230258 MATERIALDEESTUDIO TALLER

1
1

EL AGUA EN LAS
OPERACIONES MINERAS
Dr. Jorge Molinero
Consultor Intercade

LEY DE DARCY
q = K ×i

INTERCADE
CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

2

La velocidad de Darcy no es lo mismo que la velocidad del
agua.

≠

q = K ×i

V=

q

φ

Permeabilidad equivalente
n

K eq =

∑k ×b
i =1

n

∑b
i =1

Conductibilidad hidráulica

γw
K = k0 ×
µw

INTERCADE
CONSULTANCY & TRAININGwww.intercade.org

3

Coeficiente de almacenamiento específico

SS
Difusividad hidráulica

D=

K
SS

Transmisividad
b

T = ∫ K × db ≈ K × b
0

Coeficiente de almacenamiento
b

S = ∫ S S × db ≈ S S × b
0

INTERCADE
CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

4

Ecuación general del flujo en medios porosos

∂q x ∂q y ∂q z
+
+
=0
∂x
∂y
∂z

Estado transitorio

∂ 2h
∂ 2h
∂ 2h
∂h
K x 2 + K y 2 + K z 2 = SS ×
∂x∂y
∂z
∂t

Ecuación de flujo en acuíferos

∂ 2h
∂ 2h
∂h
Tx × 2 + Ty × 2 = S ×
∂x
∂y
∂t

INTERCADE
CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

5

Condiciones de contorno
Condición de nivel impuesto (Dirichlet)

ht = H *
Condición de caudal impuesto (Newman)

T × ∆h × n t = Q *

¿Cómo se puede resolver la ecuación de flujo en
acuíferos?
Resolución analítica
Solución de Theis
Solución de Jacob
Resoluciónnumérica
Tunflow
Resolución gráfica
Redes de flujo

INTERCADE
CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

6

Resolución gráfica de la ecuación de flujo
Redes de flujo
Curvas equipotenciales (isopiezas)
Líneas de corriente (líneas de flujo)

Reglas básicas en la redes de flujo
Las líneas equipotenciales y las líneas de corriente
deben ser perpendiculares entre sí.
Los contornos a nivel impuesto sonlíneas
equipotenciales.
Los contornos impermeables son líneas de corriente.
Respetar la Ley de Darcy.

INTERCADE
CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

7

Relaciones río-acuífero
Río influente
Río efluente
Bombeos

EJERCICIO PRACTICO
Ver enunciado en la siguiente transparencia.
El ejercicio se resolverá en pizarra.

INTERCADE
CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

8
Cuantificación delbalance hídrico
Ejercicio práctico
En una futura operación
minera se midieron los datos
hidrometeorológicos que se
muestran en la siguiente
tabla:
Se solicita lo siguiente:
1) Realizar el balance
hídrico con datos medios
mensuales.
2) Cuantificar la escorrentía
superficial y la infiltración
a los acuíferos de la
zona.

Mes

Lluvia (mm)

ETP (mm)

Octubre

243

65

Noviembre

176

30

DiciembreEnero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre

40
129
0
52
59
23
19
1
12
21

17
16
32
36
33
73
100
123
115
98

Otros datos
Profundidad radicular = 0,5 m
Densidad suelo= 1,1 g/cm3
Capacidad de campo = 18%
Punto de marchitez = 7%
El día 1 la Ru está llena.

EJERCICIO PRACTICO:
MAPAS
HIDROGEOLOGICOS
Ver enunciado en la siguiente transparencia.
El ejercicio se resolverá en pizarra.INTERCADE
CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

9
Elaboración de un mapa piezométrico
Ejercicio práctico
En un lugar costero del Perú, existe una pequeña cuenca hidrográfica de
160 km2 de extensión superficial. La cuenca en cuestión contiene un
acuífero libre que está rodeado por materiales graníticos, que podríamos
considerar impermeables. Según un reconocimiento de campo realizado
por técnicos dela minera MIMINABONITA, se sabe lo siguiente: el espesor
medio del acuífero es de 50 m, la permeabilidad media es de 10 m/día y la
porosidad media es del 5%. Durante el trabajo de campo llevado a cabo,
los técnicos midieron el nivel de agua en todos los pozos que encontraron.
Dichos datos de nivel freático se han representado en el mapa adjunto.
Se pide lo siguiente:
Dibujar el mapa de isopiezas(equipotenciales) con intervalo de 1 m.
Estimar las reservas de agua del acuífero.
Estimar el caudal de agua subterránea que descarga directamente al
mar y el caudal de agua subterránea que es drenado por el río.

INTERCADE
CONSULTANCY & TRAINING

www.intercade.org

10

EJERCICIO PRACTICO:
INTERPRETACION DE
ENSAYOS DE BOMBEO
Ver enunciado en la siguiente transparencia.
El ejercicio se...