exposicion

1. Process-based
erosion modelling for
shoreline
rehabilitation design
of a coal mine pit
lake
INTEGRANTES:
• Cuya Pumachahua, Bruce Williams 20160235K
• Linares Quijandria, Carlos Daniel 20161233A
• Poma Huamán, Emanuel Piero 20180309J
• Villalba Sanchez, Luis David 20183010E
• Vivanco Contreras, Moisés Wesley 20170332I
CURSO:
Lineamiento de cierre de Minas
DOCENTE:
M.Sc. Ing. Carmen Matos Avalos
2022-1

2. GRUPO 4 - EQUIPO DE TRABAJO
Luis Villalba Wesley Vivanco Emanuel Poma
Carlos Linares Bruce Cuya

3. TABLA DE CONTENIDO
PREDICTIVE
NUMERICAL
MODELLING
03
Descripción breve
RESUMEN
INTRODUCCION
ANTECEDENTES
01
TITULO 2
02
RESULTADOS
04
05 06
CONCLUSIONES
REFERENCIAS
BIBLIOGRAFIA

4. Breve descripción del paper.
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
ANTECEDENTES
01
Luis Villalba
SPEAKER

5. Limitación significativa
para la sostenibilidad a
largo plazo de muchos
lagos de pozo
RESUMEN DEL PAPER
La estabilidad geotécnica, éxito
de la revegetación, calidad del
agua y usos finales propuestos,
incluidos el hábitat de vida
silvestre, la estética y la
recreación
Modelos
hidromorfodinámicos en
procesos Delft3D
Característica común de
los cierres de minas
-Modelados
-Pendientes suaves
-Erosión por causa de
sedimentos
-Eventos a corto plazo
16 km de perímetro del
lago del tajo
ESTABILIDAD DE LA
COSTA
AFECTA
MODELADO DE
EROSION
PIT LAKES
Hallazgos y resultados
MINA DE CARBON – ENGIE
HAZELWOOD

6. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
6
ANTECEDENTES
¿Cómo se contamina el suelo por la minería?
Estos impactos se manifiestan en la
erosión del paisaje y en el efecto en la
calidad del suelo, agua o aire.
Las actividades mineras provocan generalmente
fuertes impactos ambientales, como destrucción
de los suelos naturales y creación de
nuevos suelos, que presentan fuertes
limitaciones físicas, químicas y biológicas que
dificultan la reinstalación de vegetación.

7. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
7
¿Qué es la erosión?
ANTECEDENTES
La erosión es el desgaste que sufre la superficie de la tierra por la acción de las fuerzas naturales o
por actividad del ser humano. Es una serie de procesos naturales, sean de naturaleza física o química
que desgastan y destruyen los suelos y rocas de la corteza del planeta.
Existen tres tipos principales de erosión natural del suelo:
1
2
3
adicional
La erosión hídrica.
La erosión eólica.
La erosión
gravitatoria.
La erosión
antrópica.
Se produce por la actividad humana que impacta en el
desgaste y en el deterioro del suelo como, por ejemplo, la
agricultura intensiva, la deforestación, la construcción de
canales y de rutas, la ampliación de las zonas urbanas, la
cría de ganado intensivo, la minería, entre las principales.

8. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
8
CONSECUENCIAS DE LA EROSION
5 CONSECUENCIAS IMPORTANTES:
•La pérdida de
rendimiento de la
tierra fértil para la
sostenibilidad de los
ecosistemas agrícolas
y para la
productividad de la
tierra.
INFERTIL
La reducción de la
capacidad de filtrado en
los suelos desertificados
puede generar
inundaciones en la
zona.
FILTRADO
Provoca la disminución
de las especies que
viven allí.
CONTAMINACIÓN Y
LA SEDIMENTACIÓN
DE ARROYOS Y DE
RÍOS
La desertificación del
suelo convierte al
terreno en una zona
árida o no apta para la
vida (por la falta de
agua, de vegetación y
de alimento).
DESERTIFICACIÓN
1 2 3 4 5
CLIMA
•El clima global es
alterado, en gran
medida, por la
reducción de los
bosques que tienen
la capacidad de
absorber el dióxido
de carbono.

9. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
9
INTRODUCCION
ESTUDIO DE PROYECTO ENGIE HAZELWOOD – MINA DE CARBON
El valle de Latrobe es un
distrito geográfico interior
y un área urbana de la
región de Gippsland en el
estado de Victoria ,
Australia .
Este estudio innovador utilizó los modelos hidromorfodinámicos basados en procesos
Delft3D para predecir la erosión final de la costa del lago del tajo en la región del dominio del
vacío del tajo en la región del dominio Eastern Batter (EB). Se realizó un modelo de erosión
de la costa para tres tratamientos de erosión en un total de 10 escenarios.

10. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
10
PIT LAKES
Los lagos a cielo abierto son una
característica común de los cierres de
minas a cielo abierto que se extienden por
debajo de los niveles de agua subterránea
locales
A nivel mundial, las minas de metal tienden a
tener lagos con lados más empinados y las
minas de carbón lagos relativamente menos
profundos
Los lagos de tajo pueden representar la forma de relieve de cierre de mayor riesgo ambiental para
muchas minas

11. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
11
WAVES AND SHORELINE EROSIÓN
La acción de las olas es un fenómeno de los lagos naturales y contribuye a los procesos funcionales
de los ecosistemas, como el ciclo de nutrientes y la creación de diversidad de hábitats.
Sin embargo, una limitación fundamental que enfrenta la rehabilitación y el cierre sostenible de los
lagos de pozo sigue siendo la estabilidad de la costa.
Resistencia de los
materiales
Aumento de los
niveles del agua
Fallas en la
pendiente del tajo
Falta de
vegetación litoral
Olas del viento
Resistencia de los
materiales
Los lagos de pozo están expuestas y fácilmente erosionadas por:

12. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
12
- Objectives
- Methodology
- Scenarios
- Limitations
PREDICTIVE
NUMERICAL
MODELLING
03
Emanuel Poma
SPEAKER

13. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
13
Consideraciones Iniciales
El talud de la orilla del lago está actualmente
diseñado a 17° de la horizontal y formó el
escenario base en nuestro modelo.
Objetivos del Modelo
Evaluar la sensibilidad de la erosión costera
simulada a partir la variación de una
pendiente inicial, por lo que las simulaciones
se llevaron a cabo con una pendiente más
suave(12°) y más pronunciada (22°).
Herramientas utilzadas
- Estudio de Batimetría
- Software Delft3D
- Análisis de muestras
Fig. Software Delft 3D
Fig. Muestreo
PREDICTIVE MODEL

14. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
14
METHODOLOGY
Se clasifico los sedimentos acordes a la distribución del tamaño de partícula
(PSD).
Recolección de datos e identificación de las condiciones del viento en la
zona de estudio.
Inputs del software Delft 3D, cabe decir que el sitio de BOM está ubicado
aproximadamente a 7 km de distancia y a una distancia estándar de 10 m
del suelo
Identificación de escenarios a modelar
Modelar de manera predictiva utilizando formulaciones de transporte de arcilla,
aunque estas dependen en gran medida de las características del estudio.

15. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
15
COLLECTION AND IDENTIFICATION OF THE WIND
CONDITION
ENGIE proporciono datos de viento local para los
últimos 3.5 años para tres estaciones
meteorológicas del sitio.
Fig. Estaciones de Monitoreo de viento en Hazelwood
El viento medido varió
significativamente entre las diferentes
estaciones:
-Estación CWSP presenta mayor
variación, ubicada en el piso de la mina.
- Estaciones North y Mobile ubicadas a
nivel del suelo (aproximadamente 1 a 2
m sobre el suelo).
Comentario
El sitio de BOM mostró velocidades de
viento ligeramente más altas.
Es probable que estas velocidades
más altas se deban a que se miden a
una distancia estándar de 10 m del
suelo.
Fig. Gráfico de la rosa de los vientos

16. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
16
SCENARIOS TO MODEL
Los escenarios de sedimentos representaron la construcción de la
costa EB con tres tipos de sedimentos diferentes. El sedimento de
arcilla gris más común representa la mayor proporción (aprox. 80
%), y una mezcla de grava arenosa roja representa una menor
proporción (aprox. 20 %) de la cobertura de la actual línea de costa
EB. Las arcillas grises eran mucho más finas y cohesivas que las
arenas rojas con grava.
Para evaluar el efecto del material sedimentario sobre la erosión
costera se simularon tres escenarios para dos extremos y una
situación más realista con una mezcla de ambos tipos:
- Sedimento cohesivo: arcilla
- Sedimento no cohesivo: arena
- Sedimento mixto: una combinación uniformemente de
sedimentos de ambos tipos.
Escenario con una pendiente mas pronunciada
Escenario base
Escenario con una
pendiente mas
suave.

17. 04
SPEAKER
Carlos Linares
Results
- Wave height
- Effect of shore composition and slope
angle
- Erosion during storm event

18. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
18
Wave Height
El modelo calculó la altura de las olas a través del lago y hacia el dominio de Eastern
Batter (EB) en función de las condiciones de viento del escenario seleccionado. Para los
vientos prevalecientes del oeste y de tormenta esperados, la altura de ola representativa
aumenta de oeste a este hasta un máximo de aproximadamente 0,2 m para las
condiciones predominantes y 0,5 m para condiciones de tormenta
Figura 9 Altura de ola simulada a
través del lago para (a)
condiciones predominantes; (b)
condiciones de tormenta.

19. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
19
Effect of shore composition and slope angle
 Se muestra el perfil inicial y final después de un
año de simulación para diferentes escenarios de
ángulos de reforma con las condiciones
Figura 10-a. Efectos de la composición del suelo
para un perfil con pendiente 17°, este caso muestra
una tasa de erosión regular.
Figura 10-b. Efectos de la composición del suelo para
un perfil con pendiente 12°, en este caso las tasas de
erosión fueron menores para el escenario de esta
pendiente suave.

20. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
20
Effect of shore composition and slope angle
Figura 10-c.Efectos de la composición del suelo
para un perfil con pendiente 22°, en este caso se
tiene una erosión sustancialmente mayor.
Cuando se asume un
sedimento completamente
no cohesivo (gravas
arenosas), el modelo
muestra un patrón de
erosión claro para todos
los casos.
Los sedimentos arenosos
no cohesivos también se
movilizan desde la parte
seca de la pendiente, lo
que provoca el retroceso
de la línea de costa.
Los resultados para
sedimentos mixtos son
similares a los resultados con
sedimentos arcillosos no
cohesivos. Los sedimentos
mixtos condujeron a tasas de
erosión más bajas.

21. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
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Erosion during storm event
 La formación de olas de alta energía durante las tormentas
generalmente juega un papel importante en la erosión de las
costas. En condiciones de olas de tormenta de alta energía, la
costa se erosionó en todo el dominio de Eastern Batter (EB).
Figura 11. Desarrollo del perfil para el talud costero de
diseño de 17° con sedimentos mixtos después de una
tormenta (el nivel del lago de diseño se indica mediante la
línea de puntos)

22. Process-based erosion modelling for shoreline rehabilitation design of a coal mine pit lake
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