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• MIGUEL ANGEL ALARCON GALLEGOS

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Modificación del Estudio de Impacto Ambiental de la UM Atacocha Estudio Hidrológico e Hidrogeológico Unidad Minera Atacocha

Preparado para:

Compañía Minera Milpo S.A.A. 297_16-ITE-003 Revisión: C Noviembre 2016

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Validado por:

B

31/08/2016

Alejandro Tello

Eduardo Ruiz

Miguel Mendoza

C

03/11/2016

Alejandro Tello

Eduardo Ruiz

Miguel Mendoza

Firma

RESUMEN EJECUTIVO El presente documento detalla el desarrollo de los trabajos para las disciplinas de hidrología e hidrogeología en la zona de influencia de la Unidad Minera Atacocha (en adelante U.M Atacocha), propiedad de la Compañía Minera Milpo S.A., ubicada en la Cordillera Oriental de los Andes. Políticamente se ubica entre los distritos de San Francisco de Yarusyacan y Yanacancha, provincia de Pasco, departamento de Pasco a una distancia aproximada de 15 Km desde la ciudad de Cerro de Pasco a una altitud promedio de 4,000 msnm. Los trabajos fueron desarrollados en relación al modelamiento conceptual y numérico, para ello se utilizó información de campo proporcionado por la U.M. Atacocha, así como el obtenido de los trabajos de campo desarrollados por Amphos 21. A continuación, se listan los aspectos más destacables de los trabajos realizados.

Caracterización Hidrológica La zona de estudio pertenece al sistema de la vertiente del Atlántico, la zona de estudio se presenta con una clasificación climática lluviosa semifrígida, con otoño, invierno y primavera secos. Esta clasificación corresponde al sistema clasificado de Thornthwaite que se indica en los términos de referencia de la normativa vigente. El área de estudio hidrológica está delimitada por la microcuenca Atacocha, a partir de la cual se han determinado sus parámetros morfológicos. Asimismo se realizó un balance hídrico y el análisis de caudales máximos. Se estimaron escenarios climáticos con el fin de analizar los caudales de escorrentía generados dentro de los tajos, utilizando series estocásticas.

Contexto Geomorfológico y Geológico Se han podido diferenciar 5 unidades geomorfológicas entre ellos se distinguen: Circos glaciares, quebradas, laderas empinadas, valles interandinos, cerros y lomas. La geología comprende litológicamente las características de las rocas de edades que van del Triásico Inferior al Cuaternario reciente. Hacia la base en el extremo norte de la zona de estudio se presenta una secuencia sedimentaria perteneciente al Grupo Mitu. Asimismo, en toda el área de estudio comprende de sedimentación marina carbonatada del Triásico - Jurásico representada por el Grupo Pucará. De igual manera, se presentan pequeñas intrusiones, que se distribuyen irregularmente relacionados con la mineralización de la zona.

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Investigaciones de Campo Se realizaron trabajos de campo para mejorar el conocimiento hidrológico e hidrogeológico del área de estudio. Específicamente se realizaron las siguientes actividades: •

Mapeo geomorfológico, geológico y estructural (estaciones geomecánicas, buzamientos, etc.).

•

Inventario de piezómetros, en la cual se registraron características como diámetro de entubación, estado físico, profundidad de instalación, codificación y profundidad de nivel de agua.

•

Mapeo de afloramientos de agua y mediciones de flujo en quebradas.

•

Ejecución de pruebas hidráulicas y desarrollo en piezómetros (pruebas de recuperación, slug, bombeo de bajo caudal) y pruebas de bombeo integrales en los pozos.

•

Mediciones del nivel piezométrico de toda la red de piezómetros y pozos.

•

Muestreo de agua superficial y subterránea.

Caracterización Hidrogeológica La caracterización hidrogeológica se ha desarrollado con el conjunto información disponible de parámetros hidráulicos (conductividad hidráulica, coeficiente de almacenamiento), inventario de manantiales y registros de mediciones de niveles piezométricos. Los aspectos más destacables son los siguientes: •

Propiedades Hidráulicas: Se han procesado y analizado las diferentes pruebas hidráulicas de tipo Lugeon, ensayos de recuperación, slug, pruebas de carga constantes, pruebas de bombeo y pruebas de infiltración. Los rangos de valores de conductividad hidráulica por cada litología de detallan en el texto. Los ensayos de Lugeon realizados en la zona San Gerardo -4 han permitido determinar la permeabilidad de las rocas intrusivas que varían entre 2.2 x 10 y -4 7.4 x 10 cm/s. Asimismo, las permeabilidades para las calizas del Grupo Pucará varían entre -5 -4 5.3 x 10 y 4.8 x 10 cm/s. Las pruebas de Lefranc han determinado valores de -4 -4 permeabilidad que varían entre 1.02 x 10 cm/s y 2.2 x10 cm/s para la litología anteriormente mencionada.

•

Unidades Hidrogeológicas: Se definieron las principales unidades hidrogeológicas, agrupando los comportamientos por materiales litológicos con similares propiedades hidráulicas. Siete unidades hidrogeológicas fueron agrupadas: Unidad hidrogeológica detrítica, unidad hidrogeológica sedimentaria, unidad hidrogeológica carbonatada 1, unidad hidrogeológica carbonatada 2 y unidad hidrogeológica intrusiva.

•

Presencia de Aguas Subterráneas: La presencia de aguas subterráneas se da tanto en las rocas carbonatadas de la formación Chambará y Aramachay del grupo Pucará, depósitos aluviales, coluviales y fluvioglaciares del cuaternario. El movimiento de las aguas subterráneas a través de los materiales presentan dos comportamientos, uno de medio poroso y otro de medio fracturado. Las unidades hidrogeológicas detríticas representan a un medio poroso en la cual el flujo subterráneo circula a través de los intersticios. Este comportamiento, puede ser similar para los primeros metros de roca altamente meteorizada y

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fracturada; mientras que en un medio fracturado, las principales vías para el movimiento del flujo son las fracturas conductivas. •

Dirección de Flujo Subterráneo: La dirección de flujo de la zona de estudio se ve influenciada por el entorno cercano de labores, así como por la topografía. Dado que existen antiguas labores de pocas dimensiones, se puede inferir el sentido del flujo de la zona de estudio bajo el contexto de los componentes de la UM Atacocha (labores, depósito de relaves,..). De este modo, las líneas de flujo definen el sentido del nivel subterráneo que en mayoría se dirigen hacia la Quebrada Atacocha, en la parte, norte estos niveles son influenciados por la presencia de la presa de relaves. Sobre la base del registro de mediciones de nivel piezométrico, así como la identificación de manantiales durante las investigaciones de campo han permitido confirmar la existencia de dos sistemas, un sistema somero y otro profundo. En el sistema somero, el nivel freático se sitúa a pocos metros de la cota del terreno y con un comportamiento quasi-estacionario producto de las variaciones estacionales de las precipitaciones.

•

Recarga y Descarga de Agua Subterránea: El origen de los volúmenes de la recarga de las aguas subterráneas en la zona de estudio proviene de la infiltración de la precipitación, es decir, la precipitación que no se pierde por evaporación o escorrentía superficial y que no ha podido ser retenida por el horizonte edáfico. El área de estudio principalmente está representado por materiales cuaternarios con escasa vegetación (gran parte con nula vegetación) y afloramientos rocoso en la parte norte del proyecto. Los materiales cuaternarios y las zonas de afloramientos rocosos con alto grado de fracturación presentan las mayores tasas de infiltración debido a su mayor conductividad hidráulica asociada.

Modelo de Funcionamiento Hidrodinámico El régimen de flujo subterráneo en el área de estudio está fuertemente influenciado por la topografía con recargas y flujos verticales descendentes principalmente en las partes altas de las montañas y descargas de aguas subterráneas con gradientes verticales ascendentes ocurriendo en los fondos de las quebradas principales. Asimismo, se resalta el hecho de que se viene desarrollando el minado subterráneo de la UM Atacocha hasta la cota 2,880 msnm. Sin embargo, la presencia de niveles de agua en superficie justificaría el hecho de que se tienen dos sistemas desconectados, uno somero y otro profundo. Con respecto a las propiedades hidráulicas de los materiales, los materiales detríticos son los que presentan mayores permeabilidades y los diferentes tipos de rocas constituyen los materiales con menor permeabilidad (a excepción de las zonas altamente fracturadas y meteorizadas). En el macizo rocoso, el movimiento del flujo subterráneo se produce a través de los planos de estratificación y a través de las principales fracturas conductivas, dependiendo de la entidad de las fracturas conductivas, pueden ocurrir flujos profundos y con mayores tiempos de tránsito, los que conforman el flujo subterráneo más profundo. Sobre la base de la información recogida en las numerosas estaciones geomecánicas se han identificado grupos litológicos diferentes, como los carbonatos de la Formación Machay, que presentan la mayor permeabilidad de las rocas existentes, debido a tres patrones de fracturación principal con altas frecuencias de repetición y karstificación; o como los

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intrusivos con menor fracturación asociada, con rellenos de fractura de materiales finos y por lo tanto menores permeabilidades resultantes.

Modelamiento Numérico de Flujo Subterráneo Ya establecido el modelo de funcionamiento hidrodinámico, en la que se determinaron parámetros hidráulicos, tasas de recarga, se desarrolló un modelo numérico tridimensional, mediante la herramienta de elementos finitos FEFLOW. En dicho modelo se simularon y validaron las condiciones actuales. Se evaluó el drenaje de aguas en mina subterránea con un volumen que en la actualidad (julio-2016) llega a unos 90 L/s. El tajo correspondiente al Glory Hole, así como los tajos Satélite Este y Oeste se ubicarán sobre el minado subterráneo de la UM Atacocha. Los resultados obtenidos en el modelo numérico han podido determinar que tanto el tajo Glory Hole, como los tajos Satélite Este y Satélite Oeste se encuentran secos en la actualidad y no se espera que varíe su situación en los 9 años de profundización. Esto es debido, en gran parte, a la presencia del minado subterráneo bajo la ubicación de la traza proyectada de las sucesivas fases de profundización. No obstante, se espera un caudal de escorrentía que deberá ser manejado adecuadamente en superficie. Para estimar los efectos en el régimen de flujo subterráneo derivados del desarrollo del tajo del Glory Hole, así como de los tajos Satélite Este y Oeste o depósito de desmonte se calcularon las trayectorias de partículas (forward-tracking). Las aguas claramente describen trayectorias que rápidamente discurren a favor de los principales sistemas de fracturas hacia las labores subterráneas.

Hidroquímica e isótopos La evaluación hidroquímica fue realizada mediante el análisis de los registros obtenidos tanto en campo como en laboratorio en la campaña de muestreo realizada por Amphos 21 en julio de 2016, en donde se tomaron muestras de 8 puntos de agua superficial, 1 muestra de agua residual industrial y 9 puntos de agua subterránea (piezómetros). Las muestras presentaron dos patrones de comportamiento que permitió clasificarlas en dos grupos: aguas bicarbonatadas cálcicas, que son aquellas que se ubican en la zona de la quebrada La Laquia y la parte alta de la quebrada Atacocha, antes de su confluencia con la quebrada La Laquia y la descarga del agua residual industrial; y aguas sulfatadas cálcicas, compuestas por aquellas ubicadas inmediatamente aguas arriba y aguas abajo del depósito de relaves Atacocha y en la zona de la parte baja de la quebrada Atacocha. Los elementos minoritarios que pudieron ser cuantificables en las aguas en estudio fueron: antimonio, arsénico, bario, boro, cobre, hierro, litio, manganeso, molibdeno, plomo y zinc siendo los que

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presentaron en mayor proporción de muestras concentraciones mayores a 1 mg/L el manganeso y el zinc. Para la evaluación de los isotopos se consideró el análisis de Oxígeno-18 (δ18O), Deuterio (δ2H) y Tritio (3H) en 5 piezómetros (UW-02, PZ-05, AVAT-07, AVAT-10 y AVAT-12) y 5 puntos de agua superficial (AMP-05, LA-01, SW-04, AMP-04 y EHA-10). Tanto las aguas superficiales como las subterráneas se tratan de aguas enriquecidas con isótopos ligeros, es decir, que se procede de una lluvia caída en zonas elevadas, desprovista ya en parte de los isótopos pesados. No hay relación entre los compuestos mayoritarios del agua y la composición isotópica. Esto indica que no hay procesos modificatorios naturales ni artificiales de la composición isotópica en el conjunto del sistema. La presencia de tritio detectable en todas las muestras indica que el agua procede, mayoritariamente de lluvia reciente pues la precipitación actual tiene una composición de alguna UT. La ausencia de tritio en el agua muestreada indicaría una procedencia más antigua de varias décadas. La composición promedio viene señalada por la muestra EHA-10 con 2.3 UT.

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TABLA DE CONTENIDO RESUMEN EJECUTIVO ......................................................................................................... I 1.0

2.0

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 12 1.1

Generalidades............................................................................................... 12

1.2

Antecedentes ................................................................................................ 12

1.3

Objetivos ....................................................................................................... 15

1.4

Metodología .................................................................................................. 15

CLIMA Y METEOROLOGÍA .................................................................................... 18 2.1

3.0

Precipitación ................................................................................................. 19 2.1.1

Precipitación Media Anual del Área de Estudio .............................................. 19

2.1.2

Precipitación Mensual para el Área de Estudio .............................................. 23

2.1.3

Precipitaciones Para Años Húmedos y Secos ............................................... 24

2.1.4

Precipitaciones Máximas ................................................................................ 25

2.1.5

Precipitación Máxima Probable (PMP) ........................................................... 25

2.1.6

Tormenta de Diseño ....................................................................................... 26

2.2

Efecto de Fenómeno de El Niño.................................................................... 27

2.3

Temperatura ................................................................................................. 29 2.3.1

Temperatura Mensual ..................................................................................... 29

2.3.2

Temperatura Anual ......................................................................................... 30

2.4

Humedad Relativa......................................................................................... 31

2.5

Velocidad de Viento ...................................................................................... 31

2.6

Evapotranspiración de Referencia ................................................................ 34

2.7

Clasificación Climática .................................................................................. 34

INVESTIGACIONES DE CAMPO ............................................................................ 35 3.1

Introducción .................................................................................................. 35

3.2

Mapeo Hidrológico e Hidrogeológico ............................................................. 35 3.2.1

Inventario de manantiales, quebradas, lagunas y bocaminas ....................... 35

3.3

Inventario de piezómetros ............................................................................. 38

3.4

Pruebas hidráulicas....................................................................................... 40

3.5

3.4.1

Desarrollo de piezómetros .............................................................................. 40

3.4.2

Pruebas Slug .................................................................................................. 40

Monitoreo de niveles de agua ....................................................................... 41

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3.6

Mapeo estructural y estaciones geomecánicas ............................................. 43

3.7

Muestreo de agua ......................................................................................... 43

3.8 4.0

Programa de muestreo ................................................................................... 43

3.7.2

Protocolo de muestreo .................................................................................... 45

3.7.3

Registro de datos en campo ........................................................................... 46

Muestreo de sedimentos ............................................................................... 48

CONTEXTO GEOMORFOLÓGICO Y GEOLÓGICO ............................................... 49 4.1

Geomorfología .............................................................................................. 49 4.1.1

Circos Glaciares .............................................................................................. 49

4.1.2

Quebradas ...................................................................................................... 49

4.1.3

Laderas empinadas ........................................................................................ 49

4.1.4

Lomas y cerros ............................................................................................... 50

4.1.5

Valles interandinos.......................................................................................... 50

4.2

Geología Regional ........................................................................................ 51

4.3

Geología Local .............................................................................................. 51

4.4 5.0

3.7.1

4.3.1

Grupo Mitu (Ps-m) .......................................................................................... 51

4.3.2

Grupo Pucará (TrJ-pu) .................................................................................... 52

4.3.3

Formación Machay (Ki-ma) ............................................................................ 52

4.3.4

Formación Goyllarisquizga (Ki-g) ................................................................... 53

4.3.5

Brecha Chértica (Bx)....................................................................................... 53

4.3.6

Basaltos (Bto) ................................................................................................. 53

4.3.7

Materiales Cuaternarios (Qal/mo) ................................................................... 53

4.3.8

Rocas Intrusivas ............................................................................................. 54

Geología Estructural ..................................................................................... 54

HIDROGRAFÍA E HIDROLOGÍA ............................................................................. 57 5.1

Hidrografía Regional ..................................................................................... 57

5.2

Hidrografía Local........................................................................................... 57 5.2.1

5.3

Análisis de Flujos .......................................................................................... 60 5.3.1

5.4

Características hidro-geomorfológica ............................................................. 58

Información Disponible de Flujos .................................................................... 60

Caudales Máximos........................................................................................ 61 5.4.1

Datos de Ingreso al Modelo ............................................................................ 61

5.4.2

Determinación de Número de Curva .............................................................. 61

5.4.3

Determinación de otros parámetros de las cuencas ...................................... 62

5.4.4

Ejecución del modelo ...................................................................................... 62

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5.4.5

5.5

5.6

6.0

Caudales Generados en el Tajo Glory Hole y Tajos Satélite ......................... 64 5.5.1

Generación de Series estocásticas de precipitación ...................................... 64

5.5.2

Fundamento Teórico ....................................................................................... 64

5.5.3

Análisis Previo ................................................................................................ 65

5.5.4

Generación de series ...................................................................................... 67

5.5.5

Escorrentía en los Tajos ................................................................................. 67

Balance Hídrico ............................................................................................. 69 5.6.1

Balance hídrico de la microcuenca Atacocha ................................................. 70

5.6.2

Balance hídrico de la microcuenca Machcan ................................................. 71

5.6.3

Balance hídrico de la microcuenca Tucun ...................................................... 72

5.6.4

Balance hídrico de la microcuenca Chinchao ................................................ 73

CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA ............................................................. 75 6.1

6.2

7.0

Resultados ...................................................................................................... 64

Inventario de fuentes de aguas subterráneas................................................ 75 6.1.1

Manantiales ..................................................................................................... 75

6.1.2

Piezómetros de monitoreo .............................................................................. 75

6.1.3

Drenaje de interior mina.................................................................................. 75

Propiedades Hidráulicas ............................................................................... 76 6.2.1

Conductividad Hidráulica ................................................................................ 79

6.2.2

Coeficiente de Almacenamiento ..................................................................... 84

6.3

Unidades Hidrogeológicas (UH’s) ................................................................. 84

6.4

Presencia de Aguas subterráneas ................................................................ 86 6.4.1

Niveles de Agua de Subterránea .................................................................... 87

6.4.2

Dirección de Flujo ........................................................................................... 91

6.5

Recarga y Descarga de Aguas Subterráneas ............................................... 93

6.6

Modelo Conceptual Hidrogeológico ............................................................... 94

MODELAMIENTO NUMÉRICO PARA LA PROFUNDIZACIÓN DE MINA .............. 97 7.1

Dominio de modelamiento y discretización ................................................... 97 7.1.1

Discretización Horizontal ................................................................................ 97

7.1.2

Discretización vertical ..................................................................................... 98

7.2

Condiciones iniciales y objetivos de calibración ............................................ 98

7.3

Condiciones de contorno............................................................................... 99 7.3.1

Implementación de los cuerpos de agua superficial ....................................... 99

7.3.2

Implementación de tajo a cielo abierto Glory Hole y Satélite Este y Oeste . 100

7.3.3

Implementación de galerías existentes ........................................................ 100

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7.3.4

7.4

Implementación de la Fracturación ............................................................. 101

7.5

Parámetros hidráulicos ............................................................................... 102 7.5.1

7.6

7.7

8.0

10.0

Permeabilidad ............................................................................................... 102

Validación del modelo para la condición actual ........................................... 103 7.6.1

Validación de las cargas hidráulicas ............................................................. 104

7.6.2

Balance de Masa .......................................................................................... 106

7.6.3

Superficie freática y piezometría resultante.................................................. 107

7.6.4

Análisis de sensibilidad ................................................................................. 107

Simulación de la Fase Predictiva ................................................................ 108 7.7.1

Descripción general ...................................................................................... 108

7.7.2

Implementación de los tajos Glory Hole y Satélite Este y Oeste.................. 109

7.7.3

Resultados de simulaciones predictivas ....................................................... 109

7.7.4

Migración de partículas ................................................................................. 110

CARACTERIZACIÓN HIDROQUÍMICA, ISÓTOPOS Y SEDIMENTOS ................. 111 8.1

9.0

Recarga implementada ................................................................................. 100

Caracterización Hidroquímica ..................................................................... 111 8.1.1

Evaluación de la calidad de los datos........................................................... 111

8.1.2

Parámetros fisicoquímicos ............................................................................ 114

8.1.3

Elementos Mayoritarios ................................................................................ 115

8.1.4

Elementos Minoritarios ................................................................................. 117

8.2

Isótopos ...................................................................................................... 118

8.3

Sedimentos ................................................................................................. 121 8.3.1

Metodología de ensayos realizados ............................................................. 121

8.3.2

Caracterización geoquímica ......................................................................... 123

8.3.3

Calidad de sedimentos ................................................................................. 131

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.......................................................... 135 9.1

Conclusiones .............................................................................................. 135

9.2

Recomendaciones ...................................................................................... 139

REFERENCIAS ...................................................................................................... 140

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LISTA DE TABLAS Tabla 2.1

Resumen de Estaciones Meteorológicas .................................................................... 18

Tabla 2.2

Principales Parámetros de Crítica de Datos Inicial ..................................................... 20

Tabla 2.3

Comparación de la distribución mensual de precipitación .......................................... 23

Tabla 2.4

Precipitación mensual promedio del area de estudio .................................................. 24

Tabla 2.5

Precipitación mensual para escenarios humedos y secos.......................................... 24

Tabla 2.6

Precipitación Máxima en 24 horas .............................................................................. 25

Tabla 2.7

Relación Precipitación - Duración - Frecuencia .......................................................... 26

Tabla 2.8

Relación Intensidad - Duración - Frecuencia .............................................................. 26

Tabla 2.9

Evaporación de Referencia Calculada ........................................................................ 34

Tabla 3.1

Resumen de Manantiales inventariados ..................................................................... 36

Tabla 3.2

Resumen de aforos en quebradas y lagunas .............................................................. 37

Tabla 3.3

Resumen de bocaminas inventariadas ....................................................................... 38

Tabla 3.4

Resumen de piezómetros y su condición .................................................................... 39

Tabla 3.5

Resumen de pruebas hidráulicas ................................................................................ 41

Tabla 3.6

Resumen de red de piezómetros y cargas hidráulicas ............................................... 42

Tabla 3.7

Estaciones de muestreo .............................................................................................. 44

Tabla 3.8

Registro de datos de campo en muestras de agua ..................................................... 47

Tabla 3.9

Puntos de muestreo de sedimentos ............................................................................ 48

Tabla 4.1

Sistemas de fracturación de la unidad litológica formación Chambará ...................... 56

Tabla 5.1

Parámetros de forma de las Áreas de Drenaje en estudio ......................................... 59

Tabla 5.2

Parámetros de relieve de las Áreas de Drenaje en Estudio........................................ 60

Tabla 5.3

Datos de Aforos Históricos .......................................................................................... 61

Tabla 5.4

Calculo del CN Ponderado .......................................................................................... 62

Tabla 5.5

Parámetros de Área de Drenaje .................................................................................. 62

Tabla 5.6

Caudales máximos para determinados períodos de retorno ...................................... 64

Tabla 5.7

Transformación de serie anual de precipitación .......................................................... 66

Tabla 5.8

Resumen de modelos matemáticos autorregresivos analizados ................................ 67

Tabla 5.9

Coeficiente de Escorrentía .......................................................................................... 68

Tabla 5.10

Estimacion de los flujos promedio mensuales............................................................. 70

Tabla 5.11

Estimacion de los flujos promedio mensuales............................................................. 70

Tabla 5.12

Estimacion de los flujos promedio mensuales............................................................. 71

Tabla 5.13

Estimacion de los flujos promedio mensuales............................................................. 72

Tabla 5.14

Estimacion de los flujos promedio mensuales............................................................. 72

Tabla 5.15

Estimacion de los flujos promedio mensuales............................................................. 73

Tabla 5.16

Estimacion de los flujos promedio mensuales............................................................. 74

Tabla 5.17

Estimacion de los flujos promedio mensuales............................................................. 74

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Tabla 6.1

Ubicación de manantiales............................................................................................ 75

Tabla 6.2

Resumen de pruebas de infiltración ............................................................................ 77

Tabla 6.3

Resumen de permeabilidades en los piezómetros existentes .................................... 77

Tabla 6.4

Conductividad hidráulica en la Formación Chambará................................................. 80

Tabla 6.5

Conductividad hidráulica en roca intrusiva .................................................................. 81

Tabla 6.6

Conductividad hidráulica en brechas calcáreas .......................................................... 82

Tabla 6.7

Resumen de Unidades Hidrogeológicas ..................................................................... 85

Tabla 6.8

Estimación de recarga a partir del flujo base .............................................................. 94

Tabla 7.1

Niveles utilizados en la calibración del modelo numérico ........................................... 99

Tabla 7.2

Valores previos de conductividad hidráulica implementados en el modelo numérico ................................................................................................................................... 103

Tabla 7.3

Resultados estadísticos de la calibración.................................................................. 105

Tabla 7.4

Balance de masa ....................................................................................................... 106

Tabla 7.5

Resultados del análisis de sensibilidad ..................................................................... 108

Tabla 8.1

Error Admisible en Balance de Electro-neutralidad de Análisis Hidroquímicos ........ 112

Tabla 8.2

Error de BI (%) y CE .................................................................................................. 113

Tabla 8.3

Contenido en isótopos estables y tritio - Campaña julio 2016 .................................. 119

Tabla 8.4

Programa de ensayos desarrollado ........................................................................... 122

Tabla 8.5

Valores de referencia para la evaluación de la calidad de sedimentos .................... 131

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LISTA DE FIGURAS Figura 2.1

Precipitación Media Anual vs Altitud. .......................................................................... 19

Figura 2.2

Análisis de Confianza de Índices Anuales y Estaciones - Análisis Inicial. .................. 21

Figura 2.3

Suma de Índices Anuales del Vector y Estaciones - Análisis Inicial. .......................... 21

Figura 2.4

Análisis de Confianza de Índices Anuales y Estaciones - Análisis Final. ................... 22

Figura 2.5

Suma de Índices Anuales del Vector y Estaciones - Análisis Final. ........................... 22

Figura 2.6

Correlación Lineal IOS vs. Precipitación Anual Atacocha. .......................................... 28

Figura 2.7

Correlación Lineal TSM1+2 vs. Precipitación Anual Atacocha. .................................. 28

Figura 2.8

Relación IOS vs. Precipitación Anual Atacocha. ......................................................... 29

Figura 2.9

Temperatura mensual en la estación Cerro de Pasco. ............................................... 30

Figura 2.10

Variación de la temperatura anual en la estación Cerro de Pasco. ............................ 30

Figura 2.11

Humedad Relativa mensual. ....................................................................................... 31

Figura 2.12

Rosa de Viento promedio anual - Estación Atacocha. ................................................ 33

Figura 5.1

Diagrama Fluvial. ......................................................................................................... 58

Figura 5.2

Esquema de conexiones entre puntos de control. ...................................................... 63

Figura 5.3

Comparación Serie Original y Transformada. ............................................................. 66

Figura 5.4

Evolución de Caudales Calculados de Pit Este. ........................................................ 68

Figura 5.5

Evolución de Caudales Calculados de Glory Hole. ..................................................... 68

Figura 5.6

Evolución de Caudales Calculados de Pit Oeste. ....................................................... 69

Figura 6.1

Relación de conductividad hidráulica Vs. Profundidad en Formación Chambará. ..... 81

Figura 6.2

Relación de conductividad hidráulica Vs. Profundidad en roca Intrusiva. ................... 82

Figura 6.3

Conductividad Hidráulica Vs. Profundidad en las brechas calcáreas. ........................ 84

Figura 6.4

Hidrograma de piezómetros ubicados en la quebrada Atacocha. .............................. 88

Figura 6.5

Hidrograma de piezómetros ubicados en el depósito de relaves (I). .......................... 89

Figura 6.6

Hidrograma de piezómetros ubicados en el depósito de relaves (II). ......................... 89

Figura 6.7

Hidrograma de piezómetros ubicados al norte del depósito de relaves. .................... 90

Figura 6.8

Carga Hidráulica vs Cota del Nivel de Terreno. .......................................................... 91

Figura 7.1

Cargas Hidráulicas Calculadas vs Observadas. ....................................................... 105

Figura 8.1

Error del BI (%) y CE. ................................................................................................ 113

Figura 8.2

Diagrama de Piper para muestras de agua............................................................... 116

Figura 8.3

Isótopos estables del agua - Campaña de julio 2016. .............................................. 120

Figura 8.4

Resultados de extracción secuencial (arriba) y contenido total (abajo) de azufre. ... 124

Figura 8.5

Resultados de extracción secuencial (arriba) y contenido total (abajo) de calcio. ... 125

Figura 8.6

Resultados de extracción secuencial (arriba) y contenido total (abajo) de arsénico. 126

Figura 8.7

Resultados de extracción secuencial (arriba) y contenido total (abajo) de cadmio. . 127

Figura 8.8

Resultados de extracción secuencial (arriba) y contenido total (abajo) de cobre. .... 127

Figura 8.9

Resultados de extracción secuencial (arriba) y contenido total (abajo) de hierro. ... 128

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Figura 8.10

Correlación entre el azufre y el hierro en contenido total. ......................................... 128

Figura 8.11

Resultados de extracción secuencial (arriba) y contenido total (abajo) de plomo. ... 130

Figura 8.12

Resultados de extracción secuencial (arriba) y contenido total (abajo) de zinc. ...... 130

Figura 8.13

Resultados de calidad de sedimentos respecto a Sb, As, Cd, Cu y Cr. ................... 133

Figura 8.14

Resultados de calidad de sedimentos respecto a Ni, Ag, Pb y Zn. .......................... 134

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LISTA DE PLANOS Plano 1.1

Ubicación de proyecto

Plano 2.1

Mapa de estaciones meteorológicas

Plano 2.2

Mapa de clasificación climática

Plano 2.3

Mapa de zonas de vida

Plano 3.1

Mediciones de flujo superficial

Plano 3.2

Ubicación de bocaminas

Plano 3.3

Red de piezómetros

Plano 3.4

Ubicación de puntos de Muestreo Hidroquímico

Plano 3.5

Ubicación de puntos de Muestreo de Sedimentos

Plano 4.1

Unidades Geomorfológicas

Plano 4.2

Geologia Regional

Plano 4.3

Geología Local

Plano 4.4

Sección geológica A-A’

Plano 4.5

Sección geológica B-B’

Plano 4.6

Sección geológica C-C’

Plano 4.7

Ubicación de estaciones geomecánicas

Plano 5.1

Mapa de hidrografía regional

Plano 5.2

Mapa de hidrografía local

Plano 5.3

Mapa de distribución de pendientes

Plano 5.4

Mapa de suelos

Plano 5.5

Plano de Número Curva

Plano 6.1

Unidades hidrogeológicas

Plano 6.2

Mapa piezométrico conceptual sistema superficial

Plano 6.3

Mapa piezométrico conceptual sistema profundo

Plano 6.4

Sección hidrogeológica A-A’

Plano 6.5

Sección hidrogeológica B-B’

Plano 6.6

Sección hidrogeológica C-C’

Plano 7.1

Límites del modelo numérico

Plano 7.2

Discretización malla del modelo numérico

Plano 7.3

Altitud implementada en modelo numérico

Plano 7.4

Condiciones de contorno implementadas en modelo numérico

Plano 7.5

Fracturación implementada en modelo numérico

Plano 7.6

Permeabilidad implementada en modelo numérico

Plano 7.7

Superficie freática calculada situación actual modelo numérico

Plano 7.8

Superficie piezométrica calculada situación actual modelo numérico

Plano 7.9

Sección hidrogeológica calculada A-A’ situación actual

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Plano 7.10

Sección hidrogeológica calculada B-B’ situación actual

Plano 7.11

Sección hidrogeológica calculada C-C’ situación actual

Plano 7.12

Migración de partículas de componentes principales

Plano 8.1

Distribución parámetros físico-químicos

Plano 8.2

Distribución diagramas de Stiff modificado

Plano 8.3

Distribución de elementos minoritarios

Plano 8.4

Distribución de isótopos

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LISTA DE ANEXOS Anexo A

Data Climática Original

Anexo B

Data Climática Completada y Extendida

Anexo C

Curvas hipsométricas

Anexo D

Inventarío de manantiales y mediciones de flujo

Anexo E

Anexo F

Anexo G

Anexo D.1

Ficha de inventarío de manantiales

Anexo D.2

Medición de flujo de agua superficial

Anexo D.3

Medición de flujo en interior mina

Pruebas hidráulicas y niveles de agua Anexo E.1

Pruebas hidráulicas

Anexo E.2

Niveles de agua

Geología Anexo F.1

Estaciones geomecánicas

Anexo F.2

Proyección estereográfica

Caracterización hidroquímica e isótopos Anexo G.1

Fichas SIAM

Anexo G.2

Protocolo de muestreo de aguas subterráneas

Anexo G.3

Certificado de calibración del multiparámetro

Anexo G.4

Cadena Custodia

Anexo H

Panel fotográfico

Anexo I

Reportes de laboratorio Anexo I.1

Reportes de laboratorio Hidroquímica

Anexo I.2

Reportes de laboratorio Isótopos

Anexo I.3

Reportes de laboratorio Sedimentos

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1.0 INTRODUCCIÓN 1.1

Generalidades

La Gerencia de Asuntos Ambientales de Milpo S.A.A., de ahora en adelante Milpo, se encuentra ejecutando y desarrollando un planeamiento de mina correspondiente con el minado con la metodología Glory Hole a fin de continuar con los trabajos de explotación, en concreto de la veta San Gerardo. En ese contexto Milpo contrató los servicios de Amphos 21 Consulting Perú S.A.C. (en adelante Amphos 21) para llevar a cabo el Estudio Hidrogeológico detallado de la Unidad Minera Atacocha con la finalidad de dar soporte y sustento técnico para su revisión por parte de la Dirección General de Asuntos Ambientales (DGAMM). Dicha evaluación hidrogeológica sustituye el insumo suficiente para dar respuesta a una futura modificatoria del Estudio de Impacto Ambiental en la UM Atacocha. Milpo, a través de Compañía Minera Atacocha S.A., es el titular y explota por métodos subterráneos la mina polimetálica Atacocha, la cual produce concentrados de zinc, plomo y cobre, con contenidos menores de plata y oro, a una producción de 4,000 TPD. También se tiene la existencia de desarrollos menores explotados desde superficie, tales como la veta San Gerardo. Adicionalmente, se tienen algunas explotaciones en cartera como el Proyecto Machcan. El yacimiento se ubica en la Provincia de Cerro de Pasco, departamento de Pasco, en la sierra central del Perú. La UM Atacocha se encuentra ubicada en el distrito de San Francisco de Yarusyacán, Provincia de Cerro de Pasco, departamento de Pasco, en la sierra central del Perú, aproximadamente a 188 km al noreste de Lima (ver Plano 1.1).

1.2

Antecedentes

Los aspectos hidrológicos e hidrogeológicos en el entorno de la UM Atacocha se han desarrollado teniendo como información previa los estudios desarrollados Amphos 21 y otras empresas. A continuación se lista la información relevante que fue revisada e incorporada en el presente documento. En líneas generales, se han realizado diversos estudios relacionados con las disciplinas de estudio en el marco de las UM El Porvenir y Atacocha. Todos los estudios enviados han sido analizados en detalle, con el objeto de realizar una interpretación conjunta de la información y datos disponibles. A continuación, se detalla la información recibida y recopilada: •

Estudios o datos hidrológicos, climáticos e hidrogeológicos existentes: o

Golder (2007) Resultados del trabajo de Campo del Estudio Hidrogeológico de la Mina el Porvenir. Junio 2007.

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•

•

o

IPEN (2007), Dirección de Aplicaciones, Departamento de Hidrología Isotópica (2007) Estudio de la hidrodinámica de las aguas subterráneas de la zona de explotación, El Porvenir, Nivel 1170. Junio 2007.

o

Water Production SAC (2009) Actualización del Balance hídrico de la Unidad Minera de la Mina El Porvenir. Noviembre 2009.

o

Klohn Crippen Bergen (2011) Estudio Hidrogeológico del área del Porvenir. Febrero 2011.

o

Ausenco (2013) Ingeniería de detalle para el crecimiento de Presa de Relaves, El Porvenir. Rev C. Febrero 2013.

o

Mining Solutions SAC (2013) Ingeniería Básica del Proyecto de Profundización Mina Porvenir. MINSOL 1301 DOC-001. Octubre 2013.

o

Datos climáticos diversos de la estación de Atacocha proporcionados directamente por la propia unidad minera.

Topografía actualizada superficial (formato DWG) y ortofotos: o

Ortofoto mapa del área (Formato Pdf).

o

Topografía de la zona de la mina 1 (dwg) “Composito UTM PSAD-56.dwg”.

o

Topografía de la zona de la mina 2 (dwg) “Atacocha y El Porvenir WGS84 Rev 2.dwg”.

Registro histórico de caudales de bombeo de interior UM Atacocha: o

•

•

Registro de monitoreo en piezómetros existentes y cortes constructivos de piezómetros instalados. o

Golder (2007) Resultados del trabajo de Campo del Estudio Hidrogeológico de la UM El Porvenir. Junio 2007. Datos de piezómetros de mina (sólo información de dato piezométrico de 2007, ubicación por niveles).

o

Klohn Crippen Bergen (2011) Estudio Hidrogeológico del área de El Porvenir. Febrero 2011. Información de calidad de agua.

o

Datos de nivel piezométrico PZH02-D3, proporcionados por la propia Unidad Minera.

P105

y

P-108.

Datos

Archivos en formato CAD (dwg) de los diferentes niveles y galerías actuales (planta y perfil). Proporcionado por la propia Unidad Minera.

SHP de base (ríos, instalaciones mineras, viales, etc.) y geología (litología, fallas, plegamiento, etc.). o

•

PZH1-D3,

Topografía de labores subterráneas en formato CAD (galerías, piques, etc.). o

•

Caudal de salida de Mina a través del túnel de La Quinua y de presa de relaves (2012 y parte del 2013), puntos 5MM y 6MM respectivamente. Proporcionado por la propia Unidad Minera.

Archivos en formato CAD (dwg) de la geología superficial de la mina. Proporcionado por la propia Unidad Minera.

Estudios geológicos y de geología estructural y registros de sondeo (litología, ensayos, etc.). o

Información disponible en los estudios hidrogeológicos.

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•

Plan de labores propuesto para la exploración. o

Archivos en formato CAD (dwg) de los diferentes niveles y galerías futuras (planta y perfil). Proporcionado por la propia Unidad Minera.

Adicionalmente, Milpo proporcionó la siguiente información en relación al proyecto Machcan: •

Sondajes.

•

Plan de trabajo en superficie e interior mina (PDF, .dwg).

•

Topografía en detalle en el entorno del proyecto Machcan.

•

Plano de concesiones (formato .dwg).

•

Secciones geológicas, plano geológico, estructural y geotécnico local.

•

Ortofoto georeferenciada (en formato PDF).

•

Muestreo químico Machcan 2014.

•

Estudios hidrogeológicos: o

Exploandes (2004) Informe sobre la evaluación geológica de las propiedades de la Compañía Minera Atacocha en Cerro de Pasco.

o

Exploandes (2005) Geología de superficie de la mina Atacocha y alrededores.

o

Water Production (2009) Estudio Hidrológico para el levantamiento de observaciones al plan de cierre de Atacocha.

o

Informe J. Canales 2010.

o

Geoservice (2010) Evaluación de alternativas, ingeniería básica y detalle del botadero de desmonte - Mina Atacocha.

o

Informe J. Guzmán 2011 Informe - Exploración Proyecto Machcan.

o

Informe J. Carbajal (2012-2014) Informe - Exploración Proyecto Machcan.

o

Informe Cía. minera Proaño.

o

Copersa (2014) ITS Proyecto de modificación del método de explotación de la veta San Gerardo - Mina Atacocha.

Como síntesis, algunos de los estudios han sido utilizados para complementar información sobre el modelo conceptual de funcionamiento y el establecimiento de unidades hidrogeológicas tales como Klohn Crippen Bergen (2013), Golder (2007), Water Production (2009) y Ausenco (2013), si bien a nivel cartográfico la geología base del modelo parte de la fusión a escala regional de la base geológica del INGEMMET (1996) con la información local proporcionada por Milpo para el proyecto. La información climática utilizada fue la generada por Ausenco (2013) que tiene en cuenta la estación de Atacocha y otras estaciones, la distribución mensual de la precipitación se calculó a partir del registro mensual completado y extendido de la estación Upamayo, dada su consistencia y extensión de registro. No se ha dispuesto de los datos climáticos completos de los últimos años en la estación de Atacocha. Se dispone de información puntual de caudales superficiales.

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Se conoce poco sobre el caudal de salida de las actuales labores de la UM Atacocha, dado que no se dispone de un registro continuado. Sí existe mayor información sobre la UM El Porvenir pero las labores son lejanas bajo el marco del Proyecto. Respecto a la información de niveles, la UM Atacocha ha proporcionado información de 30 piezómetros, pero se desconoce el diseño constructivo (longitud y tramo ranurado) para 18 de ellos.

1.3

Objetivos

El objetivo principal del presente trabajo es el de aportar información detallada, que integre los estudios antecedentes y que mejore y complemente la caracterización hidrogeológica existente contemplando la interacción de los desarrollos planificados en la UM Atacocha tales como el futuro laboreo o el desarrollo del Glory Hole y tajos Satélite. El estudio genera el sustento en materia hidrogeológica que se precisa para los estudios ambientales que se precisan (MEIA UM Atacocha, complemento a ITS de Glory Hole veta San Gerardo). El estudio proporcionará información que servirá como soporte a la Ingeniería, así como para cumplir de manera rigurosa con los requerimientos mínimos establecidos por la Dirección General de Asuntos Ambientales (DGAMM) y del MEM en el caso de formar parte de un futuro EIA. Como objetivos particulares del estudio se listan los siguientes:

1.4

•

Caracterización hidrogeológica en base al análisis geológico estructural, así como la evaluación en profundidad mediante la ejecución de ensayos hidráulicos para estimar parámetros hidráulicos que permitan validar el funcionamiento hidrodinámico.

•

Actualización hidrológica y climática como parte del entendimiento sobre el ciclo del agua.

•

Evaluación hidroquímica sobre las calidades de agua.

•

Desarrollo de modelo conceptual de superficiales, labores y medio circundante).

•

Desarrollo de modelamiento numérico:

funcionamiento

hidrodinámico

(componentes

o

Validación del modelo de funcionamiento y predicción de flujos de agua subterránea en el minado, entorno superficial, actuales y a futuro, bajo condiciones climáticas adecuadas.

o

Determinación de fuentes, áreas de recarga y patrones regionales de flujos.

o

Evaluación de posibles migraciones de flujos y evaluación de impactos hidráulicos.

Metodología

Conceptualmente en todo medio geológico, la construcción de túneles, labores o galerías mineras ocasiona cambios o impactos en el comportamiento de las aguas subterráneas y/o superficiales. Los principales cambios corresponden a una disminución de las presiones intersticiales induciendo un flujo convergente hacia las paredes del túnel, derivando en el drenaje y abatimiento de niveles

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piezométricos del medio subterráneo circundante. A lo largo de décadas de desarrollo minero los niveles se encuentran deprimidos como consecuencia del bombeo progresivo. En las formaciones geológicas en las que se emplaza la UM Atacocha y su entorno, rocas intrusivas y sedimentarias también metamórficas- el movimiento del agua y las descargas se concentrarán mayormente en las vías preferentes de flujo (zonas de falla, zonas de fractura, contactos entre diferentes formaciones, entre otros). En este contexto y para conseguir los objetivos previstos se comienza por el análisis de la información piezométrica histórica, la cual permite la validación de la reproducción de los flujos reales con lo simulado en los modelos numéricos. Las medidas de carga hidráulica o nivel piezométrico se realizan en piezómetros de control. La red piezométrica en superficie es conocida, la mayoría de puntos se concentran en el entorno de las labores de la UM Atacocha, así como en la quebrada Atacocha. Tras revisar la información existente de manera rigurosa, se realiza una campaña de campo en la que se ejecutan tareas de mapeo y monitoreos. De la revisión detallada de la información geológica y sobre la geología estructural, se propone la realización de trabajos de campo, donde se presta especial atención a los aspectos relacionados con la fracturación y la geología estructural, dado que la mayor parte del agua circulante lo hace a través de las principales fallas y fracturas (SW-NE) o E-W. Por ello, sus proyecciones e intersecciones con las diferentes labores, galerías y rampas serán los aspectos críticos a definir para estimar el comportamiento hidrodinámico y los caudales circulantes. Como se ha comentado, para la estimación de caudales, se realiza un modelo numérico 3D de simulación de flujo que incluya las singularidades de la alternativa de minado (labores) actual, así como futura, con un grado de precisión tal que permita apoyar en el análisis y sirva de apoyo a Atacocha. Para ello, como aproximación, si finalmente no se dispone de parámetros hidráulicos para algunos de los materiales en la zona éstos serán asumidos y extrapolados de los estimados, así como de experiencias en zonas similares. El modelo numérico final a desarrollar, deberá integrar tridimensionalmente en detalle el medio con sus discontinuidades y principales fracturas conjuntamente con el dispositivo completo de minado. El documento pretende ser auto explicativo y para ello se incorpora toda la información que se precisa para la comprensión. El documento está estructurado en base a las normas legales vigentes requeridas por las Autoridades, particularmente el Ministerio de Energía y Minas (MEM), pero debe de indicarse que se relacionan todas las disciplinas implicadas, puesto que el equipo redactor considera que éste es el mejor enfoque para lograr un entendimiento sobre dicho funcionamiento. A continuación, se describen los trabajos realizados para las disciplinas hidrogeología. El documento pretende ser auto explicativo y para ello se incorpora toda la información que se precisa para la comprensión. El cuerpo principal del documento únicamente incluye todas las tablas que se citan en

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el texto, concluyendo con anexos con información de base evaluada y tratada que dan sustento a las estimaciones aquí realizadas. Asimismo, los anexos incluyen fotografías ilustrativas de aspectos de interés.

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2.0 CLIMA Y METEOROLOGÍA Amphos 21 ha realizado la caracterización climatológica la cual incluyó el procesamiento y análisis de los principales parámetros meteorológicos (precipitación, evaporación, temperatura, radiación solar, humedad relativa). En la presente sección se describen los aspectos más resaltantes que ayuden al entendimiento del funcionamiento hidrogeológico de la zona de estudio. Cabe destacar que los parámetros fueron tomados de dos fuentes: las estaciones meteorológicas del SENAMHI y data satelital de la NASA. El uso de información climática satelital refuerza la consistencia de los datos de las estaciones meteorológicas de la zona. Las coordenadas de ubicación de la información satelital se muestran en la Tabla 2.1. El Plano 2.1 muestra la ubicación de las estaciones meteorológicas.

Tabla 2.1

Resumen de Estaciones Meteorológicas

Ubicación Estación

Coordenadas

Altitud Parámetro

Período de registro

Operador

4,260

PM

1986-2015

SENAMHI

10º 49'

4,132

PM

1985-2015

SENAMHI

PM

1995-2015

SENAMHI

10º 55'

4,080 P24h

1995-2015

SENAMHI

Tprom

1967-1982

SENAMHI

Hr

1967-1982

SENAMHI

1976-1999

SENAMHI

Dpto.

Prov

Distrito

Longitud

Latitud

(msnm)

Cerro de Pasco

Pasco

Pasco

Chaupimarca

76º 15'

10º 41'

Shelby

Pasco

Pasco

Vicco

76º 14'

Upamayo

Pasco

Pasco

Vicco

76º 17'

Pasco

Daniel Alcides Carrión

Yanahuanca

Yanahuanca

76º 30'

10º 29'

3,140

Paragsha

Pasco

Pasco

Chaupimarca

76º 15'

10º 40'

4,310

PM

Atacocha

Pasco

Pasco

San Francisco de Asis de Yaruscayan

76º 13'

10º 34'

4,100

PM

06/2015 - 12/2015 SENAMHI

Satelital

Pasco

Pasco

San Francisco de Asis de Yaruscayan

76º 13'

10º 34'

4,300

PM

09/2015 - 01/2016

Local

Nota: Pp: ETP: Rs:

Precipitación total Evapotranspiración Radiación solar

Tm: Tmín: Tmáx:

Temperatura media Temperatura mínima Temperatura máxima

Hr: Vv: Dv:

Humedad Relativa Velocidad de Viento Dirección de Viento

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2.1

Precipitación

La precipitación en el área de estudio ocurre principalmente en forma de lluvia y algunas zonas con registros de nieve o granizo. Sin embargo para el análisis climatológico, solo se consideró la precipitación líquida. Como parte del procesamiento de datos se realizó un análisis iterativo de la data principalmente, hasta obtener datos completos, consistentes y coherentes con el comportamiento climático de la zona. 2.1.1

Precipitación Media Anual del Área de Estudio

La estación Atacocha es la más representativa para el área de estudio, sin embargo cuenta con un registro corto de datos de precipitación anual, por lo que para obtener una serie de consistente de mayor registro se optó por contar con la información de las estaciones regionales cercanas y también de la estación Satelital TRMM. Estas se correlacionaron de acuerdo a su precipitación promedio anual y su altitud como se muestra en la Figura 2.1. Sin embargo, con el fin de obtener una mejor correlación se decidió eliminar del análisis a la estación Shelby ya que esta no se encuentra dentro de los límites de confianza que se le asigna.

Figura 2.1

Precipitación Media Anual vs Altitud.

Los datos faltantes de las estaciones se completaron realizando el análisis exploratorio de la data histórica de la precipitación aplicando el método del Vector Regional de Índices Pluviométricas (MVR),

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ejecutando el programa de computo HYDRACCESS (Vauchel, 2004). El MVR, ante todo, es un método de crítica de datos (G. Hiez, 1977 y Brunet Moret, 1979). La determinación de la calidad de una estación es función de diferentes parámetros calculados; siendo los más importantes: •

La Desviación Standard de los Desvíos (D.E.D), compara la desviación de una estación respecto al vector.

•

Correlación entre la estación y el vector.

•

Gráfico de índices anuales del vector y gráficos acumulados.

Con estos conceptos, se realizó la crítica de datos siguiendo un proceso iterativo de cálculo del vector. Al término del proceso de crítica, y según el nivel de precisión que se requiera, se obtienen estaciones con semejante comportamiento multianual. Como resultado del análisis de vector regional, se eliminan los valores anómalos de las estaciones y se corrigen utilizando el vector regional hallado. Finalmente, se vuelve a realizar el análisis de consistencia para establecer que las estaciones corregidas sean consistentes y por lo tanto su data pueda ser considerada confiable. Según esto, en el primer análisis se suprimieron datos anuales inconsistentes, los cuales se muestran en la Tabla 2.2 Un ejemplo de algunos valores anuales acumulados que resultaron inconsistentes y fueron eliminados son: •

En la estación Atacocha, el año 2000.

•

En la estación Yanahuanca, los años 1988, 1989, 1997 y 2000.

Tabla 2.2 Id Estación Atacocha

Principales Parámetros de Crítica de Datos Inicial N° Años Desv.Std. Coef. D.E. Homogeneidad Correl. Analizados Obs. Variación Desvíos B.M. /Vector 4

74.3

0.118

0.209

0

-0.472

Cerro de Pasco

25

396.5

0.345

0.162

0.015

0.934

Upamayo

14

173

0.213

0.169

0.178

0.786

Yanahuanca

20

158.3

0.2

0.159

0.036

0.445

Satelital

17

109.5

0.095

0.072

0.122

0.634

Paragsha

16

170.6

0.208

0.198

0.006

0.634

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Figura 2.2

Figura 2.3

Análisis de Confianza de Índices Anuales y Estaciones - Análisis Inicial.

Suma de Índices Anuales del Vector y Estaciones - Análisis Inicial.

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Figura 2.4

Figura 2.5

Análisis de Confianza de Índices Anuales y Estaciones - Análisis Final.

Suma de Índices Anuales del Vector y Estaciones - Análisis Final.

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Finalmente, la información de las demás estaciones regionales y la estación satelital se procesaron y completaron; por consiguiente, se puede contar con una serie consistente desde el año 1953 hasta el 2015 de la precipitación mensual. En la zona de operaciones se puede establecer que la precipitación media anual es de 951 mm. 2.1.2

Precipitación Mensual para el Área de Estudio

La Tabla 2.3 muestra la comparación de la distribución mensual de la precipitación para las estaciones, así como los porcentajes de distribución de las precipitaciones mensuales son similares en las estaciones cercanas al área de estudio. Tabla 2.3

Comparación de la distribución mensual de precipitación

Mes

Cerro de Pasco

Upamayo

Yanahuanca

Paragsha

Atacocha

TRMM

Ene

14%

15%

13%

14%

14%

13%

Feb

15%

16%

14%

15%

16%

15%

Mar

14%

14%

16%

14%

14%

16%

Abr

7%

8%

9%

7%

8%

7%

May

4%

4%

3%

4%

4%

4%

Jun

2%

2%

2%

2%

2%

4%

Jul

2%

1%

2%

2%

2%

3%

Ago

3%

2%

2%

3%

3%

3%

Sep

6%

6%

4%

6%

6%

5%

Oct

10%

9%

10%

10%

10%

8%

Nov

11%

10%

11%

11%

9%

10%

Dic

12%

13%

14%

12%

12%

14%

Anual

100%

100%

100%

100%

100%

100%

Como es típico en los Andes Peruanos, la precipitación es estacional, con valores más altos entre octubre y abril (alrededor de 80% de la precipitación anual), período que se considera como temporada húmeda, y los valores más bajos registrados durante junio y agosto (alrededor de 5% de la precipitación anual), período que se considera como temporada seca. Los meses de mayo y septiembre se consideran meses de transición. Por otro lado, se espera que el mes más lluvioso sea febrero o marzo. En la Tabla 2.4 se muestran las precipitaciones promedio mensual de la estación Atacocha que es la más representativa del área de estudio.

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Tabla 2.4

2.1.3

Precipitación mensual promedio del area de estudio

Mes

Estación Atacocha

Ene

136

Feb

153

Mar

134

Abr

78

May

37

Jun

15

Jul

20

Ago

26

Sep

53

Oct

93

Nov

89

Dic

117

Anual

951

Precipitaciones Para Años Húmedos y Secos

Adicionalmente al análisis de precipitación para el año promedio, se procedió a estimar la precipitación mensual acumulada para diferentes períodos de retorno. Esta precipitación se obtuvo utilizando la información que se adjunta en el Anexo B referente al clima. Para la zona de estudio, la Tabla 2.5 presenta los valores de la precipitación mensual estimada para diferentes períodos de retorno de escenarios húmedos y secos.

Tabla 2.5

Precipitación mensual para escenarios humedos y secos

Ocurrencia

Precipitación Media Anual (mm)

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Baja en 500 años

525

73

84

73

42

21

10

10

16

31

52

47

63

Baja en 200 años

573

80

92

80

46

23

11

11

17

34

57

52

69

Baja en 100 años

612

86

98

86

49

24

12

12

18

37

61

55

73

Baja en 50 años

655

92

105

92

52

26

13

13

20

39

66

59

79

Baja en 20 años

720

101

115

101

58

29

14

14

22

43

72

65

86

Promedio

951

133

152

133

76

38

19

19

29

57

95

86

114

Alta en 20 años

1240

174

198

174

99

50

25

25

37

74

124

112

149

Alta en 50 años

1304

183

209

183

104

52

26

26

39

78

130

117

157

Alta en 100 años

1347

189

216

189

108

54

27

27

40

81

135

121

162

Alta en 200 años

1387

194

222

194

111

55

28

28

42

83

139

125

166

Alta en 500 años

1434

201

230

201

115

57

29

29

43

86

143

129

172

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2.1.4

Precipitaciones Máximas

Dentro de los análisis correspondientes a la actualización del estudio hidrológico y el análisis de clima se procedió a calcular las precipitaciones máximas. Para el análisis se utilizó la información de la precipitación máxima diaria de la estación Cerro de Pasco. La Tabla A.7 del Anexo A muestra los registros de precipitación máxima en 24 horas para sus respectivos períodos de registro. Las series anuales de precipitación máxima diaria, fueron ajustados a diversos modelos probabilísticos (Log Normal, Gauss, Gumbel, Goodrich, Frechet, Pearson III, etc.). Para determinar el modelo de mejor ajuste se utilizó el método de máxima verosimilitud (Brunet Moret, Y., 1979). De acuerdo a las pruebas, el modelo Log Normal fue seleccionado para el análisis ya que proporciona las mejores estadísticas de bondad de ajuste. La Tabla 2.6 muestra la precipitación máxima en 24 horas estimada para diferentes períodos de retorno desde la estación Cerro de Pasco.

Tabla 2.6

2.1.5

Precipitación Máxima en 24 horas

Período de Retorno (años)

Pmáx24h (mm)

2

36

5

43

10

48

20

52

25

53

50

57

100

60

200

64

500

68

1000

71

Precipitación Máxima Probable (PMP)

La precipitación máxima probable (PMP) se define como la mayor cantidad de precipitación meteorológicamente posible que corresponde a determinada época del año. Esta variable no se encuentra asociada a un período de retorno o frecuencia de ocurrencia). La PMP para el área de proyecto fue estimada mediante el método de Hershfield (Hershfield DM, 1965), evaluada en base a la información estadística (media y desviación estándar) del registro de precipitación máxima diaria. Habiendo sido estimada en 120.4 mm.

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2.1.6

Tormenta de Diseño

Las precipitaciones máximas para diferentes duraciones se infirieron aplicando la fórmula de Dyck y Peschke

(Dyck, S.; Peschke, G. 1995), la cual emplea precipitaciones máximas horarias. Las

intensidades máximas fueron determinadas dividiendo las láminas de precipitación por su duración respectiva. Las precipitaciones e intensidades máximas calculadas para distintos períodos de retorno y duración son presentadas en la Tabla 2.7 y la Tabla 2.8, respectivamente.

Tabla 2.7

Relación Precipitación - Duración - Frecuencia Precipitación (mm)

Tr (años)

Duración (min) 10

20

30

40

50

60

90

120

240

360

2

10.4

12.4

13.7

14.7

15.6

16.3

18.0

19.4

23.1

25.5

5

12.5

14.9

16.5

17.7

18.7

19.6

21.7

23.3

27.7

30.7

10

13.8

16.4

18.2

19.5

20.7

21.6

23.9

25.7

30.6

33.8

20

15.0

17.8

19.7

21.2

22.4

23.4

25.9

27.8

33.1

36.6

50

16.4

19.5

21.5

23.1

24.5

25.6

28.4

30.5

36.2

40.1

100

17.4

20.7

22.9

24.6

26.0

27.2

30.1

32.3

38.5

42.6

200

18.4

21.8

24.2

26.0

27.5

28.7

31.8

34.2

40.6

45.0

500

19.6

23.3

25.8

27.8

29.3

30.7

34.0

36.5

43.4

48.1

Tabla 2.8

Relación Intensidad - Duración - Frecuencia Intensidad (mm/h)

Tr (años)

Duración (min) 10

20

30

40

50

60

90

120

240

360

2

62.5

37.2

27.4

22.1

18.7

16.3

12.0

9.7

5.8

4.3

5

75.2

44.7

33.0

26.6

22.5

19.6

14.5

11.7

6.9

5.1

10

82.9

49.3

36.4

29.3

24.8

21.6

15.9

12.9

7.6

5.6

20

89.8

53.4

39.4

31.7

26.8

23.4

17.3

13.9

8.3

6.1

50

98.2

58.4

43.1

34.7

29.4

25.6

18.9

15.2

9.1

6.7

100

104.3

62.0

45.7

36.9

31.2

27.2

20.1

16.2

9.6

7.1

200

110.2

65.5

48.3

38.9

32.9

28.7

21.2

17.1

10.2

7.5

500

117.7

70.0

51.7

41.6

35.2

30.7

22.7

18.3

10.9

8.0

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2.2

Efecto de Fenómeno de El Niño

El Fenómeno del Niño es un trastorno del sistema atmosférico-oceánico que se desarrolla en el Pacífico tropical, el cual trae consecuencias climáticas en el globo terráqueo. Con la finalidad de evaluar la influencia del Fenómeno de El Niño (FEN) sobre las precipitaciones en la zona, se efectuaron diferentes comparativas con respecto a los registros de precipitación total anual de la estación Atacocha por ser la más representativa del régimen pluviométrico del área de estudio. •

Se evaluó la correlación entre la precipitación total de la estación Atacocha y los correspondientes datos anuales del Índice de Oscilación del Sur (IOS). No fue posible demostrar una correlación marcada entre ambos parámetros, demostrándose la improbabilidad que la precipitación en este ámbito del proyecto se vea afectada por el FEN (ver Figura 2.6).

•

Se evaluó también la correlación entre la precipitación total de la estación Campamento Sur y los correspondientes datos anuales de la Temperatura Superficial del Mar (TSM) zona 1+2. El análisis mostró una correlación muy baja entre ambos parámetros, lo cual también demuestra que no es factible que la precipitación en esta zona del proyecto se vea afectada por el FEN (ver Figura 2.6).

•

Finalmente, se llevó a cabo la inspección de los datos de precipitación total de la estación Atacocha en forma comparativa con los años conocidos de presencia del FEN. La inspección de los registros de precipitación, mostró que no existe influencia sobre las precipitaciones en el caso de la presencia de Meganiños (1997/98), observándose niveles altos de precipitación en los años 1999 y 2009 (ver Figura 2.6).

Del análisis, se puede concluir que el FEN no tiene influencia sobre las precipitaciones en la zona de estudio, ya que las precipitaciones anuales más altas o más bajas para el área de estudio no se presentan en los años que ocurrió el FEN (ver Figura 2.7).

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Figura 2.6

Figura 2.7

Correlación Lineal IOS vs. Precipitación Anual Atacocha.

Correlación Lineal TSM1+2 vs. Precipitación Anual Atacocha.

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Figura 2.8

2.3

Relación IOS vs. Precipitación Anual Atacocha.

Temperatura

La temperatura varía considerablemente con la altura. La evaluación mensual indica que entre junio y septiembre se tienen los días más soleados en la zona andina, sin embargo se presenta una fuerte diferencia entre el día y la noche, lo cual causa que se registren las más bajas temperaturas promedio en estos meses del año. A esta característica se le conoce como gradiente térmico, el cual para el presente caso se presenta de manera considerable, la cual es una característica típica de las zonas elevadas de la cordillera de los andes. El análisis de la temperatura en la zona de estudio se realizó con el uso de la información de la estación Cerro de Pasco. De la evaluación anual se obtiene que la temperatura característica de la zona varía entre 4.2 a 6.1°C. Este dato considera las zonas más bajas del área, con 3600 msnm, hasta las más altas que pueden llegar a los 4400 msnm, donde se pueden registrar ocasionalmente temperaturas por debajo de los cero grados. 2.3.1

Temperatura Mensual

Las temperaturas varían considerablemente con la altura. Entre junio y setiembre se tienen los días más soleados en la zona andina, más sin embargo se presenta una fuerte diferencia entre el día y la noche, lo cual causa que se registren las más bajas temperaturas promedio en estos meses del año, visiblemente en la Figura 2.9.

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Figura 2.9

2.3.2

Temperatura mensual en la estación Cerro de Pasco.

Temperatura Anual

Se puede observar en la Figura 2.10 que la temperatura característica de la zona varía entre 4.9 a 6.1°C. Este dato considera las zonas más bajas del área, con 3,600 msnm, hasta las más altas que pueden llegar a los 4400 msnm, donde se pueden fácilmente registrar temperaturas por debajo de los cero grados y se detallan en la tabla A.1.10 del archivo de anexos de clima.

Figura 2.10

Variación de la temperatura anual en la estación Cerro de Pasco.

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2.4

Humedad Relativa

Los registros mensuales de la humedad relativa se presentan en la Tabla A.1.19 de los anexos de la sección clima. Los datos fueron tomados de la estación Cerro de Pasco ya que es la única que presenta información de este parámetro meteorológico.

Figura 2.11

Humedad Relativa mensual.

Los porcentajes de humedad relativa en la zona de estudio varían entre 81.8% a 85.4%. La data mensual mostrada en la Figura 2.11 demuestra que los meses con menor porcentaje de Humedad relativa se presentan en los meses de época de seca, mientras que los meses de noviembre hasta abril principalmente, conforman la etapa húmeda.

2.5

Velocidad de Viento

El área de estudio comprende una región andina con un relieve diferenciado, por consiguiente estas características conjuntamente con la circulación general de la atmosfera propician la generación y propagación del viento. Siendo el relieve el factor de mayor importancia. De este modo los vientos siguen una dirección dominante del relieve, que para el caso de estudio con un recorrido en la dirección NE. La velocidad y dirección del viento de la estación Cerro de Pasco fue analizada para estudiar la dirección predominante de los vientos, los cuales gobiernan el movimiento de los sistemas de nubes locales que se ubican en la zona de estudio. Los resúmenes mensuales de la velocidad promedio

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mensual del viento, dirección del predominante, y las rosas de viento mensuales para cada estación se presentan en las tablas A.1.25 al A.1.35 del anexo de la sección Clima, respectivamente. Existen registros casi continuos de las velocidades y direcciones de viento, desde el 2011 hasta el 2015 para la estación mencionada, y estos se utilizaron para poder representar la rosa de viento promedio de la zona de estudio. La Figura 2.12 muestra la rosa de viento de todo el registro con el que se cuenta. Se observa una velocidad promedio uniforme en la dirección NE, con valores promedio que varían entre 2 y 3 m/s. los valores máximos puntuales de velocidad llegan a duplicar los valores promedio.

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Figura 2.12

Rosa de Viento promedio anual - Estación Atacocha.

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2.6

Evapotranspiración de Referencia

La ETo representa la tasa de evapotranspiración de una superficie de referencia que no carece de agua. Un gran campo de hierba uniforme se considera en todo el mundo como una superficie de referencia. Este cultivo de referencia cubre totalmente el suelo, se mantiene corto, bien regado y está creciendo activamente en condiciones agronómicas óptimas. Para determinar la ETo del área de estudio se usarán los datos de temperatura y humedad de la estación Cerro de Pasco. Se calculara por medio de la ecuación FAO Penman-Monteith usando el software CROPWAT 8.0. Este método ha sido seleccionada por la FAO como el de referencia, ya que se aproxima mucho a la Eto de la hierba en el lugar evaluado, se basa físicamente, y explícitamente en la incorporación de parámetros fisiológicos y aerodinámicos.

Tabla 2.9

Evaporación de Referencia Calculada Eto (mm/mes)

Estación

Cerro de Pasco

2.7

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Total

93

84

89

78

72

63

66

74

82

91

92

93

977

Clasificación Climática

Para determinar el tipo de clima en el área del proyecto, se empleó el mapa de clasificación climática emitido por El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) en Setiembre del 2011, el cual fue elaborado empleando la metodología propuesta por Thornthwaite (1948). Esta clasificación se basa en el concepto de la evapotranspiración potencial y en el balance hídrico, el que determina el déficit o excedente de agua. De acuerdo a este sistema, en el área de estudio se ha identificado dos tipos de climas: B (i) D’ H3, Zona de clima semi árido, con clima semifrígido, lluvioso, con lluvia deficiente en el invierno y con una lluvia moderada durante todo el año, que presenta una humedad relativa calificada como húmeda. B (o,i) C’ H3 Zona de clima frío, lluvioso, con lluvia deficiente en el invierno, con humedad relativa calificada como húmeda. En el Plano 2.2 se muestra la clasificación climática del área de estudio a nivel regional. Así como también se en el Plano 2.3 se muestra las zonas de vida en las que se encuentra el área de estudio.

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3.0 INVESTIGACIONES DE CAMPO 3.1

Introducción

Con la finalidad de complementar la información existente relacionada con Hidrología e Hidrogeología, en el presente informe se realizaron las siguientes actividades: •

Mapeo Hidrogeológico e Hidrológico.

•

Inventario de piezómetros.

•

Desarrollo de Piezómetros Casagrande

•

Ejecución de pruebas hidráulicas.

•

Monitoreo de niveles de agua en piezómetros.

•

Muestreo de agua superficial y subterránea.

Además, de la información levantada, se recopiló los datos del “Estudio Hidrogeológico de Soporte a Estudio de impacto Ambiental Semidetallado”, realizado por Amphos 21 el 2015.

3.2

Mapeo Hidrológico e Hidrogeológico

Los trabajos apuntaron a la recolección de información que permiten definir y establecer un modelo de funcionamiento hidrodinámico del área de estudio. Las investigaciones de campo fueron realizadas en el período de marzo del 2016. 3.2.1

Inventario de manantiales, quebradas, lagunas y bocaminas

Inventario de manantiales En esta actividad se identificaron indicios o manifestaciones de agua subterránea en superficie. Se realizó un inventario de los manantiales presentes en el área de estudio, paralelamente se tomaron los principales parámetros físico–químicos: temperatura (T), pH, oxígeno disuelto (O2) y conductividad eléctrica (CE). Durante los trabajos de campo se han identificado un total de 02 manantiales en el área de estudio. La distribución espacial de los manantiales cartografiados se presenta en la Tabla 3.1 donde se muestra el resumen de todos los manantiales ubicados en el ámbito del proyecto con sus respectivos parámetros físico-químicos y caudal. El detalle de cada uno de los manantiales y las fichas de registro se muestra en el Anexo D.1 y la Fotografía 1 del Anexo H, muestra el inventario de manantiales presentes en la zona de estudio.

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Tabla 3.1 Coordenadas Punto M-01 M-02

Este (m)

Norte (m)

368114 367016

8829432 8830743

Resumen de Manantiales inventariados

Fecha de registro

Caudal (L/s)

pH

CE µS/cm

Temperatura (°C)

Oxígeno disuelto (mg/L)

22/03/2016 18/06/2015

0.97 0.57

9.81 7.62

504.00 1116.00

11.88 12.90

4.73

Mediciones de flujo en quebradas y lagunas Con la finalidad de cuantificar el aporte de flujo en la zona de estudio, se realizó mediciones en puntos estratégicos de toda la zona del estudio. La ubicación de las mediciones de flujo realizado se presenta en el Plano 3.1. Las mediciones o aforos fueron realizados por dos métodos, dependiendo de la accesibilidad y volumen de agua: •

Aforo con correntómetro.

•

Aforo volumétrico.

Por medio de estos métodos se obtuvieron flujos de las principales quebradas, lagunas, río y efluentes dentro del ámbito de estudio. Dentro de las principales quebradas y efluente monitoreado se encuentran las quebradas Atacocha, Tucun y los ríos Tingo, Ticlacayan y Huallaga. Las fichas de registro y metodología de las medidas de flujo se presentan en el Anexo D.2. La Fotografías 2 del Anexo H, ilustran los aforos y medida de parámetros in situ (pH, CE, T, OD) realizados y. la Tabla 3.2 muestra el resumen de los puntos de aforo realizados. Para un mejor análisis y cuantificación de los caudales registrados, se cuenta con datos del Proyecto Machcan (2015) y registros realizados en el 2016 para el proyecto Glory Hole. Como resultado, se cuenta con aforos en 14 quebradas, (SW-02, AMP-01, VA-02, VA-01, SW-04, AMP-03, AMP-04, EHA-10, MCH-06, MCH-07, MCH-08, MCH-09, MCH-10, MCH-11, MCH-12, MCH-13, MCH-14 y MCH-16) 02 efluentes (EFL-01 y VA-01), 03 ríos (MCH-11, MCH-14 y MCH-16) y finalmente se cuenta con 03 lagunas(L-01, L-02 y L-03) obteniendo un total de 22 puntos de registro de caudal. El río Huallaga (MCH-14), presenta un caudal de Q=2285.10 L/s, el río Tingo (MCH-11) Q=597.60 L/s, río Ticlacayán(MCH-16) Q=334.80 L/s la quebrada que presenta mayor flujo corresponde a la quebrada Atacocha (EHA-10) Q=55.90 L/s, quebrada Tucun (MCH-12) Q=41.10 L/s. En general los datos registrados en marzo del 2016 presentan mayor caudal puesto que corresponden a la etapa de temporada alta de lluvias, sin embargo los datos registrados en la campaña de muestreo Hidroquímico en julio del 2016 correspondientes a la temporada seca donde se observa que el flujo de las quebradas disminuye considerablemente mientras que en el río Huallaga (MCH-14 caudal de Q=2252.0 L/s) y el río Ticlacayan (MCH-16 caudal de Q=358.0) el caudal se mantiene. Cabe mencionar que también se realizó el inventario de 03 lagunas, conteniendo flujo de descarga la

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laguna La Laquia (LA-03) con un flujo de descarga de 1.20 L/s, para la temporada seca no se observó flujo en las lagunas.

Tabla 3.2 Punto de aforo Machcan 2015 U.M. Atacocha (*) (**) MCH-01 SW-02 MCH-02 AMP-01 EFL-01 EFL-01 VA-02 VA-01 VA-01 SW-04 MCH-05 AMP-03 MCH-03 AMP-04 MCH-04 EHA-10 MCH-06 MCH-07 MCH-08 MCH-09 MCH-10 MCH-11 MCH-11 MCH-12 MCH-12 MCH-13 MCH-13 MCH-14 MCH-14 MCH-16 MCH-16 L-01 L-02 L-03 -

Resumen de aforos en quebradas y lagunas Coordenadas

Caudal (L/s)

Caudal (L/s)

Caudal (L/s)

Este (m)

Norte (m)

jun-15

mar-16

jul-16

366565 366784 367217 367258 367410 367616 367645 368336 369792 364180 364535 364524 364348 364352 364013 364056 364497 370963 370974 365490 365715 366034

8831138 8830315 8830441 8830363 8830321 8830285 8830246 8830144 8830657 8834071 8832677 8832665 8833087 8833688 8834269 8834255 8835637 8836270 8836277 8832980 8832984 8830296

0.09 2.26 20.36

0.58 10.10 16.87 14.10 10.62 23.60 23.60 6.50 55.90 -

0.00 2.70 1.40 11.20 13.00 0.30 6.00 6.00 839.00 36.00 5.00 2252.00 358.00 -

-

2.25 6.00 3.25 9.84 0.17 40.00 2.00 0.20 1.20 597.60 41.10 8.50 2285.10 334.80 1.20

Método Volumétrico Correntómetro Volumétrico Correntómetro Volumétrico Correntómetro Correntómetro Correntómetro Correntómetro Volumétrico Correntómetro Volumétrico Volumétrico Volumétrico Correntómetro Correntómetro Correntómetro Correntómetro Correntómetro Volumétrico Volumétrico Volumétrico

Notas 1.- (*) Proyecto Machcan Estudio Hidrogeológico de Soporte a Estudio de Impacto Ambiental Semidetallado 2.- (**) U. M. - Estudio hidrogeológico Detallado Proyecto Glory Hole

Inventario de bocaminas Para poder entender los patrones de flujo y la disposición de las filtraciones a través de las estructuras geológicas, se realizó la identificación de bocaminas presentes en el área de estudio. En junio del 2015 como parte de los trabajos para el proyecto Machcan, se identificaron un total de 02 Bocaminas, presentando descarga de flujo sólo la bocamina Veta San Lorenzo (B-03) con caudal de 0.1 L/s, la bocamina Chamaco (B-04), no presentó descarga de flujo. Sin embargo, en la campaña de campo realizada en marzo del 2016 para el proyecto Glory Hole, se identificó un total de 04 bocaminas, presentando descarga de flujo en los niveles NV. 4218 con un caudal de 0.5 L/s, NV. 4154 con caudal de 0.3 L/s, NV. 4050 con caudal de 0.3 L/s y finalmente se identificó 01 bocamina sin nombre, la cual no presento descarga de flujo. El Plano 3.2 muestra la ubicación de las bocaminas inventariadas.

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Cabe mencionar que en cada uno de los puntos inventariados se realizó la medida de los principales parámetros físico-químicos tales como Temperatura (°C), pH, conductividad eléctrica (µS/cm) y sólidos totales disueltos (mg/L). Las fichas de registro y metodología de las medidas de flujo se muestran en el Anexo D.3. La Tabla 3.3 muestra el resumen de las bocaminas registradas.

Tabla 3.3

Resumen de bocaminas inventariadas Cordenadas UTM WGS-84

Punto Machcan 2015 U.M. Atacocha (**) (*)

Caudal (L/s)

Caudal (L/s)

Caudal (L/s)

Este (m)

Norte (m)

jun-2015

mar-2016

jul-2016

Método

-

NV. 4218

367775

8829395

-

0.50

-

Volumétrico

-

NV. 4154

367938

8829456

-

0.30

-

Correntómetro

-

NV. 4050

367918

8829862

-

0.30

-

Correntómetro

-

NV. 3570

-

-

1.2

Volumétrico

-

NV. 3600 Bocamina Abandonada Bocamina Veta Lizandro Bocamina Chamaco

-

-

83.3

Correntómetro

B-03 B-04

368292

8829565

-

0.00

-

Bocamina Seca

365745

8833075

0.10

-

-

Volumétrico

366697

8832747

-

-

-

Bocamina Seca

Notas 1.- (*) Proyecto Machcan Estudio Hidrogeológico de Soporte a Estudio de Impacto Ambiental Semidetallado (2015) 2.- (**) U. M. - Estudio hidrogeológico Detallado Proyecto Glory Hole

3.3

Inventario de piezómetros

Durante el inventario se identificaron un total 33 piezómetros existentes, de los cuales 8 son de tipo cuerda vibrante (04 instalados en el dique del depósito de relaves Atacocha y 04 en los alrededores del vaso del depósito de relaves) y 25 piezómetros de tipo Casagrande. Es importante señalar que, de los 25 piezómetros tipo Casagrande que fueron propuestos para su desarrollo, 04 piezómetros se identificaron como dañados y/o descartados (PZ-06, PB-04, PZ-01 y PZ-02), y otros 04 piezómetros en condiciones operativas, pero que servirán únicamente para monitoreo de niveles de agua, puesto que presentan una columna de agua muy próxima al fondo del piezómetro. En resumen la red de piezómetros para el presente estudio se define por 21 piezómetros Casagrande y 08 piezómetros de Cuerda Vibrante. El Plano 3.3 muestra la ubicación de los piezómetros existentes. La Tabla 3.4 muestra la condición de cada uno de los piezómetros.

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Tabla 3.4

Resumen de piezómetros y su condición Coordenadas WGS 84

N°

Piezómetro Norte (m)

Este (m)

Altitud (msnm)

Tipo

Condición del Piezómetro

1

AVAT-01

8831976

367254

4209

PVC

Operativo

2

AVAT-06A

8830460

367197

4028

PVC

Operativo

3

AVAT-07

8831143

366565

4160

PVC

Operativo

4

AVAT-08

8830275

366682

4162

PVC

Operativo

5

AVAT-09

8830319

367472

3969

PVC

Operativo

6

AVAT-10

8830273

368096

3900

PVC

Operativo

7

AVAT-12

8829681

368235

4069

PVC

Operativo

8

AVAT-13

8829211

368080

4216

PVC

Operativo

9

AVAT-03(150)

8831713

366976

4165

VW

Operativo

10

AVAT-03(300)

8831713

366976

4165

VW

Operativo

11

AVAT-05(100)

8830815

366859

4159

VW

Operativo

12

AVAT-05(300)

8830815

366859

4159

VW

Operativo

13

PZE-01

8830771

367104

4045

VW

Operativo/Caseta

14

PZE-02

8830821

367079

4070

VW

Operativo/Caseta

15

PZE-03

8830885

366985

4105

VW

Operativo/Caseta

16

PZE-04

8830897

367128

4105

VW

Operativo/Caseta

17

PZMA-05 (UW-02)

8831688

367249

4134

PVC

Operativo

18

PZMA-04 (UW-01)

8830429

367236

4014

PVC

Operativo

19

PZ-06

8830431

367192

4013.88

PVC

No operativo

20

PZH-1

8830883

367223

4088.4

PVC

Operativo

21

PZH-2

8830765

367068

4024.3

PVC

Operativo

22

PZH-3

8830845

366892

4108.32

PVC

Operativo

23

PZ-3

8830760

367081

4030.01

PVC

Operativo

24

PZ-04

8830720

367090

4022.52

PVC

Operativo

25

PZ-05

8830627

367127

4020.51

PVC

Operativo

26

PZ-07

8830716

367021

4038.674

PVC

Operativo

27

PB-01

8831572

367469

4192.4

PVC

Operativo

28

PB-02

8831675

367600

4236.85

PVC

Operativo

29

PB-03

8831472

367530

4222.25

PVC

Operativo

30

PB-04

8831553

367668

4236.5

PVC

No Operativo

31

PZ-01

8829674

366898

4321

PVC

No Operativo

32

PZ-02

8829692

367165

4277

PVC

No Operativo

33

PZ-03

8829599

367217

4267

PVC

Operativo

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3.4

Pruebas hidráulicas

Con la finalidad de estimar y enriquecer la información de los parámetros hidráulicos asociados a las diferentes litologías presentes en el área de estudio, se ha realizado el desarrollo de 17 piezómetros y se ha ejecutado un total de 29 pruebas hidráulicas (16 pruebas de recuperación y 13 pruebas de Slug). 3.4.1

Desarrollo de piezómetros

El propio desarrollo (o purga) de los piezómetros constituye un ensayo de recuperación, el cual consiste en el bombeo de agua desde el interior del piezómetro mediante la inyección de aire comprimido por un período de tiempo determinado. Posterior a ello, se procedió con la toma de medidas de las variaciones del nivel de agua (recuperación del nivel de agua). Las medidas de las variaciones del nivel de agua fueron registradas mediante sensores automáticos de presión (Level Troll, Diver). Para corregir la presión barométrica se utilizó un Baro-Diver y Baro-Troll. Los ensayos de recuperación (16 ensayos) fueron ejecutados en los piezómetros: AVAT-6A, AVAT07, AVAT-08, AVAT-09, AVAT-10, AVAT-12, AVT-13, PB-01, PB-03, PZ-03, PZ-04, PZ-05, PZ-07, PZH-01, PZMA-04 y PZMA-05. Adicionalmente, se han tomado lecturas manuales con una sonda eléctrica (Water Level Meter). La Fotografía 3 del Anexo H ilustra el equipo y los accesorios necesarios para la ejecución de desarrollo de piezómetros, así como para la realización del ensayo de recuperación. 3.4.2

Pruebas Slug

Las Pruebas Slug se basan en la introducción de un pulso instantáneo, que involucra un cambio rápido en la posición del nivel estático en el piezómetro ensayado. Este pulso fue originado por una barra (Slug) de 1.50 m de longitud y 38 mm de diámetro. Luego de originado el pulso, inmediatamente se registraron las variaciones del nivel de agua para diferentes tiempos, hasta llegar nuevamente a las condiciones estáticas iniciales, con lo cual se pudo estimar la permeabilidad (conductividad hidráulica) horizontal local del material en el entorno del sondaje. Un total de 13 pruebas de Slug fueron realizadas en los piezómetros AVAT-6A, AVAT-07, AVAT-08, AVAT-09, AVAT-10, AVT-13, PB-01, PB-03, PZ-04, PZ-05, PZH-01, PZMA-04 y PZMA-05. Las Fotografía 4 del Anexo H muestran el detalle de la ejecución de las pruebas de Slug. En la Tabla 3.5 se presenta el resumen de las pruebas hidráulicas ejecutadas en los 17 piezómetros existentes en el entorno del área de estudio. Asimismo, la interpretación de cada una de las pruebas se muestra en el Anexo E.1

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Tabla 3.5

Resumen de pruebas hidráulicas Coordenadas WGS 84

Piezómetro

Prueba Hidráulica

Norte (m)

Este (m)

Altitud (msnm)

Recuperación

Slug Test

AVAT-06A

8830460

367197

4028

Si

Si

AVAT-07

8831143

366565

4160

Si

Si

AVAT-08

8830275

366682

4162

Si

Si

AVAT-09

8830319

367472

3969

Si

Si

AVAT-10

8830273

368096

3900

Si

Si

AVAT-12

8829681

368235

4069

Si

No

AVAT-13

8829211

368080

4216

Si

Si

PZMA-05 (UW-02)

8831688

367249

4134

Si

Si

PZMA-04 (UW-01)

8830429

367236

4014

Si

Si

PZH-1

8830883

367223

4088

Si

Si

PZH-2

8830765

367068

4024

No

No

PZ-03

8830760

367081

4030

Si

No

PZ-04

8830720

367090

4023

Si

Si

PZ-05

8830627

367127

4021

Si

Si

PZ-07

8830716

367021

4039

Si

No

PB-01

8831572

367469

4192

Si

Si

PB-03

8831472

367530

4222

Si

Si

3.5

Monitoreo de niveles de agua

A la fecha del presente documento Amphos 21 ha realizado un inventario de toda la red de piezómetros en la UM Atacocha. Un total de 29 piezómetros fueron registrados en condiciones operativas, de estos, 21 son piezómetros de tipo Casagrande y 08 piezómetros de Cuerda Vibrante (ver Tabla 3.6). Toda la red de piezómetros fueron construidos en diferentes períodos y por diferentes empresas consultoras. De los 21 piezómetros Casagrande, 02 se encuentran secos (PB-02 y PZ-03). La red de piezómetros para el monitoreo de niveles de agua, consta de 21 piezómetros tipo Casagrande y 8 piezómetros tipo Cuerda Vibrante, todos en buen funcionamiento (operativos). El monitoreo realizado por Amphos 21 se llevó acabo en el mes de marzo del 2016. La metodología empleada por Amphos 21 para el monitoreo manual del nivel de agua consistió en introducir dentro del piezómetro un sensor de nivel de agua (water level meter) y este una vez tenga el contacto con el agua emite un sonido acústico, este es el momento para anotar la profundidad que indica la cinta (profundidad del nivel agua). El sensor de nivel de agua usado fue de la marca Solinst, Modelo M 101, una de sus características principales es presentar una cinta con conductores de acero inoxidable para presentar mayor resistencia. Los registros de nivel piezométrico de toda la red de piezómetros se muestran en el Anexo E.2

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Tabla 3.6

Resumen de red de piezómetros y cargas hidráulicas Coordenadas Tipo

Última carga hidráulica (msnm)

Condición Actual

Este (m)

Norte (m)

Cota (msnm)

AVAT-01

367254

8831976

4209.00

PVC

4063.00

Operativo

AVAT-06A

367197

8830460

4028.00

PVC

3982.00

Operativo

AVAT-07

366565

8831143

4160.00

PVC

4018.92

Operativo

AVAT-08

366682

8830275

4162.00

PVC

4093.74

Operativo

AVAT-09

367472

8830319

3969.00

PVC

3936.40

Operativo

AVAT-10

368096

8830273

3900.00

PVC

3887.59

Operativo

AVAT-12

368235

8829681

4069.00

PVC

4021.24

Operativo

AVAT-13

368080

8829211

4216.00

PVC

4161.72

Operativo

AVAT-03(150)

366976

8831713

4165.00

VW

4018.90

Operativo

AVAT-03(300)

366976

8831713

4165.00

VW

3937.57

Operativo

AVAT-05(100)

366859

8830815

4159.00

VW

4121.23

Operativo

AVAT-05(300)

366859

8830815

4159.00

VW

3901.81

Operativo

PZE-01

367104

8830771

4045.00

VW

4017.10

Caseta

PZE-02

367079

8830821

4070.00

VW

4023.10

Caseta

PZE-03

366985

8830885

4105.00

VW

4033.4

Caseta

PZE-04

367128

8830897

4105.00

VW

4033.1

Caseta

PZMA-05 (UW-02)

367249

8831688

4134.00

PVC

4118.90

Operativo

PZMA-04 (UW-01)

367236

8830429

4014.00

PVC

3993.42

Operativo

PZ-06

367192

8830431

4013.88

PVC

-

No operativo

PZH-1

367223

8830883

4088.40

PVC

4058.41

Operativo

PZH-2

367068

8830765

4024.30

PVC

4002.50

Operativo

PZH-3

366892

8830845

4108.32

PVC

4066.09

Operativo

PZ-3

367081

8830760

4030.01

PVC

4006.40

Operativo

PZ-04

367090

8830720

4022.52

PVC

4013.90

Operativo

PZ-05

367127

8830627

4020.51

PVC

4016.66

Operativo

Piezómetro

PZ-07

367021

8830716

4038.67

PVC

4028.25

Operativo

PB-01

367469

8831572

4192.40

PVC

4132.88

Operativo

PB-02

367600

8831675

4236.85

PVC

-

No Operativo

PB-03

367530

8831472

4222.25

PVC

4167.00

Operativo

PB-04

367668

8831553

4236.50

PVC

-

No Operativo

PZ-01

366898

8829674

4321.00

PVC

-

No Operativo

PZ-02

367165

8829692

4277.00

PVC

-

No Operativo

PZ-03

367217

8829599

4267.00

PVC

-

Seco

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3.6

Mapeo estructural y estaciones geomecánicas

Otro aspecto considerado dentro de las investigaciones de campo fue el mapeo estructural y la realización de estaciones geomecánicas. Esta actividad se llevó a cabo de forma paralela al mapeo geológico verificando aquellos rasgos estructurales identificados en gabinete mediante imágenes satelitales e información existente. En el desarrollo de esta actividad, se realizó un total de 53 mediciones distribuidas a lo largo de 13 estaciones de medida en superficie en afloramientos rocosos (ver Plano 4.7). Los parámetros que fueron medidos son los siguientes: litología, tipo de discontinuidad, grado de alteración, tipo de relleno, propagación, apertura de la discontinuidad, extensión o persistencia, frecuencia, presencia de agua, azimut y buzamiento. Los datos registrados y la interpretación de las familias de discontinuidades se muestran en el Anexo F.1 y F.2, respectivamente. En el ítem 3.4 se muestra la descripción detalla del análisis de las estaciones geomecánicas. La Fotografía 5 del Anexo H ilustra el detalle del mapeo estructural y estaciones geomecánicas.

3.7

Muestreo de agua

Entre 28 de junio al 06 de julio de 2016, personal de Amphos 21 realizó el muestreo de agua subterránea en 9 piezómetros localizados en las inmediaciones del depósito de relaves de Atacocha así como de las labores del Glory Hole (tajo y depósitos de desmonte), las cuales involucran a la quebrada La Laquia, quebrada Atacocha y un punto localizado en la parte alta de la microcuenca Tucun, laguna Lulicocha. Complementario a estos puntos de agua subterránea se muestrearon 8 puntos de agua superficial y un punto de agua residual industrial (ARI), localizados en la misma área, esto con la finalidad de realizar una evaluación que permita tener un entendimiento global del comportamiento de las aguas en el área de estudio. El objetivo de este trabajo es el de analizar las características fisicoquímicas de estas aguas para lograr el adecuado entendimiento de los tipos de agua así como de su hidroquímica. 3.7.1

Programa de muestreo

A nivel regional, el área donde se realizó el levantamiento de información en campo se encuentra ubicada dentro de la región hidrográfica de la intercuenca del Alto Huallaga (UH: 49849), perteneciente a la vertiente del Atlántico; mientras que a nivel local se ubica en la microcuenca de la quebrada Atacocha y Tucun. El programa de muestreo, el cual considera el muestreo de agua superficial en nueve estaciones, incluido un efluente de mina, y agua subterránea en nueve piezómetros, se diseñó teniendo los siguientes criterios:

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•

Extensión del área de estudio. Los puntos de muestreo se encuentran ubicados dentro de esta área.

•

Distribución de la red hidrográfica. Los puntos se distribuyeron a lo largo las quebradas La Laquia y Atacocha y principales afluentes a estos. Adicionalmente, se consideró el muestreo del vertimiento de las aguas tratadas del depósito de relaves Atacocha a la quebrada Atacocha (efluente minero).

•

Ubicación de los componentes motivo del estudio. Se consideraron aquellos cuerpos de agua y piezómetros operativos que se encuentran cercanos a los componentes en estudio (aguas arriba y aguas abajo).

•

Ubicación de los puntos de muestreo considerando la red de monitoreo actual así como la inclusión de algunas estaciones complementarias con la finalidad de contar con data precedente.

Para un mejor manejo de la información ambiental generada en cada punto muestreado, se han elaborado las fichas del Sistema de información ambiental (SIAM) de acuerdo al formato descargable del portal del MINEM (Ministerio de Energía y Minas). Estas fichas pueden ser visualizadas en el Anexo G.1. La Tabla 3.7 presenta la ubicación y detalle de cada una de los puntos de muestreo considerados; así mismo, el Plano 3.45 presenta la ubicación espacial de los mismos. Adicional a estos puntos se tomó una muestra duplicado para agua superficial (LA-02 duplicado de AMP-04) y una muestra para agua subterránea (AVAT-14 duplicado de AVAT-10) con la finalidad de realizar el control de calidad de los parámetros analizados y evaluar el desempeño de laboratorio.

Tabla 3.7

Estaciones de muestreo

Coordenadas UTM WGS-84

Código estación

Tipo

AMP-05

Detalle Este (m)

Norte (m)

ASUP

365536

8832992

Laguna Lulicocha

LA-01

ASUP

366032

8830296

Quebrada La Laquia. Empozamiento de agua

AMP-01

ASUP

366784

8830315

Quebrada La Laquia, agua arriba de su confluencia con la quebrada Atacocha

1

ASUP

366846

8831243

Quebrada Atacocha, aguas arriba del depósito de relaves Atacocha

VA-02

ASUP

367257

8830361

Quebrada Atacocha, aguas arriba del vertimiento VA-01

SW-04

ASUP

367616

8830284

Quebrada Atacocha, aguas abajo del vertimiento VA-01

EHA-10

ASUP

370014

8831028

Quebrada Atacocha, aguas arriba de su confluencia con el río Huallaga

AMP-03

ASUP

367645

8830246

Quebrada sin nombre, confluye sus aguas a la quebrada Atacocha, aguas arriba de AMP-04

2

ASUP

368336

8830144

Quebrada sin nombre, confluye sus aguas a la quebrada Atacocha, aguas abajo de AMP-03

ARI

367411

8830319

Agua residual tratada de la poza de sedimentación y espesador de relaves

SW-02

AMP-04 VA-01

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Coordenadas UTM WGS-84

Código estación

Tipo

AVAT-08

Detalle Este (m)

Norte (m)

ASUB

366682

8830275

Piezómetro ubicado en la quebrada La Laquia

UW-02

3

ASUB

367249

8831688

Piezómetro ubicado aguas arriba del depósito de relaves Atacocha

UW-01

4

ASUB

367236

8830429

Piezómetro ubicado aguas abajo del depósito de relaves Atacocha

PZ-05

ASUB

367127

8830627

Piezómetro ubicado aguas abajo del depósito de relaves

PB-03

ASUB

367530

8831472

Piezómetro ubicado en la margen izquierda quebrada Atacocha

AVAT-07

ASUB

366565

8831143

Piezómetro ubicado en la margen derecha del depósito de relaves Atacocha

AVAT-09

ASUB

367472

8830319

piezómetro ubicado en la quebrada Atacocha

2

ASUB

368096

8830273

Piezómetro ubicado en la quebrada Atacocha, aguas debajo de AVAT-09

AVAT-12

ASUB

368235

8829681

Piezómetro ubicado en quebrada sin nombre, cuyas aguas confluyen en la quebrada Atacocha

AVAT-10

Notas: (1)

Durante el muestreo de julio de 2016 no se registró agua en esta quebrada.

(2)

Estaciones que cuentan con duplicado

(3)

Piezómetro anteriormente codificado como PZMA-05

(4)

Piezómetro anteriormente codificado como PZMA-04

(5)

ASUP: agua superficial; ASUB: agua subterránea; ARI: agua residual industrial

Amphos 21 cuenta con información de campañas de muestreo de agua superficial y subterránea realizada en julio de 2015 y abril de 2016, la primera en el sector conocido como Machcan, situado aguas arriba del depósito de relaves Atacocha, y la segunda en el ámbito de la UM Atacocha. En relación con el presente estudio, en la campaña de julio de 2015 se consideró el análisis de los piezómetros: UW-02, PB-03 y AVAT-10 y de las estaciones superficiales SW-02 y EHA-10.; mientras que en la campaña de abril de 2016 se analizaron las aguas superficiales de las estaciones AMP-01, VA-01, VA-02, SW-04 y EHA-10 Esta información será considerada en el presente estudio en la medida que sea requerida como soporte. Es necesario indicar que de los piezómetros muestreados, el UW-01 y UW-02 pertenecen a la red de monitoreo actual de la UM Atacocha, por lo que se cuenta con información histórica. La evaluación de los registros de presente campaña en función al comportamiento histórico de estos dos puntos determinó consistencia de los datos registrados por Amphos 21. 3.7.2

Protocolo de muestreo

El muestreo realizado por Amphos 21 se llevó a cabo de acuerdo a protocolos internos y externos que se aplican rigurosamente al trabajo de campo desarrollado. Concretamente, para el muestreo en cuerpos de agua superficial y efluentes se tomó como referencia el documento titulado “Protocolo

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Nacional de Monitoreo de la Calidad en Cuerpos Naturales de Agua Superficial”, aprobado por R J N° 182-2011-ANA, en abril del 2011. Para el muestreo de aguas subterráneas en piezómetros se utilizó el protocolo elaborado por Amphos 21 adjunto en el Anexo G.2. De acuerdo a lo establecido en los protocolos, en todos los puntos muestreados se registraron parámetros físicoquímicos de campo tales como: temperatura (T, °C), pH, oxígeno disuelto (OD; mg/L), conductividad eléctrica (CE, µS/cm) con un equipo multiparamétrico portátil, marca IN SITU, modelo Smar Troll. Para la medición de la alcalinidad total (Alc-T, mgCaCO3/L), se utilizó un kit de campo, marca Hanna (código HI 3811). Los certificados de calibración del medidor multiparamétrico se adjuntan en el Anexo G.3. Cabe precisar que las muestras para análisis de metales disueltos fueron filtradas en campo antes de su preservación con ácido. Este procedimiento se realizó con un equipo portátil de filtración al vacío, utilizando filtros de papel (celulosa blanca) de 0.45 µm de poro. Todas las muestras fueron envasadas y preservadas de acuerdo a los protocolos citados así como a los protocolos estandarizados establecidos por el laboratorio encargado del análisis de las muestras. Para el envase de las muestras se emplearon frascos de pastico o vidrío según el volumen y las muestras indicadas, para la preservación, para mantener la temperatura aproximadamente a 4-5 °C las muestras fueron colocadas en coolers (cajas aislantes) y con ice pack (paquetes de hielo gel). Cabe indicar que para asegurar la trazabilidad de las muestras se estableció una cadena de custodia en cada grupo de muestras enviadas al laboratorio (ver Anexo G.4). 3.7.3

Registro de datos en campo

En la Tabla 3.8 se presentan los datos registrados en campo (fecha, hora, pH, T, CE, OD, Alc) para todos los puntos de muestreo.

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Tabla 3.8

Registro de datos de campo en muestras de agua Parámetros Evaluados

Código Estación

Fecha

Hora (hh:mm)

T

CE

TDS

ORP

(C°)

(us/cm)

(mg/l)

mV

Alc. Total (mg CO3 /l) pH

OD

Medida

(mg/l)

(ml)

Factor de C.

Resultado (mg/l)

Prof. Caudal Piezom. (m/s) (m)

Nivel de Agua (m)

Agua superficial AMP-05

06/07/2016

13:00

10.63

174.9

113.71

72

9.76

7.44

0.55

100

55

-

-

-

LA-01

28/06/2016

15:05

9.98

174.1

113.2

84.7

8.67

11.85

0.9

100

90

-

-

-

AMP-01

28/06/2016

13:50

11.14

418.2

271.92

81.9

7.22

7.1

1.42

100

142

2.7

-

-

VA-02

29/06/2016

11:00

10.45

667.4

433.55

82.3

8.5

7.53

1.49

100

149

1.4

-

-

SW-04

29/06/2016

12:30

13.89

1803.7

1172.46

100.9

7.78

6.6

0.89

100

89

13.0

-

-

EHA-10

29/06/2016

15:30

11.21

1715.2

1115.14

123.1

8.08

7.21

0.85

100

85

11.2

-

-

AMP-04

30/06/2016

15:00

10.31

1702.9

1106.89

104.4

8.33

7.15

1.5

100

150

3.2

-

-

AMP-03

03/06/2016

16:00

11.19

1033.2

671.48

126.9

8.4

7.03

1.08

100

108

0.3

-

-

0.78

100

78

11.2

-

-

Agua residual industrial VA-01

29/06/2016

11:40

13.57

2004.9

1303.42

93.2

7.7

6.45

AVAT-08

28/06/2016

13:50

10.24

797

518.33

85.4

6.06

2.48

0.64

100

64

-

35.8

15.15

UW-02

29/06/2016

10:00

8.74

506.9

329.44

87.4

7.84

3.76

1.88

100

188

-

27.45

21.06

UW-01

30/06/2016

12:00

14.86

362.2

235.73

76.6

7.94

5.94

1.65

100

165

-

60

56.19

PZ-05

03/07/2016

14:50

13.62

1476.3

959.81

120.4

7.68

3.07

1.22

100

122

-

60

13.27

PB-03

03/07/2016

17:20

8.99

933.8

606.13

115.9

7.8

3.22

2.38

100

238

-

80

68.85

AVAT-07

04/07/2016

16:30

10.23

433.8

282.03

103.8

8.02

5.25

1.38

100

138

-

150

143

AVAT-09

04/07/2016

17:20

9.98

3186.4

2071.91

96.1

7.87

5.91

1.4

100

140

-

60

33.45

AVAT-10

05/07/2016

11:00

11.63

929.8

603.82

-6.6

6.7

3.27

2.37

100

237

-

14.41

4.7

1

06/07/2016

11:00

10.48

2198.8

1428.73

33.6

12.61

5.72

2.9

100

290

-

150

48.56

Agua subterránea

AVAT-12

Nota 1 Para el piezómetro AVAT-12, el valor de pH fue desestimado dado que no es consistente con la geología presente en la zona.

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3.8 Muestreo de sedimentos En paralelo al muestreo de aguas desarrollado por Amphos 21 durante su campaña de campo entre el 28 de junio y el 06 de julio, se desarrolló un muestreo complementario de sedimentos del lecho de las principales quebradas involucradas en la zona de estudio (La Laquia y Atacocha). El motivo de este muestreo fue la identificación de posibles afecciones de la actividad minera en los sedimentos, como resultado del transporte y deposición de elementos pesados procedentes de las bocaminas colindantes. Para ello, se propuso un plan de ensayos geoquímicos que implicó el análisis de los contenidos totales de los principales elementos, así como la evaluación de sus posibles fuentes minerales. Finalmente, a modo de referencia, debe indicarse que dichos puntos se representan espacialmente en el Plano 3.5 y se definen en la Tabla 3.9.

Tabla 3.9 Código AMP-01 AMP-02 AMP-03 AMP-04 SW-04

Puntos de muestreo de sedimentos

UTM WGS 84 - 19s Este (m)

Norte (m)

366789 366097 367660 368308 367616

8830325 8830241 8830253 8830196 8830284

Ubicación Qda. La Laquia Qda. La Laquia Qda. Atacocha Qda. Atacocha Qda. Atacocha

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4.0 CONTEXTO GEOMORFOLÓGICO Y GEOLÓGICO En la presente sección, se describe aspectos relacionados con la geomorfología y geología de la zona de estudio.

4.1

Geomorfología

En la presente sección se describe las características y orígenes de las formas del relieve que se presenta actualmente en la zona de estudio. El Plano 4.1 muestra las unidades geomorfológicas que se presentan en el área de estudio. Las características que se consideraron para diferenciar las unidades geomorfológicas fueron: Altitud sobre el nivel del mar, relieve y tipo de litología que aflora, como resultado se han podido diferenciar 5 unidades geomorfológicas entre ellos se distinguen: circos glaciares, quebradas, laderas empinadas, valles interandinos, cerros y lomas. La descripción regional de las unidades geomorfológicas se realizó en base a información levantada durante los trabajos de campo y a la información existente. 4.1.1

Circos Glaciares

Son depresiones semicirculares o semielípticas dominadas por laderas con pendientes abruptas a medias y que están o han estado ocupadas por el hielo. Dentro del área de estudio podemos encontrar esta morfología al sur de la UM Atacocha: 4.1.2

Quebradas

En el área de reconocimiento existen quebradas de diferentes magnitudes con cauce permanente cuyas aguas desembocan en el valle del río Huallaga. Las principales quebradas se listan a continuación: Al margen izquierdo del río Huallaga se encuentran la quebrada Pucayacu, quebrada La Quinua y la quebrada Atacocha, al margen derecho se tienen la quebrada Pariamarca, quebrada Santiago, quebrada Tullca y la quebrada Ticlacayan. Cada una de estas quebradas mencionadas es de origen tectónico, glaciar y erosivo, con secciones transversales en forma de U en las cabeceras de las cuencas y secciones en V próximos a la confluencia con el río Huallaga. Las laderas presentan diferentes declives, las superiores casi siempre presentan pendientes pronunciadas y las laderas medias e inferiores con pendientes moderadas a sub-verticales. En las cotas superiores (cabecera de cuenca) se observan puntualmente restos de depósitos glaciares. En algunos tramos de estas quebradas su fondo es igual al ancho del lecho fluvial. La mayoría de las quebradas drenan aguas en forma permanente. 4.1.3

Laderas empinadas

Esta unidad geomorfológica se comprende entre los 3,350 y 4,500 msnm. Su relieve presenta pendientes medias de hasta 60° y 70°. Además, presenta un relieve topográfico accidentado en los

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flancos este y oeste representados por los cerros y estribaciones rocosas que limitan el valle, mientras que en flanco sureste las superficies son de erosión sensiblemente homogéneas que ocurren en forma localizada como en la zona de Mesa Pata cuyas superficies son sensiblemente onduladas y están tapizadas por depósitos glaciares y en parte fluvioglaciares con presencia de bofedales. 4.1.4

Lomas y cerros

Esta unidad geomorfológica constituyen las elevaciones topográficas más altas que delimitan la cuenca alta y las subcuencas. A partir de las divisorias de cuencas, existen numerosas vertientes secundarias con diferentes elevaciones, orientaciones y formas. En algunos lugares los cerros son discontinuos con formas irregulares a regulares y sus laderas presentan pendientes variables, desde moderadas a localmente abruptas. Dentro de los cerros existen lomadas con formas y contornos regulares cuyas laderas en la mayoría de los casos presentan pendientes moderadas a suaves. La mayoría de los cerros en la divisoria de aguas todavía conserva su modelado glaciar. Partes de estos cerros están desnudos, con afloramiento de rocas calcáreas, areniscas y algunos intrusivos. En la actualidad, ninguno de los cerros de esta cadena contiene glaciares. Por lo tanto, no pueden generar aluviones ni mucho menos avalanchas de nieve. Los procesos erosivos que se presentan en las laderas y cerros son principalmente un escurrimiento difuso intenso y en pequeños surcos, que eventualmente pasan a cárcavas. Asimismo, procesos esporádicos de remoción en masa con pequeños derrumbes y deslizamientos ocasionales para los años más lluviosos. 4.1.5

Valles interandinos

Esta unidad geomorfológica es la más importante en el área de estudio y está representada por el valle del río Huallaga. Se inicia después de la confluencia de la quebrada Pucayacu con el río Pariamarca. La sección transversal predominante de este valle generalmente tiene la forma de una V, que en su mayor extensión es muy asimétrica. Parte de las laderas presentan pendientes moderadas, altas hasta sub-verticales, estos declives pronunciados coinciden en parte con la posición geoestructural de las formaciones rocosas cuyas capas de calizas presentan buzamientos próximos a la vertical. El río Huallaga mantiene su curso de sur a norte, aguas abajo de la localidad de Chicrin el río se desvía mediante un túnel de aproximadamente 2 km de longitud. Los depósitos cuaternarios de origen aluvial y coluvial ocupan gran parte del lecho del río Huallaga.

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4.2

Geología Regional

La zona del complejo minero Atacocha comprende litológicamente las características de las rocas de edades que van del Triásico inferior al Cuaternario reciente. Hacia la base en el extremo norte de la zona de estudio se presenta una secuencia sedimentaria perteneciente al Grupo Mitu. Asimismo, en toda el área de estudio comprende de sedimentación marina carbonatada del Triásico - Jurásico representada por el Grupo Pucará. De igual manera, se presentan pequeñas intrusiones, que se distribuyen irregularmente relacionados con la mineralización de la zona. Las fallas regionales presentes tienen un rumbo predominante NE - SO, atravesando gran parte de la zona de estudio, algunos de extensión kilométrica, controlando la evolución geodinámica del magmatismo y la mineralización del área de estudio. Los Plano 4.2 muestran el detalle de la geología regional, el cual ilustra la distribución de las unidades litológicas. El mapa geológico se ha construido en base a la cartografía geológica proporcionada por Milpo (estudios realizados anteriormente por varias consultoras) y la información elaborada por INGEMMET (Carta Geológica correspondiente a la hoja 22k, Cerro de Pasco). A continuación, se describen las formaciones y materiales geológicos.

4.3

Geología Local

El mapa geológico se ha elaborado en base a la cartografía geológica proporcionada por Milpo y complementada con la cartografía geológica y estructural recogida durante los trabajos de campo, así como a partir de la información del Estudio Hidrogeológico de Soporte al Estudio de Impacto Ambiental Semidetallado del Proyecto Machcan (Amphos 21). El mapa geológico que ilustra la disposición de las diferentes unidades litológicas se muestra en el Plano 4.3. Por otro lado, para una mejor visualización de la secuencia de las formaciones geológicas y la disposición del material Antrópico se muestran en los Planos 4.4, 4.5; y 4.6, las secciones geológicas A - Aʹ, B – B’, y C – C’, respectivamente. La descripción de las unidades litológicas, depósitos no consolidados y materiales antrópicos se describen a continuación. 4.3.1

Grupo Mitu (Ps-m)

El Grupo Mitu consiste en conglomerados polimícticos, subangulosos, cementados por una matriz arenosa de grano fino de color rojo ladrillo, con estratos delgados de lutitas gris a rojizas con estratificación laminar. Los fragmentos son de esquistos, cuarcitas, micaesquistos, y pequeña proporción de calizas. Su mayor espesor se encuentra entra las fallas Milpo-Atacocha-Ninacaca y Cerro de Pasco, sobrepasando los 2,000 m., apareciendo hacia la parte norte del área de estudio.

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La sedimentación del Grupo Mitu en este sector empieza con abanicos aluviales provenientes del este, simultáneos a una actividad volcánica que depositó lavas de traquitas y basaltos calcoalcalinos hasta alcalinos, luego se pasa a ríos distales y proximales. En general, representan una retrogradación de abanicos aluviales. 4.3.2

Grupo Pucará (TrJ-pu)

El Grupo Pucará está constituido por la formación Chambará y la Formación Aramachay. Formación Chambará (Tr-ch) Unidad inferior del Grupo Pucará, está constituida por dolomitas y roca caliza tipo wackestone y mudstone, pueden llegar a 1 m de espesor con niveles de calizas rudstone fosilíferas con gasterópodos y pellets, de grano fino, de color gris algo azulino en estado inalterado y color gris marrón en estado intemperizado; esta unidad contiene chert de formas irregulares, en algunos sitios es bituminoso, eventualmente se observan rocas calizas dolomíticas con margas y lutitas, en algunos casos las calizas tiene laminación cruzada. Cabe mencionar, la Formación Chambará constituye la roca donde se almaceno la mineralización de la UM Atacocha y El Porvenir. Los afloramientos de esta unidad se distribuyen ampliamente por toda la zona de Machcan. El espesor de la secuencia varía desde los 750 m. hasta los 1,200 m., entre las fallas Milpo - Atacocha y Cerro de Pasco Formación Chambará (Ji-a) Esta unidad se caracteriza por estar constituida por calizas fosilíferas, margas de color gris oscuro y con estructura tabular. Además, es de carácter bituminoso, poco resistente a la erosión y en algunos sitios se halla comprimida en estratos con buzamientos sub-verticales. El afloramiento de esta formación se da en forma alargada con una dirección de noreste al sureste. Entre las fallas Milpo - Atacocha y Cerro de Pasco se considera un espesor que sobrepasa los 400 m., conformados por calizas mudstone con estratificación ondulada y lutitas negras en estratos pequeños. Las facies indican que la Formación Aramachay se ha depositado en una zona profunda donde se han conservado restos de ammonites. En la parte superior se identifica una plataforma carbonatada somera, que sería el paso a la Formación Condorsinga. 4.3.3

Formación Machay (Ki-ma)

Se caracteriza por presentar calizas fosilíferas de color gris claro, estas calizas se encuentran silicificadas, con presencia de venillas de calcita y cuarzo. Afloramientos de esta formación las encontramos al sur del tajo Glory Hole y en la Unidad Minera El Porvenir.

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4.3.4

Formación Goyllarisquizga (Ki-g)

Esta formación está constituida por una serie clástica formada por areniscas rojas compactas de grano grueso a medio En el área de estudio se encuentran al sur del tajo Glory Hole exactamente en la quebrada Chinchao. 4.3.5

Brecha Chértica (Bx)

Esta unidad litológica se observa en la sección de Atacocha, está ubicada según su posición estratigráfica entre el Grupo Pucará y el Grupo Goyllarisquizga. Consta de brechas chérticas rojizas con fragmentos de chert, calizas de tamaño seriado anguloso a subanguloso, la matriz es calcárea a silícea, habiéndose observado dos litologías una donde predomina los fragmentos y matriz calcáreos y la otra con fragmentos y matriz silícea, en algunas muestras se observa tanto en la matriz como en los fragmentos silíceos elementos fosilíferos lo que indica su predominancia marina, por áreas la coloración es blanquecina a grisácea producto de la alteración sílice-sericita-halloysita o serpentinajasperoide, respectivamente. 4.3.6

Basaltos (Bto)

Esta unidad subvolcánica a volcánica se observa en sondajes al suroeste de la mina debajo de las zonas de Cherchere y San Gerardo. Está constituida por basaltos grises a verdosos en masa fundamental constituida por vacuolas verdosas de zeolitas con indicios de flujos que engloba fenocristales de olivino, limonita y magnetita. 4.3.7

Materiales Cuaternarios (Qal/mo)

Morrenas, aluviones y deslizamientos cubren las rocas consolidadas y áreas considerables, pero sólo una parte de estos materiales se muestran en el mapa geológico. Las Morrenas están bien desarrolladas al norte de Pumaratanga y se pueden ver a lo largo de la carretera de la UM Atacocha al proyecto Machcan. Gravas sin clasificar, de probable origen glacial, se encontraron durante las excavaciones en la Quebrada Chicrín arriba de Atacocha. El aluvial conformado por terrazas, talud y relleno se acumula en localidades favorables del valle. El talud en pendientes sustentada por caliza es a menudo cementados por carbonatos depositados por agua meteórica. En una de tales pendientes cruzado por la carretera Atacocha tuvo que ser volado antes de que pudiera ser removido. Un talud de suelo cubierto próximo a Chicrín incluye una superficie de unos 400 por 600 metros siendo inusual que tenga una superficie notablemente plana, inclinado con un ángulo de más de 35°. Muchos deslizamientos se producen en laderas empinadas sobre rocas de la Formación Mitu o sobre areniscas de cuarzo del grupo Goyllarisquizga.

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4.3.8

Rocas Intrusivas

El conjunto de rocas intrusivas tiene forma de diques subparalelos de dirección principal norte - sur lo que evidencia un control estructural de los diques. Se observa en tres lugares una en la parte central de Santa Bárbara, la segunda a lo largo de la falla Atacocha y la tercera al sur de la falla de Atacocha. Las dacitas se caracterizan por fenocristales de feldespatos y muy escaso cuarzo en masa fundamental micro lítica. Se tienen dos variedades: una con predominio de biotita y la otra con mayor porcentaje de hornblenda. Asimismo, el cuarzo diorita está constituida por cristales alargados de feldespatos de tamaño hasta 6 mm de eje mayor, con algunos ojos de cuarzo y agregados de cristales bien formados de biotitas negruzcas alterándose a colores verduscos y blanquecinos transparentes o cristales puntuales de hornblendas, en una matriz micro cristalina de color grisáceo, compuesta de plagioclasas y cuarzo fino, acompañan diseminaciones de pirita.

4.4

Geología Estructural

La litología predominantemente calcárea del Jurásico y Cretáceo que aflora en las cabeceras de la quebrada Atacocha, está afectada por la falla longitudinal subvertical de Milpo - Atacocha, con rumbo norte – sur, la cual se extiende a lo largo y cerca al sinclinal y anticlinal de Atacocha. Esta falla regional está acompañada con zonas de cizallamiento y fracturación de rocas. Cabe indicar que la zona asociada a la falla Milpo - Atacocha pasa al pie de las escarpas que se alinean paralelamente al valle de Atacocha, a una distancia considerable del estribo izquierdo del depósito. Los pliegues de mayor representatividad son el sinclinal de Milpo y sinclinal de Huallaga. En general las calizas del grupo Pucará se muestran fuertemente plegadas, formando anticlinales y sinclinales, cuyos flancos muestran buzamientos pronunciados hasta sub-verticales en las cercanías del río Huallaga. En tanto, hacia el sector occidental el buzamiento es menos pronunciado y los ejes de los pliegues principalmente presentan un rumbo de norte - sur. Dentro de esta área se encuentra el sinclinal de Atacocha que afecta las rocas del Grupo Pucará que se halla truncado por la falla denominado Sacrafamilia, con dirección norte - sur. Otra estructura importante en esta área es el sinclinal Campanayoc que se halla en la margen derecha y superior del valle, cuyo eje sigue en forma casi paralela el alineamiento del curso principal del valle, desde la parte este de la Hacienda La Quinua, hasta cruzar la quebrada Ticlacayán. La mayoría de estas estructuras tienen dirección de sur a norte, algunas con longitudes de hasta unos 10 kilómetros. Estas estructuras fueron generadas probablemente por esfuerzos compresivos de este - oeste. Como ha sido comentado, en el área de estudio destaca la presencia de la falla regional MilpoAtacocha, la misma que atraviesa longitudinalmente la mina El Porvenir, extendiéndose en una longitud aproximada de 30 km. Es de buzamiento vertical, con un salto aproximado de 1 000 m afectando en su extensión a rocas del Grupo Pucará. A lo largo del eje de la falla se presenta una

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zona de falla y a esta estructura están relacionados los emplazamientos de los yacimientos Milpo y Atacocha. Esta falla corta el stock de Milpo. Otras fallas se muestran con una dirección general noroeste - sureste. Adicionalmente, durante la visita a terreno se pudo identificar dos grandes sistemas de fracturas, una con una dirección paralela a las fallas principales con una dirección noroeste - sureste y otro sistema de fracturas que interceptan perpendicularmente. Desde el punto de vista hidrogeológico estas fracturas son muy importantes para la infiltración del agua procedente de la precipitación. Por otro lado, en los afloramientos rocosos más relevantes y más superficiales se realizaron reconocimientos geomecánicos para evaluar cuan limitantes son las condiciones de las fracturas para la infiltración de agua de lluvia, por dicha formación litológica. Se pudo constatar que las rocas clásticas y carbonatadas presentes en la zona de estudio han sufrido una fuerte deformación y fracturación debido al plegamiento intenso de la orogenia andina; los pliegues presentan una dirección general noroeste - sureste y coinciden con el lineamiento de la Cadena de los Andes. Los parámetros de observación y medición se adecúan a las normas de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas (ISRM). Estos parámetros son: litología, tipo de discontinuidad, grado de alteración, tipo de relleno, propagación, apertura de la discontinuidad, extensión o persistencia, frecuencia, presencia de agua, rumbo y buzamiento. Se realizaron un total de 53 mediciones distribuidas a lo largo de 13 estaciones geomecánicas de medida en superficie de afloramientos rocosos (ver Plano 4.7). En el Anexo F.1 se muestra la data recolectada en cada una de las estaciones geomecánicas. Las estaciones geomecánicas han sido ejecutadas en calizas masivas de color gris, en superficie se encuentran intemperizadas de color amarillento correspondiente a la Formación Chambará. Con los datos obtenidos de campo y la inclusión de las estaciones geomecánicas realizadas para el “Estudio Hidrogeológico de Soporte a Estudio de Impacto Ambiental Semidetallado” (Elaborado por Amphos 21) se preparó la base de datos para construir los estereogramas de cada estación geomecánica. Posteriormente, para la litología se consolidaron los estereogramas respectivos con el fin de obtener estereogramas sintéticos y sistemas de fracturación promedio para la formación en mención, para el análisis de la fracturación se utilizó diagramas beta o de círculos máximos, donde se han representado los elementos planos, en este caso fracturas; un diagrama de densidad de polos y un diagrama de rosetas.

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El Anexo F.2 muestra los resultados de las características de distribución de los sistemas de discontinuidades mediante estereogramas construidos para las diferentes litologías. La Tabla 4.1 Muestra un resumen de los principales sistemas de fracturas.

Tabla 4.1

Sistemas de fracturación de la unidad litológica formación Chambará

Formación Litológica

Sistema 1

Sistema 2

Sistema 3

Fm. Chambará

357/60 SE

215/45SE

190/70SE

En la presente evaluación, los resultados de la distribución de discontinuidades en las diferentes litologías son los siguientes: •

En la Formación Chambará muestra 3 sistemas principales de fracturación. o

El sistema 1 es el más importante, con un azimut de 357°, de buzamiento 60° hacia el SE.

o

El sistema 2, presenta un azimut de 215°, y buzamiento de 45° hacia el SE.

o

El sistema 3, presenta un azimut de 190°, y buzamiento de 70° hacia el SE.

La apertura, extensión y frecuencia de las fracturas se convierten en aspectos fundamentales a la hora de valorar el flujo subterráneo. Otro parámetro aún más importante es el tipo de material que rellena las fracturas. Estas características las convierten en fracturas conductivas y no conductivas del flujo subterráneo. En medios fracturados, cerca de la superficie, las fracturas se presentan con mayor frecuencia y de mayor apertura, mientras que en profundidad la frecuencia disminuye y las aperturas cada vez son de menor espesor. Las fracturas de los 3 sistemas de la Formación Chambará presentan una espaciamiento de 0.3 a 1 m, un espesor de 0.5 a 2.5 mm y persistencias de decenas de metros. En general, las fracturas tienen relleno de óxidos y finos. Las superficies de las caras varían de planas a irregulares. En general, de acuerdo a los datos recogidos en campo, la litología presente en la zona de estudio denota rocas fracturadas con condiciones favorables para la infiltración de agua proveniente de las precipitaciones (temporada húmeda). Adicionalmente, otro aspecto que deberá ser valorado y evaluado con detenimiento, considerando el apoyo del modelamiento, tiene que ver con la configuración geológica de la estratificación en el emplazamiento y determinar según los análisis el funcionamiento hidrodinámico subterráneo.

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5.0 HIDROGRAFÍA E HIDROLOGÍA 5.1

Hidrografía Regional

La Autoridad Nacional del Agua (ANA) establece mediante la resolución ministerial RM-022-2008-AG que el método de delimitación y codificación de unidades hidrográficas para el Perú es la metodología de Pfafstetter, sistema desarrollado por el lng. Otto Pfafstetter. En ese contexto el área de estudio se ubica la región Hidrográfica de la Intercuenca Alto Huallaga (UH: 49849), perteneciente a la vertiente del Atlántico. Dicha zona tiene como límites por el este con la Cuenca Perene (UH: 49954) y por el oeste a la cuenca Mantaro (UH: 4996). La hidrografía regional se puede apreciar en el Plano 5.1 adjunto. La cuenca del río Huallaga se ubica políticamente en la zona Central del Perú, forma parte del departamento de Pasco, Huánuco, San Martin y Loreto. Y específicamente, la Intercuenca del Alto Huallaga solo ocupa los departamentos de Pasco, Huánuco y San Martin; y tiene una extensión 2

aproximada de 4,789.4 km . Es una cuenca húmeda en su integridad, sometida a precipitaciones significativas. El flujo de las aguas del río Huallaga viaja de norte a noreste y el origen de este nace en las alturas de Cerro de Pasco. Además, el cauce de este río tiene una pendiente promedio de 2.8 por ciento que baja de los 4,400 a 2,850 msnm.

5.2

Hidrografía Local

A nivel local, el área de estudio se emplaza sobre cuatro microcuencas que aportan al río Huallaga y al río Tingo; todas pertenecientes a la Intercuenca Alto Huallaga. Específicamente, el área de estudio hidrológico se subdivide en la microcuenca de la quebrada Atacocha, en la microcuenca Chinchao, en la microcuenca Tucun y en la microcuenca Machcan (Ver Figura 5.1).

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Figura 5.1

5.2.1 5.2.1.1

Diagrama Fluvial.

Características hidro-geomorfológica Microcuenca de la quebrada Atacocha

La quebrada Atacocha se forma por la confluencia de la quebrada Lalaquia, junto a pequeños aportes de otras quebradas de poco caudal, hasta el punto de confluencia con el río Huallaga, la microcuenca 2

tiene una extensión total de 7.91 km , con altitudes que varían desde 3,525 msnm en el punto más bajo, hasta 4,474 msnm en sus nacientes. Tiene en su mayoría una pendiente fuerte y escarpada (Ver plano 5.3). El cauce principal tiene una dirección de noreste a este y una longitud aproximada de 3.6 km. 5.2.1.2

Microcuenca de la quebrada Machcan

La quebrada Machcan se forma por los pequeños aportes de otras quebradas de poco caudal, hasta 2

el punto de confluencia con el río Tingo, la microcuenca tiene una extensión total de 6.66 km , con altitudes que varían desde 3,577 msnm en el punto más bajo, hasta 4,458 msnm en sus nacientes. Tiene en su mayoría una pendiente fuerte y escarpada (Ver plano 5.3). El cauce principal tiene una dirección de norte a noroeste y una longitud aproximada de 3.5 km.

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5.2.1.3

Microcuenca de la quebrada Tucun

La quebrada Tucun se forma por los pequeños aportes de otras quebradas de poco caudal, hasta el 2

punto de confluencia con el río Huallaga, la microcuenca tiene una extensión total de 17.11 km , con altitudes que varían desde 3,619 msnm en el punto más bajo, hasta 4,478 msnm en sus nacientes. Tiene en su mayoría una pendiente fuerte y escarpada (Ver plano 5.3). El cauce principal tiene una dirección de noreste a noroeste y una longitud aproximada de 5.7 km. 5.2.1.4

Microcuenca de la quebrada Chinchao

La quebrada Chinchao se forma por los pequeños aportes de otras quebradas de poco caudal, hasta 2

el punto de confluencia con el río Tingo, la microcuenca tiene una extensión total de 21.07 km , con altitudes que varían desde 3,851 msnm en el punto más bajo, hasta 4,509 msnm en sus nacientes. Tiene en su mayoría una pendiente fuerte y escarpada (Ver plano 5.3). El cauce principal tiene una dirección sur a sureste y una longitud aproximada de 4.5 km. El contorno de las microcuencas define la forma y superficie de estas, lo cual posee incidencia en el tiempo de respuesta, en lo que respecta al caudal evacuado. Así una cuenca alargada tendrá un diferente tiempo de concentración que una circular, al igual que el escurrimiento manifestará condiciones disímiles. En una cuenca circular, el agua recorre cauces secundarios antes de llegar a uno principal, en una cuenca alargada se presenta en general un solo cauce que es el principal y por ende el tiempo de concentración será menor que el caso anterior. Los principales parámetros forma de las microcuencas en estudio se detallan en la Tabla 5.1.

Tabla 5.1

Parámetros de forma de las Áreas de Drenaje en estudio Parámetros de Forma

Cuenca

Área 2 (km )

Atacocha Chinchao Tucun Machcan

7.9 21.1 17.1 6.7

Rectángulo Longitud Ancho Equivalente de promedio Coeficiente Factor Razón de Perímetro cauce de la de de Circularidad Lado Lado (km) principal cuenca compacidad forma (Rc) Mayor Menor (km) (km) (km) (km) 13.1 19.6 20.5 13.1

3.7 4.6 5.5 4.3

2.1 4.6 3.1 1.6

1.3 1.2 1.4 1.4

0.6 1.0 0.6 0.4

0.6 0.7 0.5 0.5

5.0 6.6 8.1 5.3

1.6 3.2 2.1 1.3

Parámetros de Relieve de las Áreas de Drenaje El relieve posee una incidencia más fuerte en la escorrentía que la forma, dado que a una mayor pendiente corresponderá un menor tiempo de concentración de las aguas en la red de drenaje y afluentes al curso principal. Es así como a una mayor pendiente corresponderá una menor duración de la concentración de las aguas de escorrentía en la red de drenaje y afluentes al curso principal.

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Los parámetros de relieve tienen mayor influencia sobre la respuesta hidrológica de la cuenca. Las relaciones área - elevación (Curvas hipsométricas) han sido determinados por las curvas y alturas características de las microcuencas. Para describir el relieve de una cuenca existen numerosos parámetros que han sido desarrollados por varios autores, entre los más utilizados destacan: •

Altitud máxima de la microcuenca (msnm).

•

Altitud mínima de la microcuenca (msnm).

•

Altitud media (msnm).

•

Pendiente media del cauce principal (Taylor y Schwarz).

•

Pendiente media de la microcuenca.

•

Índice de Pendiente.

Las altitudes medias son resultado de las curvas hipsométricas (Anexo C), cuyos valores se extraen del 50% del área acumulada de la microcuenca. Así también, la Tabla 5.2 muestra el resumen de los parámetros de relieve de las microcuencas en estudio.

Tabla 5.2

Parámetros de relieve de las Áreas de Drenaje en Estudio Parámetros de Relieve de la cuenca Pendiente Pendiente media de la del cauce Microcuenca principal (%) (%)

Cuenca

Altitud máxima (msnm)

Altitud mínima (msnm)

Altitud media (msnm)

Atacocha

4474

3525

4182

26

25

14

Chinchao

4509

3851

4133

14

18

10

Tucun

4478

3619

4143

16

20

10

Machcan

4458

3577

4254

21

20

13

5.3 5.3.1

índice de Pendiente

Análisis de Flujos Información Disponible de Flujos

La información disponible utilizada en la presente caracterización de caudales proviene de la información brindada por la U.M. Atacocha. Del total de datos, se han seleccionado los correspondientes a los puntos de salida de las microcuencas o de las áreas de aporte hidrológico delimitadas para el estudio.

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Tabla 5.3 Punto

EHA-10

Datos de Aforos Históricos

Coordenadas Este (m)

Norte (m)

369792

8830657

Microcuenca

Atacocha

MCH-13

364497

8835637

Machcan

MCH-12

364056

8834255

Tucun

Caudal (L/s)

Período de Registro

182.3

ene-13

156.3

feb-13

149.3

mar-13

8.5

jun-15

5.0

jul-16

41.1

jun-15

36.0

jul-16

La Tabla 5.3 muestra los puntos considerados para el análisis de flujo y el período de registro de los mismas.

5.4

Caudales Máximos

Para el diseño de infraestructura, es necesario contar con caudales máximos de eventos extremos. Se calcularon valores de caudales máximos instantáneos dividiendo las áreas de aporte hidrológico de interés. Utilizando la precipitación máxima en 24 horas para los períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 25, 50, 100, 200, 500 y 1000 años. Para la transformación de precipitación a escorrentía se ha utilizado el programa HEC-HMS (Versión 4.1). Los requerimientos para este método son características físicas como superficie de drenaje, el tiempo de concentración de las microcuencas, longitud, pendiente del cauce y estimación del número de curva. 5.4.1

Datos de Ingreso al Modelo

Los requerimientos para este método son los parámetros morfológicos y parámetros de drenaje, además se caracteriza al suelo con un parámetro empírico, esto es asignándole un Número de Curva, valor obtenido en referencia de las tablas emitidas por el Servicio de Conservación de Suelos (SCS, 1972). 5.4.2

Determinación de Número de Curva

El Servicio de Conservación de Suelos (SCS, 1972) ahora (NRCS) Servicio de Conservación de Recursos Naturales de los Estados Unidos de América, desarrolló el método de Número de Curva, el cual es un valor empírico estimado de los tipos de usos de suelos con los que ellos cuentan, sin embargo para el análisis se escoge el número de curva del suelo con características más próximas a la del modelo, como punto de partida, luego las variaciones las pueden ir determinando los resultados si no se obtiene un valor coherente. Después de un estudio se estableció asignarle un CN a cada uso

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de suelo presente en cada una de las microcuencas (Ver plano 5.4) y calcular un CN ponderado para cada una de ellas según, ya que algunas áreas de drenaje se ubican entre dos diferentes CN en condiciones normales (Ver plano 5.5). Tabla 5.4

Calculo del CN Ponderado

Uso de Suelo Terreno Pantanoso

Uso Minero/Zona Urbana

PajonalRoquedal

Vegetación Arbórea dispersa

89

72

67

73

Terreno con vegetación natural 66

Atacocha

0.04

1.43

6.35

0.01

Machcan

-

0.56

6.1

Tucun

-

-

Chinchao

1.27

0.6

Áreas de Aporte Hidrológico

5.4.3

Área Total (km2)

CN Ponderado

0.01

7.9

68

-

-

6.7

67

16.8

-

0.31

17.1

67

2.23

1.29

15.67

21.1

68

Determinación de otros parámetros de las cuencas

En la Tabla 5.5, se muestran los parámetros más representativos de las áreas para el cálculo de los caudales máximos. Tabla 5.5

Cuenca

Área (km2)

Perímetro (km)

Atacocha

7.9

13.1

Parámetros de Área de Drenaje Longitud de cauce principal (km)

Cota máx (msnm)

Cota min (msnm)

S (%)

Tc (min)

3.7

3525

4182

25

18.5

Chinchao

21.1

19.6

4.5

3851

4133

18

24.6

Tucun

17.1

20.5

5.7

3619

4143

20

28.2

Machcan

6.7

13.1

3.5

3577

4254

20

19.6

Existen diferentes formas de obtener el tiempo de concentración del flujo de las áreas, sin embargo se trabaja con un promedio de los métodos que consideren los datos más relevantes, a partir de ello se obtienen valores en horas. Además se determinó el coeficiente de almacenamiento cuyo valor depende del tiempo de concentración y está representado como una duración en horas. 5.4.4

Ejecución del modelo

La cuenca fue modelada como se muestra en el esquema de la Figura 5.2, tomando como zona de salida los límites del área de estudio para cada microcuenca.

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Figura 5.2

Esquema de conexiones entre puntos de control.

Se usó el método de bloques alternos para la distribución de las tormentas ya que es una forma simple para desarrollar un hietograma de diseño utilizando una curva de intensidad-duraciónfrecuencia. Este hidrograma, especifica la profundidad de precipitación que ocurre en n intervalos de tiempo sucesivos.

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5.4.5

Resultados

En la Tabla 5.6 se muestran los caudales picos estimados para diferentes períodos de retorno. Tabla 5.6

Caudales máximos para determinados períodos de retorno Caudal máximo para determinados períodos de retorno (m3/s)

Cuenca

2

5

10

20

25

50

100

200

500

1000

PMP

Atacocha

0.48

0.94

1.55

2.37

Machcan

0.31

0.59

1.02

1.63

2.67

3.8

5.21

6.93

9.76

12.37

44.16

1.86

2.73

3.82

5.16

7.4

9.47

Tucun

0.79

1.52

2.63

35.47

4.19

4.79

7.01

9.81

13.25

19

24.33

91.13

Chinchao

1.28

2.51

4.13

6.3

7.12

10.13

13.88

18.45

26.01

32.95

117.62

Por ejemplo, las estimaciones de caudal puntual máximo que se formara en la microcuenca Atacocha 3

para un período de retorno de 100 años, indicaron el siguiente resultado: Qmáx= 5.21 m /s.

5.5 5.5.1

Caudales Generados en el Tajo Glory Hole y Tajos Satélite Generación de Series estocásticas de precipitación

Como parte de los análisis para la cuantificación de agua a manejar en los tajos satélite y el tajo Glory Hole, se realizaron cálculos de escenarios climáticos. Estos escenarios climáticos permiten estimar el volumen de agua generado por escorrentía en las áreas de interés. Para este fin se utilizó información climática para generar escenarios de precipitación como input para el modelo. Se utilizó la precipitación asignada al proyecto, la cual ha sido obtenida desde la estación Atacocha. Esta estación ha sido extendida y completada con el fin de obtener un registro mayor al existente (ver sección 2.1). Los 63 años de la estación Atacocha permiten tener una serie de registros de precipitación consistentes que abarcan tanto años húmedos como años secos. Es decir, la serie de tiempo de precipitación mensual tiene la suficiente longitud para poder ser utilizada en un análisis de escenarios. Se generaron 100 series de 50 años de precipitación de los cuales se tomaron solo los primeros 9 años. 5.5.2

Fundamento Teórico

La simulación estocástica para el manejo de recursos hídricos ha sido una técnica utilizada desde hace varias décadas y aun usada en la actualidad. Este tipo de análisis estocástico para parámetros hidrológicos se realiza basándose en diversos modelos matemáticos. Existe una extensa literatura que referencia y sugiere modelos estocásticos (Salas, 1993; Hipel y McLeod, 1994). La selección del modelo estocástico que describa mejor el comportamiento de la serie estudiada depende de diversos factores, como las características físicas y estadísticas de los parámetros, así como también la disponibilidad de información, la complejidad del sistema y el propósito general del estudio.

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Dada una serie histórica hidrológica (precipitación, caudal, etc.), se espera que el modelo matemático seleccionado sea capaz de reproducir las características estadísticas de la serie. Para series hidrológicas se requiere adicionalmente que los modelos sean capaces de incorporar una dependencia a largo plazo y por lo tanto “memoria”. Más específicamente, en el caso de análisis hidrológico y balances a mediano plazo, se debe considerar el estudio en una serie de tiempo lo suficientemente prolongada para que pueda contener eventos máximos o mínimos y poder así evaluar el comportamiento de un sistema hidrológico a lo largo de un período de tiempo que sea representativo de la variabilidad estacional del ciclo hidrológico. En el caso que la serie de tiempo disponible no sea lo suficientemente larga, se puede generar una serie sintética, la cual incorpora una componente aleatoria (de un todo estocástico) que permite usar una serie de tiempo existente para producir una serie de tiempo más larga pero que mantiene las características estadísticas de la serie original. 5.5.3

Análisis Previo

Para la precipitación de la zona del proyecto, se procedió a utilizar el software SAMS versión 2007 (Stochastic Analisys, Modelling, and Simulation), elaborado por el U.S. BUREAU OF RECLAMATION y COLORADO STATE UNIVERSITY (Hydrologic Science and Engineering). Se tomó como serie original, la precipitación total mensual asignada a la zona del proyecto. Esta serie comprende el período 1965-2014. Una de las condiciones para la generación estocástica de series de tiempo es que la distribución de probabilidades de la serie sea normal, de lo contrario se debe transformar la serie para hacerla normal. Debido a esto, el primer paso del análisis consiste en evaluar si la serie anual de precipitación corresponde a una distribución normal de probabilidades. Para verificar la normalidad de la transformación, se utilizaron dos test. El test de asimetría (Snedecor y Cochran, 1980) y el test de coeficiente de correlación de Filliben (Filliben, 1975) los cuales fueron aplicados a un 10% de nivel de significancia. Se realizó un proceso iterativo para escoger la distribución de probabilidades que represente mejor a la serie analizada. Se probaron transformaciones Logarítmicas, Exponenciales, tipo función Gamma, Box-Cox, etc. La Tabla 5.7 muestra los parámetros de transformación de la serie anual de precipitación. Los test de asimetría y de normalidad para esta transformación son aceptados, por lo que se puede considerar la serie transformada utilizando una distribución exponencial. La Figura 5.3 muestra la comparación grafica de las series original y transformada. Se observa que al ser la serie anual la que está siendo transformada, su distribución ya es bastante regular. De la observación de la Figura 5.3 también se desprende que debido a que la serie de tiempo disponible es tan corta, la

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dispersión de sus valores es pequeña, es decir la desviación estándar resulta ser un valor menor que el esperado para una serie de tiempo más grande.

Tabla 5.7

Transformación de serie anual de precipitación Parámetro

Serie Anual

Transformación Logarítmica

Figura 5.3

(a)

(b)

1929.21

1

Pruebas de Normalidad Test de Asimetría ±0.5335 Prueba -0.0243

Aceptado

Test de Normalidad (Filliben) 0.9804 Prueba 0.9877

Aceptado

Comparación Serie Original y Transformada.

Una vez que se tiene la serie transformada, se estudia el modelo matemático que represente mejor a la serie. Estos modelos matemáticos son series de ecuaciones (modelos) paramétricos y no paramétricos. Para este caso se analizarán solo los modelos univariados, es decir los que solo dependen se la serie de tiempo a analizar. Para el ajuste de modelos paramétricos generalmente se estandariza la serie de datos. Es decir, primero se le extrae el promedio. Luego se le divide por la desviación estándar de ese mes. El objetivo de esta estandarización es lograr que estos residuos tengan un promedio igual a cero y una desviación estándar de 1. En general la ecuación de los modelos autorregresivos es de la siguiente manera: 𝑝𝑝

𝑞𝑞

𝑖𝑖=1

𝑗𝑗=1

𝑌𝑌 = � ∅𝑖𝑖 𝑌𝑌𝑡𝑡−𝑖𝑖 + 𝜀𝜀𝑡𝑡 − � 𝜃𝜃𝑗𝑗 𝜀𝜀𝑡𝑡−𝑗𝑗 Donde Yt es el proceso de precipitación para el año t, que tiene una distribución normal y media cero. εt representa el termino no correlacionado aleatorío y con distribución normal, mientras φ son los parámetros autorregresivos y θ son los parámetros de la media móvil.

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Tabla 5.8

Resumen de modelos matemáticos autorregresivos analizados

Modelo ARMA (p,q)

Método de Estimación

ARMA (1,0)

Parámetros de Media Móvil PHI (4) THT (1) THT (2)

Parámetros Autorregresivos

Criterio Akaike (AIC)

PHI (1)

PHI (2)

PHI (3)

Momentos

0.090944

--

--

--

--

--

66.677

ARMA (1,1)

Mínimos Cuadrados

-0.111124

--

--

--

-0.203827

--

68.861

ARMA (2,0)

Momentos

0.092630

-0.018530

--

--

--

--

68.862

Luego de analizar los modelos propuestos se consideró que el modelo ARMA (1,0) es el que mejor puede representar la serie de precipitación histórica. La Tabla 5.8 muestra los parámetros de cada modelo y su respectivo valor de AIC. Se observa que el modelo ARMA (1,0) es el que tiene el menor valor de AIC, es decir, presenta una mejor capacidad para no perder información al representar la serie de tiempo, por lo que se escoge este modelo para la generación de la serie sintética. 5.5.4

Generación de series

Para la generación de series de tiempo se procedió de la siguiente manera: •

Se consideraron series del tipo autorregresivos de media móvil (ARMA).

•

Se probaron con diferentes combinaciones de orden de autorregresión y medias móviles.

•

Se compararon los modelos usando el criterio de Akaike para identificar el modelo con menor perdida de información al generar la serie.

Luego de escoger el modelo, se procedió a desagregar el modelo anual para obtener series mensuales. La desagregación se realizó con el método de Lane (1981). Se generaron 100 series sintéticas para un período de 50 años. 5.5.5

Escorrentía en los Tajos

Se ha estimado el flujo de aguas superficiales en el entorno de los tres tajos, producto de la escorrentía superficial. La metodología empleada para la estimación de la escorrentía superficial, se basa en la aplicación de un coeficiente de escorrentía, este coeficiente de escorrentía fue obtenido del estudio de zonas de vida realizado por ONERN (1980). La Tabla 5.9 muestra el resumen de los coeficientes de escorrentía mensual aplicados a los 100 escenarios de precipitación.

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Tabla 5.9

Coeficiente de Escorrentía

Coeficiente de escorrentía Zona de Vida

Ce (%)

Pmh- SAT

0.68

Del análisis mensual de los escenarios de precipitación, se puede apreciar que los valores de la escorrentía superficial, son bastante bajos, variando entre 0.1 y 0.9 l/s para el tajo Este, 1 y 8 l/s en el Glory Hole y 0.2 a 2.0 l/s en el tajo oeste. La Figura 5.4, Figura 5.5 y Figura 5.6 muestran la variacion mensual de caudales a lo largo de las etapas del proyecto

Figura 5.4

Figura 5.5

Evolución de Caudales Calculados de Pit Este.

Evolución de Caudales Calculados de Glory Hole.

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Figura 5.6

5.6

Evolución de Caudales Calculados de Pit Oeste.

Balance Hídrico

El balance hídrico realizado para la zona de estudio comprende el uso de un modelo precipitaciónescorrentía que permita también la estimación de la recarga con el fin de alimentar de la información necesaria al modelo hidrogeológico. Tomando en consideración esta necesidad se tuvo por conveniente utilizar el modelo Lutz Scholz. El modelo de Lutz Scholz fue desarrollado por el experto del mismo nombre para cuencas de la sierra peruana, entre los años 1979-1980, en el marco de cooperación técnica de la República de Alemania a través del Plan Meris II. El modelo se desarrolló tomando en consideración parámetros físicos y meteorológicos de las cuencas. Los parámetros más importantes del modelo son: la precipitación efectiva, coeficiente de escorrentía, coeficiente de agotamiento, retención, abastecimiento, gasto de la retención y precipitación total mensual. Estos parámetros fueron determinados a partir de la caracterización hidrológica y de escorrentía desarrollados en las secciones anteriores. El coeficiente de escorrentía fue estimado en base a la metodología establecida por L.R. Holdridge quien toma como base principal el “Mapa Ecológico del Perú” elaborado por la ONERN en el año 1976, el mismo que determina, de acuerdo al sistema establecido, la distribución geográfica de las Zonas de Vida existentes en el territorio nacional (ver plano 2.3). Para el cálculo de retención se utilizó un valor inicial de 30 mm/año de acuerdo a las características de cobertura vegetal. Así también para calibrar los resultados, estos se compararon con la información de flujos disponible en la sección 5.3.

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5.6.1

Balance hídrico de la microcuenca Atacocha

La Tabla 5.10 muestra el proceso de calibración de los datos mensuales para el año promedio. Como se observa en la tabla, el gasto acumulado para el año promedio es de 3.2 mm, lo cual genera unos caudales en época seca que varían entre 15.1 y 21.2 L/s. Con la calibración mostrada, se procedió a generar una serie sintética de caudales.

Tabla 5.10

Estimacion de los flujos promedio mensuales

Precipitación Mes

Mensual

Contribución de la Retención

Efectiva

Gasto

PE II

PE III

PE

mm

mm

mm

mm

ENE

136

51.0

76.5

93.8

FEB

153

66.6

93.3

MAR

134

49.1

ABR

78

MAY

bi

Abastecimiento Gi

ai

Descarga Mensual Generado

Ai

mm

Qi

mm

mm

L/s

0.300

0.9

92.8

274.2

111.4

0.300

0.9

110.5

361.3

74.4

91.5

0.050

0.2

91.3

269.7

13.6

23.1

29.5

0.475

1.68

0.000

0.0

31.2

95.3

37

3.9

7.5

10.0

0.226

0.80

0.000

0.0

10.8

31.8

JUN

15

1.6

3.4

4.6

0.107

0.38

0.000

0.0

4.9

15.1

JUL

20

2.1

4.3

5.7

0.051

0.18

0.000

0.0

5.9

17.5

AGO

25

2.6

5.3

7.1

0.024

0.09

0.000

0.0

7.2

21.2

SEP

53

6.5

11.7

15.3

0.012

0.04

0.000

0.0

15.3

46.7

OCT

93

20.6

34.3

43.6

0.100

0.3

43.3

127.8

NOV

89

18.4

30.8

39.2

0.000

0.0

39.2

119.6

DIC

117

35.5

56.8

71.3

0.250

0.8

70.5

208.2

AÑO

951

271.6

421.3

522.9

1.0

3.2

522.9

0.896

3.2

La Tabla 5.11 muestra los resultados de los caudales mensuales para el año promedio. Se observa que el régimen de flujo en la quebrada presenta una alta variación temporal. El caudal mensual promedio para el año presenta valores que varían desde 15.1 L/s y 17.7 L/s en los meses de Junio y Julio hasta 357.5 L/s en el mes de febrero.

Tabla 5.11

Estimacion de los flujos promedio mensuales

Meses

Caudal Promedio (L/s)

Ene

273.5

Feb

357.5

Mar

268.7

Abr

106.0

May

35.1

Jun

15.1

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Página 70 297_16-ITE-003 Noviembre 2016

5.6.2

Meses

Caudal Promedio (L/s)

Jul

17.7

Ago

22.0

Sep

52.7

Oct

139.0

Nov

130.8

Dic

212.0

Anual

135.8

Balance hídrico de la microcuenca Machcan

La Tabla 5.10 muestra el proceso de calibración de los datos mensuales para el año promedio. Como se observa en la tabla, el gasto acumulado para el año promedio es de 4.5 mm, lo cual genera unos caudales en época seca que varían entre 12.3 y 16.8 L/s. Con la calibración mostrada, se procedió a generar una serie sintética de caudales.

Tabla 5.12

Estimacion de los flujos promedio mensuales

Precipitación Mes

Mensual

Contribución de la Retención

Efectiva

Gasto

PE II

PE III

PE

mm

mm

mm

mm

ENE

136

51.0

76.5

89.3

bi

Abastecimiento Gi

ai

mm

Descarga Mensual Generado

Ai

Qi

mm

mm

L/s

0.300

1.4

88.0

218.8

FEB

153

66.6

93.3

106.8

0.300

1.4

105.4

290.2

MAR

134

49.1

74.4

87.1

0.050

0.2

86.9

216.0

ABR

78

13.6

23.1

27.9

0.469

2.42

0.000

0.0

30.3

77.9

MAY

37

3.9

7.5

9.3

0.220

1.13

0.000

0.0

10.5

26.1

JUN

15

1.6

3.4

4.3

0.103

0.53

0.000

0.0

4.8

12.3

JUL

20

2.1

4.3

5.4

0.048

0.25

0.000

0.0

5.6

14.0

AGO

25

2.6

5.3

6.6

0.023

0.12

0.000

0.0

6.7

16.8

SEP

53

6.5

11.7

14.4

0.011

0.05

0.000

0.0

14.4

37.0

OCT

93

20.6

34.3

41.2

0.100

0.5

40.8

101.3

NOV

89

18.4

30.8

37.0

0.000

0.0

37.0

95.2

DIC

117

35.5

56.8

67.6

0.250

1.1

66.4

165.2

AÑO

951

271.6

421.3

496.8

1.0

4.5

496.8

0.875

4.5

La Tabla 5.11 muestra los resultados de los caudales mensuales para el año promedio. Se observa que el régimen de flujo en la quebrada presenta una alta variación temporal. El caudal mensual promedio para el año presenta valores que varían desde 12.5 L/s y 14.3 L/s en los meses de Junio y Julio hasta 287.8 L/s en el mes de febrero.

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Tabla 5.13

5.6.3

Estimacion de los flujos promedio mensuales

Meses

Caudal Promedio (L/s)

Ene

219.3

Feb

287.8

Mar

216.4

Abr

86.1

May

28.7

Jun

12.5

Jul

14.3

Ago

17.6

Sep

41.8

Oct

110.2

Nov

104.4

Dic

169.1

Anual

109.0

Balance hídrico de la microcuenca Tucun

La Tabla 5.10 muestra el proceso de calibración de los datos mensuales para el año promedio. Como se observa en la tabla, el gasto acumulado para el año promedio es de 4.7 mm, lo cual genera unos caudales en época seca que varían entre 46.0 y 53.1 L/s. Con la calibración mostrada, se procedió posteriormente a generar una serie sintética de caudales.

Tabla 5.14

Estimacion de los flujos promedio mensuales

Precipitación Mes

Mensual

Contribución de la Retención

Efectiva

Gasto

PE II

PE III

PE

mm

mm

mm

mm

ENE

136

51.0

76.5

120.4

FEB

153

66.6

93.3

MAR

134

49.1

ABR

78

MAY

bi

Abastecimiento Gi

ai

mm

Descarga Mensual Generado

Ai

Qi

mm

mm

L/s

0.300

1.4

119.0

759.9

139.4

0.300

1.4

138.0

975.2

74.4

117.9

0.050

0.2

117.6

750.9

13.6

23.1

39.5

0.504

2.36

0.000

0.0

41.8

276.1

37

3.9

7.5

13.8

0.254

1.19

0.000

0.0

14.9

95.4

JUN

15

1.6

3.4

6.4

0.128

0.60

0.000

0.0

7.0

46.0

JUL

20

2.1

4.3

8.0

0.064

0.30

0.000

0.0

8.3

53.1

AGO

25

2.6

5.3

9.9

0.032

0.15

0.000

0.0

10.0

63.9

SEP

53

6.5

11.7

20.7

0.016

0.08

0.000

0.0

20.8

137.3

OCT

93

20.6

34.3

57.9

0.100

0.5

57.4

366.6

NOV

89

18.4

30.8

52.1

0.000

0.0

52.1

344.0

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Precipitación Mes

Mensual

Contribución de la Retención

Efectiva

Gasto

PE II

PE III

PE

mm

mm

mm

mm DIC

117

35.5

56.8

93.6

AÑO

951

271.6

421.3

679.5

bi

Abastecimiento Gi

ai

Ai

mm

0.999

4.7

Descarga Mensual Generado

mm

Qi mm

L/s 589.8

0.250

1.2

92.4

1.0

4.7

679.5

La Tabla 5.11 muestra los resultados de los caudales mensuales para el año promedio. Se observa que el régimen de flujo en la quebrada presenta una alta variación temporal. El caudal mensual promedio para el año presenta valores que varían desde 46.1 L/s y 53.6 L/s en los meses de Junio y Julio hasta 954.7 L/s en el mes de febrero.

Tabla 5.15

5.6.4

Estimacion de los flujos promedio mensuales

Meses

Caudal Promedio (L/s)

Ene

742.7

Feb

954.7

Mar

733.1

Abr

304.8

May

104.4

Jun

46.1

Jul

53.6

Ago

66.1

Sep

153.7

Oct

391.3

Nov

372.8

Dic

585.7

Anual

375.8

Balance hídrico de la microcuenca Chinchao

La Tabla 5.10 muestra el proceso de calibración de los datos mensuales para el año promedio. Como se observa en la tabla, el gasto acumulado para el año promedio es de 2.6 mm, lo cual genera unos caudales en época seca que varían entre 44.0 y 51.6 L/s. Con la calibración mostrada, se procedió posteriormente a generar una serie sintética de caudales.

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Tabla 5.16

Estimacion de los flujos promedio mensuales

Precipitación Mes

Mensual

Contribución de la Retención

Efectiva

Gasto

PE II

PE III

PE

mm

mm

mm

mm

ENE

136

51.0

76.5

101.3

FEB

153

66.6

93.3

MAR

134

49.1

ABR

78

MAY

bi

Abastecimiento Gi

ai

Descarga Mensual Generado

Ai

mm

Qi

mm

mm

L/s

0.300

0.8

100.6

791.1

119.4

0.300

0.8

118.6

1032.9

74.4

99.0

0.050

0.1

98.8

777.5

13.6

23.1

32.4

0.512

1.30

0.000

0.0

33.7

273.7

37

3.9

7.5

11.1

0.262

0.66

0.000

0.0

11.7

92.2

JUN

15

1.6

3.4

5.1

0.134

0.34

0.000

0.0

5.4

44.0

JUL

20

2.1

4.3

6.4

0.069

0.17

0.000

0.0

6.6

51.6

AGO

25

2.6

5.3

7.9

0.035

0.09

0.000

0.0

8.0

62.6

SEP

53

6.5

11.7

16.8

0.018

0.05

0.000

0.0

16.9

137.1

OCT

93

20.6

34.3

47.7

0.100

0.3

47.4

372.8

NOV

89

18.4

30.8

42.9

0.000

0.0

42.9

348.5

DIC

117

35.5

56.8

77.6

0.250

0.7

76.9

605.3

AÑO

951

271.6

421.3

567.4

1.0

2.6

567.4

1.030

2.6

La Tabla 5.11 muestra los resultados de los caudales mensuales para el año promedio. Se observa que el régimen de flujo en la quebrada presenta una alta variación temporal. El caudal mensual promedio para el año presenta valores que varían desde 43.8 L/s y 51.9 L/s en los meses de Junio y Julio hasta 1018.1 L/s en el mes de febrero.

Tabla 5.17

Estimacion de los flujos promedio mensuales

Meses

Caudal Promedio (L/s)

Ene

783.5

Feb

1018.1

Mar

768.9

Abr

305.3

May

101.5

Jun

43.8

Jul

51.9

Ago

64.5

Sep

154.4

Oct

403.8

Nov

379.7

Dic

611.4

Anual

390.5

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Página 74 297_16-ITE-003 Noviembre 2016

6.0 CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA 6.1

Inventario de fuentes de aguas subterráneas

En el área de estudio se han identificado fuentes de agua subterráneas que corresponden a: 1) Manantiales y/o afloramientos en superficie; 2) Drenaje de interior mina y 3) Piezómetros de monitoreo. Dicho inventario, ha permitido evaluar el comportamiento hidrodinámico subterráneo del área de estudio. A continuación se indica de forma breve y concisa el inventario y los trabajos realizados. 6.1.1

Manantiales

Los manantiales en la zona de estudio fueron inventariados en las campañas de campo (época húmeda). Se identificaron 02 manantiales. Las fichas del inventario se muestran en el Anexo D.1. La Tabla 6.1 muestra el resumen de las coordenadas y los registros de los principales parámetros físicoquímicos. Tabla 6.1 Coordenadas Punto

Ubicación de manantiales

Fecha de Registro

Q(L/s)

pH

CE (µS/cm)

T (°C)

Oxígeno Disuelto (mg/L)

Método

Este (m) Norte (m) M-01

368114

8829432

22/03/16

0.97

9.81

504

11.88

-

Volumétrico

M-02

367016

8830743

18/06/15

0.57

7.62

1116

12.90

4.73

Volumétrico

6.1.2

Piezómetros de monitoreo

En marzo del 2016 el personal de Amphos 21 realizó un inventario de todos los piezómetros existentes en la UM Atacocha. Como resultado de esta se logró registrar un total de 33 piezómetros, siendo 29 piezómetros los operativos y con los que se trabajará en la presente sección del informe. Cabe mencionar que de los tres (03) piezómetros instalados en la zona San Gerardo 02 se encuentran destruidos y 01 piezómetro se encuentra seco (Ver plano 3.3). De los 29 piezómetros operativos, 08 son del tipo cuerda vibrante (04 instalados en el dique del depósito de relaves Atacocha y 04 en los alrededores del vaso del depósito de relaves) y 21 piezómetros de tipo Casagrande. Del total de piezómetros operativos 21 cuentan con diseños de instalación (intervalos de filtro) y de 08 piezómetros se desconoce el corte constructivo. 6.1.3

Drenaje de interior mina

Para tener el nivel piezométrico desaturado en interior mina, la UM Atacocha, cuenta con estaciones de bombeo ubicados en distintos niveles. En el nivel 2890, 2940, 3060, 3180, 3360, y nivel 3480. El

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agua subterránea procedente de cada uno de los niveles es conducida al nivel 3600, por donde parte del agua es captada para procesos de la planta concentradora y el resto es descargada a la quebrada Atacocha. Para el presente informe no se cuenta con un registro de caudales de bombeo de mina, sólo se cuenta con una medida puntual en la descarga de la bocamina del nivel 3600 con un flujo de 83.30 L/s, el registro fue realizado en la campaña de campo de junio del 2016.

6.2

Propiedades Hidráulicas

La información relacionada con los parámetros hidráulicos de los materiales ha sido obtenida tanto de la información existente en estudios previos y a partir de ensayos hidráulicos ejecutados por Amphos 21. Se dispone de un total de 83 pruebas hidráulicas, de éstas 29 pruebas fueron ejecutadas por Amphos 21 y las 54 restantes fueron obtenidas de estudios anteriores. Par el presente documento, se cuenta con pruebas de tipo Lugeon, pruebas de recuperación y ensayos Slug en piezómetros, ensayos de Lefranc de tipo carga constante y variable y pruebas de infiltración realizados en materiales cuaternarios. Las pruebas de Lugeon fueron ejecutadas en tramos de roca fracturada (Calizas de la Formación Chambará y roca intrusiva). Las pruebas de infiltración fueron realizadas en el interior de calicatas excavadas hasta una profundidad 1.2 m en promedio. El resto de pruebas hidráulicas fueron realizadas en el interior de los piezómetros existentes, la litología corresponden principalmente a calizas de la formación Chambará, y tramos de brecha calcárea. Los ensayos de Lugeon realizados en la zona San Gerardo han permitido determinar la -7

permeabilidad de las rocas intrusivas que varían entre 2.6 x 10

-7

y 8.8.4 x 10 m/d. Asimismo, las -4

-8

permeabilidades para las calizas del Grupo Pucará varían entre 2.9 x 10 y 6.1 x 10 cm/s. Las pruebas del tipo Lefanc fueron realizados en los sondajes PB-01, PB-02, PB-03 y PB-04 ubicados al Noreste del depósito de relaves Atacocha. Litológicamente la zona está formada por las calizas de la Formación Chambará (algunos tramos se muestra brechada). Las pruebas de Lefranc han -5

-3

determinado valores de permeabilidad que varían entre 5.31 x 10 cm/s y 4.17 x10 cm/s para la litología anteriormente mencionada. La Tabla 6.2 muestra resumen de las pruebas de infiltración y la Tabla 6.3 muestra el resumen de permeabilidad de los ensayos realizados en piezómetros existentes.

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Página 76 297_16-ITE-003 Noviembre 2016

Tabla 6.2

Coordenadas Este (m)

Norte (m)

Tipo de Ensayo

C-1

3674821.9

8831522.7

P. Infiltración

1.10

1.19E-07

C-2

367540.7

8831568.6

P. Infiltración

1.10

4.77E-08

C-3

367565.2

8831526.1

P. Infiltración

1.20

2.39E-08

C-4

367503.7

8831591.5

P. Infiltración

1.10

7.16E-08

C-5

367593.8

8831622.5

P. Infiltración

1.20

2.39E-08

Punto

Tabla 6.3 Punto

PZ-1

PZ-2

PZ-3

PB-01

PB-02

Resumen de pruebas de infiltración

Este (m)

Norte (m)

367127

8830040

367447

367469

367600

Permeabilidad (m/s)

Resumen de permeabilidades en los piezómetros existentes

Coordenadas

367394

Profundidad de Ensayo (m)

8830058

8829966

8831572

8831675

Tipo de Ensayo

Tramo de Ensayo (m)

Profundidad promedio

Permeabilidad (cm/s)

P. Lugeon

10.00

15.00

12.50

2.20E-04

P. Lugeon

25

30.00

27.50

2.40E-04

P. Lugeon

35

40.00

37.50

7.40E-04

P. Lugeon

10

15.00

12.50

5.30E-05

P. Lugeon

25

30.00

27.50

1.50E-04

P. Lugeon

35

40.00

37.50

6.80E-05

P. Lugeon

4.5

15.00

9.75

4.40E-04

P. Lugeon

22

30.00

26.00

4.80E-04

P. Lugeon

32

40.00

36.00

3.20E-04

L. Constante

4

5.00

4.50

1.62E-03

L. Variable

9

10.00

9.50

1.18E-04

L. Constante

14

15.00

14.50

9.83E-04

L. Constante

19

20.00

19.50

1.52E-03

L. Constante

24

25.00

24.50

7.87E-04

L. Constante

29

30.00

29.50

7.42E-04

L. Constante

34

35.00

34.50

5.68E-04

L. Constante

39

40.00

39.50

4.55E-04

L. Constante

44

45.00

44.50

3.44E-04

L. Constante

49

50.00

49.50

4.71E-04

L. Constante

54

55.00

54.50

8.06E-04

L. Constante

59

60.00

59.50

7.42E-04

L. Constante

4

5.00

4.50

4.17E-03

L. Constante

9

10.00

9.50

1.41E-03

L. Constante

14

15.00

14.50

9.74E-04

L. Constante

19

20.00

19.50

8.51E-04

L. Constante

24

25.00

24.50

4.22E-04

L. Constante

29

30.00

29.50

4.10E-04

L. Constante

34

35.00

34.50

1.31E-03

L. Constante

39

40.00

39.50

1.19E-03

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Página 77 297_16-ITE-003 Noviembre 2016

Punto

PB-03

PB-04

Coordenadas Este (m)

367530

367668

Norte (m)

8831472

8831553

Tipo de Ensayo

Tramo de Ensayo (m)

Profundidad promedio

Permeabilidad (cm/s)

L. Variable

4

5.00

4.50

1.20E-04

L. Variable

9

10.00

9.50

1.05E-04

L. Constante

14

15.00

14.50

7.61E-04

L. Variable

19

20.00

19.50

1.02E-04

L. Variable

24

25.00

24.50

1.04E-04

L. Variable

29

30.00

29.50

1.16E-04

L. Variable

34

35.00

34.50

1.03E-04

L. Variable

39

40.00

39.50

1.02E-04

L. Variable

44

45.00

44.50

1.46E-04

L. Variable

49

50.00

49.50

1.61E-04

L. Variable

54

55.00

54.50

1.76E-04

L. Variable

59

60.00

59.50

1.26E-04

L. Constante

4

5.00

4.50

4.17E-03

L. Constante

9

10.00

9.50

1.41E-03

L. Constante

14

15.00

14.50

9.74E-04

L. Variable

19

20.00

19.50

1.51E-04

L. Variable

24

25.00

24.50

1.12E-04

L. Variable

29

30.00

29.50

1.03E-04

L. Variable

34

35.00

34.50

1.11E-04

L. Constante

39

40.00

39.50

2.20E-04

P. Recuperación AVAT-06A

AVAT-07

367197

366565

8830460

8831143

Slug Descenso Slug Recuperación P. Recuperación

8.09E-05 56.40

81.50

68.95

1.15E-04 121.60

149.40

135.50

P. Recuperación AVAT-08

AVAT-09

AVAT-10

366682

367472

368096

8830275

8830319

8830273

PB-01

367469

8831572

PB-03

367530

8831472

Slug Descenso Slug Recuperación P. Recuperación Slug Recuperación P. Recuperación Slug Descenso Slug Recuperación P. Recuperación

PZ-04

367090

8830720

Slug Descenso

2.70E-04 3.99E-04

54.20

79.10

66.65

4.30E-03 8.03E-03 1.26E-03

36.65

59.25

47.95

6.36E-03 8.78E-04

36.90

59.80

48.35

8.28E-03 8.12E-03

56.00

60.00

58.00

56.00

60.00

58.00

Slug Descenso Slug Recuperación P. Recuperación

1.17E-04

1.67E-03 1.75E-03 2.19E-03

8.60

17.33

12.97

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1.30E-02 1.58E-02

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Coordenadas

Punto

Este (m)

PZ-05

367127

8830627

PZ-07

367021

8830716

PZMA-04

PZMA-05

6.2.1

367236

367249

Tramo de Ensayo (m)

Tipo de Ensayo

Norte (m)

Slug Recuperación P. Recuperación

7.22

14.44

10.83

10.46

20.92

15.69

4.56E-02 1.13E-01 2.54E-01 2.93E-04

Slug Descenso Slug Recuperación Slug Descenso Slug Recuperación

8831688

Permeabilidad (cm/s) 1.40E-02

Slug Descenso Slug Recuperación P. Recuperación

8830429

Profundidad promedio

17.00

34.50

25.75

2.02E-03 4.32E-04 2.04E-03

17.00

35.20

26.10

2.51E-03

Conductividad Hidráulica

Se cuenta con un total de 80 pruebas de permeabilidad las cuales se distribuyen de la siguiente manera: •

09 ensayos de recuperación en los piezómetros AVAT-6A, AVAT-07, AVAT-08, AVAT-09, AVAT-10, PB-01, PZ-04, PZ-05 y PZMA-04.

•

17 pruebas Slug realizadas en los piezómetros AVAT-6A (Slug descenso y recuperación), AVAT-08 (Slug descenso y recuperación), AVAT-09 (Slug recuperación), AVAT-10 (Slug descenso y recuperación), PB-03 (Slug descenso y recuperación), PZ-04 (Slug descenso y recuperación), PZ-07 (Slug descenso y recuperación), PZMA-04 (Slug descenso y recuperación) y PZMA-05 (Slug descenso y recuperación).

•

05 pruebas de Infiltración realizadas en los materiales cuaternarios.

•

09 Pruebas Lugeon realizados en las rocas intrusivas y calizas del Grupo Pucará (Fm. Chambará) en la zona San Gerardo.

•

40 pruebas de Lefranc de tipo Carga Variable y Carga Constante realizadas en las calizas de la Formación Chambará y zonas de brecha de la misma litología.

Para un mejor entendimiento se ha agrupado los valores de la conductividad hidráulica por litologías. La Tabla 6.4 muestra la conductividad hidráulica en la Formación Chambará. Las diferentes pruebas hidráulicas realizadas indican que el valor de la permeabilidad para las calizas de la Formación -5

-1

Chambará varía entre 5.3 x 10 m/d y 2.54 x 10

m/d. Los valores más bajos de permeabilidad

corresponden a las calizas poco fracturadas y los valores más altos están a las calizas con mayor grado de fracturación. La conductividad hidráulica en la Formación Chambará disminuye a medida que la profundidad incrementa, este hecho se relaciona a que las Calizas a medida que incrementa su profundidad disminuye la densidad de las fracturas y están menos conectadas (ver Figura 6.1).

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Página 79 297_16-ITE-003 Noviembre 2016

Tabla 6.4

Conductividad hidráulica en la Formación Chambará

Piezómetro

Profundidad Promedio de Ensayo (m)

K (m/d)

Tipo de Prueba Hidráulica

PZ-02

12.50

5.30E-05

P. Lugeon

PZ-02

27.50

1.50E-04

P. Lugeon

PZ-02

37.50

6.80E-05

P. Lugeon

PZ-03

9.75

4.40E-04

P. Lugeon

PZ-03

26.00

4.80E-04

P. Lugeon

PB-03

4.50

1.20E-04

L. Variable (*)

PB-03

9.50

1.05E-04

L. Variable (*)

PB-03

14.50

7.61E-04

L. Constante (**)

PB-03

19.50

1.02E-04

L. Variable (*)

PB-03

58.00

1.75E-03

Slug Descenso

PB-03

58.00

2.19E-03

Slug Recuperación

PB-04

4.50

4.17E-03

L. Constante (**)

PB-04

9.50

1.41E-03

L. Constante (**)

PB-04

14.50

9.74E-04

L. Constante (**)

PB-04

19.50

1.51E-04

L. Variable (*)

AVAT-10

48.35

8.78E-04

P. Recuperación

AVAT-10

48.35

8.28E-03

Slug Descenso

AVAT-10

48.35

8.12E-03

Slug Recuperación

PZ-04

12.97

1.30E-02

P. Recuperación

PZ-04

12.97

1.58E-02

Slug Descenso

PZ-04

12.97

1.40E-02

Slug Recuperación

PZ-05

10.83

4.56E-02

P. Recuperación

PZ-07

15.69

1.13E-01

Slug Descenso

PZ-07

15.69

2.54E-01

Slug Recuperación

PZMA-04

25.75

2.93E-04

P. Recuperación

PZMA-04

25.75

2.02E-03

Slug Descenso

PZMA-04

25.75

4.32E-04

Slug Recuperación

PZMA-05

26.10

2.04E-03

Slug Descenso

PZMA-05

26.10

2.51E-03

Slug Recuperación

(*) Ensayos de Lefranc carga variable (**) Ensayos de Lefranc carga constante

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Figura 6.1

Relación de conductividad hidráulica Vs. Profundidad en Formación Chambará.

Las pruebas hidráulicas realizadas en el pórfido dacitico (ver Tabla 6.5) que corresponde al intrusivo, indican que los valores de la conductividad hidráulica expresada en media geométrica es de 10.73 x -4

10

m/d. La Figura 6.2 Ilustra la relación de la conductividad hidráulica con la profundidad (la

profundidad promedio de ensayo es con respecto a la cota del sondeo), Para esta litología no se cuenta con un registro amplio de pruebas, pero de acuerdo a nuestra experiencia en litologías similares, los valores de permeabilidad decrecen con la profundidad.

Tabla 6.5

Conductividad hidráulica en roca intrusiva

Piezómetro

Profundidad Promedio de Ensayo (m)

K (m/d)

Tipo de Prueba Hidráulica

PZ-01

12.5

2.20E-04

P. Lugeon

PZ-01

27.5

2.40E-04

P. Lugeon

PZ-01

37.5

7.40E-04

P. Lugeon

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Página 81 297_16-ITE-003 Noviembre 2016

Figura 6.2

Relación de conductividad hidráulica Vs. Profundidad en roca Intrusiva.

Para poder determinar la conductividad hidráulica de las brechas calcáreas, se cuenta con 40 pruebas hidráulicas (Lefranc carga constante y variable, pruebas de Lugeon, pruebas de recuperación y pruebas Slug). La conductividad hidráulica obtenida varía de 8.03 x10 10

-3

-5

hasta 8.09 x

m/d. La Tabla 6.6, muestra en resumen los valores de permeabilidad obtenidos y recopilados en

diferentes estudios. La Figura 6.3 muestra la relación de la conductividad hidráulica y la profundidad.

Tabla 6.6

Conductividad hidráulica en brechas calcáreas

Piezómetro

Profundidad Promedio de Ensayo (m)

K (m/d)

Tipo de Prueba Hidráulica

PZ-03

36.00

3.20E-04

P. Lugeon

PB-01

4.50

1.62E-03

L. Constante

PB-01

9.50

1.18E-04

L. Variable (*)

PB-01

14.50

9.83E-04

L. Constante (**)

PB-01

19.50

1.52E-03

L. Constante (**)

PB-01

24.50

7.87E-04

L. Constante (**)

PB-01

29.50

7.42E-04

L. Constante (**)

PB-01

34.50

5.68E-04

L. Constante (**)

PB-01

39.50

4.55E-04

L. Constante (**)

PB-01

44.50

3.44E-04

L. Constante (**)

PB-01

49.50

4.71E-04

L. Constante (**)

PB-01

54.50

8.06E-04

L. Constante (**)

PB-01

59.50

7.42E-04

L. Constante (**)

PB-01

58.00

1.67E-03

P. Recuperación

PB-02

4.50

4.17E-03

L. Constante (**)

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Piezómetro

Profundidad Promedio de Ensayo (m)

K (m/d)

Tipo de Prueba Hidráulica

PB-02

9.50

1.41E-03

L. Constante (**)

PB-02

14.50

9.74E-04

L. Constante (**)

PB-02

19.50

8.51E-04

L. Constante (**)

PB-02

24.50

4.22E-04

L. Constante (**)

PB-02

29.50

4.10E-04

L. Constante (**)

PB-02

34.50

1.31E-03

L. Constante (**)

PB-02

39.50

1.19E-03

L. Constante (**)

PB-03

24.50

1.04E-04

L. Variable (*)

PB-03

29.50

1.16E-04

L. Variable (*)

PB-03

34.50

1.03E-04

L. Variable (*)

PB-03

39.50

1.02E-04

L. Variable (*)

PB-03

44.50

1.46E-04

L. Variable (*)

PB-03

49.50

1.61E-04

L. Variable (*)

PB-03

54.50

1.76E-04

L. Variable (*)

PB-03

59.50

1.26E-04

L. Variable (*)

PB-04

24.50

1.12E-04

L. Variable (*)

PB-04

29.50

1.03E-04

L. Variable (*)

PB-04

34.50

1.11E-04

L. Variable (*)

PB-04

39.50

2.20E-04

L. Constante (**)

AVAT-06A

68.95

8.09E-05

P. Recuperación

AVAT-06A

68.95

1.17E-04

Slug Descenso

AVAT-06A

68.95

1.15E-04

Slug Recuperación

AVAT-07

135.50

2.70E-04

P. Recuperación

AVAT-08

66.65

3.99E-04

P. Recuperación

AVAT-08

66.65

4.30E-03

Slug Descenso

AVAT-08

66.65

8.03E-03

Slug Recuperación

AVAT-09

47.95

1.26E-03

P. Recuperación

AVAT-09

47.95

6.36E-03

Slug Recuperación

(*) Ensayos deLefranc carga variable (**) Ensayos de Lefranc carga constante

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Figura 6.3

6.2.2

Conductividad Hidráulica Vs. Profundidad en las brechas calcáreas.

Coeficiente de Almacenamiento

No se han obtenido valores de coeficiente de almacenamiento dado que no se realizaron ensayos de bombeo con piezómetros de observación. Sin embargo, sobre la base de la experiencia en emplazamientos con similares características litológicas, se espera que el coeficiente de -3

-5

almacenamiento en el macizo rocoso pueda variar entre 1 x 10 y 1 x 10 dependiendo del grado de fracturación (mayor cuanto más próximo esté a la superficie). En el caso de los materiales aluviales ubicados en el fondo de valle, se considera que tienen un comportamiento de acuífero poroso y se -2

espera que sea superior a 1 x 10 dependiendo del grado de semi-confinamiento del acuífero.

6.3

Unidades Hidrogeológicas (UH’s)

En la sección 4 del presente documento, se ha descrito el contexto geológico de la zona de estudio identificando y describiendo las diferentes unidades geológicas. En el contexto del presente estudio es necesario dotar dicha información geológica con carácter hidrogeológico, es decir, discretizar y agrupar estas formaciones según su comportamiento respecto al flujo de agua. En el dominio de estudio, previa interpretación del contexto geológico - hidrogeológico, se ha definido cinco grupos de unidades hidrogeológicas, siendo: la serie permeabilidad media-baja, la serie sedimentaria de permeabilidad media, la serie sedimentaria de permeabilidad media-alta, los intrusivos y la serie de los detritos y este se subdividen en dos (materiales cuaternarios y material antrópico) y de este modo serán propuestas en el modelo numérico. La descripción de las unidades

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hidrogeológicas se realiza a continuación, a fin de enfocar las características hidráulicas de la zona de estudio. Las 5 unidades hidrogeológicas que se han identificado en el área de estudio se detallan en el Plano 6.1 y se resumen en la Tabla 6.7.

Tabla 6.7

Resumen de Unidades Hidrogeológicas

Unidad Hidrogeológica

Descripción litológica

UH Detrítica

Material compuesto por grava arcillosa, arenas y limos. Gravas polimícticas formadas en ambientes continentales.

UH Sedimentaria

Unidades Geológicas

Descripción Hidrogeológica

Tipo de acuífero

Depósitos aluviales

Conductividad hidráulica moderadamente permeable y coeficientes de almacenamiento superiores a -3 1x10 .

Acuífero Libre

Conductividad hidráulica baja y coeficientes de almacenamiento inferiores a -3 1x10 .

Medio Fracturado

Medio Fracturado

Pizarras, esquistos, Excelsior, areniscas, lutitas y depósitos Grupo Mitu y piroclásticos. Goyllarisquizga

Calizas con un cierto grado de karstificación.

Machay

Conductividad hidráulica media a alta condicionada al grado de fracturación y relleno de fracturas.

UH Carbonatada 2

Calizas (margas minoritarias)

Grupo Pucará y Chulec

Conductividad hidráulica media a baja condicionada al grado de fracturación y relleno de fracturas.

Medio Fracturado

UH Intrusiva

Granito, monzogranito, andesita y ríodacita.

Granito, monzogranito, andesita y ríodacita

Conductividad hidráulica baja a muy baja.

Medio Fracturado

UH Carbonatada 1

Unidad Hidrogeológica detrítica Se asocia a los materiales cuaternarios, las cuales se encuentran situados en los fondos de valle, materiales aluviales, coluviales y morrénicos. Se trata de acumulaciones de material de algunas decenas de metros de espesor máximo que se comportarán como un acuífero propiamente dicho favoreciendo el flujo horizontal a través de las capas sedimentarias de permeabilidad diferencial que los conforman. También son aquellos materiales cuaternarios de espesor variable que aparecen dispersos en las vertientes de la zona estudiada. Cabe mencionar que las permeabilidades en los acuíferos fisurados disminuyen a mayor profundidad, a excepción del material cuaternario de fondo de valle. Lo mencionado anteriormente es primordial para ser tomado en cuenta en la conceptualización de la zona de estudio.

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Unidad Hidrogeológica sedimentaria La conforman las formaciones Excelsior, Goyllarisquizga y Grupo Mitu, todos ellos conformados por rocas blandas, fácilmente deleznables con sedimento fino y de carácter muy heterométrico para los depósitos piroclásticos. El comportamiento hidráulico resultante estará basado por los materiales descritos, los cuales disminuyen la permeabilidad efectiva de la formación. Unidad Hidrogeológica carbonatada 1 Esta unidad hidrogeológica, la conforman las calizas de la Formación Machay presentan un cierto grado de karstificación. La karstificación se presenta en los planos de estratificación, fracturas, contacto con rocas de otra naturaleza, ejes de pliegues o combinación de ellos. El descenso del nivel freático en el proceso de minado, ha generado rasgos kársticos de disolución, que juegan un papel fundamental en el movimiento hidrodinámico efectivo del agua a través de ellos. Unidad Hidrogeológica carbonatada 2 La conforman las unidades sedimentarias de tipo carbonatadas, con algún contenido margoso, siendo parte de la Formación Chúlec y el Grupo Pucará. La característica principal denota rocas de composición dura, siendo a pequeña escala una matriz no muy permeable en primera instancia, sin embargo, mediante los planos de estratificación y fracturación se define un aumento de la permeabilidad para el macizo rocoso. Las calizas, en general, no presentan una karstificación muy desarrollada en la zona de proyecto, dato corroborado in situ en interior de la mina El Porvenir, donde aparece de forma abundante Unidad Hidrogeológica intrusiva Por definición estas rocas son poco permeables, a excepción de un alto fracturación, que varíe el funcionamiento hidráulico subterráneo. Presentan una mayor dureza a la que se asocia una mayor fragilidad y por tanto una mayor fracturación. Es por ello, el agua circula por fracturas y diaclasas, es decir, la permeabilidad resultante del macizo será ligeramente mayor que la presentada por las pizarras, esquistos o areniscas de la unidad hidrogeológica de permeabilidad media-baja.

6.4

Presencia de Aguas subterráneas

Los niveles subterráneos juegan un papel importante en el funcionamiento hidrodinámico del acuífero en estudio. A partir del objetivo formulado, se ha trabajado con los piezómetros más relevantes y cercanos a la zona de UM Atacocha, ya que no existe una red piezométrica que defina bien el comportamiento hidráulico del área de estudio. De los 29 piezómetros operativos, 8 piezómetros son de cuerda vibrante de las cuales se estiman las cargas hidráulicas mediante los transductores de presión y 21 piezómetros son de tipo Casagrande

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(tubo abierto). Los registros de niveles de agua de los piezómetros monitoreados se muestran en el Anexo E.2. Cabe mencionar que 25 piezómetros cuentan con detalles de instalación que ayudan al entendimiento del sentido del flujo subterráneo. Con respecto a los 04 piezómetros restantes, se desconoce la ubicación del tramo de filtro, por lo tanto quedan invalidados como puntos de observación para el modelo numérico en ejecución, ya que el nivel de agua no sería representativo. Asimismo, como parte del entendimiento hidrodinámico se han identificado 02 manantiales en los alrededores de Atacocha, cercanos al proyecto Glory Hole. La presencia de aguas subterráneas se da tanto en las rocas carbonatadas de la formación Chambará y Aramachay del grupo Pucará, depósitos aluviales, coluviales y fluvioglaciares del cuaternario. Esto fue establecido a partir de las mediciones de niveles piezométricos e identificación de manantiales durante las investigaciones de campo y también del registro de niveles llevado a cabo por Milpo. Sobre la base de dicha información, se identificaron los principales patrones de flujo subterráneo. Según la tectónica histórica, el área de estudio ha tenido varias fases tectónicas, habiendo sido importante describirlas para entender los episodios geológicos y el actual fracturación de las rocas. El flujo subterráneo actual ocurre bajo condiciones de medio fracturado, asimismo para los materiales no consolidados se define como un acuífero libre. 6.4.1

Niveles de Agua de Subterránea

Tal como se describe en la sección 3.2, se cuenta con una red piezométrica de un total de 29 piezómetros. De la red de piezómetros, 21 son de tipo Casagrande y 08 piezómetros de Cuerda Vibrante. Mediante el análisis de la variación temporal de los niveles piezométricos (hidrogramas) se logra mostrar a través del tiempo la evolución de los niveles. De acuerdo a los registros proporcionados por el cliente y los monitoreos realizados por Amphos21, los piezómetros que cuentan con un mayor registro son el PZH-01, PZH-02, PZMA-04 y PZMA-05, estos piezómetros cuentan con un registro desde el 2009, los piezómetros PZ-03, PZ-04, PZ-05 y PZ-07, cuentan con mediciones desde el 2011 y los piezómetros PZE-01, PZE-02, PZE-03 y PZE-04 cuentan con registros desde el 2013, la frecuencia para los monitoreos se realizó en forma mensual. Los piezómetros AVAT-01, AVAT-03, AVAT-05, AVAT-06A, AVAT-07, AVAT-08, AVAT-09, AVAT-10, AVAT-12 y AVAT-13, fueron instalados a en el año 2013, estos piezómetros no cuentan con un registro amplio de niveles. De la misma forma, los piezómetros PB-01 y PB-03 no cuentan con un registro extenso de medidas de niveles piezométricos.

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Para una mejor interpretación sobre la evolución en los niveles piezométricos, se clasifica de la siguiente manera: Piezómetros ubicados en la quebrada Atacocha, piezómetros ubicados en el depósito de relaves, piezómetros ubicados al norte del depósito de relaves y los piezómetros ubicados al sur del depósito de relaves. Los piezómetros PZ-04, PZ-05, PZ-07 y PZMA-04 (ver Figura 6.4), ubicados en la quebrada Atacocha, presentan variaciones del nivel piezométrico de 8.50, 1.30, 6.19 y 3.96 m, respectivamente. Cabe mencionar que las variaciones obedecen principalmente a las precipitaciones en temporadas altas, la mejor respuesta se observa en los piezómetros PZ-07 PZM-04. Puesto que no se cuenta con un registro amplio de mediciones, es de suponer el mismo comportamiento para los piezómetros AVAT-09, AVAT-10 y AVAT-06A. El piezómetro AVAT-06A, posiblemente se encuentre influenciado por el minado existente (galerías subterráneas), ya que se encuentra instalado a una profundidad de 80 m.

Figura 6.4

Hidrograma de piezómetros ubicados en la quebrada Atacocha.

La Figura 6.5 y Figura 6.6 muestran los hidrogramas para los piezómetros ubicados en el dique del depósito de relaves Atacocha. Los piezómetros PZH-01, PZH-03, PZH-02, PZ-3, PZE-02, PZE-01 presentan variaciones significativas del nivel piezométrico, estas obedecen directamente a la precipitación, con máximos en temporada alta y mínimos en baja. Los piezómetros PZE-03 y PZE-04 responden en menor medida a la precipitación, posiblemente debido a una mayor profundidad de instalación (75 m).

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Figura 6.5

Hidrograma de piezómetros ubicados en el depósito de relaves (I).

Figura 6.6

Hidrograma de piezómetros ubicados en el depósito de relaves (II).

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Los piezómetros ubicados al sur del depósito de relaves (AVAT-08, AVAT-12, AVAT-13 y PZ-03), no cuentan con un amplio registro de monitoreo realizado. Asimismo, los piezómetros ubicados al norte del depósito de relaves, solo el piezómetro PZMA-05, cuenta con registros de monitoreo (ver Figura 6.5). Este piezómetro responde a las variaciones estacionales (precipitación) que se producen en la zona del proyecto, indicando una fuerte conexión con superficie.

Figura 6.7

Hidrograma de piezómetros ubicados al norte del depósito de relaves.

Finalmente, una comparativa entre la cota del terreno y las cargas hidráulicas promedio para el mes de junio del 2016 se muestra en la Figura 6.8. Sobre esto se puede establecer, de manera general, que el nivel de agua subterránea en los piezómetros con el intervalo de filtro en roca e instalados entre 250 y 300 m de profundidad, el nivel del agua subterránea se encuentra a 224 m. y en los piezómetros instalados entre 150 y 200 m, la profundidad del nivel de agua se ubica a 150 m y finalmente en los piezómetros instalados con el tramo de filtro entre 50 y 100 metros, la profundidad del agua se encuentra entre 15 y 30 m.

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Figura 6.8

6.4.2

Carga Hidráulica vs Cota del Nivel de Terreno.

Dirección de Flujo

La dirección de flujo de la zona de estudio se ve influenciada por el entorno cercano de las labores subterráneas, así como por la topografía. Se puede inferir el sentido del flujo de la zona de estudio bajo el contexto de los componentes de la UM Atacocha (labores, depósito de relaves,..). Debido al desaguado del macizo tras décadas de desarrollo minero, se definen dos comportamientos hidráulicos, uno superficial y uno profundo. El sistema superficial se asocia a flujos someros, asociados a los primeros metros de roca fracturada. La distribución piezométrica de este sistema se puede apreciar en el Plano 6.2. Debido a su comportamiento meramente superficial, las isopiezas describen una topografía suavizada. Hacia el NO se ha delimitado una divisoria de aguas, a fin de interpretar el sentido de los flujos. Hacia el margen izquierdo de la divisoria se muestran niveles subterráneos inferidos por presencia de algunos manantiales que ayudan a entender el comportamiento hidráulico subterráneo, el cual termina en el río Tucún, que lleva sus aguas hacia el río Tingo. Del mismo modo en el margen derecho de la divisoria

se

presenta

los

niveles

interpretados

de

piezómetros

descritos

anteriormente

correspondientes a la zona de Atacocha y alguna parte de Machcan.

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La piezometría profunda se asocia, en cambio, a un desaguado profundo (cientos de metros), como consecuencia del bombeo continuado de las labores mineras a lo largo de décadas. El Plano 6.3 muestra la piezometría profunda, fundamentalmente inferida ya que no se tiene conocimiento de piezómetros en interior de la mina Atacocha, pero se estima de acuerdo al nivel más bajo de las galerías, donde la presión es cero y por tanto coincidente con su mismo valor de cota. Cuando la distancia de influencia del cono de depresión de la mina es suficientemente amplia el sistema superficial y el sistema profundo coinciden en un único sistema. Para dar una explicación y observar el comportamiento hidrodinámico subterráneo se realizaron tres secciones hidrogeológicas, dos norte-sur y una este-oeste. La sección hidrogeológica A-A’ (Plano 6.4) ubicada longitudinalmente en la zona de Machcan con una orientación noroeste - sureste, define en todo su trayecto rocas carbonatadas de la Formación Chambará con intercalaciones de dolomitas, con presencia de plegamientos cortados por estructuras locales, definiendo la zona de alimentación del acuífero fisurado. Se observa un alto estructural casi en la parte media de la sección hidrogeológica, infiriendo una divisoria de aguas las cuales migran hacia la zona de la presa de relaves (niveles obtenidos de piezómetros instalados cercanos). Cabe mencionar que se infieren los intrusivos que no afloran en superficie, pero observados en perforaciones geotécnicas. La sección hidrogeológica B-B’ (Plano 6.5) ubicada transversalmente en la zona de Machcan con una orientación suroeste - noreste, corta rocas andesíticas y conglomerados polimícticos del Grupo Mitu y rocas carbonatadas de la Formación Chambará con intercalaciones de dolomitas. Denotamos plegamientos en la zona de las calizas, con presencia de estructuras locales las cuales son vía de salida de las brechas sedimentarias que se ha observado en superficie. La divisoria de aguas subterráneas inferida deriva una parte sus aguas hacia la quebrada Tucun pasando sus aguas por la laguna Lulicocha, siendo alimentada subterráneamente por la presencia de las rocas carbonatadas, en cambio la otra parte de las aguas son derivadas hacia la quebrada Machcan, cabe mencionar que la falla Milpo Atacocha de orden regional es posible conductor del flujo subterráneo para esta zona. Los niveles subterráneos en esta sección son inferidos en su totalidad, ya que por el momento no se cuenta con piezómetros en la zona de estudio. Finalmente la sección C-C’ (Plano 6.6) completa la información hidrogeológica de la zona. Los niveles de flujo subterráneo han sido evaluados en base a la red piezométrica ya instalada en la zona de Atacocha - Machcan, así también para las secciones hidrogeológicas se ha considerado esta primera interpretación piezométrica. Para este fin en el Plano 3.3 se puede observar la red piezométrica de la zona de estudio.

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6.5

Recarga y Descarga de Aguas Subterráneas

El origen del volumen de agua subterránea en el área de estudio proviene de la infiltración de la precipitación, es decir, el porcentaje de precipitación que no se pierde por evaporación o escorrentía superficial. Las zonas con mayor altitud en el área de estudio se compone de afloramientos rocosos los cuáles son atravesados por sistemas de fracturas que se exponen en superficie y son los principales medios para la infiltración de agua y posterior alimentación al sistema de flujo subterráneo que descargaría principalmente en fondos de valle, los cuales se encuentran constituidos por depósitos de sedimentos no consolidados. Dichos fondos de valle, rellenos de sedimentos cuaternarios, tienen comportamiento de acuífero de medio poroso, generalmente con comportamiento hidráulico libre a semi-confinado, mientras que los macizos rocosos se caracterizarán por un comportamiento de flujo asociado a medio fracturado. En la sección 5.0 del informe de Hidrología, se explica el desarrollo del balance hídrico en la zona de estudio, el cual ha permitido estimar la generación de escorrentía a partir de la precipitación. El modelo utilizado para dicha estimación es el modelo Lutz Scholz, que permite desagregar las componentes en las que se distribuye la precipitación. La metodología del modelo ha sido construida para su aplicabilidad en el Perú y es recomendada por instituciones nacionales (ANA, SENAMHI, etc.). La Tabla 6.8 muestra la precipitación para el año promedio así como el caudal generado para el año promedio considerando 30 años de series estocásticas. Teniendo en consideración la porción de la precipitación que se convierte en escorrentía, y la porción que se convierte en evapotranspiración, se puede desagregar la porción que corresponde a la recarga. En la Tabla 6.8 solo se presentan los resultados del análisis realizado en el estudio hidrológico. Como se puede observar, la recarga varia a lo largo del año, pudiendo considerarse el valor de recarga representativo como el mínimo valor de la época seca. Tomando esto en consideración, se tiene que la recarga considerada es de 16% de la precipitación para el mes de junio.

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Tabla 6.8

Estimación de recarga a partir del flujo base

Meses

Precipitación Promedio (mm)

Caudal Promedio (mm)

Recarga Promedio (%)

Ene

136.20

125.50

8%

Feb

153.00

145.20

5%

Mar

134.10

128.60

4%

Abr

77.70

61.20

21%

May

37.20

25.40

32%

Jun

15.00

12.60

16%

Jul

19.80

12.70

36%

Ago

25.50

14.60

42%

Sep

53.10

27.70

48%

Oct

93.30

66.10

29%

Nov

88.90

65.20

27%

Dic

117.00

99.10

15%

Anual

950.80

783.90

24%

En microcuencas montañosas pequeñas, el flujo base es usualmente usado para estimar la recarga entendiendo que solo una proporción menor de recarga ingresará al sistema de flujo regional profundo y el resto será descarga a los cauces de flujo superficial (Singhai and Gupta, 2010). Con el fin de obtener un valor de recarga más representativo de la variación altitudinal de dicho parámetro, se procedió a distribuir espacialmente la recarga, procediendo a correlacionarla con la variación de precipitación de acuerdo a la elevación. Incorporando la variación altitudinal de la precipitación, se obtuvo una relación de la variación altitudinal de la recarga, esta variación permitió distribuir de manera más representativa la variación de la recarga.

6.6

Modelo Conceptual Hidrogeológico

La presente sección describe los diferentes argumentos que dan soporte a la conceptualización o entendimiento del flujo de aguas subterráneas en la zona de estudio. Dicho entendimiento fue realizado sobre la base del reconocimiento en campo de las principales características geológicas e hidrológicas y a partir de la información como registros de niveles, mediciones de flujo y los resultados de las pruebas hidráulicas realizados en los diferentes materiales. A escala de microcuenca, el régimen de flujo subterráneo del área de estudio sigue un patrón similar al observado en otros ambientes alto-andinos del Perú. Es decir, el flujo subterráneo está fuertemente influenciado por la topografía con recargas y flujos verticales descendentes principalmente en las partes altas de las montañas y descargas de aguas subterráneas con gradientes verticales ascendentes ocurriendo en los fondos de las quebradas. Asimismo, se resalta el hecho de que se viene desarrollando el minado subterráneo hasta la cota 2,880 msnm. Sin embargo, la presencia de

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manantiales, lagunas y afloramientos de agua en superficie justificaría el hecho de que se tienen dos sistemas desconectados, uno somero y otro profundo. Para el sistema profundo el flujo será convergente hacia los túneles con un carácter matricial, de menor relevancia en volumen y siempre dependiente de la permeabilidad del conjunto de la roca atravesada (en general baja) incluyendo la fisuración menor. El hecho de que las fracturas sean las principales vías para el movimiento del agua, no conlleva que el agua no circule a través de las rocas. Sí lo hace, pero en menor medida y con un volumen despreciable, dada la baja permeabilidad de las mismas. En base a la información recogida de aforos e infiltraciones en las labores de interior mina hasta la actualidad, así como de los monitoreos de los niveles subterráneos se pudo definir un comportamiento subterráneo poco estacional, con escasa relación con el sistema superficial y por tanto con régimen quasi-estacionario. Ante la profundización de un tajo el principal volumen de ingreso será producido por la intersección de las principales fracturas conductivas con las paredes del mismo. No obstante, el flujo será siempre dependiente de la permeabilidad del conjunto de la roca atravesada (en general baja) incluyendo la fisuración menor. El hecho de que las fracturas sean las principales vías para el movimiento del agua, no conlleva que el agua no circule a través de las rocas, sí lo hace, pero en menor medida y con un volumen despreciable, dada la baja permeabilidad de las mismas. En general, este es el funcionamiento esperable para cualquier profundización de mina. Sin embargo, para el caso de la UM Atacocha, tras años de laboreo subterráneo, el perfil sobre el cual se ubicarán los futuros tajos se encuentran totalmente desaturados y por tanto no se espera interceptar la napa freática. Las labores subterráneas sobre las cuales se ubicarán los tajos se encuentran en la actualidad drenando el macizo rocoso con valores variables de bombeo. Con respecto a las propiedades hidráulicas de los materiales, los materiales detríticos son los que presentan mayores permeabilidades y los diferentes tipos de rocas constituyen los materiales con menor permeabilidad y por ello el movimiento de flujo subterráneo se produce a través de los planos de estratificación y a través de la fracturación asociada (sobre todo en la parte superficial del macizo rocoso debido al intemperismo). Por otro lado, y dependiendo de la entidad de las fracturas conductivas, pueden ocurrir flujos profundos y con mayores tiempos de tránsito, los cuales conforman el flujo subterráneo más profundo, desconectado del somero. El estudio estructural de la zona a través de numerosas estaciones geomecánicas permitió definir comportamientos diferenciados entre grupos litológicos implicados, los carbonatos de la formación Machay, que presentan la mayor permeabilidad de las rocas existentes, debido a tres patrones de fracturación principal con altas frecuencias de repetición y karstificación; o como las areniscas del Grupo Excelsior, con menor

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fracturación asociada, con rellenos de fractura de materiales finos y por lo tanto menores permeabilidades resultantes. Se han generado secciones hidrogeológicas de funcionamiento en base a la conceptualización, donde se puede observar el comportamiento de los flujos tanto en el sistema rocoso (profundo), como en el cuaternario detrítico y zonas meteorizadas en superficie (Planos 6.4, 6.5 y 6.6). Tal y como se adelantó en capítulos previos, las secciones ilustran la diferenciación entre los dos sistemas hidrogeológicos, uno superficial presente en los detríticos cuaternarios y en los primeros metros de roca meteorizada en superficie; y otro profundo, desconectado del superficial en el entorno de las labores mineras, generado por la desaturación progresiva del macizo con la excavación de los túneles y galerías a través del flujo preferencial por fracturas. Para el sistema superficial el flujo estaría fuertemente influenciado por la topografía con recargas y flujos subverticales descendentes principalmente en las partes altas de las montañas y descargas de aguas subterráneas hacia el acuífero constituido por el material aluvial en las quebradas principales. Para el sistema profundo, las cargas hidráulicas indican precisamente la ubicación de los niveles más profundos en la base de la zona minada a 2,880 msnm. Los dos sistemas convergen en uno solo para aquellas áreas suficientemente alejadas de la influencia de la desaturación de la mina. En conclusión, el movimiento de las aguas o hidrodinámica es, por tanto, claramente gravitacional desde las zonas elevadas, donde se produce la mayor recarga, hacia las zonas de menor elevación (fondos de valle) por los que discurre el agua de escorrentía y donde adicionalmente se recibe la descarga de las aguas subterráneas infiltradas a través de la fracturación principal y sus conectividades. Para el sistema profundo el flujo subterráneo es claramente convergente hacia las galerías y túneles existentes.

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7.0 MODELAMIENTO NUMÉRICO PARA LA PROFUNDIZACIÓN DE MINA El modelamiento numérico detalla la conceptualización del medio, del mismo modo verifica el funcionamiento hidrodinámico en interior mina para este caso. Para este fin se ha empleado el código de elementos finitos en tres dimensiones FEFLOW 7.0 (DHI-WASY GMBH, 2016). En el contexto de FEFLOW, se presentan algunas definiciones para un mejor entendimiento. •

Elemento: unidad tridimensional consistente en un prisma recto de base triangular.

•

Capa (slice): superficie bidimensional que sirve de techo y/o base para los elementos 3D.

•

Bloque (layer): conjunto tridimensional de elementos limitados por las mismas capas.

7.1

Dominio de modelamiento y discretización

Para modelar el comportamiento hidrogeológico regional de un sistema de agua subterránea, un enfoque ampliamente utilizado es el de definir los límites (bordes) del dominio en base a limites naturales del medio (por ejemplo divisorias de agua superficiales, ríos o embalses, etc.). La definición de los límites del modelo numérico parte de la evidencia de que los conos de descensos generados a raíz de un desarrollo de mina son localizados en el ámbito cercano y no se van a propagar más allá de éstos. El dominio seleccionado tiene aproximadamente 8 km en dirección esteoeste por 12 km en dirección norte-sur. El origen del dominio está en 361,731 E, 8’824,844 N. Se han definido los límites del dominio según lo indicado en el Plano 7.1. Los bordes escogidos coinciden con límites de flujo nulo, asumiendo que la divisoria del flujo subterráneo coincide con la divisoria de aguas superficiales y con límites coincidentes con cursos fluviales. Hacia el NE se encuentra el río Tingo, el límite hacia el SE coincide con la quebrada La Quinua; y el límite hacia el oeste corresponde al río Huallaga. Con respecto al límite del modelo en profundidad, se ha escogido un valor de espesor de aproximadamente 2,590 m, suficientemente alto para que los descensos de desarrollo de mina no se vean afectados por éste. El dominio ilustrado en el apartado anterior ha sido discretizado en una malla de elementos finitos, la cual consta de 1’173,666 elementos de forma prismática triangular con un total de 611,982 nudos. Tanto los bloques como las capas se enumeran de forma decreciente en el sentido vertical. Dicho dominio ha sido optimizado para obtener una buena relación entre precisión y tiempo de cálculo computacional. 7.1.1

Discretización Horizontal

La malla diseñada en planta ha sido refinada en aquellos entornos para los cuáles se esperan mayores gradientes hidráulicos y se requiere de mayor precisión en la solución, tal es el caso de las labores de la UM Atacocha, tajo de Glory Hole, tajo Satélite Este, tajo Satélite Oeste, componentes de mina (depósito de relaves y depósito de desmonte) y fallas. El tamaño de los elementos en el entorno

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de los mismos es del orden de 15 m, mientras en las partes más cercanas a los contornos, los elementos presentan dimensiones de aproximadamente 200 m. El Plano 7.2 muestra el mallado de elementos finitos y el refinamiento hecho en la zona componentes propuestos, quebradas y en la laguna de interés. 7.1.2

Discretización vertical

Verticalmente, el modelo ha sido discretizado en 26 bloques (layers) delimitados por 27 capas (slices), con mayor detalle en las zonas de interés, del mismo modo que la discretización horizontal (Plano 7.2). De esta forma se han definido los niveles correspondientes con las galerías que conforman el actual desarrollo minero de la UM Atacocha, con mayor discretización gradando su espesor hasta llegar a una profundidad tal que evite que los flujos se vean influenciados por dicho contorno. Al igual que la extensión en planta, el espesor total ha sido considerado lo suficientemente grande para que no se vea afectada por los máximos descensos provocados por la desaturación producida por el drenaje de las labores subterráneas mineras. La elevación de la superficie superior del dominio (capa 1) representa la topografía del área de estudio (Plano 7.3). La información relacionada con la topografía ha sido trabajada sobre la base de la siguiente información: •

Topografía a detalle (curvas cada 5 m en el entorno de los depósitos de relaves Atacocha, el tajo Glory Hole, tajos Satélite, depósito de desmonte y la quebrada Atacocha (proporcionado por Milpo, Julio 2015).

•

Cartografía 1:30,000 procedente de las hojas adquiridas del Instituto Geográfico Nacional (IGN).

La parte más alta de la superficie topográfica alcanza los 4,503 msnm y corresponde con la zona central del modelo, en la cabecera de la quebrada Atacocha. El punto más bajo, a 3,326 msnm, corresponde con el río Huallaga, al este del modelo.

7.2

Condiciones iniciales y objetivos de calibración

Los puntos de control (piezómetros) conocidos componen la base para la validación del funcionamiento del modelo, así como cualquier otra manifestación del agua subterránea en superficie, tales como manantiales. Para el caso de los piezómetros instalados, se han utilizado los niveles piezométricos promedio de los piezómetros existentes que permiten definir y validar las tendencias piezométricas generales en el dominio. Tal y como se comentó en la sección correspondiente a la descriptiva del modelo conceptual, se distinguen funcionamientos hidrodinámicos claramente diferenciados entre los acuíferos superficial y profundo. Estos sistemas lejos de las áreas de influencia del cono de depresión generado por el desaguado de mina se adaptan para formar un único sistema acuífero. Del total de piezómetros, 29,

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no se han incluido 13 de ellos debido a una serie de causas. En primer lugar, algunos de ellos se encontraban tapados o inoperativos, otros no disponían de data suficiente que pudiera incluirse dentro de la calibración considerada, finalmente también se desestimaron aquellos que no representaban las tendencias generales del sistema hídrico subterráneo. Para este último caso es claro que algunos de los piezómetros se ubicaban con su filtro instalado en roca, con la posibilidad que interceptasen fallas de entidad ligados a diferentes sistemas acuíferos. A partir de las elevaciones del intervalo de filtro y las mediciones de nivel de agua observadas, cada piezómetro fue asignado a una determinada capa del modelo de manera coherente con la profundidad de su tramo de filtro. Del mismo modo se consideraron filtraciones, como manifestaciones del flujo subterráneo en su contacto con una infraestructura (galerías) a presión nula (se impone su cota).

Tabla 7.1 Nombre del piezómetro

Niveles utilizados en la calibración del modelo numérico

Coordenadas (WGS-84)

AVAT-07

8831143

366565

AVAT-09

8830319

AVAT-10 PZE-01

Carga hidráulica promedio observada (m.s.n.m.)

Inferior

4160

121.60

149.40

4018.9

367472

3969

36.65

59.25

3936.4

8830273

368096

3900

36.90

59.80

3885.5

8830771

367104

4045

SD

SD

4018.9

PZE-02

8830821

367079

4070

SD

SD

4023.6

PZE-03

8830885

366985

4105

SD

SD

4033.4

PZE-04

8830897

367128

4105

SD

SD

4033.3

PZMA-05(UW-02)

8831688

367249

4134

17.00

35.20

4125.3

PZH-01

8830883

367223

4088

35.42

39.92

4070.4

PZH-02

8830765

367068

4024

25.25

29.75

4011.1

PZH-03

8830845

366892

4108

41.70

46.20

4071.1

PZ-04

8830720

367090

4022

SD

SD

4015.2

PZ-05

8830627

367127

4020

SD

SD

4017.1

PZ-07

8830716

367021

4038

SD

SD

4029.2

PB-01

8831572

367469

4192

56.00

60.00

4135.9

PB-03

8831472

367530

4222

56.00

60.00

4176.5

7.3.1

Este (m)

Cota de intervalo de filtro (m.s.n.m.) Superior

7.3

Norte (m)

Cota (m.s.n.m.)

Condiciones de contorno Implementación de los cuerpos de agua superficial

Se han implementado aquellas quebradas de mayor entidad y por tanto de mayor influencia dentro del área modelada (ver Plano 7.4). Entendiendo que los tramos de quebradas considerados llevan agua de forma permanente, se consideró un comportamiento efluente y se modelaron con una

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condición de contorno fija (Dirichlet) de nivel prescrito igual a la cota topográfica. Para evitar que en caso de descensos de nivel las quebradas se conviertan en influentes, es decir aporten al sistema de flujo subterráneo, se aplicó una restricción de flujo máximo igual a cero (constraint). Con este tipo de condición se permite que el agua sea descargada desde el acuífero hacia las aguas superficiales cuando la carga del acuífero simulada es más alta que la carga especificada en el nodo. Sin embargo, cuando la carga simulada es más baja, los drenes no muestran flujo de agua desde el cuerpo de agua superficial hacia el acuífero. De este modo, el modelo incluye la conceptualización de que las quebradas actúan como zonas de descargas con gradientes verticales ascendentes en los fondos de los valles y que el flujo de agua desde las quebradas hacia el acuífero es nulo. Cabe destacar que el enfoque utilizado para modelar la interacción río-acuífero tiene destacada relevancia en la posterior simulación del período operacional minero y, con ello, en el cálculo de los caudales de infiltración. 7.3.2

Implementación de tajo a cielo abierto Glory Hole y Satélite Este y Oeste

Dentro del área modelada y tal como se adelantó en líneas previas, se ha tenido en cuenta la disposición de la traza de los tajo en la discretización horizontal de la malla. Con ello se ha colocado la geometría de los tajos que se tiene en la actualidad con una topografía actualizada a la fecha de julio de 2016. 7.3.3

Implementación de galerías existentes

A pesar de no estar dentro de los alcances del presente estudio, se ha decidido incluir las galerías existentes para llegar a un mejor acercamiento a la realidad física del sitio. Debido a la complejidad de galerías existentes en la UM Atacocha, con décadas de actividad, se han aproximado los niveles a la hora de implementarlas en el modelo. Por esta razón, se integraron únicamente aquellos niveles cuyas galerías fueron consideradas, desde el punto de vista hidráulico (caudal registrado), o estructural, como las de mayor importancia. Entre ellas se distinguen: Nv. 2960, Nv. 3060, Nv. 3180, Nv. 3300, Nv. 3420, Nv. 3540, Nv. 3600, Nv. 3655, Nv. 3720, Nv. 3780, Nv. 3840, Nv. 3900, Nv. 3950, Nv. 4000, Nv. 4050 y Nv. 4154. Teniendo en cuenta que estas galerías presentan un flujo preferencial de agua subterránea, con propiedades diferentes a las del medio rocoso que las rodea, se optó por simularlas a través de condiciones de contorno de nivel prescrito (Dirichlet). 7.3.4

Recarga implementada

Como se ha argumentado en el modelo conceptual, la infiltración de agua en el subsuelo o recarga corresponde a una porción de la precipitación que no es consumida por evaporación (o evapotranspiración) o bien no forma parte de la escorrentía superficial de aguas. Se asumió una recarga promedio del 16% para toda el área de estudio (ver sección 5.0), la cual como ya se ha comentado, se diferenció en rangos de recarga en función del comportamiento hidráulico o

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grado de fracturación de cada material litológico, siendo los mayores valores para las UH más permeables, como es el caso del sedimento aluvial-coluvial, mientras que para el bofedal, nulos para sedimento de tamaño de grano muy fino. Como parámetro hidráulico, la recarga como entrada del sistema, es susceptible de calibración con el objetivo de alcanzar una situación lo más parecida posible a la actual. Con ello se obtuvo una recarga final aproximada del 19% de la precipitación.

7.4

Implementación de la Fracturación

Como se ha comentado, uno de los aspectos que se consideran relevantes para el modelo tiene que ver con los aspectos de geología estructural en la zona, entendiendo que en este tipo de medios (fracturados de baja permeabilidad) la gran mayoría del agua subterránea se mueve a través de fracturas y vías preferenciales de flujo. En capítulos previos se ha comentado acerca de las principales direcciones y familias de fracturación. El Plano 4.7 mostraba la geología estructural de la zona. Además, en el Plano 7.6 aparecen las principales fracturas introducidas en el modelo en planta. Como ya se comentó anteriormente, en el área de la UM Atacocha, así como a lo largo de toda la zona de dominio modelado, se puede encontrar un plegamiento importante, resultado de una deformación dúctil que en bastantes casos se ha traducido en una deformación frágil y en una fallamiento y fracturación tanto de pequeña como de gran escala con diaclasas y cabalgamientos, respectivamente. Para la selección e implementación de fracturas en el modelo numérico, además de revisar la información disponible proporcionada por Milpo, se ha utilizado adicionalmente a toda la información procesada e interpretada utilizando fotointerpretación y considerando las singularidades hidrológicas y surgencias, así como extensión e intersección con ríos o lagunas. Del mismo modo se ha incorporado la información procesada de las filtraciones en mina. Las principales fracturas resultantes quedan implementadas como planos bidimensionales a los que se asocia su ubicación real en superficie y con buzamientos sub-verticales.

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7.5

Parámetros hidráulicos

La variación espacial de la conductividad hidráulica se ha representado mediante zonas de materiales, las cuales se han definido tomando como base los resultados obtenidos en las diferentes pruebas de permeabilidad, comentadas en capítulos previos. La distribución final de zonas de materiales quedaría definida de la siguiente forma: •

Depósitos aluviales: en el bloque 1 y 10 del modelo, en correspondencia de los arroyos y cursos de agua superficial.

•

Las pizarras Excelsior y areniscas del grupo Goyllarisquizga: Se encuentran en la zona noreste del modelo y las areniscas se encuentran al suroeste del modelo.

•

Calizas del grupo Pucará: Abarca gran extensión del área de modelo se ubica de norte a sur. Específicamente se encuentra aflorando en la quebrada Machcan y quebrada Atacocha.

•

Calizas de la formación Machay: esta formación se ubica al sur de la UM Atacocha, no presenta una gran extensión, sin embargo es responsable del proceso de mineralización.

•

Intrusivo: Compuesto por granitos, monzogranitos, andesita y ríodacita se ubican en la parte central del modelo.

Los parámetros hidráulicos que se han utilizado proceden de la integración de información de ensayos hidráulicos de diversa índole llevados a cabo tanto para el sector más inmediato a Atacocha. Dicha información ha sido posteriormente utilizada como término de plausibilidad en el proceso de validación del modelo, penalizando de esta forma la excesiva desviación entre la información previa y los parámetros finalmente utilizados. Los detalles del proceso de validación y los parámetros resultantes se detallan más adelante. Con ello se pretende que el resultado sea lo más justificable posible en términos hidrogeológicos. 7.5.1

Permeabilidad

Como se ha mostrado anteriormente, se dispone de información acerca de permeabilidad a nivel puntual, es decir representativo del entorno más próximo al piezómetro, obtenida de ensayos del tipo Lugeon, realizado durante la perforación de piezómetros y sondajes. En general estas pruebas aportan información valiosa pero puntual y el valor resultante de conductividad hidráulica suele conducir a una menor estimación que la obtenida en ensayos de larga duración (bombeo y recuperación), los cuales sin duda aportan valores más integradores sobre el comportamiento paramétrico del terreno (permeabilidad y almacenamiento). Tal y como ya se ha comentado en secciones previas, se han definido un conjunto de zonas de permeabilidad, acordes a los aspectos geológicos y unidades hidrogeológicas, los cuales se sintetizan en la Tabla 7.2.

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Tabla 7.2

Valores previos de conductividad hidráulica implementados en el modelo numérico Rango profundidad (mbnt)

Número de ensayos

Dep. no consolidados (arcillas)

0-1.2

Calizas Formación Pucará Intrusivo

Formación geológica

Conductividad hidráulica (m/d)

K - Media Geométrica (m/d)

Mín.

Máx.

5

2.06E-03

1.03E-02

4.61E-03

4.5 - 149.4

29

5.30E-05

2.54E-01

3.67E-03

10 - 40

3

2.20E-04

7.40E-04

4.03E-04

Durante la implementación de las Unidades Hidrogeológicas en profundidad se tuvo en cuenta la información litológica recogida de los logueos de los piezómetros existentes. Esto unido a la información estructural existente (plegamientos) ha permitido estimar de forma aproximada la geometría de aquellas UH, que en primera instancia se consideran “superficiales”, tales como las detríticas. Por otro lado, la UH Detrítica se ha querido discretizar en la vertical diferenciando en primer lugar los bofedales (arcillas poco permeables) y los depósitos coluviales (más superficiales), así como el aluvial (más potente). Tras los depósitos cuaternarios, las Unidades Hidrogeológicas rocosas (UH sedimentaria, UH intrusiva y UH carbonatadas) presentan permeabilidades claramente diferenciadas de éstos. En primer lugar las pizarras, esquistos, areniscas y lutitas presentan la mayor permeabilidad, acorde a un mayor intemperismo en superficie; seguidos de las calizas de la UH carbonatada 1, con un cierto grado de karstificación; UH carbonatada 2 con menor fracturación asociada y para finalizar con la UH intrusiva, la cual aflora escasamente en superficie, encontrándose compacta. El Plano 7.5 muestra la permeabilidad implementada al modelo. En general, las primeras capas del modelo presentan permeabilidades elevadas, acorde con el análisis estructural realizado, que indicó el mayor o menor grado de meteorización de cada uno de los materiales en superficie. Esa permeabilidad generalmente elevada se va reduciendo en profundidad, en base a un menor contacto de las rocas con la superficie con fenómenos atmosféricos, así como con fracturas paulatinamente con menor apertura asociada.

7.6

Validación del modelo para la condición actual

La validación del modelo fue realizada a partir de niveles piezométricos en interior de mina y superficie convenientemente distribuidos en el dominio (Ver sección 6.0). También fueron tomados en cuenta los caudales mostrados por las principales quebradas de la zona de interés en temporada seca, dado que es cuando las quebradas permanentes se mantienen activas gracias al aporte subterráneo. El proceso de validación consistió en minimizar los valores estadísticos mostrados en la

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Tabla 7.3 a partir de la variación de los parámetros hidráulicos (permeabilidad), entendiendo que valores estadísticos más bajos representan un mejor ajuste entre los valores observados de carga hidráulica (niveles de agua medidos en piezómetros) y los calculados por el modelo. 7.6.1

Validación de las cargas hidráulicas

Como ha sido argumentado en capítulos previos, se considera que, en base a la comparación de las mediciones de aforos y filtraciones en estación seca y húmeda, conjuntamente con la información histórica de drenajes facilitada, la variabilidad entre dichas estaciones puede considerarse mínima, lo cual es indicador de que el sistema de galerías y labores tiene un funcionamiento profundo, el cual es poco estacional y que podría considerarse quasi-estacionario. Basado en dicha asunción el modelo fue validado en condiciones estacionarias para representar el estado actual del flujo en el sistema, el cual sería representativo de estación seca. En el proceso de validación se variaron los parámetros hidráulicos, así como la recarga subterránea del sistema, para lograr un ajuste de los mínimos cuadrados de las cargas hidráulicas simuladas por el modelo a las cargas hidráulicas medidas (niveles de agua en piezómetros instalados). La asignación de dichos objetivos de calibración en la discretización vertical (capa) se basó en la elevación media de los tramos ranurados de los piezómetros. Luego de la calibración se obtuvieron mediciones estadísticas las cuales fueron estimadas para evaluar la calidad de la calibración. Los estadísticos obtenidos luego de variar algunas de las zonas de permeabilidad del modelo son resumidos en la Tabla 7.3. Todos los estadísticos están basados en el residual o en la diferencia entre los valores observados (Xobs) y calculados por el modelo (Xcal), el cual se muestra en la ecuación (1): 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 = 𝑋𝑋𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 − 𝑋𝑋𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜

(1)

La desviación estándar (s) es calculada a partir de la siguiente ecuación:

𝑠𝑠 = �

1

𝑁𝑁−1

2 ∑𝑁𝑁 𝑖𝑖=1(𝑋𝑋𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜𝑜,𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐,𝑖𝑖 )

(2)

Asimismo, el Error Residual Medio Cuadrático (RMSE, por sus siglas en inglés) es calculado con la ecuación (3):

𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 = �

2 ∑𝑁𝑁 𝑖𝑖=1(𝑋𝑋𝑜𝑜𝑏𝑏𝑏𝑏 −𝑋𝑋𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 )

𝑁𝑁

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(3)

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Tabla 7.3

Resultados estadísticos de la calibración

Estadísticos Residual medio (m)

Unidad

Valor

m

5.48

Promedio del Valor Absoluto de Residuales (m)

m

15.80

Desviación Estándar de los Residuales (m)

m

19.77

Suma de Residuales al Cuadrado, RSS

m

Error Medio Cuadrático, RMS (m)

m

19.91

Residual Mínimo (m)

m

-33.76

Residual Máximo (m)

m

38.40

Número de Observaciones

-

16

Rango de Observaciones (m)

m

291.01

Desviación Estándar Escalado

Porcentaje

7%

RMS escalado

Porcentaje

7%

2

6343.26

Fuente: Elaboración propia

Figura 7.1

Cargas Hidráulicas Calculadas vs Observadas.

Tal y como se indica en Anderson y Woessner (1992): El criterio de cuando el modelo se encuentra lo suficientemente ajustado a la realidad es subjetivo. A la fecha no existe un protocolo estándar para el proceso de calibración. Una regla común de aceptación es que en un modelo bien calibrado, el RMS debería ser menor que el 10% del rango de mediciones en todo el dominio (RMS escalado). El

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residual promedio obtenido de la calibración del modelo fue ligeramente positivo (5.48 m) indicando una ligera tendencia general de que los niveles de agua se encuentran por encima de los observados. Los resultados de la calibración indican un modelo con ajuste bastante aceptable a esta escala regional con un promedio del valor absoluto de los residuales (ARM) de 15.8 m y un RMS escalado de 7%. Los niveles de agua simulados para la condición actual en el dominio del modelo en comparación con los niveles de agua medidos en los piezómetros se reflejan en la Figura 7.1. 7.6.2

Balance de Masa

El balance de masa obtenido (instantáneo) se muestra de manera resumida en la Tabla 7.4. Del balance se resalta el error de cierre estimado por el modelo el cual alcanza un valor de 0.006%, valor aceptable para este tipo de modelos regionales, con gran variabilidad topográfica, con no linealidad en la formulación y no exento de complejidad.

Tabla 7.4

Balance de masa

Ítem

Tasa 3

Tasa

m /día

L/s

38757.31

448.58

Recarga

38757.31

448.58

SALIDAS (S)

38754.81

448.55

725.76

8.40

Otras Quebradas

30407.62

351.94

Labores subterráneas existentes

7621.43

88.21

2.51

0.03

0.006%

0.006%

INGRESOS (I)

Qda. Atacocha

I-S Error de Cierre (%) Fuente: Elaboración propia

El principal intercambio de flujo en el modelo se da a través de la recarga por infiltración de las lluvias, las interacciones ente agua subterránea-agua superficial (descarga de agua a la superficie a través de la condición de borde tipo Dirichlet) y una parte a la descarga por condiciones de borde que definen la Mina Atacocha, de 88.21 L/s. La quebrada Atacocha, dentro de la zona inmediata de interés, recibe un total de 8.4 L/s del agua subterránea. El componente de ingreso es la percolación profunda hacia el sistema de flujo de agua subterránea y el componente de salida descarga de agua subterránea a los cauces superficiales a modo de Flujo Base. El error de cierre de balance da una idea de la estabilidad numérica del modelo numérico y, para este caso se considera bastante robusto con un mínimo 0.006%.

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7.6.3

Superficie freática y piezometría resultante

El Plano 7.7 muestra la superficie freática resultante de la validación del modelo. Se ilustra cómo, acorde con el modelo conceptual, la forma de la superficie freática reproduce el comportamiento del sistema subterráneo, como respuesta al bombeo continuado con el avance de las labores. Se observa adicionalmente el efecto de las fallas, como principales vías del flujo subterráneo. El cono de depresión formado se va atenuando conforme se va alejando de la zona de minado hasta llegar un momento en el que se adapta a la topografía con la descarga de las aguas en las quebradas de mayor importancia. En el Plano 7.8 se muestra la piezometría resultante. El plano ilustra cómo los niveles piezométricos (cargas hidráulicas) mayores se corresponden con las zonas elevadas y aquellos más bajos en los fondos de valle. Las principales vías de descarga son los ríos y quebradas, hacia los cuales se derivan las aguas subterráneas. Adicionalmente, la piezometría muestra la influencia local que tienen las fracturas existentes, así como la influencia de las galerías subterráneas. Además, se ilustran las direcciones de flujo que se comentan, para las cuales se ha introducido la ubicación de los componentes del Proyecto. Se muestran adicionalmente, 3 secciones ilustrativas en el Plano 7.9, Plano 7.10 y Plano 7.11, a través de algunas de las zonas relevantes del entorno, que proporcionan una mejor visión de las direcciones de los flujos subterráneos desde zonas elevadas hacia fondos de valle, así como la afección del medio hídrico por la presencia de la UM Atacocha. Las secciones obtenidas procedentes del modelo numérico han sido escogidas sobre la base de las secciones conceptuales desarrolladas en capítulos previos. 7.6.4

Análisis de sensibilidad

Una tarea fundamental a la hora de construir un modelo numérico es la realización de un análisis de sensibilidad. Con este tipo de análisis metodológicamente se varía cada uno de los parámetros incluidos en el modelo por encima y debajo del valor ya implementado y validado para valorar la sensibilidad del parámetro en los resultados del modelo, así como la robustez y fiabilidad del mismo. Dicho análisis de sensibilidad ha sido realizado con aquellos parámetros considerados clave: la recarga, la permeabilidad de las fallas cercanas a la ubicación de la mina Atacocha y la permeabilidad de las UH más inmediatas al desarrollo del tajo objeto de estudio. Para el caso de la recarga se variaron los parámetros de forma sistemática utilizando cambios con respecto al valor base inicial al doble y a la mitad. En el caso de la permeabilidad de las fallas, tanto regionales como locales, se variaron un orden de magnitud, para valorar las implicaciones en término de volumen que éstas podrían producir en los caudales obtenidos del drenaje de mina subterránea. Por último, la permeabilidad de la UH Carbonatada 2 se varió un orden de magnitud.

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Los resultados del análisis de sensibilidad en los parámetros hidráulicos pueden ser observados en la Tabla 7.5. Se observan los drenajes obtenidos de mina para la situación actual, respecto a un valor base, ya calibrado y realista de 88.21 L/s.

Tabla 7.5 Identificación de la corrida Run-1 Run-2 Run-3 Run-4 Run-5 Run-6

Resultados del análisis de sensibilidad

Parámetro

Valor modificado

K fallas locales

Run-7

Caudal Final (L/s)

Se sube al doble

143.00

Se reduce a la mitad

50.55

Sube 1 orden de magnitud

96.00

Recarga

K UH Carbonatada 2

Caudal Inicial (L/s)

Baja 1 orden de magnitud Sube 1 orden de magnitud

74.46 88.21

95.96

Baja 1 orden de magnitud

70.57

Sube 1 orden de magnitud

148.82

Baja 1 orden de magnitud

57.00

K fallas regionales Run-8

De acuerdo a la tabla, se observa que el modelo muestra mayor sensibilidad a la permeabilidad de las fallas regionales, con valores de 148.82 y 57 L/s para los máximos y mínimos, respectivamente. Por otra parte, el segundo parámetro más sensible es la recarga, tras el incremento de medio orden de magnitud por encima y por debajo de su valor original. El parámetro menos sensible será la permeabilidad de la UH Carbonatada 2, con una escasa variación de 10 L/s.

7.7 7.7.1

Simulación de la Fase Predictiva Descripción general

Se describe el plan de Minado subterráneo, en el cual se define un diseño de mina, para el cual se planifica la profundización de un tajo principal por el método de Glory Hole y dos tajos satélites de menor entidad, ubicados al este y oeste del mismo. El objetivo del modelamiento es el análisis transitorio de la interacción agua / infraestructura a lo largo de la profundización (9 años), la cual ha sido facilitada por el Área de Asuntos Ambientales de Milpo S.A.A. Para toda la simulación, se han implementado reducidos pasos de tiempo antes de cada activación de las condiciones de contorno de manera que la simulación y resultados requeridos sean acorde al algoritmo de resolución del sistema no lineal, con el objeto de situarse bajo el umbral de convergencia.

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Tras una breve descripción general, se procederá a describir el modo en que se ha implementado el Plan de Minado. Se comentarán los resultados y posibles impactos hidráulicos asociados a los componentes de minado, desde el punto de vista piezométrico y de caudales resultantes. 7.7.2

Implementación de los tajos Glory Hole y Satélite Este y Oeste

Se ha simulado un total de 9 años, en los que se va profundizando paulatinamente para definir una situación transitoria que permita evaluar la interacción futura. Uno de los retos principales de estos tipos de simulaciones es el de reproducir el avance paulatino y gradual de la excavación para de esta forma estimar de forma más fiable los caudales de rezume a lo largo del período considerado. Con este fin, el modelo hidrogeológico se ha implementado utilizando el siguiente enfoque: •

• •

A todos aquellos nudos del modelo que pertenecen al volumen final de los tajos se asocia una condición de contorno de nivel fijo (condición de contorno de Dirichlet) a la que se prescribe una restricción de caudal (constraint) para evitar que, localmente, algunos de estos nudos actúen como fuentes de agua. Esta condición de contorno es no-lineal (depende del propio nivel en los nudos a los que se aplica) y es comúnmente conocida como condición de rezume (seepage). A todos los nudos mencionados en el anterior punto se aplica una función de tiempo que varía la cota del nivel prescrito en función de la velocidad de la excavación. A aquellos nudos que, por su profundidad, en un instante dado aún no se han visto afectados por la excavación, se aplica un nivel prescrito elevado para evitar que se activen. Dicho nivel se modifica instantáneamente una vez que la excavación haya alcanzado la cota del nudo.

Cabe destacar, que las funciones de tiempo dependen tanto de la cota del nudo mismo como de la cota de aquellos nudos ubicados en la misma posición pero a cotas distintas. Por tanto, en la implementación del modelo, ha sido necesario definir, importar y aplicar un número de funciones de tiempo igual al número de nudos pertenecientes a las huellas finales de los tajos. 7.7.3

Resultados de simulaciones predictivas

El modelo numérico se ha basado en un modelo conceptual, en el cual se ha simplificado la realidad física y se ha ido desarrollando a lo largo de los primeros capítulos del presente estudio. Con la calibración del modelo numérico se han podido simular las condiciones actuales. Con ello se ha implementado el Plan de Minado correspondiente con cada uno de los tajos. Los resultados obtenidos en el modelo numérico han podido determinar que tanto el tajo Glory Hole, como los tajos Satélite Este y Satélite Oeste se encuentran secos en la actualidad y no se espera que varíe su situación en los 9 años de profundización. Esto es debido, en gran parte, a la presencia del minado subterráneo bajo la ubicación de la traza proyectada de las sucesivas fases de profundización. El bombeo continuo en las labores subterráneas mantiene deprimidos los niveles subterráneos no sólo en las labores actuales sino en la roca circundante como consecuencia de décadas de desaguado.

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No obstante, tal y como se describe en la sección 5.5 del presente documento, se espera un caudal de escorrentía sobre los tajos que oscile entre los 0.2

y 8.0 L/s, que deberá ser manejado

adecuadamente en superficie. El resto de precipitación sobre la superficie efectiva de los tajos se pierde por recarga subterránea hacia las labores existentes o una mínima parte por evaporación. 7.7.4

Migración de partículas

A la hora de estimar impactos hidrogeológicos, el cálculo de trayectorias de partículas se convierte en una herramienta fundamental. Con ello, se ha adicionado un plano que muestra la simulación de trayectorias de partículas con el modelo (Plano 6.12). Dichas simulaciones permiten valorar cuáles podrían ser las áreas de influencia para los componentes superficiales, tales como el tajo Glory Hole, tajo Satélite Este, tajo Satélite Oeste o depósito de desmonte, generado a raíz de la profundización de los tajos. Con ello se han simulado trayectorias desde su origen (forward-tracking) para determinar posibles direcciones del flujo subterráneo. Las aguas claramente describen trayectorias que rápidamente discurren a favor de los principales dispositivos de flujo preferencial como son las fallas. Este efecto se aprecia sobre todo para el tajo Satélite Este donde las partículas se dirigen hacia el sector noroeste. En lo que respecta a su trayectoria en profundidad la totalidad de las partículas se dirigen hacia el sistema de labores de mina subterráneo, tal y como se puede observar en su vista en sección. Debido al fuerte impacto que genera la presencia de un minado subterráneo en las trayectorias resultantes de flujo, los principales elementos superficiales, tales como la quebrada de Atacocha, no sufren apenas impacto con respecto a una posible recepción de aguas subterráneas de contacto.

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8.0 CARACTERIZACIÓN HIDROQUÍMICA, ISÓTOPOS Y SEDIMENTOS 8.1

Caracterización Hidroquímica

Las características hidroquímicas del agua superficial (incluido el agua residual industrial), y el agua subterránea presente en el área de estudio se evaluaron en función al fondo químico de contacto. Para ello se establecieron puntos de evaluación en torno a los componentes de mina en estudio así como a las quebradas La Laquia y Atacocha, tal y como se describió en la sección 3.7. Para la evaluación se elaboraron diferentes gráficos y diagramas que permiten una mejor visualización del comportamiento químico de los tipos de agua presentes. Algunos de estos resultados han sido superpuestos en mapas de geología local para un mejor entendimiento de los procesos que han aportado los contenidos químicos obtenidos en las aguas así como para poder visualizar su distribución espacial en el área de estudio y su relación con los componentes de mina en evaluación. Los grupos de parámetros incluidos en el análisis se detallan a continuación, estos fueron analizados en las aguas superficiales, residual industrial y subterránea colectadas: •

Parámetros in situ: pH, conductividad eléctrica (CE), temperatura, potencial de óxido reducción (ORP), oxígeno disuelto (OD), alcalinidad total.

•

Parámetros fisicoquímicos: Bicarbonatos, aceites y grasas, demanda bioquímica de oxígeno (DBO), nitrógeno amoniacal, sólidos totales disueltos (STD), sólidos totales suspendidos (STS).

•

Aniones: Cloruros, fluoruros, fosfatos, nitratos, nitritos y sulfatos.

•

Metales: Fracción disuelta y contenido total de 33 elementos (ICP), incluye cationes mayoritarios, minoritarios y trazas.

Los reportes de análisis del laboratorio se presentan en el Anexo I.1. 8.1.1

Evaluación de la calidad de los datos

Los análisis de las muestras de agua superficial y subterránea fueron realizados por el laboratorio Corporación Laboratorios Ambientales del Perú SAC (ALS-CORPLAB), sede Lima, el cual utiliza técnicas analíticas estandarizadas y se encuentra debidamente acreditado (INDECOPI) para el desarrollo de este tipo de ensayos. Como parte de la evaluación de la calidad de datos, se han realizado los siguientes controles: balance iónico, comparación de duplicados de campo, consistencia de lectura de parámetros fisicoquímicos de campo (pH, CE, alcalinidad total) versus resultados de laboratorio, así como la revisión de controles reportados por laboratorio.

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El balance iónico de cargas (BI), basado en el principio de electro-neutralidad, (ver Tabla 8.1), ha sido aplicado para verificar la equivalencia entre la suma de cationes y aniones, el porcentaje de error es indicativo de la proximidad y cumplimiento del principio de electro-neutralidad en los datos reportados por laboratorio. El porcentaje de error admisible está relacionado con el valor de la conductividad eléctrica (CE) de la muestra de agua y puede ser más elevado en aguas poco mineralizadas. Error (%) = 200*(rCat-rAn)/(rCat+rAn)

Tabla 8.1

Error Admisible en Balance de Electro-neutralidad de Análisis Hidroquímicos

Conductividad eléctrica (μS/cm)

Error admisible (%)

< 50

30

50 - 200

10

200 - 500

8

500- 2000

4

> 2000

4

Fuente: Modificado de Custodio y Llamas, 1983

Es necesario indicar que para muestras cuya sumatoria en meq/L sean menores a 3 meq/L, se ha utilizado el criterio establecido según el manual de Standard Method, en el ítem de 1030.E Checking Analyses Correctness (página 1-24), que recomienda utilizar como criterio de aceptación el rango ± 0.2 meq/L, para la diferencia de la sumatoria de cationes y aniones, mas no el porcentaje. La Tabla 8.2 muestra los porcentajes de error obtenidos para los resultados de los análisis de la campaña desarrollada. Para el cálculo de error de balance se han tenido en cuenta los cationes y -

=

-

=

++

++

+

+

aniones mayoritarios (Cl , SO4 , HCO3 , NO3 , Ca , Mg , Na y K expresados en meq/L), además las concentraciones de cationes metálicos como Fe, Mn, Zn, etc., ya que presentaron concentraciones significativas. En general los resultados presentaron error de balance iónico 12, 0.6g ácido ascórbico

24 horas

Observaciones

Preferible determinación in situ

Almacenar en oscuridad Hasta 48 horas pero debe tenerse cuidado con muestras que presenten un CE > 70 mS/cm La acidificación (no usar SO4H2) permite determinar el calcio en la misma muestra que otros metales

Cianuro total, cianuro WAD y cianuro libre

PoV

Cloruros

PoV

Color

PoV

Refrigeración

24 horas

Almacenar en oscuridad

Conductividad

PoV

Refrigeración

24 horas

Almacenar en oscuridad

Coliformes totales, Fecales, E.Coli y P o V (esteril) enterococos

Refrigerar

24 horas

Cromo disuelto

Filtrado, pH 9.3-

1 mes

PoV

Almacenar en oscuridad

1 mes

Procedimiento de muestreo de aguas subterráneas Rev. B, Diciembre 2013

15

Parámetro

Recipiente (*)

Conservante 9.7 buffer sulfato amonio y NaOH pH 9.3-9.7 buffer sulfato amonio y NaOH

Tiempo máx (**)

Observaciones

Cromo total

PoV

1 mes

Dureza total

PoV

HNO3 a pH < 2

DQO

P o V. El vidrio es preferible en caso de baja DQO

pH < 2 con SO4H2 refrigerar

Fluoruros

P

Metales disueltos + Hg

PoV

Filtrar y acidificar a 1 mes pH < 2 y refrigerar

Metales totales + Hg

PoV

Acidificar a pH < 2 1 mes y refrigerar

Nitrato

PoV

pH < 2 o refrigeración. Filtrado a 0.45u y refrigeración

24 horas 48horas

Nitrito

PoV

Refrigeración

24 horas

pH

PoV

Guardar a menor T que la inicial

6 horas

El pH debe determinarse en el momento de la toma de muestra

Fósforo disuelto

VB o V

Refrigeración tras filtrado inmediato in situ

24 horas

Se recomienda el uso de botellas yodizadas

Refrigeración

24 horas

Fósforo total

VB o V pH < 2 con H2SO4

1 mes

1 mes

Almacenar en oscuridad

1 mes

Potasio

P

Salmonella

P o V (esteril)

Sodio

P

Sulfatos

PoV

Refrigeración

Sulfuros

PoV

Alcalinizar con

No emplear PTFE

Se recomienda el uso de botellas yodizadas

1 mes Refrigeración

24 horas 1 mes

Procedimiento de muestreo de aguas subterráneas Rev. B, Diciembre 2013

24 horas

Se recomienda el uso de botellas yodizadas Analizar lo antes

16

Parámetro

Recipiente (*)

Conservante

Tiempo máx (**)

carbonato de sodio y fijar con acetato Turbidez

PoV

Observaciones posible

24 horas

La determinación debe hacerse preferentemente in situ

(*) P = Plástico. V = Vidrio. VB = Vidrio borosilicatado (**) = La indicación 1 mes significa que la conservación no presenta una dificultad particular

Fuente AENOR 1997 y US EPA 1986 modificados

Las muestras para análisis microbiológico deben ser analizadas en el menor tiempo posible, preferiblemente antes de 1 hora desde el momento del muestreo y siempre antes de 6 horas. Las muestras deben guardarse refrigeradas y en la oscuridad pero nunca deben ser congeladas. Las muestras destinadas al análisis de metales pesados deben ser tratadas de forma diferente según se quieran determinar los metales totales o sólo los disueltos. Si se van a analizar los metales disueltos han de ser filtradas in situ para prevenir la adsorción o desorción y acidificadas con ácido nítrico hasta un pH inferior a 2 para evitar que se formen precipitados y poder mantener los metales implicados disueltos. Si se quiere determinar el contenido total de metales, la muestra no deberá ser filtrada, pero del mismo modo se le añadirá ácido nítrico con el mismo propósito. En muestras para determinaciones microbiológicas, cuando se sospeche que el agua haya sido tratada con algún agente desinfectante y contenga restos de cloro, cloraminas u ozono, será necesario neutralizar su efecto bactericida; para ello se añaden a los frascos antes de su esterilización una cantidad suficiente de tiosulfato sódico (0,4 ml de una solución acuosa al 3% de tiosulfato sódico cristalizado en 500 ml de muestra). Esta solución puede añadirse de forma sistemática a todos los frascos para determinación microbiológica ya que en el caso de que el agua no contenga cloro la presencia de tiosulfato a esas concentraciones no posee efectos nocivos sobre la población bacteriana del agua. La estabilización de los componentes de las muestras de agua mediante la adición de conservantes químicos debe ser realizada con gran cuidado, los conservantes no deben interferir con la determinación analítica, en caso de duda debe llevarse a cabo una prueba para comprobar la compatibilidad. Durante el análisis debe tenerse en cuenta, al realizar el cálculo de los resultados, las posibles diluciones introducidas al añadir los conservantes. Cuando se determinen elementos a nivel de traza debe realizarse un ensayo en blanco para asegurar que los conservantes no introducen cantidades adicionales de los elementos a determinar. Procedimiento de muestreo de aguas subterráneas Rev. B, Diciembre 2013

17

En la tabla 3.1 se muestran, para los parámetros determinados en las aguas subterráneas, las técnicas de conservación recomendadas y el tiempo pueden estar guardadas las muestras. Estas recomendaciones no deben ser tomadas en términos absolutos, dependiendo de factores tales como la manipulación a la que se someta la muestra, los recipientes para el transporte y conservación, la precisión y objetivos del muestreo, la técnica analítica, etc. puede ser necesario elegir un conservante u otro o introducir modificaciones a la técnica elegida. En la tabla 3.1 sólo se muestran las determinaciones más comunes, para otros parámetros específicos es preciso referirse a la bibliografía especializada que se recoge en el último apartado de este trabajo.

Procedimiento de muestreo de aguas subterráneas Rev. B, Diciembre 2013

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4. REFERENCIAS Bedient, P.B.; H.S. Rifai, i C.J. Newell. 1994. Ground Water contamination – Transport and remedation. Prentice Hall PTR, Englewook Cliffs, NJ 07632 (EUA). 542 pp. Cook, J.M. Edmunds; D.G. Kinniburgh, i B. Lloyd. 1989. Field techniques in grtoundwater quality investigations. Morris, B, B.L. British Geological Survey Technical Report WD/89/56. Curso Internacional de Hidrología Subterránea. 1988. Aguas subterráneas – Instrumentación, medida y toma de muestras. Colección “Tecnología del Agua” dirigida per Ramón Queralt i Torrell. Edició dirigida per L. Candela i Antoni Gurguí. Barcelona. 378 pp. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM). 1999. Programa de Físicoquímica ambiental del IDEAM, Colombia. Koterba, M.T.; F.D. Wilde, i W.W. Lapham. 1995. Ground-water data collection protocols and procedures for the national water quality assessment program: collection and documentation of water quality samples and related data. US Geological Survey. Open File Report 95/399. Guimerá, J.; A. Bayó; M. Manzano, i l. Benet. 1995. Caracterización hidrogeológica de medis de baixa permeabilitat. Elaborat per la Fundació Centre Internacional d’Hidrologia Subterrania (FCIHS) per a la Junta de Residus. Navarrete, P.; P. Gómez; M. Manzano, i J. Carrera. 1997. Protocolo de muestreo de aguas subterráneas del proyecto Aznalcollar. Protocol adoptat per a la presa de mostres entre l’Instituto Tecnológico Geominero de España (ITGE), Universitat Politécnica de Catalunya (UPC) i Centro de Investigación y Experimentación de Medio Ambiente y Tecnología (CIEMAT). Servei Geologic de Catalunya. 1992. Mapa d’arees hidrogeologiques de Catalunya 1:250 000. Servei Geologic de la Generalitat de Catalunya (SGC) i Institut Cartografic de Catalunya (ICC). Dirigit per Rafael Touris y Montua (SGC). Desembre del 1992 (1| edició). Thurman, E. M. 1985. Organic geochemistry of natural waters. Llibre de la serie “Developments in Biogeochemistry. Martinus Nijhoff/Dr W Junk Publishers. Paisos Baixos. 497 pp. Wilde, F.D.; D.B. Radtke; J. Gibs, I R.T. Iwatsubo. 1998. National field Manual for the collection of water-quality data. Book 9. Handbooks for water Resources investigations. US Geological Survey. Report 9/98. Wilson, N. 1995. Soil water and ground water sampling. CRC Press, Inc. Boca raton, Florida. 188 pp. Wisconsin Department of Natural Resources (WDNR). 1998. Sampling procedures for monitoring and suplply wells. Internet: www.dnr.state.wi.us/org/water/dwg/gw

Procedimiento de muestreo de aguas subterráneas Rev. B, Diciembre 2013

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ANEXO G.3 Certificado de Calibración del Multiparámetro

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ANEXO G.4 Cadena Custodia

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ANEXO H Panel Fotográfico

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Fotografía 1: Se ilustra el inventario de afloramientos de puntos de agua (manantiales) en la zona de estudio.

Fotografía 2: Se ilustra al personal de Amphos 21 realizando el inventario de quebradas y su aforo.

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Fotografía 3: Se ilustra el proceso de desarrollo de piezómetros, donde se registra los parámetros físico químicos in situ del agua extraída.

A

B

Fotografía 4: Se ilustra al personal de Amphos 21 realizando el ensayo de Slug. En la figura A se ilustra la programación de los sensores Diver y Baro, para posteriormente descenderlo en el piezómetro. En la fotografía B se ilustra el descenso de la barra Slug en el interior del piezómetro.

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Fotografía 5: Se ilustra al personal de Amphos 21 realizando el mapeo estructural y estaciones geomecánicas.

Fotografía 6: Muestreo en un cuerpo de agua superficial, en este caso se trata del punto identificado como MCH-15.

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Fotografía 7: Ilustra la obtención de una muestra de agua subterránea, mediante bailer, en el piezómetro PZMA-5.

Fotografía 8: Ilustra la obtención de una muestra de efluente de bocamina antigua, en este caso se trata del punto identificado como EFL-02. . Modificación del Estudio de Impacto Ambiental de la UM Atacocha Estudio Hidrológico e Hidrogeológico Compañía Minera Atacocha S.A.A. Rev. C, Nov. 2016

Fotografía 9: Se muestra el procedimiento de filtración (in situ) de una muestra de agua, mediante un sistema de filtración con bomba manual de vacío.

Fotografía 10: Se muestra el registro de los parámetros fisicoquímicos (in situ), mediante el uso de un equipo multiparamétrico (marca IN-SITU INC, modelo SMARTROLL - NC903LL/A). Modificación del Estudio de Impacto Ambiental de la UM Atacocha Estudio Hidrológico e Hidrogeológico Compañía Minera Atacocha S.A.A. Rev. C, Nov. 2016

Fotografía 11: Se ilustra la medición de la alcalinidad mediante el uso del test de alcalinidad HANNA HI 3811.

Fotografía 10: Se observa las muestras de aguas en los respectivos frascos, debidamente etiquetados, los cuales serán ingresados al Cooler para ser enviados a Laboratorio. Modificación del Estudio de Impacto Ambiental de la UM Atacocha Estudio Hidrológico e Hidrogeológico Compañía Minera Atacocha S.A.A. Rev. C, Nov. 2016

ANEXO I Reportes de Laboratorio

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ANEXO I.1 Reportes de Laboratorio Hidroquímica

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