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UNIVERSIDAD DE CHILE DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL DIVISION DE RECURSOS HIDRICOS Y MEDIO AMBIENTE Tel.: (56-2) 696 8448 Fax: (56-2) 689 4171 Casilla 228-3 Santiago CHILE TUTORIAL SURFER GENERACIÓN DE PLANOS O CAPAS GEOLÓGICAS OBJETIVOS DE APRENDIZAJE Los objetivos que se pretende que alcance el alumno al final de este tutorial son los siguientes: Aprender a utilizar el programa Surfer, que permite interpolar a partir de datos puntuales reales, una malla regular de datos y generar curvas de nivel representativas del área estudiada. Presentación gráfica de superficies generadas. En el tutorial se tomaran dos ejemplos prácticos acerca de cómo realizar curvas de nivel de datos como: niveles de terreno, niveles de aguas subterráneas y de isofreáticas. Además, se enseñara a realizar planos tridimensionales de las zonas modeladas y a generar campos de vectores de mayor pendiente, a partir de datos medidos en terreno e interpolado a toda una zona de modelación. Para la realización del presente tutorial, se recomienda seguir los pasos. DESARROLLO DEL TUTORIAL: EJEMPLO 1 Se utilizará el programa SURFER para generar una superficie o curvas de nivel, a partir de puntos discretos medidos en terreno. Paso 1: Haga clic Paso 2: Haga clic en New CI66J MODELACION DE AGUAS SUBTERRANEAS 1

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TUTORIALSURFER

GENERACIÓN DE PLANOS O CAPAS GEOLÓGICAS

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Los objetivos que se pretende que alcance el alumno al final de este tutorial son los siguientes:

Aprender a utilizar el programa Surfer, que permite interpolar a partir de datos puntuales reales, una malla regular de datos y generar curvas de nivel representativas del área estudiada.

Presentación gráfica de superficies generadas.

En el tutorial se tomaran dos ejemplos prácticos acerca de cómo realizar curvas de nivel de datos como: niveles de terreno, niveles de aguas subterráneas y de isofreáticas. Además, se enseñara a realizar planos tridimensionales de las zonas modeladas y a generar campos de vectores de mayor pendiente, a partir de datos medidos en terreno e interpolado a toda una zona de modelación.

Para la realización del presente tutorial, se recomienda seguir los pasos.

DESARROLLO DEL TUTORIAL: EJEMPLO 1

Se utilizará el programa SURFER para generar una superficie o curvas de nivel, a partir de puntos discretos medidos en terreno.

Paso 1: Haga clic

Paso 2: Haga clic en New

Paso 3: Elegir Plot Document Aceptar

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Paso 4: Grid Data

Paso 5: Ejercicio 1 Abrir

En este paso, se le entrega el archivo con los datos ordenados (X, Y, Z) por columnas, en formato txt (separados por espacios o tabulaciones). SURFER también permite ingresar los datos en formato EXCEL (*.xls). Es conveniente que en este archivo se coloque el título de cada columna, para poder identificarlas posteriormente.

A continuación aparecerá la siguiente pantalla, la cual contiene varios módulos: Data, General, Search, Faults and Breaklines. En este caso particular, se utilizará las dos primeras alternativas (Data, General).

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En el módulo Data, se debe verificar que los datos asignados por SURFER a las variables (X, Y, Z), sean las mismas ingresadas en la serie de datos. Para lo cual se utiliza el título de cada columna, que fue ingresado en el conjunto de datos.

Paso seguido, en el modulo General se especifican entre otras cosas: mínimos y máximos de la serie, la discretización a la cual quiere hacerse la interpolación, tipo de interpolación (kriging, Inverse to Distance to a Power, Minimun Curvatura, etc)

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En este caso particular, se generará una malla de interpolación de 50 x 50 metros, utilizando para ello los puntos que se poseen. Una vez introducida la discretización espacial, se debe hacer clic en ACEPTAR.

Paso 6: Map Countour Map New Countour Map

Paso 7: Open Grid Ejercicio 1 Abrir

Paso 8: Contour Map Properties

Aparecerán dos módulos: Options y Levels.

En el modulo options, se deberá marcar Smooth Countours High. El fin es suavizar la generación de las curvas de nivel.

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En el modulo Levels, aparecen una serie de datos, entre los cuales se pueden nombrar: color de las líneas, si aparecen o no los valores de la curva de nivel, etc.

Se deberá hacer un doble clic sobre el submódulo Level, en el módulo Level y aparecerá el una pantalla de nombre Countour Levels. Aquí se fijan los intervalos a los que se graficarán las curvas de niveles interpoladas de la serie de datos. Por defecto aparece cada 1 metro. En este caso lo se realizará cada 0.5 m.

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Paso seguido OK Aceptar. La figura generada debería ser la siguiente:

6310500 6311000 6311500 6312000 6312500 6313000 6313500 6314000 6314500

325500

326000

326500

327000

327500

328000

328500

329000

Paso 9: Map Post Map New Post Map

Este paso se utiliza para verificar donde se ubican los puntos medidos en el terreno y para conocer las zonas de interpolación, en función de los datos reales.

Paso 10: Open Ejercicio 1 Abrir

Paso 11: Post Map Properties

En esta etapa, se montarán los puntos con información sobre las curvas de nivel interpoladas por SURFER. De esta manera, se puede verificar la validez de las interpolaciones y apreciar la existencia de puntos anómalos dentro del área en estudio.

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Deberá elegirse un tamaño del símbolo a colocar de 0.08 in. Luego deberá ACEPTAR. Aparecerá en pantalla las siguientes figuras.

6310500 6311000 6311500 6312000 6312500 6313000 6313500 6314000 6314500

325500

326000

326500

327000

327500

328000

328500

329000

6310500 6311000 6311500 6312000 6312500 6313000 6313500 6314000 6314500

325500

326000

326500

327000

327500

328000

328500

329000

Paso 12: Map Overlay Map

En este paso, se deberá marcar ambos planos y realizar las siguientes secuencias de comandos que aparecen en la siguiente figura.

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El fin de este procedimiento es montar un plano con otro y el resultado se puede apreciar a continuación.

6310500 6311000 6311500 6312000 6312500 6313000 6313500 6314000 6314500

325500

326000

326500

327000

327500

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Paso 13: Map Vector Map

Este procedimiento se utiliza para conocer el sentido de máxima curvatura o el sentido que tomaría una partícula de agua, que cae en un punto cualquiera de la zona de modelación

Paso 14: Open Ejercicio 1 Abrir

Paso 15: Vector Map Properties Aceptar

Se tomarán las opciones por defecto que entrega SURFER.

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Paso 16: Map Overlay Map

Luego el resultado obtenido, será el siguiente:

6310500 6311000 6311500 6312000 6312500 6313000 6313500 6314000 6314500

325500

326000

326500

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328000

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A continuación, se realizará un procedimiento que tiene por finalidad obtener un modelo tridimensional de la zona en estudio.

Paso 17: Map Wireframe

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Paso 18: Open Ejercicio 1 Abrir

Se utilizarán las opciones por defecto que presente SURFER.

Una vez realizado el procedimiento, el resultado obtenido será el siguiente:

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DESARROLLO DEL TUTORIAL: EJEMPLO 2

En el presente ejercicio se espera que el alumno, en base al tutorial anterior, confeccione en forma autónoma: planos de curvas de nivel, superposición de planos y generación malla en tres dimensiones (3D).

El ejercicio corresponde a la zona en estudio para el proyecto desarrollado en Chile, que se ubica en el sector norte de Santiago de Chile, y sus principales características, se presentan en la siguiente figura.

Se aprecia de la figura la existencia de zonas montañosas y zonas planas. Dentro de los principales cerros en la zona se cuentan: San Cristóbal, Manquehue y Cerros de Renca. Las zonas bajas abarca las comunas de: Cerro Navia, Conchali, Huechuraba, Independencia, Providencia, Quilicura, Quinta Normal, Recoleta y Santiago.

Se dispone de una visión tridimensional del terreno, superpuesta con la información de cartográfica, la cual se puede aprecia en la siguiente figura.

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Todos los datos disponibles para la realización del ejercicio (X, Y, Z), se encuentran en el archivo Ejercicio 2.txt.

Para el presente ejercicio, las propiedades que deberá tener presente serán:

Discretización espacial: 200 x 200 metros. Tipo de interpolación: Kriging. Curvas de nivel cada 100 metros.

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