07 Presentacion UNI - Presas de Tierra y Relave - Evaluacio

7/22/2019 07 Presentacion UNI - Presas de Tierra y Relave - Evaluacio

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UNIVERSIDAD

NACIONALD

E INGENIERIA

HIDROLOGICA E HIDRAULICA

NILTON ERNESTO RIVAS OYOLA

nr [email protected]

LIMA, PER

CURSO: DISEO DE PRESAS DE TIERRA


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E INGENIERIAINTRODUCCIN

CONTENIDO

INTRODUCCIN

CRITERIOS GENERALESDESARROLLO DEL PROYECTO

CASO PRACTICO

FIN

2

3

4

5

1


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Energa:Almacenar agua en cantidad y energa suficientepara la generacin de energa.

Minera: Zonas de almacenamiento de materialesresiduales del proceso de explotacin minera.

Irrigacin: Regar reas nuevas, mejorar reas existentescon el fin de desarrollar cultivos rentables.

ALCANCES Y OBJETIVOS DE PROYECTO

Abastecimiento de Agua:Abastecer el requerimiento de

saneamiento de poblaciones en desarrollo.


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Irrigacin: Las presas garantizan el recurso hdrico parauna irrigacin, con el fin de desarrollar una agriculturarentable y eficiente.


Terrenos eriazos

Presa

Reservorio

CanalPrincipal

q1

Terrenos ribereosbajo produccionagrcola

Bocatoma

q2

q3


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Irrigacin:El recurso hdrico es variable en el tiempo, y dela misma forma la demanda.


Oferta Demanda

S O N D E F M A M J J A

Q m3/s

t (meses)

Superavit

Deficit


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Irrigacin: Regar reas nuevas, mejorar reas existentescon el fin de desarrollar cultivos rentables.


Almacenar agua en lugares estratgicos para

diferentes usos, consuntivos y no consuntivos

Medio: Construccin de una presa (de tierra u otro material)Elemento almacenado: Agua de escorrenta superficial


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DE INGENIERIAINTRODUCCIN



RelaveFiltrado

Espaciamiento deRelave

Planta de Relleno

en Pasta

A Mina

Disposicin en Canchas

Despacho deConcentrado

Espesamientoy Filtrado deConcentradoFlotacin

Molienda

Stock pileDe Finos

ChancadoSecundario

Stock pileDe Gruesos

Explotacin deSulfurosSublevel

ChancadoraPrimaria

RampaFaja


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DE INGENIERIAINTRODUCCIN



Medio: Construccin de una presa de tierra o relavesMaterial a Almacenar: Relaves (pulpa, espesados, filtrados o en pasta)

Almacenar materiales residuales del proceso minero en lugaresestratgicos que tengan una afectacin mnima al medio ambiente


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DE INGENIERIACRITERIOS GENERALES

Reservorio:Reservoir, vaso,embalse.

Presa: Dam, estructura decontencin, dique.

Vertedero: Spillway,aliviadero de emergencia.

Obra de Toma:Outlet work,descarga de fondo.

PROYECTO DE ALMACENAMIENTO DE AGUA


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Reservorio:Reservoir, vaso o embalse es el lugar de almacenamiento deagua, el cual debe garantizar un grado de impermeabilidad y estabilidad. Elvolumen almacena agua y sedimentos, variables a considerarse en el diseo.



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Reservorio: El volumen total a almacenar es la suma de lo requerido(volumen util), mas el volumen solido (volumen muerto) y las perdidas(evaporacion y filtracion). Estos volumenes definen los niveles de operacin.



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Reservorio: Es necesario calcular la capacidad mxima dealmacenamiento con la curva Altura Volumen - rea.


El volumen muerto es aquel queesta destinado para elalmacenamiento de sedimentos.Este nivel define el Mnimo nivelde operacin NAMIO. Para

estudios de pre inversin seconsidera:

Vm= 1/3 Vutil

El volumen til (Vu) se define por los requerimientos de oferta y demanda


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El nivel de aguas mximas ordinarias (NAMO) se define con la curva altura-

volumen, estimando la suma del volumen muerto, volumen til y el volumen deperdidas (infiltracin y evaporacin)


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Las perdidas por filtracin en el fondo de la presa se desprecian, siempre quelas condiciones hidrogeologicas sean favorables. Las filtraciones por el cuerpo

de la prese disminuyen de acuerdo con la estructura de la presa. Las perdidas por evaporacin se calcula

con el rea del espejo de agua del NAMO.

RESERVORIO (Reservoir)

PrecipitacionP

QEscorrentia

Infiltracion

Filtracion

I

F

EvaporacionE

Q - I - E - F = dS / dt

S


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Presa:Estructura construida que forma el embalse o reservorio.



QEscorrentia

Infiltracion

Filtracion

I

F

EvaporacionE

Q - I - E - F = dS / dt

S


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Presa:El diseo geomtrico de la estructura de la presa depende de variosfactores como: disponibilidad de material, condiciones de cimentacin, usode la presa, etc.


ENROCADO (RIP RAP)

FILTROS

SHELLSHELL

CORE

CUTOFF

SUELO DE CIMENTACION(FOUNDATION)

ESTRATO IMPERMEBLE

CORONA (CREST)

BLANKET

Borde Libre (freeboard)

Nivel de Aguas Maximas Ordinarias (NAMO)


Hmax

CF


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DE INGENIERIA

ENROCADO (RIP RAP)

FILTROS

SHELLSHELL

CORE

CUTOFF

SUELO DE CIMENTACION(FOUNDATION)

CORONA (CREST)

BLANKET

Borde Libre (freeboard)

Nivel de Aguas Maximas Ordinarias (NAMO)


Hmax

CF

CRITERIOS GENERALES

Presa - Dimensionamiento Geomtrico

Ancho de la cresta, borde libre, capas de materiales, taludes.



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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Ancho de la Cresta.


De acuerdo con las recomendaciones del Bureau of Reclamation (1982), ladeterminacin del ancho de la cresta B esta basada en la siguienteexpresin de carcter emprico, donde H representa a altura de la presa en

metros:3

5

HB

Bureau ofReclamation

Las normas japonesas (Japanese Code 1957 ) recomiendan laformulacin alternativa:

B: ancho de la corona (m)H: altura de la presa (m)3

3*6.3 HB

Si el trnsito vehicular no es permitido, el largo de la

corona mnimo puede ser 3m a 6 m dependiendo de la altura dela presa.


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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Borde Libre.PROYECTO DE ALMACENAMIENTO DE AGUA

El desborde de agua sobre una presa de tierra no debe serpermitido, en ninguna hiptesis. Para su prevencin, se considera una

sobre elevacin conocida como borde libre y que representa ladiferencia de alturas entre la cresta de la presa y el nivel mximo deagua en el reservorio, considerndose que el vertedero trabaja en lacapacidad mxima de diseo. El borde libre depende de la sobreelevacin producida por una mxima avenida, altura que alcanzan lasolas producidas por el viento, eventos ssmicos, flujo de materiales

(debris flow) para el reservorio.

En consecuencia, el borde libre Hbl incluye la amplitud de la olagenerada por el viento Hv, la altura de la ondulacin sobre el taludaguas arriba (Hr), el asentamiento mximo de la cresta y una alturade seguridad Hs.


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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Borde Libre por viento.


sHHrHvHblH

sH

H

rH

vH

blH

: Borde libre

: Amplitud de la onda generado por el viento

: Altura de rodadura de las ondas

: Asentamiento Mximo da corona

: Margen de seguridad49.260.76*22.3 FFV

VH

(USBR para F>32Km, en m)

V : Velocidad del vientoF : Distancia de la cortina de agua

Borde Libre

4271.0763.0*032.0 FFVV

H

(Stevenson modificado, en cm)


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(USBR para F>32Km, en m)

V : Velocidad del vientoF : Distancia de la cortina de agua

4271.0763.0*032.0 FFVV

H

FV

V

H *032.0

(USBR para F


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Altura de la ola HV en funcin de la mximavelocidad del viento V (kmh) y dimensin del

espejo de agua (km) segn la American Societyof Civil Engineers.

F V Hv

km km/h m

1,61 80,47 0,76

1,61 120,70 0,91

4,02 80,47 0,98

4,02 120,70 1,10

4,02 160,93 1,19

8,05 80,47 1,13

8,05 120,70 1,31

8,05 160,93 1,46

16,09 80,47 1,37

16,09 120,70 1,65

16,09 160,93 1,86

sHH

rH

vH

blH


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Deben ser consideradas todas as condiciones que afectan la exposicin de lapresa al viento al acercarse la mxima velocidad V. Salvo en lugarestopogrficamente protegidos de vientos, se pode considerar la ocurrencia de

vientos con velocidad mxima de 80 a 120 km/h.

Olas producidas por efectos ssmicos con altura Ht pueden presentaramplitudes mayores de la que se genera por viento Hv. La probabilidad deque ocurran ambos efectos es baja, utilizndose el mayor de los valores Hv eHt.

La altura de rodadura las olas sobre el talud aguas arriba Hr es funcin deloleaje y de la inclinacin y rugosidad de la superficie del talud. La altura deondulacin Hr para taludes usuales de presas de tierra y de enrocados (coninclinacin de 1.5:1 a 4:1) varia entre 0.33Hv a Hv, dependiendo

principalmente de la rugosidad de la superficie.


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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Borde Libre porasentamiento.


Si en la cimentacin existen arcillas o material sedimentario compresible, es

necesario estimar los asentamientos totales debido a la sobrecarga de la presa,

incluyendo los ocurridos por la compresibilidad de la cimentacin y del propiocuerpo de la presa.

2KHH

K: Compresibilidad de la masa delcuerpo y cimentacin de la presa.

sHHrHvHblH


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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Borde libre pormximas avenidas



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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Borde libre pormximas avenidas


dt

dSOI

dt

SSOOII12

2

21

2

21


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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Presa - Borde libre pormximas avenidas


dt

dSOI

Se utilizan programas como el HMS paradeterminar el transito de avenidas en unreservorio, requirindose los siguientesdatos:

I: Hidrograma de entrada, el cual puedetomarse de un modelo precipitacinescorrenta.

O: Caractersticas de descarga, en estecaso ser la longitud del vertedero y elcoeficiente de descarga.

S: La funcin de almacenamientodefinida por la curva altura-volumen.


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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Borde Libre


Recomendacin USBR: Presas con vertedero libre de cualquier altura, el BL mnimo es de

2m a 3m por encima del NAMO. Para presas con vertedero y compuerta, el BL recomendado es de

2.5m por encima del nivel superior de la compuerta en el caso de

presas de altura mxima 60m y de 3m para las dems.

sHHrHvHblH

Finalmente para la altura de la margen de seguridad Hsserecomienda

que sea considerado el mayor de los siguientes valores: La tercera parte de la diferencia entre el nivel de operacin normal y el

nivel de la mxima inundacin o crecida. Altura de la ola Hv 60 cm.


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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Capas de materiales


El espesor mnimo de ncleos, filtros o zonas de transicin debe ser de 3.0mEn todas las transiciones de materiales finos y gruesos debe proyectarse unfiltro.


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Presa - Dimensionamiento Geomtrico: Capas de materiales


El espesor del ncleo debe establecerse teniendo en cuenta las condicionesde filtracin de agua y erosin interna.Se recomienda un espesor de ncleo igual o mayor al 25% de la altura del

agua.El espesor mnimo de la corona debe ser 3m por requerimiento constructivo.


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Vertedero de Emergencia - Spillway


Decisin tcnica econmica que se define conjuntamente con el transito deavenidas del embalse, estableciendo la longitud y tipo de vertedero.

NOTA:Avenida de Diseo: 500 a1000 aos de periodo de

retorno

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Obra de Toma Outlet Work


Diseo de la tubera de servicio en funcinde la demanda de riego, generacinenergtica y/o abastecimiento de agua.

Esta estructura puede brindar servicio parael proceso constructivo

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PROYECTO DE ALMACENAMIENTO DE MATERIALESRESIDUALES

Deposito: rea dealmacenamiento, relavera,botadero, desmontera.

Presa: estructura decontencin, dique.

Obras de derivacin:Obras de derivacin de

escorrenta superficial quedrenen naturalmente aldeposito.

Drenaje / Subdrenaje:Interior y exterior del

deposito.

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Deposito: El deposito debe evaluarse hidrogeologicamente para nocomprometer el medio ambiente. El caso que se muestra es de un acuferocolgado. El volumen es una variable de vida til del deposito.

Precipitacion

P

QEscorrentia

Infiltracion

Filtracion

I

F

EvaporacionE

DEPOSITO DE RELAVES

SUBDRENAJE

PRESA

OBRA DEDERIVACION

DECANTACION

N.F.

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Deposito: El segundo caso es el general, donde se debe garantizar laimpermeabilizacin del deposito que anule la infiltracin al acufero.

PrecipitacionP

QEscorrentia

Infiltracion

Filtracion

I

F

EvaporacionE

DEPOSITO DE RELAVES

SUBDRENAJE

PRESA

OBRA DEDERIVACION

DECANTACION

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Deposito: Para el fin de proyecto del deposito se debe realizar un balancede aguas que considere el funcionamiento de la mina y las condicionespluviometricas con el fin de determinar el periodo de servicio del deposito y los

requerimientos hidricos adicionales para el proceso metalrgico.

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Presa: Se programa por etapas, de acuerdo al tipo de disposicin. Puedeconstruirse con relave o material de prstamo. En ambos casos es necesario

proyectar obras de drenaje a pie de la presa.LINEA DE DESCARGA

DE RELAVES

DREN

INTERNO

PONDAJE DE

DECANTACION

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Presa: Las etapas se definen considerando las necesidades de produccinde la mina, condiciones topogrficas, geotcnicas y necesidades

constructivas.

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Obras de Derivacin: Las obras de derivacin son necesarias paraadecuar el deposito a las disposiciones ambientales.

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Obras de Derivacin: Por necesidad de la mina el deposito debeampliarse, por lo que nuevas obras de derivacin son necesarias..

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,operacin del deposito.


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Drenaje / Subdrenaje:

,operacin del deposito.

Se debe evaluar la necesidad de drenaje y subdrenaje en el proyecto deacuerdo a las condiciones hidrogeolgicas del deposito, condiciones de

operacin del deposito.En la figura se ve la necesidad de construir un canal de coronacion.

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Drenaje / Subdrenaje:En el caso de acuferos colgados o aislados el subdrenaje depende deprogramas de monitoreo de calidad de agua fuera del deposito.

PrecipitacionP

QEscorrentia

Infiltracion

Filtracion

I

F

EvaporacionE

DEPOSITO DE RELAVES

SUBDRENAJE

PRESA

OBRA DEDERIVACION

DECANTACION

N.F.

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PROYECTO DE ALMACENAMIENTO DE MATERIALES

RESIDUALES

Drenaje / Subdrenaje:El subdrenaje interno puede adecuarse para cumplir la funcin de decantacin

PrecipitacionP

QEscorrentia

Infiltracion

Filtracion

I

F

EvaporacionE

DEPOSITO DE RELAVES

SUBDRENAJE

PRESA

OBRA DEDERIVACION

DECANTACION

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RESIDUALES

Drenaje / Subdrenaje:Los depsitos de relaves en minera involucran gran cantidad de aguapara su disposicin.

La mayor problemtica para el recrecimiento de depositos de relavesredunda en su estabilidad por el gran volumen de agua incluido en eestematerial, por lo que en muchas oportunidades las empresas estn en labsqueda de nuevas tecnologas que permitan eliminar el agua de losdepsitos.

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RESIDUALES Drenaje / Subdrenaje:

Los depsitos de relaves en minera involucran gran cantidad de aguapara su disposicin.

La mayor problemtica para el recrecimiento de depsitos de relavesredunda en su estabilidad por el gran volumen de agua incluido en estematerial, por lo que en muchas oportunidades las empresas estn en labsqueda de nuevas tecnologas que permitan eliminar el agua de losdepsitos.

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RESIDUALES Drenaje / Subdrenaje:

Incluir sistemas de subdrenaje puede brindar estabilidad en losdepsitos.

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RESIDUALES Subdrenaje: Comparacin de parmetros de contenido de humedad vs

volumen de contenido de slidos y agua, caso relaves espesados.

Total Solidos Solidos Agua

g t g s w Vs Va

2.75 3.72 14.90% 64% 36%

2.58 3.72 19.40% 58% 42%

2.40 3.72 25.35% 51% 49%2.20 3.72 34.05% 44% 56%

2.10 3.72 39.59% 40% 60%

2.00 3.72 46.24% 37% 63%

Peso especifico Porcentaje en VolumenContenido de

humedad

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RESIDUALES Subdrenaje:Sistema de subdrenaje con relave espesado.

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C OS G S


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NACIONALDE INGENIERIA

CRITERIOS GENERALES


RESIDUALES Subdrenaje:.Sistema de subdrenaje con relave cicloneado.

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CRITERIOS GENERALES


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CRITERIOS GENERALES


RESIDUALES Subdrenaje:Tipos de acuerdo a la topografia.

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CRITERIOS GENERALES


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CRITERIOS GENERALES


RESIDUALES Subdrenaje:Sistema de drenaje proyectado, del tipo homogeneo.


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DESARROLLO DEL PROYECTO

Reconocimiento de sitio: Se debe evaluar el vaso delreservorio o deposito, de la misma manera que el eje depresa.

Perfil de proyecto:Identificar el funcionamiento de la presao deposito desde el punto de vista hidrolgico hidrulico,definiendo estudios necesarios a desarrollar.

Recopilacin de informacin: Estudios anteriores,informacin meteorolgica, pluviomtrica e hidromtrica,hidrogeolgica.

PLANEAMIENTO

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Diseo de ObrasDrenaje y SubDrenaje

Niveles de Operacin

ACTIVIDADES Y ESTUDIOS

Estudio de Mximas Avenidas

Estudio de Oferta y Demanda

Evaluacin de condiciones hidrolgicas e hidrulicas delvaso y eje de la presa

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Estudio de Mximas Avenidas: Define los caudalesmximos que discurren hacia la zona del embalse y quedeben ser drenados por el vertedero de emergencia(spillway).

Estudio de Oferta y Demanda: Estudio necesario paradefinir el volumen util de la presa y los caudales aderivarse en la obra de toma (outlet work).


Evaluacion de condiciones hidrologicas e hidrauicas delvaso y eje de la presa:Se identifican posibles filtraciones omateriales que puedan tener influencia en la vida util de lapresa.

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Diseo de Obras: Determina las dimensiones de lasestructuras de derivacion y componentes de la presa.

Drenaje y SubDrenaje:Se disean las obras de drenaje ysubdrenaje del deposito.

Niveles de Operacin:Para el caso de almacenamiento deagua se definen los niveles de funcionamiento de la presa,previa revisin y procesamiento de la informacin

topogrfico.


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Revisin de Informacin existente:Se busca informacin deestudios hidrolgicos anteriores, con el fin de compararresultados con los nuevos estudios.

Fuente de Informacion:La primera institucin que disponede informacin hidrolgica es SENAMHI, sin embargoempresas minera y de generacin manejan su propiainformacin, muchas veces con mejor calidad que la

registrada por el servicio nacional.

Objetivo:Determinar caudales maximos de una cuenca, yasea para el transito de avenidas del embalse o para eldiseo de obras de derivacion.

ESTUDIO DE MAXIMAS AVENIDAS

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Seleccin de metodos: En caso no se tiene registros decaudales, se recurre a frmulas empricas ohidrometeorologicos: Racional, Hidrogramas unitariossintticos, basados en registros de lluvias.


rea deCuenca

TcMtodo de clculo

(Km2) (Hrs)

< = 0.30 Resultado de Anl isis. No menor a 10 min. Mtodo Racional

< 0.30 10>Resultado de la fo rmulacin de SCS,

KIRPICH. Temez, B&W.Racional y SCS

(Hoja de clculo)

10.0 1 72 81 88 91

Surcos rectos 1 70 79 84 88

Contorneo 1 66 74 80 82

Terrazas 1 65 76 84 88Surcos rectos 1 63 74 82 85

Contorneo 1 61 72 79 82

Terrazas 1 66 77 85 89

praderas con Surcos rectos 1 64 75 83 85

Contorneo 1 63 73 80 83

Terrazas 1 68 79 86 891 47 67 81 88

Contorneo


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Mtodo SCS.Para determinar el numero de curva se debecaracterizar el tipo de suelo de la cuenca, segn:

Tipo de suelo Textura del suelo

A Arenas con poco limo y arcilla;

Suelos muy permeables

B Arenas finas y limos

C Arenas nuy finas, limos, suelos con

alto contenido de arcillaArcillas en grandes cantidades;

D suelos poco profundos con

subhorizonres de roca sana; suelos

muy impermeables.

Fuente: Aparicio Francisco.-Fundamentos de Hidrologa de Superficie

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Mtodo SCS.Correccin al numero de curva por condicinantecedente.

Para tomar en cuenta las condiciones inciales dehumedad, se hace una correccin al nmero deescurrimiento, segn la altura de lluvia acumulada cincodas antes (Ll5), de acuerdo a:

Si Ll5


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Mtodo SCS.Correccin de condicin antecedente.

N N con correccin A N con correccin B

0 0 0

10 4 22

20 9 37

30 15 50

40 22 60

50 31 70

60 40 7870 51 85

80 63 91

90 78 96

100 100 100

Fuente: Aparicio Francisco.-Fundamentos de Hidrologa de Superficie


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CASO PRACTICO

CASO PRACTICO

Premisas

Se ha identificado un rea POTENCIAL a utilizarsecomo un deposito relaves.La produccin de la planta es de 2300 TMSPDLa densidad seca del relave es de 1.50 t/m3.

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CASO PRACTICO


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CASO PRACTICO

CASO PRACTICO

1. Formulacin

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CASO PRACTICO


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CASO PRACTICO

CASO PRACTICO

2. Revisin de informacin existente.N ESTACION

UBICACINALTITUD(msnm) Pregistrada

Periodo deRegistroLATITUD LONGITUD

1 Marcapomacocha 11 25' 48" 76 20' 24" 4443 Pmax 1969 - 20022 Huascacocha 11 35' 20" 76 05' 00" 4370 Pmax 1956 - 19973 Pomacocha 11 43' 40" 76 06' 50" 4305 Pmax 1953 - 1997

4Yasco - SanCristobal

11 45' 09" 76 03' 18" 4500 Pmax1953 - 19902006 - 2008

5 Taza Oroya (*) (*) (*) Pmax 1979 - 19966 Oroya nueva 11 34' 00" 75 57' 00" 3900 Pmax 1987 - 1997

7 Cerro de Pasco 10 45' 00" 76 15' 00" 4400 Pmax1950 -19912002 - 2008

8 Animon (Chungar) 11 01' 48" 76 25' 31" 4620 Pmax 2005 - 2008

9 Morococha 11 36' 05" 76 08' 05" 4505 Pm 1947 - 199710 Pucara 11 35' 00" 76 03' 35" 4225 Pm 1952 - 199811 Pachachaca 11 37' 05" 76 02' 00" 3979 Pm 1947 - 199812 Ticlio 11 36' 25" 76 11' 25" 4800 Pm 1952 - 1968

Notas:Pm=Precipitacin MensualPmax= Precipitacin Mxima diaria por ao(*) No se encuentra referencia

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CASO PRACTICO


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CASO PRACTICO

CASO PRACTICO

2. Revisin de informacin existente.Precipitacin (mm)

N ESTACIONALTITUD

(msnm)Anual

PM24HRegistrada

N PM24H Tr(100)

PM24H Tr(500)Registros

1 Marcapomacocha 4413 874.4 * 45.60 34 51.60 67.702 Huascacocha 4370 779 *** 52.96*** 33 67.30 80.903 Pomacocha 4305 725 *** 55.96*** 43 60.90 80.60

4Yasco - SanCristobal

4500 878 *** 40.08*** 24 52.60 62.80

5 Taza Oroya ND 64.67*** 18 96.80 149.306 Oroya nueva ND 31.83*** 11 38.30 41.707 Cerro de Pasco 4400 881.5 **** 50.00 33 58.00 67.80

8Animon(Chungar) 4620 914.3 ** 29.00 2 ND ND

9 Morococha 4505 848* 5110 Pucara 4225 608* 4711 Pachachaca 3979 695* 5212 Ticlio 4800 697* 17

* Fuente: Water ManagementConsultants- Estudio de Contaminacin del Tnel Kingsmill.** Promedio de 6 aos de registro (2002 - 2008)*** Fuente: ElectroAndes**** Fuente: Elaboracin propia en lo registrado en la Estacin Automtica Planta de Ctodos

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CASO PRACTICO


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CASO PRACTICO

CASO PRACTICO

3. Ubicacin del rea deestudio.

La estacin mas cercanase encuentra se descartapor la amplitud de datos,aunque es utilizada paradefinir la tormenta de

diseo, debido a que estaposee registrosautomaticos de lluvias de4 aos.

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4. Anlisis estadstico

Cada estacin fue analizada para distribuciones normal,

Log Normal, Log Pearson III y Gumbel.Comparacion Tendencias - Estacin MARCAPOMACOHA

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

1 10 100 1000

Periodo de Retorno (Aos)

Precipitacion

(mm)

Normal Log Normal Log Person III Gumbel "Registrados"

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Cada estacin fue analizada para distribuciones normal,Log Normal, Log Pearson III y Gumbel.

T (aos) NormalLog

Normal

LogPearson

III

Gumbel(K*)

Gumbel(Chow1953)

Diseo

2 26.3 25.5 24.8 25.2 25.2 24.8

5 32.3 31.5 31.0 32.4 31.5 31.0

10 35.5 35.1 35.5 37.2 35.6 35.515 37.0 37.1 38.2 39.8 38.0 38.2

25 38.8 39.4 41.6 43.2 40.9 41.6

50 41.0 42.5 46.4 47.6 44.8 46.4

100 42.9 45.5 51.5 52.0 48.7 51.5

200 44.7 48.4 57.0 56.4 52.5 57.0

500 46.8 52.2 64.7 62.2 57.6 64.74

Mximo Registrado: 45.60 mm

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De todas las estaciones analizadas se tomo losresultados de la estacion Marcapomacocha.

RESUMEN DE ESTACIONES METEREOLOGICAS

ESTACION DISTRIBUCIONPERIODO DE RETORNO (aos)

2 5 10 15 25 50 100 200 500Mximo

Registrado

Marcapomacocha Log Pearson III 24.81 31.05 35.53 38.18 41.60 46.44 51.55 56.98 64.74 45.60Huascacocha Gumbel (K*) 31.58 41.15 47.49 51.06 55.49 61.43 67.32 73.20 80.95 52.96Pomacocha Log Pearson III 25.02 32.81 38.65 42.20 46.85 53.59 60.91 68.89 80.60 55.96Yasco - San Cristobal Log Pearson III 26.93 33.00 36.33 38.02 39.96 42.33 44.47 46.43 48.79 40.08Taza Oroya Log Pearson III 26.78 38.84 49.10 55.80 65.14 79.68 96.77 116.94 149.31 64.67Oroya Nueva Log Pearson III 26.03 30.06 32.34 33.53 34.92 36.66 38.29 39.82 41.73 31.83Planta de Ctodos - Cerro dePasco

Gumbel (K*) 31.39 38.14 42.61 46.90 48.26 52.45 56.61 60.75 66.22 50.00

DescripcinPrecipitacin

(mm)

Mxima Registrada 45.6

Periodo de Retorno 100 aos 51.55

Periodo de Retorno 500 aos 64.74

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5. Delimitacin decuencas

La cuenca total erade 46km, por lo quese subdividi.

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6. Calculo de caudales

Se utilizo tres mtodos, Racional, SCS con hidrogramaunitario y el SCS con tormenta de 24horas (HMS).

CLCULO DE CAUDALES POR EL METODO RACIONALN Cuencas TR

(aos)AREA(Km2)

I(mm/hr)

C Q(m3/s)

1Presa

Derivacin 100 26.312 19.99 0.4 58.49

500 26.312 23.66 0.48 83.07

CLCULO DE CAUDALES POR EL METODO SCS - HIDROGRAMATRIANGULAR

N Cuencas TR(aos)

AREA(Km2)

P(mm)

Pe Q(m3/s)

1 Presa Derivacin 100 26.312 51.55 2.49 13.252

500 26.312 64.74 4.72 25.09

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6. Calculo decaudales

En el caso del HMSes necesario definirla tormenta, eneste caso secomparo con los

registros de lluviade una estacioncercana.

Comparacion de Hidrograma de Tormenta

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 5 10 15 20 2

Tiempo de Lluvia (Horas)

%d

ePrecipitacionTotaldelluvia

Tipo I Tipo IA Tipo II Tipo III Animon 06/11/07 Animon 07/03/07 C.P. 20/12/06 C.P. 22/11/07

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6. Calculo decaudales

El modeloelaborado para elHMS establecepuntos de controlpara la validacin

de resultados.

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7. Validacin de resultados

El modelo elaborado para el HMS establece puntos decontrol para la validacin de resultados.

Toma Caudales (m3/s) Canal de Salida

Principal Secundario Total rea (m)Velocidad

(m/s)

Ashuan 1 1.52 0.16 1.68 1.48 1.13

Ashuan 2 0.19 0.16 0.35 1.11 0.31

Ashuan 3 0.99 0.16 1.14 0.56 2.06

Total 3.17

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7. Validacin de resultados

El modelo elaborado para el HMS establece puntos decontrol para la validacin de resultados.

MODELACION HIDROLOGICA MEDIANTE HMSN Punto Control Precipitacin

(mm)Tormenta Periodo de

RetornoAREA(Km2)

Q(m3/s)

1 Toma Ashuan29 06/11/2007

registrada 4.341.28

29 Tipo IA 0.51

2 Presa Derivadora MarcapomacochaTipo IA

100

46.31

12.79

500 19.75Animon 06/11/07

100 22.6500 32.9

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8. Caudales de Diseo

De los mtodos desarrollados se toma el desarrollado enHMS.

Mtodo de ClculoCaudal (m3/s)

TR=100 aos TR=500 aos

Racional 58.49 83.07

SCS - Hidrograma Triangular 13.25 25.09SCS - modelacin HMS 22.6 32.9

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9. Esquema de obras

Se analiza el sistema de drenaje actual y se plantea lasobras de derivacin.

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9. Esquema de obras

Se dimensiona los obras de derivacin


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10. Estimacin vida til

Se estima el periodo de vida en funcin de la capacidad deplanta y caractersticas de relave.

Densidad Relave (seca) 1.50 T/m3Produccin planta 2,300 TMSPDRelaves entregados por dia 1,533 m3/dia

Cota Area (m2) VA (m3) VA(mmc)

Tiempo(Aos)

4463.00 2,180.62 - -4464.00 17,024.92 9,602.77 0.01 0.024465.00 47,466.30 41,848.38 0.04 0.084466.00 86,816.23 108,989.65 0.11 0.204468.00 248,023.22 434,352.88 0.43 0.794473.00 777,402.00 3,258,347.70 3.26 5.904474.00 832,696.00 4,063,396.70 4.06 7.364475.00 898,628.00 4,929,058.70 4.93 8.934476.00 943,743.00 5,850,244.20 5.85 10.604477.00 987,199.12 6,815,715.26 6.82 12.354478.00 1,037,247.99 7,827,938.82 7.83 14.184479.00 1,071,108.41 8,882,117.02 8.88 16.094486.00 1,301,288.57 17,239,576.62 17.24 31.234487.00 1,329,787.09 18,555,114.45 18.56 33.61

4488.00 1,360,193.47 19,900,104.73 19.90 36.054489.00 1,387,046.57 21,273,724.75 21.27 38.54

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10. Estimacin vida til

Se planea la construccin por etapas, considerandocriterios constructivos y de operacin

4372437443764378438043824384438643884390439243944396

4398440044024404440644084410441244144416

- 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00

Altura(ms

nm)

Volumen de Almacenamiento MMC

VOLUMEN DE ALMACENAMIENTOPRESA DE ALMACENAMIENTO DE RELAVES ANDAYCHAGUA ALTO

9.2MMCNIVEL MAXIMO DE OPERACIONES =4412 msnm

VolumenMaximo

Etapa I

Etapa II

Etapa III

Etapa IV

Etapa V

6.2MMC

3.8MMC

2.3MMC

1.2MMC

En cada etapaconsiderar 2 m de

borde libre

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11. Balance de Aguas

Estima la cantidad de agua disponible para el procesometalrgico.

PrecipitacionP

QEscorrentia

Infiltracion

Filtracion

I

F

EvaporacionE

DEPOSITO DE RELAVES

DECANTACION

Filtracion

F

Derrame de PlantaEscorrentia

CuencaResidual

Agua Subterranea

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11. Balance de Aguas

El derrame de planta depende de la disposicin.

Cuenca Residual 720,000.00 m2 Capacidad Planta 2,300.00 TMSPD

Area Deposito 161,181.61 m2 Densidad Seca Relave 1.50 T/m3Permeabilidad 1.00E-07 m/s Relaves por dia 1,533.33 m3/diaNivel A. Arriba 4,452.00 msnmNivel A. Abajo 4,412.00 msnmGradiente 1%

Mes P E derrame de de P.D. Cuencas R V_P V_E VP-VE+AR+CR V_F Vdecantar Qdecantar Qfiltracion(mm) (mm) planta(AR) (1000 x m3) (1000 x m3) (1000 x m3) (1000 x m3) (1000 x m3) (1000 x m3) (1000 x m3) l/s l/s

Enero 122.0 57.0 4,600.0 4.1 87.8 19.7 9.2 4,702.5 13.5 4,689.0 1,809.0 5.2036Febrero 134.0 36.0 4,600.0 4.1 96.5 21.6 5.8 4,716.4 13.5 4,702.9 1,814.4 5.2036Marzo 137.0 71.0 4,600.0 4.1 98.6 22.1 11.4 4,713.4 13.5 4,699.9 1,813.2 5.2036Abril 70.0 65.0 4,600.0 4.1 50.4 11.3 10.5 4,655.4 13.5 4,641.9 1,790.8 5.2036Mayo 24.0 66.0 4,600.0 4.1 17.3 3.9 10.6 4,614.7 13.5 4,601.2 1,775.1 5.2036

Junio 12.0 75.0 4,600.0 4.1 8.6 1.9 12.1 4,602.6 13.5 4,589.1 1,770.5 5.2036Julio 8.0 80.0 4,600.0 4.1 5.8 1.3 12.9 4,598.3 13.5 4,584.8 1,768.8 5.2036Agosto 16.0 69.0 4,600.0 4.1 11.5 2.6 11.1 4,607.1 13.5 4,593.6 1,772.2 5.2036Setiembre 37.0 78.0 4,600.0 4.1 26.6 6.0 12.6 4,624.2 13.5 4,610.7 1,778.8 5.2036Octubre 62.0 79.0 4,600.0 4.1 44.6 10.0 12.7 4,646.0 13.5 4,632.6 1,787.3 5.2036Noviembre 77.0 68.0 4,600.0 4.1 55.4 12.4 11.0 4,661.0 13.5 4,647.6 1,793.0 5.2036

Diciembre 98.0 54.0 4,600.0 4.1 70.6 15.8 8.7 4,681.8 13.5 4,668.3 1,801.0 5.2036

Maximo 137.0 80.0 4.1 98.6 22.1 12.9 4,716.4 13.5 4,702.9 1,814.4 5.204

Promedio 66.42 66.50 4.15 47.82 10.71 10.72 4,651.95 13.49 4,638.47 1,789.53 5.204

Minimo 8.00 36.00 4.15 5.76 1.29 5.80 4,598.30 13.49 4,584.81 1,768.83 5.204

Balance de Aguas

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Fotos de Sistemas de drenaje

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