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Modelización hidrogeológica de una explotación minera a cielo abierto

09/08/2012

Este proyecto consiste en la realización de una modelización numérica del flujo existente en un medio carbonatado donde se lleva a cabo una explotación minera a cielo abierto. La roca explotada recibe el nombre de caliza de montaña.

La explotación avanza en profundidad y se extiende lateralmente de año en año. A medida que el hueco abierto crece aumenta el volumen de agua que es necesario evacuar con un sistema de bombeo adecuado. El agua procede, en parte, de escorrentía superficial -especialmente en los momentos de pluviometría muy intensa- y, sobre todo, mana de forma subterránea procedente de la propia caliza. El camino del agua a través de la roca no está, sin embargo, uniformemente distribuido. Existen zonas preferenciales que concentran parte del flujo y la heterogeneidad debe ser tenida en cuenta.

En este proyecto hemos comenzado por levantar -en colaboración con personal especializado de la empresa- una cartografía actualizada de detalle de la cuenca, que incluye formaciones, litologías y red de fracturas. Asimismo hemos realizado un inventario completo de puntos de agua de la misma. Con esta información hemos podido plantear varios modelos conceptuales que han sido el “esqueleto” sobre el que se han construido los modelos numéricos: en régimen estacionario y en régimen transitorio.

Las modelizaciones numéricas, propiamente dichas, han sido realizadas simultáneamente con dos programas de flujo conocidos: MODFLOW -diferencias finitas- y FEFLOW -elementos finitos-. Se ha buscado que las simulaciones intermedias y  los resultados finales sean consistentes. De este modo, dos enfoques muy diferentes de solución del problema conducen a resultados similares.

Los modelos han sido validados con los caudales y niveles medidos en la explotación de la cantera durante varios años. Como aplicaciones prácticas del modelo definitivo pueden resaltarse las siguientes:

  • El modelo integra de manera coherente todos los datos relacionados con el agua en dicha cantera conocidos hasta la fecha y ha permitido proponer una serie de nuevas medidas optimizadas.

  • Se ha empleado para obtener una estimación predictiva de los caudales que se recibirían en caso de llegar a mayores profundidades de explotación. Naturalmente, en un medio como la caliza, esta predicción debe tomarse con mucha prudencia. Pero da orientación sobre las cotas esperables.

  • Se ha utilizado el modelo para calibrar parámetros de explotación. En concreto, ha podido obtenerse algunas cotas de máxima potencia de formación explotable.

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