirante hidráulico, esto se realiza dividiendo el Área mojada entre
el ancho superficial de la sección.
𝐷𝐷𝐷 =
𝐴𝐴
𝑇𝑇
=
1.87 𝑚𝑚2
9.47 𝑚𝑚
= 0.20𝑚𝑚
Con los datos obtenidos anteriormente podemos calcular el número de Froude:
𝐹𝐹𝐹𝐹 =
1.01
1.87 ∗ 9.81 ∗ 0.20
= 0.38

PUENTES
De esta forma despejando la profundidad de socavación, y reemplazando los
datos:
𝑑𝑑𝑑𝑑 = 2.27 𝑘𝑘 𝑓𝑓 ∗ 𝑘𝑘 𝜃𝜃 ∗
𝐿𝐿
ℎ𝑒𝑒
0.43
∗ 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹𝐹0.61
+ 1 ∗ ℎ𝑒𝑒
𝑑𝑑𝑑𝑑 = 2.27 ∗ 0.82 ∗ 1.00 ∗
0.586
0.285
0.43
∗ 0.380.61
+ 1 ∗ 0.285 = 0.68𝑚𝑚

CONCLUSIONES
Donde se observó que la necesidad de los egipcios de construir muelles y
barcos apropiados permitió es desarrollo de un método “batimétrico”. El
método era totalmente empírico, debido a que solo se usaba una soga con un
objeto pesado en un extremo y con eso se media la profundidad.
No fue hasta la invención del SONAR en el siglo XX que se mejoró el
procedimiento batimétrico, el sonar se vale de ondas acústicas. Para lo cual, se
desarrollaron tecnologías nuevas que estaban respaldados en cálculos de la
velocidad de onda.
Otro punto abordado en el trabajo es los métodos que existen en la actualidad
para realizar un levantamiento batimétrico.
Posteriormente, en la actualidad se desarrollaron tecnologías que hacen uso
de laser y otras con fotos con las cuales se mejoro de gran medida los
levantamientos planimétricos.

CONCLUSIONES
 Se mostro desde lo más básico que el método directo, el cual tiene la
ventaja de que no se necesitan herramientas avanzadas para su ejecución,
sin embargo, su desventaja es que presenta un error muy grande en
comparación de otros métodos.
 Además, se mostró las tecnologías que se usan en la actualidad como es el
LIDAR, el cual tiene una gran cantidad de ventajas como es que permite la
realización rápida de un levantamiento batimétrico, así como la cantidad de
puntos que toma es mayor que por ejemplo el método directo. Sin
embargo, la mayor desventaja que tiene es la profundidad máxima
analizable, que depende de factores como el software, hardware, etc.

CONCLUSIONES
Los levantamientos batimétricos en ríos tienen varias aplicaciones
 Calculo de las secciones transversales con lo cual se pueden realizar una
gran cantidad de obras marítimas.
 Permite evaluar zonas conocidas como malos pasos, lugares donde se debe
realizar un dragado si se necesita que embarcaciones de mayor
envergadura se transporten por una vía fluvial.
 Permite el cálculo de la profundidad de socavación en el estribo de un
puente, con lo cual se busca la seguridad de este de forma que este no falle
por la socavación en uno o más de sus estribos.

CONCLUSIONES
Por ultimo se desarrollo un ejemplo aplicativo del levantamiento
batimétrico. Para lo cual se tomaron los puntos de la sección
transversal, así como las velocidades con lo que se calculo el caudal
en cada sección, con los valores se calculó el número de froude. Al
final se usó el método de Froehlich con el cual se obtuvo que la
profundidad de socavación que tendrá el estribo del puente es de
0.82m.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Altamirano, G. (15 de Febrero de 2016). LIDAR Batimetría. Obtenido de LIDAR Batimetría:
https://tecnoceano.com/lidar-batimetria/
Cardini, J. (2015). FACTIBILIDAD DEL DRAGADO DE LOS RÍOS NAPO Y MORONA (ECUADOR -PERÚ)
MEDIANTE MODELIZACIÓN MATEMÁTICA HIDROSEDIMENTOLÓGICA. Argentina: National University
of Technology.
Farjas, M. (s.f.). Libro Topografía.
Italo Oliveira Ferreira, L. C. (2021). State of art of bathymetric surveys. Bulletin of Geodetic Sciences, 19.
Lidar America. (2022). Lidar America. Obtenido de Lidar America: https://www.lidar-
mexico.com/batimetria-aerea-con-lidar
Mamani, R. G. (2022). Batimetria. Peru.
OLGUIN, M. G. (2013). COMPARATIVA DEL ESTUDIO DE SOCAVACIÓN DEL PUENTE “TEAPA”. MÉXICO:
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO.
Ramírez, R. (2020). DETERMINACIÓN DE LA SOCAVACIÓN PARA LAS PILAS DEL PUENTE. BOGOTÁ:
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA.

GRACIAS

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