Evaluación del método CDA para el análisis de rotura de presas de relaves y su aplicación en una presa de Ancash - Perú

Abstract

El presente trabajo de investigación desarrolla una evaluación de la confiabilidad de la metodología propuesta por la Asociación Canadiense de Presas (CDA, por sus siglas en inglés) para la elaboración del análisis de rotura de presas de relaves con respecto a otras metodologías aplicadas en el Perú. Para el desarrollo del análisis de rotura de presas de relaves considerando la metodología propuesta por la CDA, se siguieron los once (11) pasos que se desarrollan detalladamente en su “Boletín Técnico: Análisis de Rotura de Presas de Relaves”. Para el desarrollo del análisis de rotura de presas de relaves considerando una metodología convencional usada en el país, se recurrió a la búsqueda de artículos científicos nacionales e internacionales; sin embargo, estos no se encuentran agrupados dentro un marco metodológico propiamente dicho. En ese sentido, Quisca (2016) elaboró un análisis de rotura de presa el cual fue expuesto en el XXVII Congreso Latinoamericano de Hidráulica realizado en el Perú y cuyo proceso metodológico para la elaboración del análisis de rotura de presa fue adoptado por el Comité Peruano de Grandes Presas (COPEGP) en el año 2018. Las principales herramientas utilizadas para el desarrollo del modelamiento y el proceso de registro de información a través de mapas de inundación fueron el HEC – RAS en su versión 6.2 y QGIS en su versión 3.28, respectivamente. Estas herramientas permitieron la realización del modelamiento de flujos Newtonianos e hiperconcentrados (o flujos No – Newtonianos como lo describimos en el presente estudio) y la visualización de los resultados en mapas con información georreferenciada. El caso de estudio corresponde a una presa de relaves localizada en la provincia de Huari, departamento de Ancash del Perú a una altitud promedio de 4280 m.s.n.m. El eje de la presa del depósito de relaves se encuentra en las siguientes coordenadas: (N1:8944786.17, E1:279274.59 y N2:8944886.99, E2:279561.89). Además, se realizaron descripciones geomorfológicas, hidrográficas, meteorológicas y del uso del suelo del caso de estudio, que fueron necesarias al momento del desarrollo del análisis de rotura de presa de relaves. Finalmente, luego del desarrollo y ejecución de ambas metodologías, así como también de la discusión de los resultados obtenidos, se concluyó que la aplicación de la metodología propuesta por la CDA permite definir mayores áreas afectadas debido a la liberación de relaves por rotura de presa con respecto a métodos convencionales. Este resultado marca el inicio de una línea de investigación con respecto al análisis de rotura de presas de relaves en el país, ya que constantemente se viene realizando nuevos estudios, actualizaciones y hallazgos lo que dará paso a nuevos retos y sobre todo, un mejor y adecuado enfoque concerniente al tema de seguridad de presas de relaves.

The present research work develops an evaluation of the reliability of the methodology proposed by the Canadian Dam Association (CDA) for the preparation of the tailings dam breakage analysis with respect to other methodologies applied in Peru.

For the development of the tailings dam failure analysis considering the methodology proposed by the CDA, the eleven (11) steps that are developed in detail in its “Technical Bulletin: Tailings Dam Failure Analysis” were followed. To develop the analysis of tailings dam failure considering a conventional methodology used in the country, a search for national and international scientific articles was used; However, these are not grouped within a methodological framework itself. In that sense, Quisca (2016) developed a dam breakage analysis which was presented at the XXVII Latin American Hydraulics Congress held in Peru and whose methodological process for preparing the dam breakage analysis was adopted by the Peruvian Committee of Large Dams (COPEGP) in 2018. The main tools used for the development of modeling and the process of recording information through flood maps were HEC – RAS in version 6.2 and QGIS in version 3.28, respectively. These tools allowed the modeling of Newtonian and hyperconcentrated flows (or Non–Newtonian flows as we describe in the present study) and the visualization of the results on maps with georeferenced information. The case study corresponds to a tailings dam located in the province of Huari, department of Ancash of Peru at an average altitude of 4280 m.a.s.l. The axis of the tailings deposit dam is located at the following coordinates: (N1:8944786.17, E1:279274.59 and N2:8944886.99, E2:279561.89). In addition, geomorphological, hydrographic, meteorological and land use descriptions of the case study were made, which were necessary at the time of developing the tailings dam failure analysis. Finally, after the development and execution of both methodologies, as well as the discussion of the results obtained, it was concluded that the application of the methodology proposed by the CDA allows defining larger areas affected by the release of tailings due to dam failure with compared to conventional methods. This result marks the beginning of a line of research regarding the analysis of tailings dam failure in the country, since new studies, updates and findings are constantly being carried out, which will give way to new challenges and, above all, a better and adequate approach concerning the issue of tailings dam safety.