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GEOLOGA GENERAL

HIDROLOGIA Y MINERIA

Ing. Germán Espinoza Rivas Escuela Profesional de Ingeniería de Minas Universidad Nacional del Altiplano (UNA – PUNO) [email protected]

La Hidrología en su definición más simple es la ciencia que estudia la distribución, cuantificación y utilización de los recursos hídricos que están disponibles en el globo terrestre. Estos recursos se distribuyen en la atmósfera, la superficie terrestre y las capas del suelo. La Hidrología (del griego hydor-, agua) es la disciplina científica dedicada al estudio de las aguas de la Tierra, incluyendo su presencia, distribución y circulación a través del ciclo hidrológico, y las interacciones con los seres vivos. También trata de las propiedades químicas y físicas del agua en todas sus fases.

La Hidrología o Hidrografía es la ciencia de la naturaleza que estudia el agua dentro del planeta Tierra, tanto en los aspectos de ocurrencia como acumulación y circulación desde el punto de vista cualitativo, cuantitativo y estadístico.

CONCEPTO DE HIDROLOGIA

La Hidrología es la ciencia natural que estudia al agua, su ocurrencia, circulación y distribución en la superficie terrestre, sus propiedades químicas y físicas y su relación con el medio ambiente, incluyendo a los seres vivos.

IMPORTANCIA DE LA HIDROLOGIA Y LA MINERIA Determinar caudales de una fuente (río, nacimiento, pozo) para: - Abastecimiento de agua potable a una población o centro minero. - Abastecimiento de agua a una industria - Satisfacer la demanda de un proyecto de irrigación - Satisfacer la demanda de un proyecto de generación de energía eléctrica - Permitir la navegación

IMPORTANCIA DE LA HIDROLOGIA Y LA MINERIA Diseñar obras como:

- Alcantarillas - Puentes - Estructuras para el control de avenidas - Presas - Vertedores - Sistemas de drenaje • Minería • Agrícola • Poblaciones • Carreteras • Aeropuertos - Se diseñan para un evento determinado: precipitaciónescorrentía

IMPORTANCIA DE LA HIDROLOGIA Y LA MINERIA Fuente de información para otras herramientas - Diseño de relaveras, cierre de minas, drenaje de aguas acidas - Modelos erosión - Modelos hidráulicos - Modelos de evaluación de tierras - SIG

EL CICLO HIDROLOGICO • Conjunto de cambios que experimenta el agua en la naturaleza, tanto en su estado (sólido, líquido, gaseoso), como en su forma (agua superficial, agua subterránea, etc.) – Varía en el espacio – Varía en el tiempo – No tiene ni principio, ni fin, es continuo • La Hidrología solamente estudia la fase en la que la precipitación toca “tierra” hasta el retorno del agua a la atmósfera. • La fase atmosférica corresponde a la Meteorología y el agua en los océanos a la Oceanografía.

EL CICLO HIDROLOGICO

REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DEL CICLO DEL AGUA 1. Precipitación: Transporte a través de la atmósfera de las nubes hacia el interior con un movimiento circular 2. Infiltración: el agua se infiltra en la tierra y se hunde en la zona saturada, se mueve lentamente hacia una zona de descarga. 3. Transpiración: las plantas excretan el agua de la tierra como vapor. 4. Salida superficial: el agua de lluvia que no se infiltra alcanzará directamente los ríos y mares. 5. Evaporación: producto de la luz solar el agua se evapora, formando nubes y precipitando. 6. Condensación: en contacto con la atmósfera el vapor de agua se condensará formando nubes.

EL CICLO HIDROLOGICO Y LA ACTIVIDAD MINERA

Fuentes y vías del drenaje acido de rocas en una mina subterránea durante su operación y cierre. Conocer el comportamiento de las aguas subterráneas facilitara una solución acorde a principios ambientales.

El ciclo hidrológico del agua se encuentra estrechamente vinculado a las aguas superficiales y subterráneas.

PASIVOS AMBIENTALES

Mina Cecilia; contaminación de aguas

Sector Quenamari y Nazaret

Mina Cecilia: Drenajes ácidos de mina y relaves en contacto con aguas superficiales

Relaves de mina “La Poderosa”

Explotación aurífera en Ananea.

CONCEPTOS BASICOS • Escorrentía: Parte del agua de precipitación que discurre por la superficie de la tierra hacia otras aguas superficiales. • Cuenca u hoya hidrográfica: es el área drenada por un río. Su extensión abarcará la trama o red hidrográfica y estará delimitada por las altas cumbres. • Red de drenaje: la trama de cursos por donde se encausan las aguas en una cuenca. • Cause o curso: es un largo canal tallado por la fuerza del agua. • Caudal: Volumen de agua (u otro líquido) que escurre en la unidad de tiempo en una sección de un cauce. • Gasto: cantidad de agua deslizada en un tiempo determinado.

CONCEPTOS BASICOS • Estiaje: representa el gasto más débil del río. • Talweg: es la línea de las mayores profundidades. • Lecho: sección húmeda de un río. • Lecho mayor: es la parte más ancha que fue ocupada por un río a través de su historia. • Lecho menor: es la parte ocupada por las aguas durante las crecidas normales. • Aforo: nombre con que se designa la medición del caudal • Napas: agua que se infiltra a través de capas permeables de la tierra.

DEFINICION DE CUENCA HIDROGRAFICA • Es el área de terreno donde todas las aguas caídas por precipitación, se unen para formar un solo curso de agua • Unidad natural definida por la existencia de la divisoria de las aguas en un territorio dado • Las cuencas hidrográficas son unidades morfológicas superficiales - Divisoria geográfica principal= Parteaguas - Divisorias geográficas secundarias= Forman las subcuencas

DEFINICION DE CUENCA HIDROGRAFICA • La definición de cuenca hidrológica es más integral que la de cuenca hidrográfica • Las cuencas hidrológicas son unidades morfológicas integrales y además de incluir todo el concepto de cuenca hidrográfica, abarcan en su contenido, toda la estructura hidrogeológica subterránea del acuífero como un todo.

DEFINICION DE CUENCA HIDROGRAFICA • Subcuenca: es toda área que desarrolla su drenaje directamente al curso principal de la cuenca. - Varias subcuencas pueden conformar una cuenca. • Microcuenca: es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de una subcuenca. -Varias microcuencas pueden conformar una microcuenca. • Quebradas: es toda área que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de una microcuenca. - Varias quebradas pueden conformar una microcuenca.

DEFINICION DE CUENCA HIDROGRAFICA Es el espacio geográfico que contiene las aguas de un río y sus respectivos afluentes

Los efluentes son ríos que retiran el exceso del caudal del colector común, no están presentes en todas las cuencas. Son comunes en las cuencas endorreicas.

DEFINICION DE CUENCA HIDROGRAFICA

DELIMITACION DE CUENCAS Las cuencas pueden ser delimitadas de varias formas: - Manual: Siguiendo simples reglas de trazado

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS ÍNDICE • Introducción • Hidrología superficial • Hidrología subterránea

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS INTRODUCCION Existen distintas instrucciones en las que se tienen en cuenta aspectos hidrológicos • • • • • • • • •

Minería Obras hidráulicas Climatología Geotecnia Saneamiento Obras públicas Medio ambiente Evaluación de recursos Prevención de riesgos

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUPERFICIAL

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUPERFICIAL • Cálculo de secciones de cunetas en obra civil

carreteras cuneta

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUPERFICIAL

Presas regulación Qt

Pt Ct

Niveles críticos Vt

Pt

Vsed

St Vmin

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUPERFICIAL

Canales sección

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUPERFICIAL

Tuberías sección

Saneamiento Recogida de aguas pluviales

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUPERFICIAL

Minería Canal de guarda

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUPERFICIAL

Minería corte A’

A

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUPERFICIAL

Minería Corte AA’

nivel

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUBTERRANEA Drenaje de carreteras

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUBTERRANEA Drenaje de carreteras

Sistemas de drenaje

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUBTERRANEA Drenaje de carreteras Control del nivel freático en construcción de carreteras Empleo de zanjas y drenes

TEMA: APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUBTERRANEA Estabilidad de taludes

Filtraciones

Control de drenaje

APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUBTERRANEA Estabilidad de taludes

Filtraciones

Control por drenajes

APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUBTERRANEA Drenaje de estructuras

APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUBTERRANEA Filtración de Presas

APLICACIONES HIDROLOGICAS HIDROLOGIA SUBTERRANEA Filtración de Presas

Pantallas

TRATAMIENTO DE LAS AGUAS PLUVIALES (Conducción, tratamiento y manejo de aguas pluviales)

Diagnostico físico, químico y caracterización de las aguas pluviales para la conducción y tratamiento de aguas pluviales que descargan directamente a la bahía interior de Puno.

PUNO: SISTEMA ACTUAL DE DRENAJE PLUVIAL (MICROCUENCAS)

Diques construidos Canales de concreto existentes Microcuencas por tratar

Consultas: Ing. GERMAN RAFAEL ESPINOZA RIVAS M.Sc. Ingeniería Ambiental Docente Carrera Profesional de Ingeniería de Minas Universidad Nacional del Altiplano UNA Puno Email: [email protected] Celular: #951995318 ó 951351433 Oficina: 051-365227 Domicilio: Jr. Tarapacá Nº 135 Puno – Perú.