Actualizacion Del Estudio Hidrológico-Hidrogeológico Del Proyecto Utunsa FB3_RJC2 (1) Hidro...

HYDROGEOLOGICAL & GEOTECHNICAL SERVICES PERU S.A. proyecto utunsa GERENCIA DE HIDROGEOLOGIA Y GEOMECÁNICA DEPARTAMENTO DE HIDROGEOLOGIA

ACTUALIZACIÓN DEL ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDROGEOLÓGICO PARA EL PROYECTO UTUNSA JAVIER PRADO OESTE # 1680. OF. 701. SAN ISIDRO TEL: 01-4400944, CEL: 01-975128648 www.hgsperu.com.pe Pág. 1 de 173

ACTUALIZACIÓN DEL ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDROGEOLÓGICO PARA EL PROYECTO UTUNSA

RESUMEN EJECUTIVO

Minera Anabi S.A.C. se encuentra desarrollando el proyecto Utunsa, ubicado en las regiones de Apurímac y Cusco, provincias de Chumbivilcas y Cotabambas, distritos de Haquira y Quiñota. Hidrográficamente se ubica dentro del divortium aquarum de las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani, Huayllani y Millo-Yanama, donde se encuentran sus componentes mineros. Anabi SAC tiene planeado explotar 5 tajos por el método open pit de mineral aurífero. El presente estudio se centra en un análisis predictivo hidrogeológico y geoquímico de la configuración de los tajos 1, 2, 3, 4 y 5, los modelos desarrollados para este análisis utilizan un enfoque conservador para predecir el comportamiento del agua subterránea durante las operaciones mineras y los potenciales impactos al agua subterránea y superficial. Para el desarrollo del presente estudio se realizó campañas de geofísica 20 sondajes geoeléctricos mediante método SEV, investigaciones geológicas, hidrogeológicas, inventario de aguas subterráneas, análisis hidroquímico, simulación numérica de aguas superficiales, subterráneas y recopilación de informes anteriores. Se ha determinado resistividades de unidades hidrogeológicas, caudales base, medio y máximos de las microcuencas y componentes mineros principales, calidad de agua tanto superficial como subterránea, modelo hidrogeológico conceptual, mapas y secciones hidrogeológicas modeladas e identificación y mitigación de posibles impactos. Debido a la configuración topográfica de la zona de explotación de los tajos, los mismos no sirven topográficamente como zonas de almacenamiento, puesto que su explotación es del tipo open pit en media luna. Al no ocurrir almacenamiento en los tajos se producirá escorrentía en las épocas de lluvias y será captada y desviada a una planta o pozas de tratamiento mediante canales de coronación, y el impacto a aguas subterráneas será insignificante a partir de la infiltración. En cuanto al comportamiento del agua subterránea tanto en la fase inicial como en la de operación permanece invariable, al estar en profundidad con respecto a la conformación topográfica de los tajos a sus distintos años de minado; tal como se muestra en los mapas de hidroisohipsas en fase inicial y en operación (ver Ilustraciones Nº 25, 29, 34 y 38). No existirá abatimiento del nivel freático en toda la fase de operación y tampoco ocurrirá descenso de nivel de agua en zonas próximas como bofedales. En la etapa de operación se deberá construir los piezómetros y pozos de explotación como medidas de mitigación, la ubicación de los mismos se encuentra en el Cuadro Nº 15.1 y en la Ilustración Nº 41.



ÍNDICE 1.0 INTRODUCIÓN ...................................................................................................................................................... 13

1.1 AUTORIZACIÓN DE LA CONSULTORA ............................................................................................................... 13 1.2 OBJETIVOS DEL ESTUDIO .................................................................................................................................. 13

1.1.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................................................ 13 1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................................................. 13

1.3 ÁMBITO DEL ESTUDIO ......................................................................................................................................... 14 1.4 EQUIPO HUMANO E INSTRUMENTAL ................................................................................................................ 14

1.4.1 EQUIPO HUMANO ................................................................................................................................................. 14 1.4.2 EQUIPO INSTRUMENTAL Y SOFTWARE UTILIZADO ........................................................................................ 14

2.0 ESTUDIOS REALIZADOS ..................................................................................................................................... 16

2.1 INFORMACIÓN PROPORCIONADA POR ANABI S.A.C. ..................................................................................... 16 2.2 INFORMACIÓN OBTENIDA DE DIFERENTES FUENTES ................................................................................... 16 2.3 SÍNTESIS DE LOS TRABAJOS REALIZADOS ..................................................................................................... 16

3.0 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL ÁREA DE ESTUDIO ........................................................................... 17

3.1 UBICACIÓN ........................................................................................................................................................... 17 3.2 VÍAS DE COMUNICACIÓN .................................................................................................................................... 17

4.0 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS Y GEOMORFOLÓGICAS.......................................................................... 18

4.1 GEOLOGÍA REGIONAL ......................................................................................................................................... 18 4.1.1 GRUPO PUNO ....................................................................................................................................................... 18 4.1.2 GRUPO TACAZA ................................................................................................................................................... 18 4.1.3 GRUPO ALPABAMBA ............................................................................................................................................ 18 4.1.4 GRUPO BARROSO ............................................................................................................................................... 18 4.1.5 CUATERNARIO ..................................................................................................................................................... 18

4.2 GEOLOGÍA LOCAL ................................................................................................................................................ 18 4.2.1 GRUPO TACAZA ................................................................................................................................................... 19

4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL ................................................................................................................................. 20 4.4 ALTERACIÓN ........................................................................................................................................................ 20

5.0 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA ................................................................................................................................ 21

5.1 GENERALIDADES DE LA PROSPECCIÓN GEOFÍSICA ..................................................................................... 21 5.2 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA POR RESISTIVIDAD ............................................................................................. 21 5.3 TRABAJOS REALIZADOS ..................................................................................................................................... 22

5.3.1 TRABAJOS DE CAMPO ........................................................................................................................................ 22 5.3.2 TRABAJOS DE GABINETE ................................................................................................................................... 22

5.4 RESULTADOS DE LA INTERPRETACIÓN ........................................................................................................... 23 5.4.1 INTERPRETACIÓN CUALITATIVA ........................................................................................................................ 23 5.4.2 INTERPRETACIÓN CUANTITATIVA ..................................................................................................................... 23 5.4.3 HORIZONTES GEOELÉCTRICOS ........................................................................................................................ 25

6.0 PERFORACIÓN E INSTALACIÓN DE PIEZÓMETROS ....................................................................................... 26

6.1 PRESENTACIÓN ................................................................................................................................................... 26 6.2 PERFORACIÓN E INSTALACIÓN DE PIEZÓMETROS ....................................................................................... 26 6.3 DESARROLLO DE PIEZÓMETROS ...................................................................................................................... 27 6.4 PERFORACIONES ADICIONALES ....................................................................................................................... 27

7.0 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA ............................................................................................. 29

7.1 DIVORTIUM ACUARIUM ....................................................................................................................................... 29 7.2 DELIMITACIÓN AUTOMATIZADA DE CUENCAS ................................................................................................ 30 7.3 SISTEMA HIDROGRÁFICO ................................................................................................................................... 31 7.4 DESCRIPCIÓN DE LAS MICROCUENCAS .......................................................................................................... 31

7.4.1 CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS ................................................................................................................. 31 7.5 HIDROGRAFIA DE LA ZONA DEL PROYECTO ................................................................................................... 38

7.5.1 MICROCUENCA HUAYLLANI ............................................................................................................................... 38



7.5.2 MICROCUENCA YAHUARMAYO .......................................................................................................................... 39 7.5.3 MICROCUENCA CHICORUME-PALLANI ............................................................................................................. 40 7.5.4 MICROCUENCA MILLO-YANAMA ........................................................................................................................ 41

7.6 CLIMATOLOGÍA .................................................................................................................................................... 42 7.6.1 VARIABLES METEOROLÓGICAS ........................................................................................................................ 44 7.6.2 CLIMOGRAMA DE LA MICROCUENCA ............................................................................................................... 49

7.7 PRECIPITACIÓN ................................................................................................................................................... 50 7.7.1 INFORMACIÓN DISPONIBLE ............................................................................................................................... 50 7.7.2 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA CURVA DE DOBLE MASA Y VECTOR REGIONAL .......................................... 50 7.7.3 COMPLEMENTACIÓN Y EXTENSIÓN DE LA INFORMACIÓN ............................................................................ 51 7.7.4 ANÁLISIS DE PRECIPITACIONES-AÑO TIPO ..................................................................................................... 52 7.7.5 VARIABILIDAD ESPACIAL Y TEMPORAL DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL .......................................... 55 7.7.6 PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA ....................................................................................................................... 56

7.8 EVAPOTRANSPIRACIÓN ..................................................................................................................................... 63 7.9 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DE CAUDALES REGISTRADOS .................................................................... 64

7.9.1 INFORMACIÓN DISPONIBLE ............................................................................................................................... 64 7.9.2 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN HIDROMETRICA .................................................................................................. 64 7.9.3 DISPONIBILIDAD HÍDRICA ................................................................................................................................... 65

7.10 BALANCE HÍDRICO CLIMÁTICO .......................................................................................................................... 66 7.11 CÁLCULO DEL EXCEDENTE HÍDRICO Y RECARGA AL SISTEMA ................................................................... 67 7.12 CÁLCULO DEL ESCURRIMIENTO E INFILTRACIÓN .......................................................................................... 68

7.12.1 BOTADERO DE DESMONTE ................................................................................................................................ 69 7.12.2 BOTADERO DE PEAT ........................................................................................................................................... 69 7.12.3 DEPÓSITO TEMPORAL TOPSOIL ........................................................................................................................ 69 7.12.4 PAD DE LIXIVIACIÓN ............................................................................................................................................ 69 7.12.5 TAJO 1 ................................................................................................................................................................... 69 7.12.6 TAJO 2 ................................................................................................................................................................... 70 7.12.7 TAJO 3 ................................................................................................................................................................... 70 7.12.8 TAJO 4 ................................................................................................................................................................... 70 7.12.9 TAJO 5 ................................................................................................................................................................... 70 7.12.10 CUERPOS DE AGUA ............................................................................................................................................. 71 7.12.11 INFRAESTRUCTURA DE LA MINA ....................................................................................................................... 71 7.12.12 ACCESOS .............................................................................................................................................................. 71 7.12.13 CANTERAS ............................................................................................................................................................ 71

7.13 DETERMINACIÓN DE CAUDALES DE DISEÑO .................................................................................................. 74 7.13.1 ESTUDIO DE CUENCAS ....................................................................................................................................... 74 7.13.2 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN ........................................................................................................................... 74 7.13.3 MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE FORMA TRIANGULAR ........................................... 75 7.13.4 ANÁLISIS DE EVENTOS DE TORMENTAS (MODELO HEC-HMS) ..................................................................... 77

8.0 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA ................................................................................................................ 87

8.1 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA .................................................................................... 87 8.1.1 INVENTARIO DE POZOS ...................................................................................................................................... 87 8.1.2 CÓDIGO PARA IDENTIFICAR LOS POZOS ......................................................................................................... 87 8.1.3 TIPOS DE POZOS ................................................................................................................................................. 87 8.1.4 USO DE LOS POZOS ............................................................................................................................................ 88

8.2 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUPERFICIAL ........................................................................................ 89 8.2.1 INVENTARIO DE FLUJOS DE AGUA SUPERFICIAL ........................................................................................... 89 8.2.2 PUNTOS DE AFORO (CAUDALES) ...................................................................................................................... 89

9.0 HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA ............................................................................................................................ 91

9.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................... 91 9.2 PARÁMETROS HIDRÁULICOS ............................................................................................................................. 91 9.3 PRUEBAS DE INYECCIÓN DE AGUA .................................................................................................................. 93 9.4 ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................................................................ 93

10.0 HIDROQUÍMICA .................................................................................................................................................... 95

10.1 LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES ...................................................................................................................... 95 10.2 ESTANDARES DE CALIDAD AMBIENTAL. .......................................................................................................... 96



10.3 ESTANDARES INTERNACIONALES .................................................................................................................... 97 10.4 MUESTREO EN CAMPO ....................................................................................................................................... 99

10.4.1 MEDICIÓN DE PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS EN CAMPO ......................................................................... 99 10.5 CONTROL DE CALIDAD DE LOS DATOS ANALÍTICOS ................................................................................... 103

10.5.1 CORRELACIÓN ENTRE SÓLIDOS DISUELTOS, SUMA DE IONES Y LA CONDUCTIVIDAD ......................... 103 10.5.2 MUESTRAS EN BLANCO (QA/QC) ..................................................................................................................... 103 10.5.3 ANÁLISIS DE DUPLICADOS (QA/QC) ................................................................................................................ 104

10.6 TIPOS DE AGUAS ............................................................................................................................................... 104 10.7 QUÍMICA DE AGUAS SUBTERRÁNEAS ............................................................................................................ 104

10.7.1 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS ...................................................................... 106 10.7.2 RESULTADO DE ANÁLISIS QUÍMICOS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS ........................................................... 106

10.8 QUÍMICA DE AGUAS SUPERFICIALES ............................................................................................................. 108 10.8.1 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS DE AGUAS SUPERFICIALES ....................................................................... 108 10.8.2 RESULTADO DE LOS ANÁLISIS QUÍMICOS DE AGUAS SUPERFICIALES .................................................... 109

10.9 REPRESENTACIÓN GRÁFICA ........................................................................................................................... 110 10.9.1 DIAGRAMA DE PIPER ......................................................................................................................................... 111 10.9.3 DIAGRAMA DE STIFF ......................................................................................................................................... 113

10.10 APTITUD DE LAS AGUAS PARA EL RIEGO ...................................................................................................... 114 10.10.1 CLASES DE AGUA SEGÚN LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA ....................................................................... 114 10.9.2 CLASES DE AGUA SEGÚN EL RAS Y LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA ...................................................... 114

10.11 COMPARACÍON CON LOS ECA ......................................................................................................................... 118

11.0 HIDROGEOLOGÍA .............................................................................................................................................. 123

11.1 GEOMETRÍA DEL RESERVORIO ACUÍFERO ................................................................................................... 123 11.1.1 FORMAS Y LÍMITES ............................................................................................................................................ 123

11.2 EL MEDIO FRACTURADO .................................................................................................................................. 123 11.2.1 CARACTERÍSTICAS LITOLÓGICAS ................................................................................................................... 123

11.3 UNIDADES HIDROESTRATIGRÁFICAS ............................................................................................................. 124 11.3.1 LITOLOGÍA ........................................................................................................................................................... 124 11.3.1 TIPO DE ACUÍFERO DEL PROYECTO .............................................................................................................. 124

11.4 EL NIVEL FREÁTICO .......................................................................................................................................... 125 11.4.1 MORFOLOGÍA DE LA NAPA ............................................................................................................................... 125 11.4.2 PROFUNDIDAD DEL NIVEL FREÁTICO ............................................................................................................. 126 11.4.3 FLUCTUACIONES DEL NIVEL FREÁTICO ......................................................................................................... 127 11.4.4 ZONAS DE RECARGA Y DESCARGA ................................................................................................................ 127

11.5 DIRECCIÓN DEL FLUJO SUBTERRÁNEO ........................................................................................................ 127 11.6 SECCIONES HIDROGEOLÓGICAS (A-A’, B-B’, C-C’, D-D’) .............................................................................. 129

11.6.1 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA A-A’ ................................................................................................................... 129 11.6.2 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA B-B’ ................................................................................................................... 129 11.6.3 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA C-C’ ................................................................................................................... 130 11.6.4 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA D-D’ ................................................................................................................... 131

11.7 MODELO HIDROGEOLÓGICO CONCEPTUAL .................................................................................................. 132

12.0 MODELO HIDROLÓGICO GR2M ....................................................................................................................... 133

12.1 GENERALIDADES ............................................................................................................................................... 133 12.2 MODELACION MATEMATICA–HIDROLÓGICA DE CAUDALES MEDIOS MENSUALES ................................. 133

12.2.1 MODELACION DE LA MICROCUENCA UTUNSA .............................................................................................. 133 12.3 GENERACIÓN DE CAUDALES MEDIOS ............................................................................................................ 134

12.3.1 DESCRIPCIÓN DEL MODELO GR2M ................................................................................................................. 134 12.3.2 APLICACIÓN DEL MODELO GR2M .................................................................................................................... 136 12.3.3 MODELACIÓN HIDROLÓGICA A NIVEL MENSUAL .......................................................................................... 137 12.3.4 INFORMACIÓN DISPONIBLE ............................................................................................................................. 137 12.3.5 ESTRUCTURA DEL MODELO ............................................................................................................................ 137 12.3.6 CALIBRACIÓN DEL MODELO GR2M ................................................................................................................. 138 12.3.7 NASH-SUTCLIFFE ............................................................................................................................................... 140

12.4 CALCULO DE CAUDALES .................................................................................................................................. 140 12.4.1 RESULTADOS DEL MODELO (CAUDALES MEDIOS) ....................................................................................... 140 12.4.2 CAUDALES BASE ................................................................................................................................................ 141

12.5 CAUDAL ECOLÓGICO ........................................................................................................................................ 142



12.5.1 MÉTODO DEL 10% .............................................................................................................................................. 142

13.0 MODELO HIDROGEOLÓGICO ........................................................................................................................... 144

13.1 SIMULACIÓN NUMÉRICA TRIDIMENSIONAL DEL SISTEMA ACUIFERO ....................................................... 144 13.2 SELECCIÓN DEL CÓDIGO DE MODELAMIENTO ............................................................................................. 145 13.3 DISEÑO DEL MODELO DE ACUIFERO ............................................................................................................. 145

13.3.1 CONDICIONES DE FRONTERA ......................................................................................................................... 145 13.3.2 DISCRETIZACIÓN DEL SISTEMA ACUÍFERO ................................................................................................... 145 13.3.3 NÚMERO DE CAPAS DEL ACUÍFERO ............................................................................................................... 146 13.3.4 PROPIEDADES DEL ACUÍFERO ASIGNADAS AL MODELO ............................................................................ 146 13.3.5 ASIGNACIÓN DE LAS CONDICIONES DE FRONTERA AL MODELO .............................................................. 146

13.4 CALIBRACIÓN DEL MODELO Y USO DEL MODELO ........................................................................................ 147 13.4.1 CALIBRACIÓN EN RÉGIMEN PERMANENTE ................................................................................................... 148

13.5 BALANCE DE MASA ........................................................................................................................................... 149 13.6 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA MODELADA PROYECTO UTUNSA ................................................................. 150 13.7 MODELAMIENTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LOS TAJOS ...................................................................... 150

13.7.1 CAMPO DE INVESTIGACIÓN Y MODELO CONCEPTUAL ................................................................................ 150 13.7.2 MODELO NUMÉRICO DE LOS TAJOS ............................................................................................................... 152 13.7.3 SIMULACIÓN DE ESCENARIOS (INICIO, OPERACIÓN Y CIERRE DE LOS TAJOS) ...................................... 153 13.7.4 TRANSPORTE DE PARTICULAS ....................................................................................................................... 154

14.0 SIMULACIÓN DE LLENADO DE LOS TAJOS 1, 2, 3, 4 Y 5 ............................................................................. 155

14.1 GENERALIDADES ............................................................................................................................................... 155

15.0 IDENTIFICACIÓN Y MITIGACIÓN DE IMPACTOS ............................................................................................ 156

15.1 INTRODUCCION ................................................................................................................................................. 156 15.2 IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS DE AGUA SUPERFICIAL ............................................................................. 156

15.2.1 ETAPA DE PROYECTO ....................................................................................................................................... 156 15.2.2 ETAPA DE OPERACIÓN ..................................................................................................................................... 158 15.2.3 ETAPA DE CIERRE ............................................................................................................................................. 160

15.3 IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS DE AGUA SUBTERÁNEA ............................................................................ 161 15.3.1 ETAPA DE PROYECTO ...................................................................................................................................... 161 15.3.2 ETAPA DE OPERACIÓN .................................................................................................................................... 163 15.3.3 ETAPA DE CIERRE ............................................................................................................................................ 165

15.4 MEDIDAS DE CONTROL Y MITIGACIÓN DE IMPACTOS ................................................................................. 167 15.4.1 AGUA SUPERFICIAL ........................................................................................................................................... 167 15.4.2 AGUA SUBTERRÁNEA ....................................................................................................................................... 167

16.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 170

16.1 CONCLUSIONES ................................................................................................................................................. 170 16.2 RECOMENDACIONES ........................................................................................................................................ 171

17.0 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................... 172



RELACIÓN DE ILUSTRACIONES

GENERAL Y GEOLÓGICOS 01 MAPA DE UBICACIÓN 02 MAPA GEOLÓGICO PROSPECCIÓN GEOFÍSICA 03 MAPA DE UBICACIÓN DE SEVS HIDROLÓGICOS 04 MAPA DE DELIMITACIÓN DE CUENCA 05 MAPA DE DELIMITACIÓN DE MICROCUENCAS 06 MAPA DE UBICACIÓN DE ESTACIONES HIDROMETEOROLÓGICAS 07 MAPA DE ISOYETAS PRECIPITACIONES MEDIAS ANUALES 08 MAPA DE UBICACIÓN DE AFOROS SUPERFICIALES HIDROQUÍMICOS 09 MAPA DE ESTACIONES DE CONTROL QUÍMICO 10 MAPA DE VARIACIÓN DE PH DE AGUA SUBTERRÁNEA – ÉPOCA SECA 11 MAPA DE ISOCONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA DE AGUA SUBTERRÁNEA – ÉPOCA SECA 12 MAPA DE CONTAMINACIÓN DE AGUA SUBTERRÁNEA POR METALES – ÉPOCA SECA 13 MAPA DE VARIACIÓN DE PH DE AGUA SUPERFICIAL – ÉPOCA LLUVIA 14 MAPA DE VARIACIÓN DE PH DE AGUA SUPERFICIAL – ÉPOCA SECA 15 MAPA DE VARIACIÓN DE C.E. DE AGUA SUPERFICIAL – ÉPOCA LLUVIA 16 MAPA DE VARIACIÓN DE C.E. DE AGUA SUPERFICIAL – ÉPOCA SECA 17 MAPA DE CONTAMINACIÓN DE AGUA SUPERFICIAL POR METALES – ÉPOCA LLUVIA 18 MAPA DE CONTAMINACIÓN DE AGUA SUPERFICIAL POR METALES – ÉPOCA SECA HIDROGEOLÓGICOS 19 MAPA DE UBICACIÓN DE PIEZÓMETROS 20 MODELO HIDROGEOLÓGICO CONCEPTUAL 21 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA A - A’ 22 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA B - B’ 23 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA C - C’ 24 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA D - D’ 25 MAPA DE HIDROISOHIPSAS Y FLUJO SUBTERRÁNEO-FASE INICIAL 26 MAPA DE ISOPROFUNDIDAD DE AGUA SUBTERRÁNEA 27 MAPA DE DISTRIBUCION DE PERMEABILIDAD 28 MAPA DE DISCRETIZACIÓN 29 MAPA DE HIDROISOHIPSAS Y FLUJO SUBTERRÁNEO-FASE OPERACIÓN 30 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA A-A’ (PU-01A)-FASE INICIAL 31 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA B-B’ (PU-04)-FASE INICIAL 32 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA C-C’ (PU-04)-FASE INICIAL 33 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA D-D’ (PU-06)-FASE INICIAL 34 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA E-E’ (PU-06)-FASE INICIAL 35 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA F-F’ (PU-07)-FASE INICIAL 36 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA G-G’ - FASE INICIAL 37 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA D-D’ (PU-06)-FASE OPERACIÓN 38 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA E-E’ (PU-06)-FASE OPERACIÓN 39 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA G-G’ - FASE OPERACIÓN 40 MAPA DE TRANSPORTE DE PARTICULAS PARA LA UBICACIÓN DE PIEZÓMETROS 41 MAPA DE MEDIDAS DE MITIGACIÓN



RELACIÓN DE ANEXOS ANEXO I PROSPECCIÓN GEOFÍSICA 1.1 CUADRO DE RESULTADOS DE SEVS 1.2 HOJA DE CAMPO DE LA PROSPECCIÓN ELÉCTRICA 1.3 INTERPRETACIÓN DE LOS SONDAJES ELÉCTRICOS VERTICALES ANEXO II PERFORACIÓN E INSTALACIÓN DE PIEZÓMETROS 2.1 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO P-02 2.2 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO PU-1A 2.3 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO PU-2 2.4 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO PU-3 2.5 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO PU-4 2.6 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO PU-5 2.7 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO PU-6 2.8 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO PU-7 2.9 DISEÑO TÉCNICO DEL PIEZÓMETRO PU-8 2.10 REGISTROS DE PERFORACIONES DIAMANTINAS ANEXO III HIDROLOGÍA 3.1 DATA – SENAMHI 3.2 ESTACIONES HIDROMETEOROLÓGICAS

3.2.1 ESTACIÓN SANTO TOMAS 3.2.2 ESTACIÓN LIVITACA 3.2.3 ESTACIÓN ANTABAMBA 3.2.4 ESTACIÓN CHALHUANCA 3.2.5 ESTACIÓN SICUANI 3.2.6 ESTACIÓN YAURI 3.2.7 ESTACIÓN LA ANGOSTURA

3.3 ESTACIÓN UTUNSA (GENERADA) 3.4 CAUDALES GENERADOS

3.4.1 CAUDAL GENERADO MICROCUENCA HUAYLLANI 3.4.2 CAUDAL GENERADO MICROCUENCA CHICORUME-PALLANI 3.4.3 CAUDAL GENERADO MICROCUENCA YAHUARMAYO 3.4.4 CAUDAL GENERADO MICROCUENCA MILLO-YANAMA

3.5 MODELO HIDROLÓGICO A PASO MENSUAL 3.5.1 SIMULACIÓN DE CAUDALES PARA LA MICROCUENCA HUAYLLANI 3.5.2 SIMULACIÓN DE CAUDALES PARA LA MICROCUENCA CHICORUME-PALLANI 3.5.3 SIMULACIÓN DE CAUDALES PARA LA MICROCUENCA YAHUARMAYO 3.5.4 SIMULACIÓN DE CAUDALES PARA LA MICROCUENCA MILLO-YANAMA

3.6 DETERMINACION CAUDAL BASE PARA QUEBRADA YAHUARMAYO ANEXO IV BALANCE HÍDRICO 4.1 BALANCE HÍDRICO BOTADERO DE DESMONTE 4.2 BALANCE HÍDRICO BOTADERO PEAT 4.3 BALANCE HÍDRICO DEPOSITO TEMPORAL TOPSOIL 4.4 BALANCE HÍDRICO PAD DE LIXIVIACIÓN 4.5 BALANCE HÍDRICO TAJO 1 4.6 BALANCE HÍDRICO TAJO 2 4.7 BALANCE HÍDRICO TAJO 3 4.8 BALANCE HÍDRICO TAJO 4 4.9 BALANCE HÍDRICO TAJO 5 4.10 BALANCE HÍDRICO CUERPOS AGUA 4.11 BALANCE HÍDRICO INFRAESTRUCTURA



4.12 BALANCE HÍDRICO ACCESOS 4.13 BALANCE HÍDRICO CANTERAS 4.14 EXCEDENTE HÍDRICO Y RECARGA DEL SISTEMA ANEXO V INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA 5.1 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA 5.2 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUPERFICIAL 5.3 CUADRO RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS PIEZÓMETROS ANEXO VI CALIDAD DE AGUA 6.1 CUADRO RESUMEN DE ANÁLISIS QUÍMICO – AGUA SUBTERRÁNEA, NOVIEMBRE 2009 6.2 CUADRO RESUMEN DE ANÁLISIS QUÍMICO – AGUA SUPERFICIAL, MARZO 2010 6.3 CUADRO RESUMEN DE ANÁLISIS QUÍMICO – AGUA SUPERFICIAL, JUNIO 2010 6.4 CUADRO RESUMEN DEL RAS Y CE – AGUA SUBTERRÁNEA, 2009 6.5 CUADRO RESUMEN DEL RAS Y CE – AGUA SUPERFICIAL, 2010 6.6 DIAGRAMA DE PIPER SUBTERRÁNEO, NOVIEMBRE 2009 6.7 DIAGRAMA DE STIFF SUBTERRÁNEO, NOVIEMBRE 2009 6.8 DIAGRAMA DE RIVERSIDE SUBTERRÁNEO, NOVIEMBRE 2009 6.9 DIAGRAMA DE RIVERSIDE SUPERFICIAL, MARZO - JUNIO 2010 6.10 CUADRO DE RESULTADOS DE BALANCE IONICO 6.11 REPORTE DE LABORATORIO DE CALIDAD DE AGUA ANEXO VII HIDRAÚLICA SUBTERRÁNEA 7.1 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE PERMEABILIDAD (LEFRANC Y LUGEON) 7.2 INTERPRETACIÓN DE PRUEBAS HIDRAÚLICAS EN POZOS



RELACIÓN DE CUADROS

Cuadro N° 5.1: Cuadro de resultados de SEVs. ...................................................................................................................... 24 Cuadro N° 6.1: Ubicación de perforaciones e instalación de piezómetros para el proyecto Utunsa. ...................................... 26 Cuadro N° 6.2: Características técnicas de la perforación e instalación de piezómetros. ....................................................... 27 Cuadro N° 6.3: Cuadro resumen de sondajes realizados en el área de ampliación y componentes mineros. ........................ 27 Cuadro N° 7.1: Ubicación geográfica de las estaciones meteorológicas. ................................................................................ 42 Cuadro N° 7.2: Precipitación típica anual generada para la estación Utunsa. ......................................................................... 43 Cuadro N° 7.3: Comparación de la variación de precipitación por estaciones. ........................................................................ 45 Cuadro N° 7.4: Registro de precipitación total mensual estación Santo Tomas. ..................................................................... 45 Cuadro N° 7.5: Registro de precipitación total mensual estación Santo Tomas. ..................................................................... 46 Cuadro N° 7.6: Variación de temperatura estación Utunsa. ..................................................................................................... 47 Cuadro N° 7.7: Registro de la Humedad Relativa Estación Angostura. ................................................................................... 48 Cuadro N° 7.8: Velocidad del viento estación Yauri. ................................................................................................................ 48 Cuadro N° 7.9: Registro generado de precipitación y temperatura de la zona de estudio. ...................................................... 49 Cuadro N° 7.10: Estaciones meteorológicas completadas y extendidas total mensual. ............................................................ 52 Cuadro N° 7.11: Análisis de Precipitación Año Tipo. ................................................................................................................. 53 Cuadro N° 7.12: Años tipos seleccionados (medio, seco y húmedo). ........................................................................................ 54 Cuadro N° 7.13: Precipitación máxima en 24 horas en la estación Livitaca (estación base). .................................................... 56 Cuadro N° 7.14: Precipitación Distribución Analysis: Gumbel Extremal Typr I. ......................................................................... 58 Cuadro N° 7.15: Distribución de frecuencias Tipo Gumbel Precipitación máxima 24 horas ...................................................... 60 Cuadro N° 7.16: Resultado de las intensidades máximas ......................................................................................................... 62 Cuadro N° 7.17: Evaporación potencial mensual - Estación Utunsa. ........................................................................................ 63 Cuadro N° 7.18: Característica de la estación Hidrométrica Puente Angostura. ....................................................................... 64 Cuadro N° 7.19: Descargas media Mensual de la estación Hidrométrica La Angostura. .......................................................... 65 Cuadro N° 7.20: Descargas media mensual de las microcuencas en (l/s) estación. ................................................................. 66 Cuadro N° 7.21: Descargas media mensual de las microcuencas en (l/s) estación. ................................................................. 66 Cuadro N° 7.22: Cálculo del excedente hídrico anual - año tipo. ............................................................................................... 68 Cuadro N° 7.23: Cálculo del recarga hídrico anual - año tipo. ................................................................................................... 68 Cuadro N° 7.24: Cálculo del escurrimiento anual y recarga profunda - año medio. .................................................................. 72 Cuadro N° 7.25: Cálculo del escurrimiento anual y recarga profunda - año seco. ..................................................................... 72 Cuadro N° 7.26: Cálculo del escurrimiento anual y recarga profunda - año húmedo. ............................................................... 73 Cuadro N° 7.27: Tiempo de Concentración de las cuencas ....................................................................................................... 75 Cuadro N° 7.28: Caudal diseño para diferentes periodos de retorno. ........................................................................................ 77 Cuadro N° 7.29: Análisis de tormentas para diferentes periodos de retorno. ............................................................................ 86 Cuadro N° 8.1: Ubicación de fuentes de agua subterránea. .................................................................................................... 87 Cuadro N° 8.2: Cuadro resumen de piezómetros existentes. .................................................................................................. 88 Cuadro N° 8.3: Estado de los Piezómetros. ............................................................................................................................. 88 Cuadro N° 8.4: Ubicación de fuentes de agua superficial. ....................................................................................................... 89 Cuadro N° 8.5: Caudales superficiales. .................................................................................................................................... 90 Cuadro N° 9.1: Rangos de porosidad y conductividad hidráulica de algunos sedimentos y rocas (Benítez, 1972). ............... 91 Cuadro N° 9.2: Valores estimados de la conductividad hidráulica (metros /día) - Sanders (1998). ......................................... 92 Cuadro N° 9.3: Ubicación de pozos donde se realizaron las pruebas. .................................................................................... 93 Cuadro N° 9.4 Cuadro resumen de resultados de permeabilidad. .......................................................................................... 94 Cuadro N° 10.1: Límites máximos permisibles de vertimientos en la industria minero-metalúrgica .......................................... 96 Cuadro N° 10.2: ECA Categoría 4 Conservación del ambiente acuático. .................................................................................. 97 Cuadro N° 10.3: Estándares internacionales. ............................................................................................................................ 98 Cuadro N° 10.4: Parámetros físico-químicos de puntos de monitoreo - agua subterránea. .................................................... 102 Cuadro N° 10.5: Parámetros físico-químicos de puntos de monitoreo - agua superficial marzo del 2010 .............................. 102 Cuadro N° 10.6: Parámetros físico-químicos de puntos de monitoreo tomados en campo - agua superficial junio del 2010 . 103 Cuadro N° 10.7: Influencia litológica sobre la composición de aguas subterráneas. ............................................................... 105 Cuadro N° 10.8: Ubicación de los puntos de muestreo de agua subterránea. ........................................................................ 106 Cuadro N° 10.9: Ubicación de los puntos de muestreo de agua superficial – 2010. ............................................................... 108 Cuadro N° 10.10: Clasificación del agua para riego según Wilcox. ........................................................................................... 114 Cuadro N° 10.11: Clasificación del RAS – Conductividad Eléctrica – agua subterránea 2009. ................................................. 116 Cuadro N° 10.12: Clasificación del RAS – Conductividad Eléctrica – agua superficial 2010. .................................................... 116 Cuadro N° 10.13: Cuadro de comparación del agua superficial con el ECA categoría 4, marzo 2010. .................................... 119 Cuadro N° 10.14: Cuadro de comparación del agua superficial con el ECA categoría 4, junio 2010. ....................................... 120



Cuadro N° 10.15: Cuadro de comparación de agua subterránea con el ECA categoría 3. ....................................................... 121 Cuadro N° 11.1: Medidas de la profundidad del nivel de agua. ............................................................................................... 125 Cuadro N° 12.1: Comparativo de caudales generados vs simulados microcuenca Yahuarmayo. .......................................... 138 Cuadro N° 12.2: Parámetros, variables Hidrológicas y resultados el modelo. ......................................................................... 141 Cuadro N° 12.3: Caudales medios mensuales simulados (L/s). .............................................................................................. 141 Cuadro N° 12.4: Caudal base mensuales (l/s) por microcuencas. ........................................................................................... 141 Cuadro N° 12.5: Rendimiento de Caudal /Km2. ........................................................................................................................ 142 Cuadro N° 12.6: Métodos de Caudales ecológico (l/s). ............................................................................................................ 142 Cuadro N° 13.1: Valores de conductividades hidráulicas determinadas en campo. ................................................................ 147 Cuadro N° 13.2: Ubicación y niveles freáticos de los piezómetros. ......................................................................................... 148 Cuadro N° 15.1: Ubicación y características técnicas de los piezómetros de monitoreo. ........................................................ 169



RELACIÓN DE FIGURAS

Figura N° 3.1: Ubicación y vías de comunicación del proyecto Utunsa. ................................................................................. 17 Figura N° 5.1: Dispositivo Tetraelectródico Schlumberger Wenner. ....................................................................................... 22 Figura N° 5.2: Salida de software IX1D v3.0 Interpex. ........................................................................................................... 23 Figura N° 5.3: Salida de software IPI2win v3.0.1e. ................................................................................................................. 24 Figura N° 7.1: Modelo de elevación digital (DEM) de la zona de estudio. .............................................................................. 30 Figura N° 7.2: Curva hipsométrica y Elevación Media de las microcuencas .......................................................................... 33 Figura N° 7.3: Perfil longitudinal de la microcuenca Huayllani. .............................................................................................. 34 Figura N° 7.4: Perfil longitudinal de la microcuenca Yahuarmayo. ......................................................................................... 34 Figura N° 7.5: Perfil longitudinal de la microcuenca Chicorume-Pallani. ................................................................................ 35 Figura N° 7.6: Perfil longitudinal de la microcuenca Millo-Yanama. ....................................................................................... 35 Figura N° 7.7: Delimitación con WMS de la microcuenca Huayllani. ...................................................................................... 38 Figura N° 7.8: Delimitación con WMS de la microcuenca Yahuarmayo. ................................................................................ 39 Figura N° 7.9: Delimitación con WMS de la microcuenca Chicorume - Pallani. ..................................................................... 40 Figura N° 7.10: Delimitación con WMS de la microcuenca Millo-Yanama. .............................................................................. 41 Figura N° 7.11: Relación altitud vs precipitación. ..................................................................................................................... 43 Figura N° 7.12: Precipitación típica anual generada (4,450 msnm). ........................................................................................ 44 Figura N° 7.13: Variación de precipitación por estaciones total mensual. ................................................................................ 45 Figura N° 7.14: Variación de precipitación total mensual estación Santo Tomas. ................................................................... 46 Figura N° 7.15: Variación de la temperatura media anual vs altitud. ........................................................................................ 47 Figura N° 7.16: Variación de la temperatura estación Utunsa generada. ................................................................................. 47 Figura N° 7.17: Variación de la Humedad Relativa Estación Angostura. ................................................................................. 48 Figura N° 7.18: Velocidad de Viento estación Yauri. ................................................................................................................ 49 Figura N° 7.19: Climatograma de la zona de estudio. .............................................................................................................. 50 Figura N° 7.20: Curva de dobles acumulados de las estaciones ............................................................................................. 51 Figura N° 7.21: Estaciones meteorológicas completadas y extendidas total mensual. ............................................................ 52 Figura N° 7.22: Análisis de Precipitación - Año Tipo. ............................................................................................................... 54 Figura N° 7.23: Años tipos seleccionados (medio, seco y húmedo). ........................................................................................ 54 Figura N° 7.24: Variabilidad Temporal de las estaciones. ........................................................................................................ 56 Figura N° 7.25: Precipitación máxima en 24 horas en la estación Quillisani (diaria mensual). ................................................ 57 Figura N° 7.26: Precipitación máxima en 24 horas en la estación Livitaca (anual). ................................................................. 57 Figura N° 7.27: Probabilidad Weibull ........................................................................................................................................ 59 Figura N° 7.28: Frecuencia de precipitación Gumbel. .............................................................................................................. 59 Figura N° 7.29: Curva Intensidad – Duración – Frecuencia ..................................................................................................... 63 Figura N° 7.30: Registro histórico de la estación Angostura. ................................................................................................... 65 Figura N° 7.31: Relación Caudal vs Área Colectora ................................................................................................................. 65 Figura N° 7.32: Caudal generado para la zona del proyecto. ................................................................................................... 66 Figura N° 7.33: Hidrograma Triangular de Diseño. .................................................................................................................. 76 Figura N° 7.34: Perfiles de lluvia máxima en 24 horas. ............................................................................................................ 78 Figura N° 7.35: Esquema de modelo de cuenca. ..................................................................................................................... 79 Figura N° 7.36: Hidrograma de salida microcuenca Huayllani. ................................................................................................ 80 Figura N° 7.37: Hidrograma de salida microcuenca Chicorume-Pallani. .................................................................................. 80 Figura N° 7.38: Hidrograma de salida microcuenca Yahuarmayo – (Millo-Yanama)................................................................ 81 Figura N° 7.39: Hidrograma de salida microcuenca Huayllani. ................................................................................................ 81 Figura N° 7.40: Hidrograma de salida microcuenca Chicorume-Pallani. .................................................................................. 82 Figura N° 7.41: Hidrograma de salida microcuenca Yahuarmayo – (Millo-Yanama)................................................................ 82 Figura N° 7.42: Hidrograma de salida microcuenca Huayllani. ................................................................................................ 83 Figura N° 7.43: Hidrograma de salida microcuenca Chicorume-Pallani. .................................................................................. 83 Figura N° 7.44: Hidrograma de salida microcuenca Yahuarmayo – (Millo-Yanama)................................................................ 84 Figura N° 7.45: Hidrograma de salida microcuenca Huayllani. ................................................................................................ 84 Figura N° 7.46: Hidrograma de salida microcuenca Chicorume-Pallani. .................................................................................. 85 Figura N° 7.47: Hidrograma de salida microcuenca Yahuarmayo – (Millo-Yanama)................................................................ 85 Figura N° 10.1: Variación de la conductividad eléctrica de agua subterránea – noviembre del 2009. ................................... 106 Figura N° 10.2: Variación del pH de agua subterránea - noviembre del 2009. ...................................................................... 107 Figura N° 10.3: Variación del TDS del agua subterránea - noviembre del 2009. ................................................................... 107 Figura N° 10.4: Variación de la temperatura de agua subterránea - noviembre del 2009. ..................................................... 108 Figura N° 10.5: Variación de la conductividad eléctrica de agua superficial, marzo - junio del 2010. .................................... 109



Figura N° 10.6: Variación del pH de agua superficial, marzo - junio del 2010. ....................................................................... 110 Figura N° 10.7: Variación del Temperatura de agua superficial, marzo - junio del 2010. ....................................................... 110 Figura N° 10.8: Diagrama de Piper - Clasificación ................................................................................................................. 111 Figura N° 10.9: Diagrama de Piper. Agua Subterránea-Época Lluvia. ................................................................................... 112 Figura N° 10.10: Diagramas de Stiff. Agua Subterránea–Época Lluvia. .................................................................................. 113 Figura N° 10.11: Diagrama de Riverside – agua subterráneo, Época Lluvia. .......................................................................... 117 Figura N° 10.12: Diagrama de Riverside – agua superficial Marzo - Junio del 2010. .............................................................. 118 Figura N° 11.1: Mapa de isoprofundidad de agua subterránea .............................................................................................. 126 Figura N° 11.2: Mapa de hidroisohipsas y flujo subterráneo. ................................................................................................. 128 Figura N° 11.3: Sección hidrogeológica A-A’. ......................................................................................................................... 129 Figura N° 11.4: Sección hidrogeológica B-B’. ......................................................................................................................... 130 Figura N° 11.5: Sección hidrogeológica C-C’. ........................................................................................................................ 131 Figura N° 11.6: Sección hidrogeológica D-D’. ........................................................................................................................ 132 Figura N° 11.7: Modelo conceptual del proyecto Utunsa. ....................................................................................................... 132 Figura N° 12.1: Esquema de transformación de precipitación a caudal GR2M. ..................................................................... 134 Figura N° 12.2: Arquitectura del modelo GR2M de Mouelhi (2003). ...................................................................................... 135 Figura N° 12.3: Valores requeridos para generación de caudal con el modelo GR2M. ......................................................... 138 Figura N° 12.4: Calibración del modelo hidrológico de la microcuenca Yahuarmayo (m3/s). ................................................. 139 Figura N° 12.5: Correlación de los caudales simulados y generados medidos. ..................................................................... 139 Figura N° 12.6: Resultado de eficiencia de Nash-Sutcliff. ...................................................................................................... 140 Figura N° 12.7: Caudales ecológicos (l/s). .............................................................................................................................. 143 Figura N° 13.1: Modelo Hidrogeológico de las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani y Huayllani. ........................ 144 Figura N° 13.2: Balance de masas (Visual Modflow). ............................................................................................................. 149 Figura N° 13.3: Sección hidrogeológica modelada E-E’ (fase inicial). .................................................................................... 150 Figura N° 13.4: Sección hidrogeológica modelada D-D’ (fase inicial). ................................................................................... 150 Figura N° 13.5 Calibración de modelo por cargas calculadas vs cargas observadas. .......................................................... 153 Figura N° 13.6 Transporte de partículas (modpath) de cada componente. ........................................................................... 154 Figura N° 14.1 Sección hidrogeológica modelada E-E’, zona tajos (fase inicial). ................................................................. 155 Figura N° 14.2 Sección hidrogeológica modelada E-E’, zona tajos (fase operación final). ................................................... 155 Figura N° 15.1 Sección hidrogeológica modelada E-E’, zona tajos (fase operación final). ................................................... 168 Figura N° 15.2 Pozos de explotación como medidas de Mitigación. ..................................................................................... 169



1.0 INTRODUCIÓN

Anabi S.A.C. ha solicitado a la empresa Hydrogeological & Geotechnical Services Perú S.A. la realización de la “ Actualización del Estudio Hidrológico-Hidrogeológico para el Proyecto Utunsa”, demostrando así el espíritu de protección al medio ambiente, en todas las actividades que realiza Anabi S.A.C. en la región de Cusco y Apurímac. El presente estudio presenta los resultados y conclusiones de los trabajos efectuados, como estudios climáticos (análisis de estaciones pluviométricas), estudios geofísicos (prospección eléctrica), perforaciones, inventario de aguas, simulación numérica, estudios hidrogeológicos y recopilación de estudios anteriores. La interacción de todas las disciplinas anteriormente nombradas nos permitirán identificar posibles impactos que se producirán en el agua subterránea y superficial, proponer medidas de control, en especial en la zona de los tajos 1, 2, 3, 4 y 5.

1.1 AUTORIZACIÓN DE LA CONSULTORA

Con Resolución Directoral N° 0096-2010-ANA-DCPRH, la Dirección de Conservación y Planeamiento de los Recursos Hídricos de la ANA comunica a “Hydrogeological & Geotechnical Services PERU S.A.” que se encuentra inscrita y autorizada por la Autoridad Nacional del Agua (ANA-PERÚ), para la realización de Estudios Hidrogeológicos y de Aprovechamiento Hídrico con diferentes fines.

1.2 OBJETIVOS DEL ESTUDIO

1.1.1 OBJETIVO GENERAL

El objetivo del presente estudio es desarrollar la Actualización del estudio hidrológico-hidrogeológico para el proyecto Utunsa, identificando posibles impactos que se produzcan al agua subterránea y superficial, evaluar la calidad del agua y su variación con el tiempo después de las operaciones mineras.

1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Tiene los siguientes objetivos:

Realizar un inventario de las fuentes de agua superficial y subterránea (ríos, quebradas, piezómetros, lagos, y manantiales).

Determinar mediante geofísica la potencia de los estratos y basamento rocoso presentes en el proyecto.

Determinar el nivel freático en zonas no determinadas. Calcular los parámetros geomorfológicos de las microcuencas. Realizar el análisis de precipitaciones medias. Realizar el balance hídrico para cada componente minero con énfasis en la determinación de la

infiltración (tajo 1, 2, 3, 4 y 5). Determinación de caudales medios, mínimos y máximos. Dentro del área del proyecto, identificar la morfología del estrato acuífero productor. Zonificar las unidades hidrogeológicas. Determinar la geometría del acuífero, horizontal, vertical, así como el nivel freático. Zonificar el acuífero por sus características hidráulicas. Mediante análisis químico, determinar la calidad del recurso de las aguas subterráneas y



superficiales, y mediante comparación de sus componentes químicos, indicar la contaminación o no de las aguas.

Realizar un modelo hidrogeológico conceptual de la zona de estudio. Realizar y actualizar el balance hidrológico del tajo y los componentes de la mina. Realizar la simulación numérica tridimensional del flujo subterráneo.

1.3 ÁMBITO DEL ESTUDIO

La zona del proyecto se encuentra ubicada políticamente entre los distritos de Haquira y Quiñota, en los departamentos de Apurímac y Cusco respectivamente.

1.4 EQUIPO HUMANO E INSTRUMENTAL

1.4.1 EQUIPO HUMANO

Reymundo Juárez. Ing. Geólogo-Geotécnico. Hidrogeólogo Sénior. (Responsable del Estudio). Martín Paucara. Ing. de Minas. QA/QC. Alberto Franco. Ing. Químico. Hidroquímico Sénior Alejandro Rosado. Ing. Geólogo. Geólogo Sénior. Jorge Barriga. Ing. Geofísico. Geofísico Sénior. Darwin Huayta. Ing. Agrícola. Responsable de Hidrología. Froilan Barrantes. Bach. en Ing. Geólógica. Hidrogeólogo Intermedio. Jaime Chuchón. Bach. en Ing. Agrícola. Hidroquímico Intermedio. Rodrigo Flores. Bach. en Ing. Geológica. Hidrogeólogo de Campo y SIG.

1.4.2 EQUIPO INSTRUMENTAL Y SOFTWARE UTILIZADO

La información de campo fue obtenida mediante levantamiento geológico, pruebas en campo, recopilación de muestras. A continuación indicamos la relación del instrumental geológico e hidrogeológico:

01 GPS marca GARMIN modelo VISTA. Equipo Resistivímetro SYSCAL KID (Iris Instruments). 01 carretes de cables para el circuito de corriente A y B, con 300 m. de longitud cada uno. Cables para el circuito de potencial M y N con 100 metros de longitud. 06 electrodos de fierro acerado. 01 Well sounder. 01 Phmetro – Conductivímetro y Temperatura marca HANNA. 01 Multiparámetro HANNA (de 11 parámetros) 03 PC Pentium IV y Mobile Workstation HP-COMPAQ 8710w. 01 Impresora HP CP-1215. Impresora HP 2550dn 01 Plotter HP 110plus. 01 Cámara digital Sony. Modelo de Elevación Digital de la USGS. Software IPI2win v7.01.03, para interpretación de Sondajes Eléctricos Verticales. Software WINSEV v6.3, para interpretación de Sondajes Eléctricos Verticales. Software IX1D v3.0-Interpex, Interpretación de Sondajes Eléctricos Verticales. Software Autocad 2010. para el diseño asistido por computadora.



Software Global Mapper v12.0, interpretación de Topografía Satelital e Imágenes de Satélite. Software Arc GIS v10. ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc.), Software Modflow Surfact v3.0 (Licencia HGSPERU S.A.). Software Rock Work v2012.2.23, para diseño de diagramas hidroquímicos. Software PhreeqcI, para realizar el modelamiento hidrogeoquímico. Map Source v12.0. para descargar datos de GPS Garmín.



2.0 ESTUDIOS REALIZADOS

2.1 INFORMACIÓN PROPORCIONADA POR ANABI S.A.C.

Estudios hidrológicos e Hidrogeológicos del proyecto Utunsa. Vector Perú SAC., 2010. Plan de minado Utunsa. Anabi SAC., 2010 Estudio de Impacto Ambiental Proyecto Utunsa. Horizonte Consultores SCRL., 2010.

2.2 INFORMACIÓN OBTENIDA DE DIFERENTES FUENTES

Se cuenta con la siguiente información, obtenido de diferentes instituciones: SENAMHI. Estudio “La Hidrología del Perú”. 1983. INGEMMET. Boletín Nº 035 A. Geología de los cuadrángulos de Chalhuanca, Antabamba y Santo

Tomas.

2.3 SÍNTESIS DE LOS TRABAJOS REALIZADOS

Para lograr los objetivos del presente estudio se realizaron las siguientes actividades:

Recopilación, análisis y evaluación de información existente. Reconocimiento geológico. Reconocimiento hidrogeológico. Inventario de fuentes de agua subterránea. Prospección geofísica, método sondeo eléctrico vertical (SEV). Análisis e interpretación de datos. Elaboración del informe final.



3.0 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL ÁREA DE ESTUDIO

3.1 UBICACIÓN

La compañía minera Anabi S.A.C. se ubica entre los distritos de Haquira y Quiñota, en las provincias de Chumbivilcas y Cotabambas y en los departamentos de Apurímac y Cusco respectivamente; en las partes altas de las microcuencas de la quebrada Yahuarmayo, Pallani y Chicorume. Las coordenadas del proyecto Utunsa es 791•000-E a 794•000-E y 8•402•500-N a 8•405•000-N (UTM PSAD 56 Zona 18). En la Ilustración Nº 01 y Figura N° 3.1, muestra la ubicación general del proyecto y específicamente la delimitación del área en estudio.

3.2 VÍAS DE COMUNICACIÓN

El área de estudio es accesible desde la ciudad de Lima mediante la vía aérea a Juliaca para luego seguir vía terrestre a Espinar - Santo Tomas – proyecto Utunsa. Otra ruta es vía terrestre Lima - Nazca - Puquio - Iscahuaca - proyecto Utunsa. Y finalmente tenemos la ruta vía aérea a Arequipa luego vía terrestre a Caylloma - Arcata - Huacullo - proyecto Utunsa.

Figura N° 3.1: Ubicación y vías de comunicación del proyecto Utunsa.

PUYCA

SANTO TOMAS

COPORAQUE

CAYARANI

OROPESA

OYOLO

CAYLLOMA

CIRCA

TISCO

COTARUSEVELILLE

CHACHAS

LIVITACACHAMACA

HUAYNACOTAS

CURAHUASI

CHECCA

PAMPAMARCA

HAQUIRA

TAMBOBAMBA

CCAPI

ORCOPAMPA

ANTABAMBA

OMACHA

LAMBRAMA

CORONEL CASTAÑEDA

ESPINAR

SUYCKUTAMBO

LLUSCO

COLTA

MARA

PICHIRHUA

GAMARRA

COYLLURQUI

ALCA

ACCHA

QUIQUIJANA

HUAQUIRCA

COLQUEMARCA

CCATCA

HUANOQUITE

YANAOCA

ABANCAY

KISHUARA

QUIÑOTA

CHALHUANCA

JUAN ESPINOZA MEDRANO

CHUQUIBAMBILLA

CURPAHUASI

CHALLHUAHUACHO

COTABAMBAS

CHOCO

ACOS

PROGRESO

POMACANCHI

TINTAY

CHINCHAYPUJIO

CUSIPATA

CAPACMARCA

SABAINO

URCOS

PARURO

QUEHUE

PACHACONAS

CARAYBAMBA

LUCRE

COLCHA

OCONGATE

TORAYA

RONDOCAN

CHACOCHECHAPIMARCA

PICHIGUA

SAN JERONIMO

LUCRE

HUARO

CHARCANA

CCORCA

ACOMAYO

TAPAIRIHUACURASCO

SALAMANCA

VIRUNDO

YANACA

TINTA

PATAYPAMPA

HUAYLLATI

HUANCARAMA

PACUCHA

ACOPIA

YAURISQUE

EL ORO

COTAHUASI

CAICAY

CORCULLA

TOMEPAMPA

TOROSIBAYO

MAMARA

PACOBAMBA

SORAYA

OROPESALIMATAMBO

SAÑAYCA

PACCARITAMBO

ANDAHUAYLAS

CHECACUPE

TUPAC AMARU

HUAYLLO

PILLPINTO

SANGARARA PITUMARCA

COLCABAMBA

TURPAYPOCOHUANCA

MICAELA BASTIDAS

COMBAPATA

ANDAHUAYLILLAS

SAN JUAN DE CHACÑA

SAN JAVIER DE ALPABAMBA

QUECHUALLA

PACAPAUSA

JUSTO APU SAHUARAURA

SANTIAGO

MOSOC LLACTA

SAN JERONIMO

KUNTURKANKI

TAMBURCO

SANTA ROSA

CCARHUAYO

PAMPAMARCA

PAUSA TAPAY

SAN ANTONIO

SAN JOSE DE USHUA

LANGUI

COLQUEPATA

LAMPA

SAN SEBASTIAN

SAN FRANCISCO DE RAVACAYCO

CHILCAYMARCA

VILCABAMBA

SAN PEDRO

ANTA

ALTO PICHIGUA

ALTO PICHIGUA

KAQUIABAMBA

CUSCO

APURIMAC

AREQUIPA

AYACUCHO

680000

680000

720000

720000

760000

760000

800000

800000

840000

840000

880000

880000

832

0000

832

0000

836

0000

836

0000

8400

000

8400

000

8440

000

8440

000

848

000

0

848

000

0

25,000 0 25,00012,500

metros

UBICACIÓN DELPROYECTO UTUNSA

¬



4.0 CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS Y GEOMORFOLÓGICAS

4.1 GEOLOGÍA REGIONAL

La descripción litológica del área de estudio ha sido obtenida sobre la base de la carta geológica a escala 1:100,000 de Santo Tomás – 29-r (INGEMMET, 2003). La zona de estudio está ubicada en el flanco oeste de la Cordillera Occidental, en el límite entre la provincia de Skarn del Oligoceno relacionado al Batolito Anduahuaylas-Yauri (Cu, Au, Zn, Pb) y la provincia filoneana en el volcanismo Miocénico de la franja Puquio-Caylloma (Au, Au, Cu, Pb, Zn). Estructuralmente el área está circunscrita en la parte Sur y muy próximo a la deflexión de Abancay. La edad de las rocas va desde el Jurásico Superior hasta el Reciente (Cominco, 1997).

4.1.1 GRUPO PUNO

Las rocas que componen este importante grupo son de origen continental deltaico y constituyen una secuencia alternada de estratos de arcosa, areniscas feldespáticas y mantos de conglomerados, todas de color pardo rojizo a pardo grisáceo; también hay algunas limonitas del mismo color y menos frecuente, niveles tobáceos con la edad Terciario medio.

4.1.2 GRUPO TACAZA

Son efusiones ígneas volcánicas a través de las fisuras alineadas en el borde Sur Occidental del actual lago Titicaca, dando lugar a extensos derrames y emplazamientos volcánicos. La litología que caracteriza a este grupo son las andesitas y traquiandesitas porfiríticas de edad Terciario medio (Oligoceno Superior a Mioceno Inferior a medio).

4.1.3 GRUPO ALPABAMBA

Aflora en la parte Sur central del cuadrángulo compuesto de una secuencia estratificada de tobas brechadas de color blanquecino, de edad Terciario (Mioceno).

4.1.4 GRUPO BARROSO

Conformado por el Volcánico Malmanya y Vilcarani, compuesto de flujos y tufos de dacita y andesita. Grupo de edad Terciario superior (Plioceno) – Cuaternario inferior (Pleistoceno).

4.1.5 CUATERNARIO

Los depósitos recientes están constituidos por los flujos morrénicos, aluviales y coluviales de edad Cuaternario (Pleistoceno al reciente).

4.2 GEOLOGÍA LOCAL

A continuación se hace una descripción de la Litoestratigrafía local presente en el área del estudio, la cual se describe en base a la información obtenida a partir de los mapas regionales a escala 1:100,000, las modificación realizada por estudios anteriormente (INGEMMET y Cominco), la descripción litológica



basada en los logueos de núcleos de perforación de los sondajes realizados y a las observaciones de campo. Los logueos de los sondajes realizados son presentados en el Anexo II. Las rocas que afloran en la zona de estudio corresponden al Cenozoico, en la que se observa una secuencia sedimentaria del Paleógeno (Grupo Puno) y rocas volcánicas de edades Paleógeno - Neógeno (Grupo Tacaza), Plioceno-Pleistoceno (Grupo Barroso) y cubiertas por depósitos cuaternarios del Holoceno.

4.2.1 GRUPO TACAZA

Yace en discordancia angular sobre el Grupo Puno, compuesto de derrames andesíticos intercalado con brechas y tufos. Representa el grupo que tiene una mayoría de depósitos filoneanos y diseminados de Au, Ag. La edad de este grupo es Terciario medio (Oligoceno – Mioceno inferior). El Grupo Tacaza es la formación predominante que se presenta en el área de estudio

4.2.1.1 FORMACION SENCCA (Ts-vse) Es una secuencia compuesta por tobas dacíticas a riolíticas blanquecinas, compuesto de dos niveles predominantes, brechas de tobas con bloques del mismo material y tobas lapillíticas en el nivel inferior y cenizas blancas en paquetes delgados en el nivel superior. A esta formación se le asigna una edad entre el Plioceno medio a Plioceno superior.

4.2.1.2 INTRUSIVO HIPABISAL (Ts-di) Las rocas plutónicas en el área de estudio, se encuentran constituidas por rocas dacítica de origen hipabisal. Se encuentran en afloramientos aislados al Noreste y al Este del área del proyecto, de edad Terciario superior - Plioceno.

4.2.1.3 VOLCANICO MALMANYA (Ts-di) Litológicamente el volcánico Malmanya presenta cristales de biotita, plagioclasa y cuarzo con textura porfirítica con una matriz afanítica. Químicamente se la considera dacita. También se observan líticos pequeños e intermitentes. Esta unidad presenta una coloración gris oscura.

4.2.1.4 CUATERNARIO Están constituidos por depósitos de morrenas fluvioglaciares (Qp-mo), aluviales (Qh-al), y bofedales. Las morrenas afloran en las zonas bajas de la Qda. Yahuarmayo y Yanama. Están constituidas de material subredondeados en matriz arenoconglomerádica. En las laderas de los valles y en las quebradas se les encuentra formando conos de depósitos. Los depósitos aluviales están constituidos principalmente por gravas, cantos angulosos de diferentes tipos de roca en matriz arenoarcillosa. Se hallan formando terrazas antiguas y recientes ubicadas alrededor de los depósitos de morrenas en el área de proyecto. Varían en espesor de 0.2 a 11.8 m en la Qda. Chonta. Los bofedales se distribuyen principalmente en el fondo de las quebradas Chonta y Yanama. Están conformados por sedimentos muy finos intercalados con gravas arcillosas, de apariencia fangosa, con presencia densa de vegetación acuática y cuya acumulación sucesiva genera la formación de depósitos turbosos, que llegan a profundidades de hasta 12 metros.



4.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Las estructuras más prominentes siguen el sistema O-NO-ESE como manifestaciones de las estructuras regionales. La Falla Huisamarca está asociado con uno de los cuatro diversos juegos de fracturas. La falla es dextral de rumbo N45E vertical, relacionado a la formación de grietas tensiónales.

4.4 ALTERACIÓN

El Cerro Utunsa está hospedado en los flujos de andesitas porfiríticas intercalados con aglomerados de fragmentos andesíticos en matriz de andesita porfirítica. Hay tres ensambles de alteración: argílica avanzada (vuggysilica/alunita y cuarzo-alunita/dickita), argílica intermedia (caolín-illita) y propilítica (illita/clorita-epidota).



5.0 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

5.1 GENERALIDADES DE LA PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

Es un conjunto de técnicas físicas y matemáticas, que investiga en forma indirecta la parte superficial de la corteza terrestre, aplicadas a múltiples campos de la actividad humana como exploración petrolera, minería, geología, hidrogeología, ingeniería civil, entre otras. En exploración de aguas subterráneas la adecuada aplicación de uno o varios métodos geofísicos permite resolver los problemas geológicos del subsuelo, ayudando a una mejor explicación de los problemas hidrogeológicos, por lo tanto con llevan a buenas soluciones técnico ambientales. El costo que demanda los estudios geofísicos, significan menos del 10% que demandan los métodos directos, como son las perforaciones de pequeño o gran diámetro; además ambientalmente los métodos geofísicos son al 99% limpios y no alteran el medio ambiente. Se realizó 20 Sondajes Eléctricos Verticales con disposición Schlumberger para investigar el espesor del estrato acuífero, nivel del agua subterránea, profundidad del basamento rocoso y la respectiva correlación con los taladros diamantinos en la zona de estudio. Esta correlación geofísica geológica nos permitirá realizar secciones hidrogeológicas; dichas secciones nos permitirá comprender el funcionamiento del sistema acuífero y asimismo permitirá reconstruir el modelo hidrogeológico conceptual en la zona de estudio

5.2 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA POR RESISTIVIDAD

La tierra es un buen conductor de la corriente eléctrica, por sus componentes mineralógicos, que provienen fundamentalmente de la cantidad de minerales metálicos y no metálicos, del grado de humedad y mineralización del agua que ocupan los espacios intersticiales de las rocas y formaciones sedimentarias. Estas son las características más importantes que definen la resistividad del medio físico. El método de Resistividad Eléctrica se aplica por medio de un doble dipolo de electrodos: El primer dipolo corresponde al circuito de los electrodos de corriente AB, por donde se envía una intensidad de corriente eléctrica (mA) hacia tierra, desde una fuente de corriente continua con alto amperaje para suelos dieléctricos; el segundo dipolo corresponde al circuito de potencial MN, donde se mide el potencial eléctrico creado por el flujo de la corriente eléctrica (DV). Para la distribución de los electrodos AB y MN existen varias arreglos, las principales son las ideadas por Wenner, Lee y Schlumberger (puede ser simétrico o asimétrico) entre otros; resultando el de mayor aplicación en Perú es el arreglo Schlumberger, que permite anular el suscrito normalmente aplica la variante simétrica para estudios hidrogeológicos, por permitir anular con facilidad las fuertes variaciones laterales que conllevan a lecturas erradas. La distribución electródica de Schlumberger se caracteriza por ser tetra electródica, lineal, simétrica y/o asimétrica, que permite investigar la profundidad requerida en la parte central de la distribución electródica. Las medidas sucesivas realizadas para el presente proyecto, fueron los espaciamientos electroditos de corriente AB/2: 3, 5, 7, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 70, 100, 150, 200 y 300 metros, mientras que para los electrodos internos MN o de potencial fueron 0.5, 1.5, 5, 15, 50 y 150 metros respectivamente. El gráfico resultante de plotear en coordenadas rectangulares, las resistividades aparentes en el eje de ordenadas y el espaciamiento de electrodos AB/2 en el eje de Abscisas, ambas en escala logarítmica, es



denominado Sondeo Eléctrico Vertical o SEV.

Figura N° 5.1: Dispositivo Tetraelectródico Schlumberger Wenner.

5.3 TRABAJOS REALIZADOS

Se realizó 20 Sondajes Eléctricos Verticales con arreglo Schlumberger para investigar el espesor del estrato acuífero, nivel del agua subterránea, profundidad del basamento rocoso y la respectiva correlación con los taladros diamantinos realizados en la zona de estudio, que permitirá reconstruir el modelo hidrogeológico. Más adelante podrá realizarse modelamiento numérico de acuíferos; este modelamiento nos permitirá determinar el impacto que generaría la explotación de aguas subterráneas en la zona de estudio. La distribución de los sondajes se muestra en la Ilustración Nº 03.

5.3.1 TRABAJOS DE CAMPO

Esta fase del estudio se ha realizado después de las coordinaciones con los representantes del proyecto Anabi SAC y HGS PERU SA, con quienes se ha realizado la inspección a la zona de estudio, inmediatamente se procedió a realizar el trabajo de campo. Los Sondajes Eléctricos Verticales realizados se han distribuido con equidistancias de 350 a 1000 metros entre sí, como muestra la Ilustración Nº 03.

5.3.2 TRABAJOS DE GABINETE

Consiste en procesar e interpretar en forma cualitativa y cuantitativa los sondeos eléctricos verticales de campo, posteriormente en base a estos resultados preliminares elaborar los mapas temáticos y secciones geoeléctricas, estos resultados se complementarán con las observaciones geológicas y geomorfológicas de la zona en estudio, de esa manera aproximar la interpretación de las características georesistivas a la realidad geológica.



5.4 RESULTADOS DE LA INTERPRETACIÓN

5.4.1 INTERPRETACIÓN CUALITATIVA

Las curvas obtenidas en campo se han agrupado en las cuatro familias de curvas conocidas como A, H, K y Q establecida por Orellana y Money, Con la finalidad de facilitar la interpretación de los SEVs, correspondientes a un estrato superficial, gravas o sedimentos fluviales secos, depósitos fluviales y aluviales y finalmente el estrato Hidrogeológico.

5.4.2 INTERPRETACIÓN CUANTITATIVA

Se ha interpretado cada inflexión de la curva de SEV, en términos de resistividades verdaderas y espesores, utilizando ábacos elaborados por Orellana – Money y otras instituciones de exploración geofísica; posteriormente los resultados fueron ajustados mediante el software Resix Plus de iteración automática y IX1D v3.0-Interpex con resultados de mediana fiabilidad por los problemas que se tuvieron al no poder definir satisfactoriamente las inflexiones y espesores. Por lo que se reinterpreto más minuciosamente inicialmente por medios manuales (mediante ábacos) con resultados muy satisfactorios en cuanto a las inflexiones encontradas en las curva de resistividades y no siendo definidas mediante el programa IX1D ver Figura Nº 5.2, posteriormente con los valores reajustados se ingresa al software IPI2win v3.0.1e de desarrollo ruso de iteración automática y semiautomática donde se obtuvo valores muy confiables en cuanto a resistividades verdaderas y cálculo de espesores, ver Figura Nº 5.3

Figura N° 5.2: Salida de software IX1D v3.0 Interpex.



Figura N° 5.3: Salida de software IPI2win v3.0.1e.

El cuadro siguiente es el resultado de la interpretación de los diferentes métodos utilizados y refleja prácticamente la columna georesistiva del subsuelo en la zona en estudio. El cuadro muestra 4 estratos georesistivos identificado en toda la zona estudiada, ver la Cuadro Nº 5.1.

Cuadro N° 5.1: Cuadro de resultados de SEVs.

Nº R1 R2 R3 R4

SEVs ρ1 Z1 ρ2 Z2 ρ3 Z3 ρ4 Z4

SEV‐01 234 6.46 55.5 71.3 1165

SEV‐02 53.8 4.01 1050 55.3 3517

SEV‐03

SEV‐04 230 6.46 1707 39.6 520

SEV‐05 64.3 5 1033 18 2844

SEV‐06 242 5 327 5.44 1555 46.1 396

SEV‐07 2077 2.79 3044 12.5 1514 79.4 5300

SEV‐08 1652 4.41 770 49.3 8583

SEV‐09 2194 4.71 3285 14.1 1299 47.2 3395

SEV‐10 2528 4.46 916 72.5 2194

SEV‐11 1783 3.01 549 15.6 239 51.9 2147

SEV‐12 1800 3.87 383 3.83 362 74.5 1357

SEV‐13 1863 6.68 721 88 1634

SEV‐14 2691 3.72 3880 16.4 1227 108 6364

SEV‐15 2641 4.09 858 47.3 2474

SEV‐16 2292 12.6 362 81.1 4608

SEV‐17 520 7.95 227 34.7 61.2

SEV‐18 772 4.37 159 19.5 772



SEV‐19 280 5 58.6 24.1 1033

SEV‐20 107 5 1068 78.6 5858

Dónde: R(n) Estrato u horizonte georesistivo ρ(n) Resistividad en (Ω-metro) Z(n) Espesor del estrato georesistivo en metros SEV Sondaje Eléctrico Vertical Los resultados finales de la interpretación cuantitativa, se han correlacionado con la geología tomándose los siguientes criterios: cuando los valores resistivos crecen, se debe a la presencia de gravas, rocas volcánicas y viceversa cuando decrecen se presentan sedimentos finos (arcillas), o las aguas contienen mineralización o salobridad. Cuando las resistividades tienden a infinito, es indicador de la presencia de rocas cristalizadas o litificadas sin agua.

5.4.3 HORIZONTES GEOELÉCTRICOS

En el Cuadro 5.1 se puede observar las los resultados obtenidos por los sondajes eléctricos verticales en la zona de estudio y dichos estratos geoeléctricos se describen a continuación: Primer Estrato Geoeléctrico.- Es el estrato en contacto con el medio ambiente, como tal las resistividad tienen un rango de valores, que varían entre 230 a 2528.00 Ω-metros, estos valores corresponden a zonas donde el material se encuentra húmedo y fracturado. Para zonas húmedas o saturadas, a medida que los valores van disminuyendo es indicador que los sedimentos tienden a ser finos, mientras los valores superiores a 100 ohmios metro, son propios de sedimentos secos. El espesor de este estrato varía desde los 3.8 a 12.6 metros. Segundo Estrato Geoeléctrico.-El presente estrato corresponde al de mayor interés por ser el estrato acuífero, identificado mediante los 20 sondajes eléctricos verticales. Es el segundo estrato, está conformado por dos litologías, diferenciado por sus resistividades que varían entre 55.5 a 227.0 Ω-metros, siendo propio de materiales saturados y resistividades que varían entre 916.0 a 3880.0 Ω-metros, estos corresponden a rocas fracturadas a semifracturadas. El espesor de este estrato (R2) varía desde 12.5 a 81.0 metros. Tercer Estrato Geoeléctrico.- Es el tercer estrato geoeléctrico se encuentra formado por dos litologías, el primero se caracteriza por sus valores entre 61.2.0 a 362.0 Ω-metros, propio de materiales con humedad y valores entre 1555.0 a 4608.0 Ω-metros el cual corresponde a una roca volcánica, andesita (basamento rocoso), con espesores de 47.0 a 108.0 m. Cuarto Estrato Geoeléctrico.- Es el cuarto estrato geoeléctrico el cual conforma el basamento rocoso en su totalidad, con valores de resistividad entre 1357.0 a 6364.0 Ω-metros, conformado por rocas andesíticas y los espesores no han sido cuantificados. La Ilustración N° 03 muestra la disposición de los Sondajes Eléctricos Verticales en la zona de estudio de los Tajos 1, 2, 3, 4 y 5.



6.0 PERFORACIÓN E INSTALACIÓN DE PIEZÓMETROS

6.1 PRESENTACIÓN

Se realizaron ocho perforaciones diamantinas por la empresa MDH S.A.C. en el año 2009 bajo la supervisión de Ausenco Vector, las perforaciones se realizaron con tuberías HQ, cambiando a NQ de acuerdo a la profundidad, las ubicaciones son: uno (PU-06A) en el tajo 1, dos (PU-05 y PU-03) en el tajo 2, dos (PU-04 y PU-02) en el área del tajo 3, uno (PU-08) en el área de botadero de desmonte, entre otros. El programa incluyo la instalación de 08 piezómetros (PU_01A, PU_02, PU_03, PU_04, PU_05, PU_06A, PU_07, PU_08) con el objetivo de determinar los parámetros hidráulicos del acuífero y la calidad del agua subterránea, esta etapa se ejecutó en los meses de setiembre y noviembre del 2009, los diseños técnicos y características de los piezómetros propuestos se muestran en el Anexo II. En el área de ampliación del proyecto y el área de componentes principales se realizaron diversas perforaciones realizadas por Anabi S.A.C., las que incluimos en este estudio como: 04 piezómetros (ANA), 05 DM y 17 geotécnicos, 05 DDH y 25 geotécnicos, respectivamente. El registro de perforaciones diamantinas se muestra en el Anexo II.

6.2 PERFORACIÓN E INSTALACIÓN DE PIEZÓMETROS

La empresa MDH S.A.C. instaló en el año 2009 un total de 8 piezómetros cuyas profundidades varían entre 47.50 y 200 m., los piezómetros PU-02, PU-03, PU-06A, PU-07, PU-08, fueron instalados con tuberías de 2 pulgadas de diámetro y que los piezómetros PU-01A, PU-04, PU-05 fueron instalados con tuberías 1.5 pulgadas de diámetro, la ubicación de los piezómetros para el Proyecto Utunsa y los del área de ampliación se puede observar en la Ilustración N° 19 y el Cuadro N° 6.1

Cuadro N° 6.1: Ubicación de perforaciones e instalación de piezómetros para el proyecto Utunsa.

NOMBRE DEL PIEZÓMETRO

COORDENADAS UTM (PSAD-56)

ESTE (m) NORTE (m) ELEVACION

(msnm)

PU-01A 791,276 8,404,065 4,523.09

PU-02 794,000 8,403,286 4,433.82

PU-03 793,831 8,403,741 4,472.83

PU-04 793,166 8,403,293 4,591.27

PU-05 793,335 8,403,763 4,539.78

PU-06A 792,354 8,403,620 4,653.00

PU-07 791,156 8,404,461 4,553.93

PU-08 792,859 8,404,784 4,513.43

ANA-21 793,994 8,400,230 4,359.58

ANA-22 794,594 8,400,901 4,323.85

ANA-23 793,920 8,399,843 4,425.15

ANA-24 794,876 8,400,136 4,461.11



6.3 DESARROLLO DE PIEZÓMETROS

El desarrollo se realizó en cada uno de los piezómetros mediante el método de aire comprimido (airlifting) hasta que el agua adquiera una apariencia clara lo que indica que no tiene sedimentos finos. Las características técnicas de los piezómetros se muestran en el siguiente Cuadro Nº 6.2.

Cuadro N° 6.2: Características técnicas de la perforación e instalación de piezómetros.

COD. UBICACIÓN

COORDENADAS (PSAD-56) COTA

TERRENO m.s.n.m.

PERFORACIÓN INSTALACIÓN

AÑO PROF.

(m) DIAM. (pulg) AÑO TIPO

PROF. (m)

DIAM. (pulg)

ESTE NORTE

PU-01A

Quebrada (Botadero de Desmonte)

791,276 8,404,065 4,523.09 2009 100.25 4 2009 PVC 100.14 1.5

PU-02 Quebrada Pallani 794,000 8,403,286 4,433.82 2009 80.00 4 2009 PVC 52.55 2

PU-03 Quebrada Chicorume 793,831 8,403,741 4,472.83 2009 50.00 4 2009 PVC 47.50 2

PU-04 Tajo 3 793,166 8,403,293 4,591.27 2009 152.10 4 2009 PVC 146.55 1.5

PU-05 Tajo 2 793,335 8,403,763 4,539.78 2009 200.30 4 2009 PVC 195.10 1.5

PU-06A

Tajo 1 792,354 8,403,620 4,653.00 2009 200.00 4 2009 PVC 199.90 2

PU-07 Quebrada (Botadero de Desmonte)

791,156 8,404,461 4,553.93 2009 51.00 4 2009 PVC 49.75 2

PU-08 Quebrada Collpa 792,859 8,404,784 4,513.43 2009 100.00 4 2009 PVC 96.90 2

6.4 PERFORACIONES ADICIONALES

En el siguiente Cuadro Nº 6.3 se muestra las perforaciones realizadas en el área de ampliación y en el área de componentes mineros principales, incluidos para este estudio con fines litológicos.

Cuadro N° 6.3: Cuadro resumen de sondajes realizados en el área de ampliación y componentes mineros.

N° TIPO CÓDIGO UBICACIÓN COORDENADAS (Psad-56)

PROF. (m) INCLINACIÓN AZIMUT ESTE (m) NORTE (m) COTA

1 Piezómetro ANA-21 Area de ampliación 793994.00 8400230.00 4359.58 50.15 -90.00 0 2 Piezómetro ANA-22 Area de ampliación 794594.00 8400901.00 4323.85 50.25 -90.00 0 3 Piezómetro ANA-23 Area de ampliación 793920.00 8399843.00 4425.15 225.30 -90.00 0 4 Piezómetro ANA-24 Area de ampliación 794876.00 8400136.00 4461.11 250.00 -90.00 0 5 DM DM-02 Area de ampliación 794534.23 8399897.61 4563.04 63.00 -90.00 0 6 DM DM-04 Area de ampliación 794337.96 8399970.96 4510.59 45.00 -90.00 0 7 DM DM-06 Area de ampliación 794509.66 8400113.48 4590.13 54.00 -90.00 0



8 DM DM-12 Area de ampliación 794897.97 8400138.72 4440.05 54.00 -90.00 0 9 DM DM-13 Area de ampliación 795005.03 8400194.17 4417.97 54.00 -90.00 0 10 Geotécnico MI-1 Area de ampliación 794572.38 8400036.99 4630.00 189.65 -90.00 0 11 Geotécnico MI-13 Area de ampliación 794960.00 8400337.00 4424.30 111.90 -70.00 40 12 Geotécnico MI-14 Area de ampliación 794687.55 8400268.49 4517.22 120.00 -70.00 50 13 Geotécnico MP-15 Area de ampliación 794801.62 8400290.45 4445.77 77.10 -70.00 30 14 Geotécnico MP-16 Area de ampliación 794840.13 8400224.89 4446.98 90.00 -70.00 40 15 Geotécnico MP-17 Area de ampliación 794931.69 8400431.76 4408.91 80.00 -70.00 40 16 Geotécnico DH_A07-202 Area de ampliación 794470.46 8399787.80 4475.72 30.00 -90.00 0 17 Geotécnico DH_A07-301 Area de ampliación 793688.02 8399380.50 4473.41 43.50 -90.00 0 18 Geotécnico DM-01 Area de ampliación 794648.72 8399834.79 4561.00 70.00 -90.00 0 19 Geotécnico DM-03 Area de ampliación 794459.60 8399974.25 4560.02 54.00 -90.00 0 20 Geotécnico DM-05 Area de ampliación 794634.62 8399954.28 4574.99 54.00 -90.00 0 21 Geotécnico DM-07 Area de ampliación 794630.91 8400128.45 4578.22 54.00 -90.00 0 22 Geotécnico DM-58 Area de ampliación 794703.85 8399868.81 4560.38 54.00 -90.00 0 23 Geotécnico DM-71 Area de ampliación 794541.36 8400062.03 4607.93 72.00 -90.00 0 24 Geotécnico DM-73 Area de ampliación 794584.27 8399942.12 4595.09 54.00 -90.00 0 25 Geotécnico DM-74 Area de ampliación 794662.78 8400213.17 4557.78 54.00 -90.00 0 26 Geotécnico DM-75A Area de ampliación 794571.75 8400231.24 4552.52 54.00 -90.00 0 27 Geotécnico DM-80 Area de ampliación 794914.49 8399746.38 4527.71 54.00 -90.00 0 28 Geotécnico UTU-02 - 793124.11 8403505.23 4645.00 213.60 -70.00 70 29 Geotécnico UTU-04 - 792969.81 8403974.69 4702.36 202.20 -55.00 130 30 Geotécnico UTU-13 - 793151.43 8404056.25 4762.99 202.00 -60.00 90 31 Geotécnico UTU-18 - 793062.26 8403481.41 4641.90 228.30 -60.00 110 32 Geotécnico UTU-30 - 792663.10 8403550.14 4701.00 233.00 -50.00 220 33 Geotécnico UTU-31 - 792620.84 8403503.04 4716.69 208.80 -50.00 220 34 Geotécnico UTU-34 - 792346.16 8403770.09 4696.47 217.90 -70.00 40 35 Geotécnico UTU-38 - 793136.71 8403022.19 4596.97 201.00 -60.00 250 36 Geotécnico UTU-39 - 792799.76 8403548.20 4683.10 202.70 -45.00 40 37 Geotécnico UTU-48 - 792525.47 8403691.01 4693.61 225.45 -60.00 220 38 Geotécnico UTU-57 - 792470.83 8403591.93 4641.17 200.15 -45.00 122 39 Geotécnico UTU-73 - 792355.83 8403664.50 4663.26 210.30 -60.00 220 40 Geotécnico UTU-78 - 792507.10 8403542.06 4704.25 222.80 -65.00 210 41 Geotécnico UTU-87 - 791752.87 8403552.38 4648.92 231.00 -60.00 230 42 Geotécnico UTU-85 - 791849.32 8403599.42 4703.37 219.20 -75.00 250 43 Geotécnico UTU-86A - 791991.83 8403565.33 4688.37 240.70 -70.00 220 44 Geotécnico UTU-88 - 791665.57 8403493.58 4638.86 296.10 -60.00 220 45 Geotécnico SBEU-01 - 792540.69 8404447.85 4723.52 80.40 -90.00 0 46 Geotécnico SBEU-02 - 792810.17 8404304.44 4728.52 41.55 -60.00 40 47 Geotécnico SBU-01 - 792199.12 8404208.77 4687.28 25.30 -90.00 0 48 Geotécnico SPEU-01 - 791755.55 8404853.19 4656.10 100.00 -90.00 0 49 Geotécnico SPEU-02 - 791869.16 8404497.76 4630.92 100.00 -90.00 0 50 Geotécnico SPU-02 - 791553.00 8404292.84 4563.37 100.00 -90.00 0 51 Geotécnico SPU-03 - 791430.39 8404705.89 4598.00 100.00 -90.00 0 52 Geotécnico SPU-04 - 791405.72 8404308.01 4548.00 100.20 -90.00 0 53 DDH UTU-14 - 793345.99 8403861.58 4622.77 175.00 -60.00 270 54 DDH UTU-54 - 793164.94 8403145.50 4652.79 150.00 -45.00 300 55 DDH UTU-59 - 793117.35 8403436.45 4602.11 119.00 -45.00 80 56 DDH UTU-72 - 793096.52 8403860.78 4611.36 68.80 -70.00 40 57 DDH UTU-84 - 791983.51 8403495.30 4677.61 257.30 -75.00 215



7.0 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN HIDROLÓGICA

El agua ha sido, a lo largo de la historia, un elemento básico en la vida del hombre, y en la medida que éste fue poblando la tierra y usando la naturaleza para satisfacer sus necesidades, fue transformándola, con el tiempo, en un elemento cada vez más escaso. La escasez no tiene su origen en un agotamiento del recurso, pues, se trata de un recurso natural que tiene un ciclo permanente de reproducción en sus diferentes estados, sino que se genera por la necesidad de satisfacer, una demanda siempre creciente en cantidad y en calidad. La necesidad de conocer la calidad, cantidad del recurso hídrico, así como planificar y gestionar su uso en la mina y en su entorno, se desarrolla en este capítulo el análisis hidrológico de las microcuencas que influyen directamente en el proyecto Utunsa. En el presente capítulo se describirá las diversas variables meteorológicas de la zona de estudio, asimismo servirá para realizar un balance hidrológico, incluyendo los componentes mineros y así se pueda calcular la tasa de infiltración en cada componente minero. Dicho balance permitirá obtener la tasa de recarga que existe hacia el acuífero, también se ha determinado las intensidades máximas y caudales de diseño máximos y medios para las microcuencas de las quebradas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani, Huayllani y Millo-Yanama.

7.1 DIVORTIUM ACUARIUM

El proyecto Utunsa se encuentra dentro del divortium aquarum de las nacientes de las quebradas: Huayllani, Yahuarmayo, Chicorume-Pallani y Millo-Yanama. Donde se encuentran ubicados sus componentes mineros. Estas microcuencas pertenecen a la cuenca alta del rio Chimuncalla, afluente por la margen izquierda del rio Santo Tomas, en la vertiente del atlántico, como muestra en la Ilustración N° 04. Para realizar la delimitación de cuencas, se utilizó un modelo de elevación digital (DEM) generado por el USGS, con una resolución espacial de 30 m x 30 m; además de la información cartográfica que consta de Cartas Nacionales a escala 1/100,000 del IGN digitalizado bajo el entorno de GIS con equidistancia mínima de curvas de nivel de 50 m y la topografía base de la zona de proyecto Utunsa a curvas de nivel de 25 m. Para realizar toda la integración y análisis de la cuenca se utilizó el programa WMS (Watershed Modelling System), el mismo que ejecuta estas actividades mediante sus diversos módulos incorporados. En la Figura Nº 7.1 se observa el modelo de elevación digital (DEM) utilizado para la zona de estudio; más adelante se observará el respectivo procesamiento con el software WMS específico en el análisis de las microcuencas.



Figura N° 7.1: Modelo de elevación digital (DEM) de la zona de estudio.

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7.2 DELIMITACIÓN AUTOMATIZADA DE CUENCAS

Para realizar la delimitación de microcuencas en el presente estudio se ha empleado el software Watershed Modeling System WMS, así como para la generación del sistema de drenaje y los parámetros geomorfológicos de las microcuencas en estudio. Para la división de las microcuencas hidrográficas se ha utilizado el método de “divortium aquarum”, o las divisorias de aguas es decir obedeciendo únicamente a demarcaciones naturales. Se identificaron y delinearon las divisorias de aguas a partir de la visualización de las curvas de nivel y de la red hidrográfica disponible, de esta manera las divisorias separan a las diferentes subunidades junto con sus redes hidrográficas naturales y totalmente independientes de sus vecinas. Las instalaciones del campamento, el pad de lixiviación se ubican en la quebrada Huayllani; el botadero de desmonte y el Tajo 2 se ubica en la divisoria de aguas entre las quebradas Yahuarmayo y Chicorume-Pallani; mientras que el Tajo1 se ubica en la quebrada Yahuarmayo y los tajos 3,4 y 5 se encuentran ubicados en la cabecera de la quebrada Chicorume-Pallani. En la zona de estudio se ha delimitado 4 microcuencas como son: Huayllani, Yahuarmayo, Chicorume-Pallani, y Milo-Yanama como se puede observar en la Ilustración N° 05. Siendo las microcuenca Huayllani; Yahuarmayo, Chicorume-Pallani de más influencia en la zona del proyecto.

PROYECTO UTUNSA

Intercuenca Alto Apurimac



7.3 SISTEMA HIDROGRÁFICO

El proyecto Utunsa dentro del ámbito de estudio se encuentra ubicado en la intercuenca Alto Apurímac, en la cuenca alta del rio Chimuncalla subcuenca afluente por la margen izquierda del rio Santo Tomas, en la vertiente del atlántico. Alto Ucayali; pertenece a la vertiente del amazonas (Región hidrográfica del Amazonas), y está asignado con el código 4999 (Código Autoridad Nacional del Agua-Ex INRENA). Hidrográficamente a la intercuenca Alto Apurímac limita por él: Norte : La cuenca del rio Urubamba y el Bajo Apurímac Sur : Las cuencas del río Ocoña y río Camana Este : Las cuencas del río Urubamba y río Pucara Oeste : Las cuencas del río Ocoña y río Pampas.

7.4 DESCRIPCIÓN DE LAS MICROCUENCAS

7.4.1 CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS

Las características fisiográficas de una microcuenca queda definida por su forma, relieve y drenaje, para lo cual se han establecido una serie de parámetros, que a través de ecuaciones matemáticas, sirven de referencia para la clasificación y comparación de las mismas. Para un mejor estudio se han establecido los siguientes parámetros: • Parámetros de forma • Parámetros de relieve • Parámetros de red hidrográfica. Con fines de realizar el estudio hidrológico-hidrogeológico en la zona de estudio se subdividió en 4 microcuencas; tal como se puede observar en la Ilustración Nº 05 la delimitación de las microcuencas y sus respectivas características fisiográficas. A continuación se describe sus características fisiográficas: (1) ÁREA DE CUENCA (A)

El área de la cuenca o área de drenaje es el área plana (proyección horizontal) que determina el potencial del volumen de escorrentía, proporcionado por la tormenta que cubre el área completa comprendido dentro del límite o divisoria de aguas. Además el área de la cuenca es el elemento básico para el cálculo de las otras características físicas y se ha expresado en Km2. En general, a mayor área de cuenca, mayor cantidad de escorrentía superficial y, consecuentemente, mayor flujo superficial. Las microcuencas en estudio: Huayllani con de 13.72 Km2, Yahuarmayo tiene una superficie de 22.05 Km2, Chicorume-Pallani tiene una superficie de 20.7Km2, Millo-Yanama tiene una superficie de 23.38 Km2. (2) PERIMETRO (P)

El perímetro de la cuenca (P), está definido por la longitud de la línea de división de aguas y se conoce como el “parte aguas o divortium acuarium”, la unidad de medida es en Km. Siendo sus valores para la microcuenca, Huayllani (23.30.4 km), Yahuarmayo (35.8 km), Chicorume-Pallani (23.8 km), Millo-Yanama (32.74 km). (3) FORMA DE LA CUENCA

La forma de la cuenca es la configuración geométrica de la cuenca tal como está proyectada sobre el

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plano horizontal. Tradicionalmente se ha considerado que la forma de la cuenca tiene influencia en el tiempo de concentración de las aguas al punto de salida de la cuenca, ya que modifica el hidrograma y las tasas de flujo máximo, para una misma superficie y una misma tormenta. Considerando los siguientes parámetros: A Factor de Forma El factor de forma (Kf, adimensional), es un índice numérico definido como el cociente entre la superficie de la cuenca y el cuadrado de su longitud máxima, medida desde la salida hasta el límite de la cuenca, cerca de la cabecera del cauce principal, a lo largo de una línea recta. La descripción cuantitativa de la forma de una cuenca es proporcionada por la siguiente fórmula:

Dónde: Kf= factor de forma. A = área de la cuenca, y L = longitud de la cuenca, medido a lo largo del curso de agua más largo. El área y la longitud son dadas en unidades consistentes tal como km2 y km, respectivamente. De acuerdo a los resultados las microcuencas en estudio son de forma alargada por tener su factor de forma cercano a cero. Huayllani (0.407), Yahuarmayo (0.224), Chicorume-Pallani (0.462), Millo-Yanama (0.295). B Coeficiente de Compacidad La forma superficial de las cuencas hidrográficas es de interés, porque proporciona un índice de la velocidad con que las aguas tardan en concentrarse en la sección de descarga de la cuenca. Uno de los índices para determinar la forma es el coeficiente de compacidad (Kc, adimensional), o Índice de Gravelius, que constituye la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de una circunferencia cuya área igual a la de un círculo es equivalente al área de la cuenca en estudio. Siendo su formula la siguiente:

Dónde: K = coeficiente de compacidad. P = perímetro de la cuenca. A = área de la cuenca, con P y A dados en cualquier grupo consistente de unidades. De los resultados se desprende que Kc es mayor a 1, y se incrementa con la irregularidad de la forma de la cuenca. Los valores de este parámetro de las microcuencas hidrográficas de Huayllani (1.761), Yahuarmayo (2.135), Chicorume-Pallani (1.465), Millo-Yanama (1.896), lo cual indican que tienen una alta tendencia a las crecientes con una respuesta hidrológica inmediata.



(4) RELIEVE DE LA CUENCA

El relieve posee una incidencia más fuerte sobre 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. Para describir el relieve de una cuenca existen numerosos parámetros que han sido desarrollados por varios autores; entre los más utilizados destacan: A Curva Hipsométrica

Es utilizada para representar gráficamente cotas de terreno en función de las superficies que encierran. Para su trazado se debe tener en cuenta que sobre la sección de control (altitud mínima de la cuenca), se tiene el cien por ciento de su superficie. Si se ubica en el punto más alto de la cuenca y se calcula a partir de cada curva de nivel, las áreas acumuladas por encima de ellas, se puede construir la curva hipsométrica (Martínez et al, 1996). En general, tanto las alturas como las superficies son definidas en términos porcentuales. La curva hipsométrica de las microcuencas del área de estudio se presenta en la Figura Nº 7.2. B Elevación Media

La elevación media de la cuenca es obtenida del porcentaje de altura correspondiente al 50 por ciento del área.

Figura N° 7.2: Curva hipsométrica y Elevación Media de las microcuencas

Otras medidas de relieve de las cuencas están basadas sobre las características de la corriente y del cauce, como es el perfil longitudinal de la quebrada principal observándose usualmente cóncava hacia arriba, es decir, muestra un decaimiento persistente en la gradiente del cauce en la dirección aguas abajo. Como se puede observar en la Figura Nº 7.3, Nº 7.4, N° 7.5 y N° 7.6. C Pendiente media del Cauce Principal La pendiente media del cauce principal se representa mediante el perfil longitudinal y puede ser cuantificado mediante parámetros que relacionan la altitud con la longitud del cauce principal. En la Figura N° 7.3 se muestra el perfil longitudinal del cauce principal de la microcuenca Chicorume-Pallani y en la



Figura Nº 7.4 de la microcuenca Yahuarmayo en la Figura Nº 7.5 la microcuenca Huayllani y en Figura Nº 7.6 la microcuenca Millo-Yanama.

Figura N° 7.3: Perfil longitudinal de la microcuenca Huayllani.

Los valores de la pendiente media del cauce principal de las microcuencas son: Huayllani (0.14 m/m), Yahuarmayo (0.08 m/m), Chicorume-Pallani (0.11 m/m), Millo-Yanama (0.07 m/m).

Figura N° 7.4: Perfil longitudinal de la microcuenca Yahuarmayo.

3800

3950

4100

4250

4400

0 2 3 5 6

Alti

tud

(msn

m)

Longitud del Cauce Principal (km)

3800

4000

4200

4400

4600

4800

0 2 4 6 8 10

Alti

tud

(msn

m)




Figura N° 7.5: Perfil longitudinal de la microcuenca Chicorume-Pallani.

Figura N° 7.6: Perfil longitudinal de la microcuenca Millo-Yanama.

D Rectángulo Equivalente Este parámetro de relieve es importante debido a su relación con el comportamiento hidráulico de drenaje de la cuenca. Para la estimación se ha empleado el sistema del “Rectángulo Equivalente”. El rectángulo equivalente de una cuenca es un rectángulo que tiene igual superficie, perímetro, coeficiente de compacidad y distribución hipsométrica que la cuenca en cuestión. Consiste en una transformación geométrica que determina la longitud mayor y menor que tienen los lados de un rectángulo, cuya área y

3800

4000

4200

4400

0 2 3 5 6

Alti

tud

(msn

m)


3800

4000

4200

4400

4600

0 2 3 5 6 8 9

Alti

tud

(msn

m)


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perímetro, son los correspondientes al área y perímetro de la cuenca.

De donde se obtiene:

De acuerdo a los resultados la longitud mayor (L) y longitud menor (l) para las microcuencas en estudio: Huayllani (L= 9.8 y l =1.4 km), Yahuarmayo (L=5.3 km y l = 4.160 km), Chicorume-Pallani (L= 11.500 km y l = 1.800 km), Millo-Yanama (L= 7.050 y l = 3.316 km). (5) MEDICIÓN LINEAL

Las mediciones lineales son utilizadas para describir la característica unidimensional de una cuenca. A Longitud de Cuenca La longitud de cuenca (longitud hidráulica), es la longitud medida a lo largo del curso de agua principal. El curso de agua principal (corriente principal) es el curso de agua central y más largo de la cuenca y la única que conduce escorrentía hacia la salida. De los resultados se observa que las de mayor longitud son las microcuencas: Huayllani con 5.808 km, Chicorume-Pallani 6.691 km, Yahuarmayo con 9.917 km, y Millo-Yanama con 8.902 km. B Orden de Ríos El concepto de orden de corriente es esencial para la descripción jerárquica de corrientes dentro de una cuenca. El flujo sobre terreno podría ser considerado como una corriente hipotética de orden cero. Una corriente de primer orden es aquella que recibe flujo de corrientes de orden cero, es decir, flujo sobre terreno. Dos corrientes de primer orden se combinan para formar una corriente de segundo orden. En general dos corrientes de orden m se combinan para formar una corriente de orden m+1. El orden de corriente de una cuenca está directamente relacionado a su tamaño. Cuencas grandes tienen órdenes de corriente de 10 o más. La evaluación de orden de corriente es ampliamente sensible a la escala del plano. Además, considerable cuidado es requerido cuando se utiliza análisis de orden de corriente en estudios comparativos de comportamiento de cuenca.

l

L



)/(# 2Kmríos

Aordenprimerdecursosde

Ct

)(4

mLtA

d

Las microcuencas en estudio son de tamaño pequeño, con orden de corriente 2 para la microcuencas Huayllani y Millo-Yanama, con orden de corriente 4 para la microcuenca de Chicorume-Pallani y orden 2 para la microcuenca Yahuarmayo. (6) DENSIDAD DE DRENAJE

La Densidad de Drenaje (Dd), indica la relación entre la longitud total de los cursos de agua: efímeros, intermitentes o perennes de una cuenca (Lt) y el área total de la misma (A). Se define que: Dónde: Lt : Suma de longitudes de todos los tributarios (incluye cauce principal) (Km) A : Área de la cuenca (Km.) Los valores de densidad de drenaje en las microcuencas son: Huayllani (0.8 km/km2), Yahuarmayo (0.7 km/km2), Chicorume-Pallani (1.1 km/km2), Millo-Yanama (0.7 km/km2).Lo cual indica que posee una densidad de drenaje regular por encontrase entre los valore de 0<Dd<1.5. (7) EXTENSION MEDIA DE ESCURRIMIENTO

Se define como la distancia media que el agua debería escurrir sobre la cuenca para llegar al cauce y se estima por la relación que existe entre el área y cuatro veces la longitud de todos los cauces de la cuenca. Se tiene:

Los parámetros de extensión media de escurrimiento de las microcuencas son: Huayllani (590.56 m), y Yauharmayo (555.86 m), Chicorume- Pallani (773.43 m), Millo-Yanama (656.59 m).

(8) COEFICIENTE DE TORRENCIALIDAD

Es la relación entre el número de cursos de agua de primer orden y el área total de la cuenca. Se define como:

)/( 2KmKmA

LDd t



Los parámetros de coeficiente de torrencialidad en las microcuencas son: Huayllani (0.29 ríos/km2), Yahuarmayo (0.05 ríos/km2), Chicorume-Pallani (0.29 ríos/km2), Millo-Yanama (0.13 ríos/km2).

7.5 HIDROGRAFIA DE LA ZONA DEL PROYECTO

Las aguas de la red hídrica que tienen incidencia en el área del proyecto, se originan en las cabeceras de las microcuencas de Yahuarmayo, Chicorume-Pallani, Huayllani y Millo-Yanama, sobre cotas que superan los 4,400m.s.n.m, siendo la quebrada Yahuarmayo, Chicorume-Pallani la de mayor influencia directa sobre la zona del proyecto Utunsa.

7.5.1 MICROCUENCA HUAYLLANI

Esta microcuenca posee un área total de 5.5 Km2, con altitudes que varían desde 4000 msnm en el punto más bajo, hasta 4650 msnm en sus nacientes, cuya naciente se encuentra en la parte alta de los cerros Huiscachane y Chachacomani. En esta microcuenca se ubican los siguientes componentes: El pad de lixiviación con un área de 58.35 (ha) y gran parte de la infraestructura de la mina con un área aprox. de 7.79 ha como se muestra en la Ilustración Nº 05 y en la Figura Nº 7.7 se detallan sus parámetros geomorfológicos.

Figura N° 7.7: Delimitación con WMS de la microcuenca Huayllani.

Los parámetros geomorfológicos de la microcuenca Huayllani son las siguientes: Área de Cuenca (A) = 13.72 Km² Perímetro (P) = 23.3 km Elevación Media (m.s.n.m) = 4444.74 Km Coeficiente de Compacidad (Kc) = 1.76



Factor de Forma (Kf) = 0.4 Longitud Mayor Rectángulo Equivalente = 9.8 Km Longitud Menor Rectángulo Equivalente = 1.4 Km Longitud del Cauce = 5.8km Longitud Total del Cauce = 10.52Km Orden de Ríos = 2er Orden Densidad de Drenaje = 0.8 Km/Km² Altitud Máxima del Cauce = 4900 m.s.n.m. Altitud Mínima del Cauce = 4100 m.s.n.m. Pendiente Media del Cauce Principal = 0.14m/m Extensión Media de Escurrimiento(m) = 590.56 m Coeficiente de Torrencialidad = 0.29 ríos/Km²

7.5.2 MICROCUENCA YAHUARMAYO

Esta microcuenca posee un área total de 22.05 Km2, se forma por el drenaje de las aguas de las lagunas Cocha Cocha, Patacocha y Pistoro, las cuales en su conjunto ocupan un área de 0.55 Km2.en ella también encontramos los siguientes componentes como son El tajo 1 que presentan un área aprox. de 25.97 ha y parte de tajo 2 y el botadero de desmonte, así mismo encontramos la longitud del cauce mayor de todas las microcuencas. Como se muestra en la Ilustración Nº 05 y en la Figura Nº 7.8 se detallan sus parámetros geomorfológicos.

Figura N° 7.8: Delimitación con WMS de la microcuenca Yahuarmayo.

Los parámetros geomorfológicos de la microcuenca Yahuarmayo son las siguientes:



Área de Cuenca (A) = 22.05 Km² Perímetro (P) = 35.8 km Elevación Media (m.s.n.m) = 4536.48 km Coeficiente de Compacidad (Kc) = 2.135 Factor de Forma (Kf) = 0.224 Longitud Mayor Rectángulo Equivalente = 5.300 Km Longitud Menor Rectángulo Equivalente = 4.160 Km Longitud del Cauce = 9.917 km Longitud Total del Cauce = 15.027Km Orden de Ríos = 2er Orden Densidad de Drenaje = 0.7 Km/Km² Altitud Máxima del Cauce = 4850 m.s.n.m. Altitud Mínima del Cauce = 4100 m.s.n.m. Pendiente Media del Cauce Principal = 0.08m/m Extensión Media de Escurrimiento(m) = 555.86 m Coeficiente de Torrencialidad = 0.05 ríos/Km²

7.5.3 MICROCUENCA CHICORUME-PALLANI

Esta microcuenca posee una extensión superficial de 7.5 Km² y, su altitud varía desde 4100 msnm hasta 4850 msnm que es el punto más alto toma el nombre de Chicorume-Pallani a partir de la confluencia de las quebradas Chicorume y Pallani cuya naciente se encuentra en la quebrada Colpa, aportando sus aguas al rio Manchoclla en ella podemos encontrar los siguientes componentes parte del tajo 1, el botadero de desmonte y el tajo 3, el tajo 2, con un área aprox. de 13.61 ha, el tajo 4, con un área aprox. de 0.61 ha El tajo 5, con un área aprox. de 1.84 ha, , como se muestra en la Ilustración Nº 05 y en la Figura Nº 7.9 se detallan sus parámetros geomorfológicos.

Figura N° 7.9: Delimitación con WMS de la microcuenca Chicorume - Pallani.

Los parámetros geomorfológicos de la microcuenca Chicorume-Pallani son las siguientes:



Área de Cuenca (A) = 20.70 Km² Perímetro (P) = 23.80 km Elevación Media (m.s.n.m) = 4280.12 Km Coeficiente de Compacidad (Kc) = 1.465 Factor de Forma (Kf) = 0.462 Longitud Mayor Rectángulo Equivalente = 11.500 Km Longitud Menor Rectángulo Equivalente = 1.800 Km Longitud del Cauce = 6.691 km Longitud Total del Cauce = 22.518 Km Orden de Ríos = 4to Orden Densidad de Drenaje = 1.1 Km/Km² Altitud Máxima del Cauce = 4700 m.s.n.m. Altitud Mínima del Cauce = 3950 m.s.n.m. Pendiente Media del Cauce Principal = 0.11 m/m Extensión Media de Escurrimiento(m) = 773.43 m Coeficiente de Torrencialidad = 0.29 ríos/Km²

7.5.4 MICROCUENCA MILLO-YANAMA

La microcuenca de la quebrada Millo-Yanama tiene una extensión de 7.5 Km², su altitud varía desde 4100 msnm hasta 4850 msnm que es el punto más alto. Los componentes mineros que se ubican en esa área son las canteras con un área aprox de 20.6 ha, como se muestra en la Figura Nº 7.10 y en la Ilustración Nº 05.

Figura N° 7.10: Delimitación con WMS de la microcuenca Millo-Yanama.



Los parámetros geomorfológicos de la microcuenca Millo-Yanama son las siguientes. Área de Cuenca (A) = 23.38 Km² Perímetro (P) = 32.74 km Elevación Media (m.s.n.m) = 4503.91 Km Coeficiente de Compacidad (Kc) = 1.896 Factor de Forma (Kf) = 0.295 Longitud Mayor Rectángulo Equivalente = 7.050 Km Longitud Menor Rectángulo Equivalente = 3.316 Km Longitud del Cauce = 8.902 km Longitud Total del Cauce = 15.598 Km Orden de Ríos = 3er Orden Densidad de Drenaje = 0.7 Km/Km² Altitud Máxima del Cauce = 4850 m.s.n.m. Altitud Mínima del Cauce = 4200 m.s.n.m. Pendiente Media del Cauce Principal = 0.07m/m Extensión Media de Escurrimiento(m) = 656.59 m Coeficiente de Torrencialidad = 0.13 ríos/Km²

7.6 CLIMATOLOGÍA

El estudio climatológico se ha basado en el análisis de la información meteorológica existente y de un amplio reconocimiento de campo. El presente capítulo están referidos a los aspectos hidrológicos que comprende el análisis de los principales parámetros climatológicos como son: La precipitación, temperatura, humedad relativa, y velocidad de viento en la zona del proyecto. Para la interpretación hidrológica se realizó en base a la información de datos históricos de las estaciones meteorológicas; se procedió al análisis de información existente de las estaciones cercanas y aledañas a la zona de proyecto en cuanto a la altitud y su comportamiento climático. Después de un exhaustivo análisis se ha utilizado la información de 9 estaciones meteorológicas de tipo climatológicas ordinarias (Antabamba, Chalhuanca, Santo Tomas, Yauri, Livitaca y Angostura), todas controladas y operadas por el senamhi, la cuales cubren todo el ámbito de la zona de estudio, como se observa en la Ilustración Nº 06 y Cuadro Nº 7.1.

Cuadro N° 7.1: Ubicación geográfica de las estaciones meteorológicas.

Nº Estación Coordenadas

DATUM (PSAD-56) Cota

Terreno msnm.

Ubicación Política Periodo de Registros

Este Norte Región Provincia Distrito

1 CABANILLAS 355893 8270906 3900.00 PUNO SAN ROMAN CABANILLAS 1964-1998

2 CONDOROMA 253329 8296489 4160.00 AREQUIPA CAYLLOMA CALLALLI 1964-2010

3 JULIACA 375032 8290091 3826.00 PUNO SAN ROMAN JULIACA 1964-1997

4 MAÑAZO 357381 8253108 3920.00 PUNO PUNO MAÑAZO Promedio

5 PAMPAHUTA 320419 8287864 4400.00 PUNO LAMPA PARATIA 1964-2007

6 QUILLISANI 312364 8298887 4600.00 PUNO LAMPA PARATIA 1962-1988

7 SIBAYO 237031 8286868 3810.00 AREQUIPA CAYLLOMA SIBAYO 1964-2010

8 TISCO 237159 8301846 4175.00 AREQUIPA CAYLLOMA TISCO 1964-2010

Fuente. SENAMHI

Con el objeto de determinar el régimen pluviométrico en el ámbito del estudio, se empleó información de las estaciones meteorológicas indicadas en el Cuadro Nº 7.1, cuyos registros fueron previamente analizados para evaluar su consistencia y la completación de los datos. En base al cual se ha determinado



el modelo de regresión lineal que relaciona la variación de la precipitación media anual con la altitud, como se muestra en la Figura Nº 7.11. Los registros históricos de las estaciones empleadas se muestran en el Anexo III.

Figura N° 7.11: Relación altitud vs precipitación.

Esta relación de precipitación – altitud, nos permitirá generar los valores de precipitación media a la altura del proyecto Utunsa, como se muestra en el Cuadro Nº 7.2 y Figura Nº 7.12. Como resultado se obtiene la ecuación Lineal: P = 0.2391*(Altitud) - 11.117 Remplazando los datos correspondientes se obtiene lo siguiente: La altitud del proyecto Utunsa : 4,450 msnm Precipitación : 1035.2 mm/año.

Cuadro N° 7.2: Precipitación típica anual generada para la estación Utunsa.

VARIABLES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

MEDIA 155.7 159.3 145.9 42.8 5.0 3.4 2.2 2.5 17.7 45.8 46.0 130.4

MÁXIMA 251.2 295.8 543.8 108.1 49 68.4 34 20 56.3 76 169.2 250

MÍNIMA 57.1 79 24 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 22.5 0.0 72.7

DESV. EST. 36.8 46.4 78.4 24.5 8.5 11.7 6.5 5.1 12 12 40.6 34.3

Fuente Senamhi

y = 0.2391x - 11.117R² = 0.6896

600

650

700

750

800

850

900

950

3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800

Prec

ipita

cion

(mm

)

Altitud ( m.s.n.m)

Altitud vs Precipitacion

ANTABAMBA

LIVITACA

CHALHUANCA

SANTO TOMAS

y=0.2391x-11.117 R2=0.7896



Figura N° 7.12: Precipitación típica anual generada (4,450 msnm).

7.6.1 VARIABLES METEOROLÓGICAS

7.6.1.1 PRECIPITACIÓN

Las precipitaciones en los sectores andinos presentan un régimen pluvial netamente de verano, ya que las lluvias tienen sus inicios en los meses primaverales y van cobrando mayor intensidad (mes de Febrero), para luego decrecer casi bruscamente durante el mes de abril, en que se inicia un periodo de estiaje que se caracteriza por la ocurrencia de precipitaciones muy escasas o por la ausencia definitiva de estas en algunos meses, especialmente durante los meses más fríos de junio y agosto. En la zona de estudio se presenta las siguientes precipitaciones medias anuales para cada una de las estaciones: Estación Santo Tomas : 756.26. mm. Estación Livitaca : 1093.00 mm. Estación Antabamba : 915.90 mm. Estación Chalhuanca : 774.10 mm. Estación Sicuani : 682.00 mm. Estación Yauri : 811.30 mm. Estación Angostura : 817.50 mm. Estación Utunsa (*) : 1035.28 mm.

(*) Generada

A continuación se muestra la comparación de variación de las precipitaciones por estaciones meteorológicas de la zona del proyecto en el Cuadro Nº 7.3 la variación de precipitación total mensual con su respectiva grafica en la Figura Nº 7.13.

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

PR

EC

IPIT

AC

IÓN

(m

m)

TIEMPO (meses)

PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL HISTÓRICA (mm)

MEDIA MÁXIMA MÍNIMA



Cuadro N° 7.3: Comparación de la variación de precipitación por estaciones.

ESTACIONES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL

SANTO TOMAS 155.74 159.28 145.88 42.80 4.99 3.41 2.15 2.54 17.70 45.79 46.04 130.41 756.73 LIVITACA 247.96 204.23 200.68 70.49 8.32 1.60 2.13 8.49 34.81 62.15 100.47 152.38 1093.70 ANTABAMBA 201.94 199.09 166.23 46.30 14.62 8.38 6.21 19.49 33.04 54.89 59.26 106.36 915.81 CHALHUANCA 165.45 169.21 152.26 50.57 8.64 4.83 7.57 16.96 28.38 37.26 51.26 81.77 774.15 SICUANI 128.70 121.04 122.06 50.00 11.70 3.28 6.60 8.96 20.40 46.26 68.17 94.87 682.04 YAURI 181.77 175.39 135.75 60.07 7.87 2.20 1.26 7.79 18.94 44.21 60.49 115.62 811.35 ANGOSTURA 193.53 180.60 154.30 50.27 7.27 4.12 2.51 8.80 17.25 35.60 49.19 114.06 817.50 UTUNSA * 213.05 217.89 199.57 58.55 6.83 4.67 2.94 3.47 24.21 62.64 62.98 178.39 1035.18

Fuente Senamhi

Figura N° 7.13: Variación de precipitación por estaciones total mensual.

Para el presente estudio se tomó como referencia la estación Santo Tomas que cuenta con registros de precipitación total mensual, correspondiente a los periodos de registros históricos (1964 –1972, 1999-2011), la cual fue completada del periodo 1973-1998 presentando una precipitación mínima mensual de 0.0 mm, una precipitación media mensual de 756.70 mm y una precipitación máxima mensual de 543.80 mm, cuya variación de precipitaciones mensuales se muestra en el Cuadro Nº 7.4 y Figura Nº 7.14.

Cuadro N° 7.4: Registro de precipitación total mensual estación Santo Tomas.

VARIABLES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL

MEDIA 155.7 159.3 145.9 42.8 5.0 3.4 2.2 2.5 17.7 45.8 46.0 130.4 756.7

MÁXIMA 251.2 295.8 543.8 108.1 49.0 68.4 34.0 20.0 56.3 76.0 169.2 250.0 543.8

MÍNIMA 57.1 79.0 24.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 22.5 0.0 72.7 0.0

DESV. EST. 36.8 46.4 78.4 24.5 8.5 11.7 6.5 5.1 12.0 12.0 40.6 34.3 21.9 Fuente: Senamhi



Figura N° 7.14: Variación de precipitación total mensual estación Santo Tomas.

7.6.1.2 TEMPERATURA

Al igual que la precipitación y tal vez con mayor nitidez, la temperatura es el elemento meteorológico cuya variación espacial está ligada al factor altitudinal. Para determinar la temperatura en la zona de estudio se ha considerado los datos de temperatura registrados en la estación Santo tomas , Livitaca, Antabamba, Chalhuanca, Yauri y Angostura, como se muestra en el Cuadro Nº 7.5 y Figura Nº 7.15, una relación de temperatura media anual vs altitud obteniéndose por regresión polinómica la temperatura media anual para la estación Utunsa, completándose los datos para obtener un valor de temperatura máxima de 9.90 °C, una mínima de 0.20 °C y un promedio mensual de 6.1.°C. En el Cuadro Nº 7.6 y en la Figura Nº 7.16, se muestra la temperatura media de la estación Utunsa con un valor de Temperatura medio mensual de 6.1°C.

Cuadro N° 7.5: Registro de precipitación total mensual estación Santo Tomas.

Nº Estación Coordenadas

DATUM (PSAD-56) Cota

Terreno m.s.n.m.

Ubicación Política TEMP. MEDIA (º C )

Este Norte Región Provincia Distrito

1 Santo Tomas 813984 8406093 3253 Cusco Chumbivilcas Santo Tomas 13.4

2 Livitaca 210520 8415555 3741 Cusco Chumbivilcas Livitaca 10.2

3 Antabamba 728238 8410626 3639 Apurímac Antabamba Antabamba 11.0

4 Chalhuanca 696332 8408039 3358 Apurímac Aymaraes Cotaruse 11.8

5 Sicuani 259019 8423449 3574 Cusco Canchis Sicuani 10.9

6 Yauri 239863 8360498 3927 Cusco Espinar Espinar 7.9

7 Angostura 215305 8320051 4256 Arequipa Caylloma Caylloma 5.8

8 Utunsa* \4450 Apurímac-Cusco

Cotabambas-Chumbivilcas

Haquira-Quiñota

6.1

Fuente: Senamhi-HGS PERU

0.0

100.0

200.0

300.0

400.0

500.0

600.0


PREC

IPIT

ACIÓ

N (m

m)

TIEMPO (meses)

PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL HISTÓRICA (mm)




Figura N° 7.15: Variación de la temperatura media anual vs altitud.

Cuadro N° 7.6: Variación de temperatura estación Utunsa.

VARIABLES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC TOTAL

MEDIA 7.5 7.5 7.3 6.8 5.2 3.5 3.1 4.2 5.8 7.1 7.8 7.8 6.1

MÁXIMA 9.5 9.9 9.3 8.4 6.6 5.9 5 6.3 7.4 8.5 9.5 9 9.9

MÍNIMA 5.8 6.0 6.1 5.2 3.0 1.5 0.2 1.8 3.8 5.2 6.3 6.0 0.2

DESV. EST. 0.9 0.9 0.7 0.8 0.9 1.0 1.0 1.0 0.8 0.7 0.8 0.7 0.6 Fuente: HGS PERU

Figura N° 7.16: Variación de la temperatura estación Utunsa generada.

y = -5E-07x2 - 0.003x + 29.66R² = 0.980

0

2

4

6

8

10

12

14

16

3000 3200 3400 3600 3800 4000 4200 4400 4600

TEM

PER

ATU

RA

MED

IA ºC

ALTITUD (msnm)

TEMP. MEDIA (º C ) Polinómica (TEMP. MEDIA (º C ))

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0


TEM

PER

ATU

RA

(°C

)

TIEMPO (meses)

TEMPERATURA MEDIA MENSUAL HISTÓRICA (°C)




7.6.1.3 HUMEDAD RELATIVA

La humedad relativa en la zona de estudio se obtuvo a partir de los registros de la estación Angostura, en la cual se observa en el Cuadro Nº 7.7 una humedad relativa mínima de 26.80 %, un promedio de 60.32 % y una máxima de 82.20 %, cuya variación se muestra en la Figura Nº 7.17.

Cuadro N° 7.7: Registro de la Humedad Relativa Estación Angostura.


MEDIA 71.8 72.4 71.5 66.2 56.9 52.5 51.3 52.7 54.2 54.5 56.4 63.4

MÁXIMA 81.2 82.2 79.9 74.7 72.2 61.8 63 63.8 65.6 69.6 74.2 74.3

MÍNIMA 54.7 59.6 56.7 32.5 45.7 26.8 44.2 40.7 43.8 40.9 37.4 51.5

DESV. EST. 5.1 5.6 5.1 7.5 5.3 6.4 5.1 5.5 6 6.4 6.5 5 Fuente: Senamhi

Figura N° 7.17: Variación de la Humedad Relativa Estación Angostura.

7.6.1.4 VELOCIDAD DE VIENTO

Para el desarrollo de este parámetro se ha tomado en consideración la velocidad y dirección del viento, registrado en la estación de Yauri. En general para un año promedio, la distribución de la velocidad media del viento varía entre 1.0 a 5.0 m/s, con un promedio de 2.2 m/s con una dirección preferente de S y W; presentados en el Cuadro Nº 7.8 y en la Figura Nº 7.18, como su respectivo grafico de variación mensual en m/s.

Cuadro N° 7.8: Velocidad del viento estación Yauri.

VARIABLES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC TOTAL

MEDIA 2.4 2.4 2 1.9 1.7 1.8 2.2 2.5 2.6 2.3 2.5 2.2 2.2

MÁXIMA 12.3 12.3 8.5 8.8 9.2 11.1 15.5 13.8 12.6 11.5 12.3 12.3 15.5

MÍNIMA 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0.8 0 0 0


0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0


HU

ME

DA

D (%

)

TIEMPO (meses)

HUMEDAD RELATIVA HISTÓRICA (%)




Figura N° 7.18: Velocidad de Viento estación Yauri.

7.6.2 CLIMOGRAMA DE LA MICROCUENCA

Para definir el clima en la zona de estudio se elaboró el climograma, con datos de precipitación generada en la estación Utunsa y la temperatura de la estación Angostura. La escala de precipitaciones es siempre el doble que la de temperaturas ya que según el índice de Gaussen el período de aridez está definido por: precipitaciones = temperaturas x 2. En el Cuadro Nº 7.9 se muestra los valores de temperatura y precipitación de la zona de estudio y en la Figura Nº 7.19 se muestra el climograma de la zona del proyecto del cual se concluye que existe una relación casi paralela entre la temperatura y la precipitación, quiere decir que en los primeros meses del año a mayor precipitación la temperatura se mantiene constante y en los meses que baja la precipitación la temperatura disminuye, lo cual indica que mantiene un comportamiento paralelo. Por tanto en términos generales el clima en la zona de estudio y en base al mapa de clasificación climática del Perú elaborado por el SENAMHI (1988) desarrollado según el método de Thornthwaite, presenta la siguiente característica climática. Clima lluvioso semi-frígido B (o,i) D’ H3

Es la zona comprendida entre los 4000 a 5200 m.s.n.m., aproximadamente, se caracteriza por la presencia de lluvias abundantes que superan los 800 mm/año, con una humedad relativa calificada como húmeda.

Cuadro N° 7.9: Registro generado de precipitación y temperatura de la zona de estudio.


PRECIPITACION(mm) 215.6 220.5 202 59.3 6.9 4.7 3 3.5 24.5 63.4 63.7 180.6

TEMPERATURA(C°) 7 7 6.9 6.5 5 3.5 3.2 4.1 5.5 6.8 7.4 7.4 Fuente: HGS PERU

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.0

20.0


VE

LO

CID

AD

DE

VIE

NT

O(M

/S)

TIEMPO (meses)

VELOCIDAD DE VIENTO HISTORICA(m/s)




Figura N° 7.19: Climatograma de la zona de estudio.

7.7 PRECIPITACIÓN

En la zona de estudio las lluvias son originadas básicamente por traslado de masas de aire provenientes de la zona amazónica y elevada a la altura por la barrera orográfica de la Cordillera de los Andes, denominándose por ello como lluvias orográficas.

7.7.1 INFORMACIÓN DISPONIBLE

En la zona de estudio no existen estaciones pluviométricas adecuadas que permitan cuantificar la precipitación pluvial en forma directa. Por tal motivo para determinar el comportamiento de la precipitación en el ámbito de las microcuencas se ha considerado la información registrada en las estaciones de: Santo Tomas (1966/1968-1999/2011), Livitaca (1963-1983) Antabamba (1964-1975); Chalhuanca (1970/1982-1986/1988-1995/1998), Sicuani (1957-1981/1991-2007) Yauri (1992-2009), y Angostura (1970-2006) todas operadas por el Senamhi; la ubicación y sus características principales de estas estaciones meteorológicas se muestran en el Cuadro 7.1 y en la Ilustración Nº 06. Cabe indicar que las mencionadas estaciones son las más cercanas al área de estudio y representan las características de la zona en la que se ubica el proyecto Utunsa.

7.7.2 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA CURVA DE DOBLE MASA Y VECTOR REGIONAL

Para el análisis de consistencia se ha utilizado Método del Vector Regional (MVR) del programa Hydraccess, que es modelo simple orientado al análisis de la información pluviométrica de una región y a la síntesis de esa información. Este método fue desarrollado por el IRD (Instituto de investigación para el desarrollo) en los años 70 con el objetivo de homogenizar los datos pluviométricos.

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0


TE

MP

(C

)

PR

EC

IPIT

AC

ION

(mm)

TIEMPO(MESES)

CLIMOMOGRANA DE LA MICROCUENCA

PRECIPITACION(mm) TEMP(°C)



Este método permite representar la información pluviométrica regional bajo la forma de índices anuales representativos de las precipitaciones en una región y por coeficientes característicos de cada punto de observación. Así mismo es posible usar este método para otros parámetros con la condición que sean relativamente independientes entre sí de un año a otro, y que sean pseudo-proporcionales, es decir que los datos de las diferentes estaciones varíen en el mismo sentido y en proporciones casi idénticas, con variaciones ligeras.

En la Figura Nº 7.20 se presenta el análisis de consistencia por el Método de MVR donde se grafican los valores acumulados y los índices anuales del vector de las distintas estaciones. Observándose en el grafico que si hay una buena consistencia entre las estaciones.

Figura N° 7.20: Curva de dobles acumulados de las estaciones

7.7.3 COMPLEMENTACIÓN Y EXTENSIÓN DE LA INFORMACIÓN

Una vez realizada la consistencia, se ha realizado el análisis pluviométrico debido a que las estaciones que presentan registros incompletos, las cuales se completaran y extenderán. Si fuera el caso de datos faltantes de 1 ó 2 meses se completaría con los promedios mensuales correspondientes. Cuando los registros presentan muchos vacíos, la complementación y extensión de los registros se efectúa mediante la aplicación del modelo HEC-4 lo que permite obtener registros comunes en los períodos seleccionados como período común de análisis.

0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Est

acio

nes

Vector

Suma de los índices anuales del Vector y de las Estaciones Proyecto Utunsa

SANTO_TOMAS LIVITACA ANTABAMBA CHALHUANCA SICUANI YAURI ANGOSTURA



Para las estaciones seleccionadas se presentan registros incompletos, cuya información pluviométrica fue completada y extendida para el período periodo 1964-2011, empleando el software HEC-4, el cual se basa en un análisis de regresión lineal múltiple. Los registros pluviométricos completados y extendidos para el periodo indicado, se muestran en el Cuadro Nº 7.10 y su grafica en la Figura Nº 7.21 y en el Anexo N° III.

Cuadro N° 7.10: Estaciones meteorológicas completadas y extendidas total mensual.

AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

SANTO TOMAS

155.7 159.3 145.9 42.8 5 3.4 2.2 2.5 17.7 45.8 46 130.4

LIVITACA 248 204.2 200.7 70.5 8.3 1.6 2.1 8.5 34.8 62.1 100.5 152.4

ANTABAMBA 202.3 198.8 166.9 46.5 14.6 8.4 6.2 19.9 32.8 54.6 59 106

CHALHUANCA 165.4 169.2 152.3 50.6 8.6 4.8 7.6 17 28.4 37.3 51.3 81.8

SICUANI 128.7 121 122.1 50 11.7 3.3 6.6 9 20.4 46.3 68.2 94.9

YAURI 181.8 175.4 135.8 60.1 7.9 2.2 1.3 7.8 18.9 44.2 60.5 115.6

ANGOSTURA 193.5 180.6 154.3 50.3 7.3 4.1 2.5 8.8 17.3 35.6 49.2 114.1

UTUNSA* 213 217.9 199.6 58.5 6.8 4.7 2.9 3.5 24.2 62.6 63 178.4

Fuente Senamhi Estación Generado (*)

Figura N° 7.21: Estaciones meteorológicas completadas y extendidas total mensual.

7.7.4 ANÁLISIS DE PRECIPITACIONES-AÑO TIPO

Las precipitaciones en la zona de estudio presentan fluctuaciones en el tiempo, presentándose periodos húmedos, medios y secos. Un primer análisis es efectuar el cálculo del índice de precipitación estandarizada (SPI) en la estación Utunsa, con la siguiente expresión.



Dónde: SPI = Índice de precipitación estandarizada Pm = Precipitación media σ = desviación estándar de la precipitación Luego del análisis se ha considerado como un año “seco” aquel que represente un índice menor a -1; para un año “húmedo” aquel que represente un índice mayor a 1 y año medio comprendido entre los índices de -1 a 1. El análisis de la precipitación - Año Tipo se muestra en el Cuadro Nº 7.11 y Figura Nº 7.22.

Cuadro N° 7.11: Análisis de Precipitación Año Tipo.

AÑO TOTAL AÑO TIPO AÑO TOTAL AÑO TIPO

1964 966.8 Medio 1991 900.9 Medio 1965 926.6 Medio 1992 1009.0 Medio 1966 1028.9 Medio 1993 1260.3 Moderadamente Húmedo 1967 1668.8 Extremadamente Húmedo 1994 1160.2 Medio 1968 828.3 Moderadamente Seco 1995 966.5 Medio 1969 821.3 Moderadamente Seco 1996 968.9 Medio 1970 896.7 Medio 1997 1224.9 Medio 1971 992.1 Medio 1998 874.4 Medio 1972 1257.8 Húmedo 1999 986.7 Medio 1973 1152.0 Medio 2000 1071.4 Medio 1974 1447.1 Extremadamente Húmedo 2001 1174.3 Medio 1975 1027.5 Medio 2002 1031.7 Medio 1976 884.9 Medio 2003 1055.5 Medio 1977 857.8 Medio 2004 1264.3 Húmedo 1978 1172.0 Medio 2005 1037.5 Medio 1979 668.8 Seco 2006 1407.9 Moderadamente Húmedo 1980 863.0 Medio 2007 1039.8 Medio 1981 993.1 Medio 2008 962.3 Medio 1982 730.6 Moderadamente Seco 2009 938.6 Medio 1983 1057.1 Medio 2010 1214.9 Húmedo 1984 1011.6 Medio 2011 1373.2 Moderadamente Húmedo 1985 961.6 Medio MEDIA 1035.2 1986 882.5 Medio MÁXIMA 1668.8 1987 823.8 Moderadamente Seco MÍNIMA 668.8 1988 972.5 Medio DESV. EST. 191.4 1989 953.8 Medio

1990 918.6 Medio Fuente: HGS PERU

Los años tipos seleccionados según el análisis del año hidrológico fue 1979 para un Año Seco, 2007 para un Año Medio y 1967 para un Año Húmedo, la cual constituyen la base para el balance hídrico de los componentes mineros del proyecto Utunsa, en la Figura Nº 7.23 y Cuadro Nº 7.12 se muestra los registros para los años tipos para realizar el balance hídrico.

mpp

SPI



Figura N° 7.22: Análisis de Precipitación - Año Tipo.

Cuadro N° 7.12: Años tipos seleccionados (medio, seco y húmedo).

AÑO TIPO AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC TOTAL

SECO 1987 245.4 124.7 158.4 51.2 0.6 1.7 0.7 0.6 11.8 63.4 29.8 135.6 823.8 MEDIO 2005 172.4 165.5 231.2 68.0 0.0 0.0 0.0 0.0 13.3 74.7 94.9 217.5 1037.5

HUMEDO 1997 246.1 251.0 182.5 56.4 0.2 0.0 0.0 16.0 29.8 44.6 145.6 252.8 1224.9 Fuente: HGS PERU

Figura N° 7.23: Años tipos seleccionados (medio, seco y húmedo).

‐3.0

‐2.0

‐1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

2010

SPI

AÑOS

0

50

100

150

200

250

300


PR

EC

IPIT

AC

IÓN

(m

m)

TIEMPO (meses)

ANALISIS DE PRECIPITACIÓN - AÑO TIPO

MEDIO HUMEDO SECO



7.7.5 VARIABILIDAD ESPACIAL Y TEMPORAL DE LA PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL

7.7.5.1 VARIABILIDAD ESPACIAL

Para este análisis se ha establecido una ecuación de correlación entre precipitación total anual y altitud descritas anteriormente, luego de un análisis de ajuste lineal de la información se ha obtenido una ecuación característica y su correspondiente coeficiente de correlación siendo un valor aceptable para el ajuste lineal de la ecuación. Observándose que la precipitación media generada a la altura del proyecto es de 1035.20 mm anuales. Para una mayor apreciación de la distribución espacial de las precipitaciones en la zona de estudio, se empleó el Método de Interpolación de Isoyetas, existiendo dos métodos de interpolación como son:

a. Método de la inversa de la distancia: Este método considera que en un punto cualquiera de la cuenca el valor de la precipitación en ese punto depende de los valores observados en el conjunto de las estaciones de la cuenca, donde cada estación tiene una influencia dependiente de la inversa de su distancia a este punto, elevada a una potencia, usualmente igual a 2. Con este sistema, las estaciones más cercanas tendrán mayor influencia que las estaciones más lejanas. Este método de interpolación es más fino y especializado, sin embargo, lejos de las estaciones tiende a un valor medio y el trazo de isolíneas es en forma circular, e igualmente que el método de los polígonos de Thiessen no toma en cuenta un gradiente espacial.

b. Método de Kriging: Este método consiste en establecer para cada punto de la grilla un variograma que evalúa la influencia de las estaciones próximas en función de su distancia al punto y de su rumbo. El Kriging es así el único método que puede tomar en cuenta un eventual gradiente espacial de la información, por lo tanto tiene como ventaja una interpolación de mejor calidad con menor sesgo y adicionalmente por tomar en cuenta un gradiente espacial de variación de valores puede realizar extrapolaciones más consistentes. Entonces, cuando las estaciones son mal repartidas, y es necesario hacer en ciertas zonas de la cuenca extrapolación y no interpolación, es preferible utilizar este método. Una de sus principales desventajas del método es que se necesita una buena comprensión del método y un mayor tiempo de cálculo.

Luego de un análisis de los métodos de interpolación se ha considerado para el trazo Isoyetas el método IDW (Método de la Inversa de la Distancia), por ser el método más consistente y por presentar mejores resultados, cuyos resultados se muestran en la Ilustración Nº 07.

7.7.5.2 VARIABILIDAD TEMPORAL

El análisis de la variabilidad temporal fue determinado en función al aporte de lluvias, se analizó con la precipitación promedio, observándose que su régimen de precipitaciones media anual va incrementando a medida que se desplaza hacia las partes altas de las divisorias de aguas. En la zona del proyecto las precipitaciones son intensas presentándose un régimen estacional bien marcado, observándose que en los meses de mayo a octubre representa las épocas secas y en los meses de noviembre a abril las épocas lluviosas; como se muestran en la Figura Nº 7.24 y en la Ilustración Nº 08.



Figura N° 7.24: Variabilidad Temporal de las estaciones.

7.7.6 PRECIPITACIÓN MÁXIMA DIARIA

La estimación de las precipitaciones extremas en el área de interés, se ha realizado tomando como base los registros de precipitación máxima diaria ocurrida en cada año de registro y para las estaciones disponibles más representativas. Para el análisis de la precipitación máxima diaria se determinó a partir de registros de lluvia máxima de 24 horas de la estación Santo Tomas, Livitaca, Antabamba y Sicuani. Se tomó como estación base para realizar el análisis de precipitación máxima diaria a la estación Livitaca, por tener más cantidad de datos pluviométricos a diferencia de las demás estaciones mencionadas la estación Livitaca posee registros (1966-1982).como se muestra en Cuadro Nº 7.13 y Figura Nº 7.25 la variación mensual y en la Figura Nº 7.26 la variación anual de la precipitación máxima.

Cuadro N° 7.13: Precipitación máxima en 24 horas en la estación Livitaca (estación base).

AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

MEDIA 35.8 30.5 30.5 18.9 5.5 2.2 2.5 4.4 9.6 15.3 21.2 24.3

MÁXIMA 61 54.3 47 39.2 19.8 13 10.4 16.8 22.1 29.5 40.5 45.6

MÍNIMA 20.2 14.2 18.4 6.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0 8.7 9.8

DESV. EST. 11.2 12.7 7.7 11.3 5.2 3.7 3.2 4.5 6.1 7.4 10.1 8.7 Fuente: SENAMHI

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

Precipitacion (m

m)

MesesSANTO TOMAS LIVITACA CHALHUANCA SICUANI

YAURI ANGOSTURA PROMEDIO



Figura N° 7.25: Precipitación máxima en 24 horas en la estación Quillisani (diaria mensual).

Figura N° 7.26: Precipitación máxima en 24 horas en la estación Livitaca (anual).

7.7.6.1 ANÁLISIS DE FRECUENCIAS

Este procedimiento consiste en adoptar un modelo probabilístico, que represente en forma satisfactoria el comportamiento de la variable. Los valores observados de precipitación máxima en 24 horas, fueron ajustados a las distribuciones teóricas de Log Pearson Tipo III, Pearson Tipo III y Tipo Gumbel, para ello se recurrió al software de cómputo, SMADA Versión 6.0. Para el presente estudio se ha seleccionado la distribución de frecuencias de tipo Gumbel porque brinda un mejor ajuste para valores meteorológicos extremos.

0

10

20

30

40

50

60

70


PREC

IPIT

AC

IÓN

(mm

)

TIEMPO (meses)

PRECIPITACIÓN MAXIMA 24 HORAS HISTORICA (mm)

MEDIA MÁXIMA

0

50

100

150

200

250

300

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

PP(m

m)

AÑOS

PRECIPITACION MAXIMA EN 24 HORASESTACION LIVITACA



7.7.6.2 DISTRIBUCIÓN GUMBEL

Supóngase que se tienen N muestras, cada una de las cuales contiene “n” eventos. Si se selecciona el máximo “x” de los “n” eventos de cada muestra, es posible demostrar que, a medida que “n” aumenta, la función de distribución de probabilidad de “x” tiende a:

La función de densidad de probabilidad es:

Donde y son los parámetros de la función. Los parámetros y , se estiman para muestras muy grandes, como:

Para muestras relativamente pequeñas, se tiene:

Los valores de μy y σy que se encuentran en tablas. Se puede observar en la Cuadro Nº 7.14 y Figura Nº 7.27 la distribución de frecuencias tipo Gumbel, aplicando el software Smada 6.0 .y en la y Figura Nº 7.28 la frecuencia de precipitación por periodo de retorno.

Cuadro N° 7.14: Precipitación Distribución Analysis: Gumbel Extremal Typr I.

Probabilidad Periodo Valor Desviación

Excedencia Retorno Calculado Standard

0.999 1000 119.28 18.50

0.998 500 111.79 16.70

0.995 200 101.87 14.32

0.990 100 94.36 12.53

0.980 50 86.82 10.73

0.960 25 79.22 8.94

0.950 20 76.75 8.37

0.900 10 68.98 6.58

0.800 5 60.87 4.79

0.667 3 54.44 3.51

0.500 2 48.63 2.63 Fuente: Resultados obtenidos en base al Software SMADA ver. 6.3

xeexF

xexexf

S

2825.1

Sx 45.0

Sy

/yux



Figura N° 7.27: Probabilidad Weibull

Figura N° 7.28: Frecuencia de precipitación Gumbel.

7.7.6.3 PRUEBA DE BONDAD DE AJUSTE

Para saber a qué distribución de probabilidad teórica se ajusta mejor los datos observados y calculados, se aplicó la prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov-Smirnov. Esta prueba consiste en comparar el máximo valor absoluto de la diferencia D entre la función de distribución de probabilidad observada Fo(Xm) y la función de probabilidad estimada F(Xm).

Con un valor crítico “d” que depende del número de datos y del nivel de significación seleccionado, extraído de la tabla de Kolmogorov.

Actual Data

Distribution

Gumbel Extremal Type I

Weibull Probability

Value

0

10

20

30

40

50

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

y = 11.227ln(x) + 42.434R² = 0.9991

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

1 10 100 1000 10000

Prec

ipita

ción

(mm

)

Periodo de Retorno Años

Frecuencia de Precipitación Gumbel

mm XFXFmáxD 0



Si D<d, se acepta la hipótesis es nula. Los valores del nivel de significación α que se usan normalmente son del 10%, 5% y 1%. Para un nivel de significación de 5%, y para una muestra de n= 19 el valor de “d” crítico. El valor de α, en la teoría estadística, es la probabilidad de rechazar la hipótesis nula. Ho= La función de distribución de probabilidad es D (α, β…), cuando en realidad es cierta, es decir de cometer un error tipo I. La función de distribución de probabilidad observada se calcula como:

Donde “m” es el número de orden del dato Xm en una lista de mayor a menor y “n” es el número total de datos. Del análisis de la prueba de bondad de ajuste de Kolmogorov–Smirnov se ha observado que la distribución de frecuencias de tipo Gumbel presenta un mejor ajuste por presentar un valor de D=0.0883 menor a las demás. El resultado de la prueba de bondad de ajuste se muestra en el Cuadro Nº 7.15.y su Frecuencia de precipitación.

Cuadro N° 7.15: Distribución de frecuencias Tipo Gumbel Precipitación máxima 24 horas Estación Livitaca.

N X Fx Fo Abs(Fo‐Fx)

1 38.8 0.6517 0.0263 0.6254

2 28.2 0.1344 0.0526 0.0817

3 37.0 0.5747 0.0789 0.4957

4 35.0 0.4763 0.1053 0.3711

5 51.4 0.9341 0.1316 0.8025

6 23.6 0.0198 0.1579 0.1381

7 36.4 0.5469 0.1842 0.3627

8 37.4 0.5909 0.2105 0.3804

9 29.0 0.1687 0.2368 0.0682

10 31.5 0.2891 0.2632 0.0259

11 38.2 0.6272 0.2895 0.3377

12 29.8 0.2063 0.3158 0.1095

13 26.6 0.0779 0.3421 0.2642

14 29.1 0.1739 0.3684 0.1946

15 50.3 0.9235 0.3947 0.5287

16 33.7 0.4083 0.4211 0.0127

17 43.7 0.8120 0.4474 0.3647

18 41.7 0.7567 0.4737 0.2830

19 28.0 0.1253 0.5000 0.3747

20 54.3 0.9566 0.5263 0.4302

21 34.3 0.4395 0.5526 0.1131

22 34.5 0.4488 0.5789 0.1301

1

10

n

mXF m



23 35.7 0.5122 0.6053 0.0931

24 28.8 0.1585 0.6316 0.4731

25 31.7 0.3014 0.6579 0.3565

26 47.7 0.8903 0.6842 0.2061

27 47.6 0.8885 0.7105 0.1780

28 33.8 0.4146 0.7368 0.3223

29 29.1 0.1739 0.7632 0.5893

30 30.3 0.2291 0.7895 0.5604

31 42.3 0.7743 0.8158 0.0415

32 40.7 0.7223 0.8421 0.1198

33 35.7 0.5122 0.8684 0.3562

34 40.1 0.7015 0.8947 0.1932

35 52.2 0.9413 0.9211 0.0202

36 35.0 0.4763 0.9474 0.4710

37 33.8 0.4146 0.9737 0.5591

Suma 1357.2 D= 0.8025

Media 36.7

Desvest 7.76

μy 0.5418 n= 37

σy 1.1339 α=0.05

Alfa 0.146071696

Beta 32.97313239

exp(1) 2.718281828

Fuente: HGS PERU

6.7.6.4 INTENSIDADES DE LLUVIA

Las estaciones de lluvia ubicadas en la zona del proyecto no cuentan con registros pluviográficos que permitan obtener registros de intensidades máximas. Para poder estimarlas se recurrió al principio conceptual, referente a que los valores extremos de lluvias de alta intensidad y corta duración, en el mayor de los casos, marginalmente dependientes de la localización geográfica, con base en el hecho de que estos eventos de lluvia están asociados con celdas atmosféricas las cuales tienen propiedades físicas similares en la mayor parte del mundo. Existen varios modelos para estimar la intensidad a partir de la precipitación máxima en 24 horas. Uno de ellos es el modelo de Frederich Bell que permite calcular la lluvia máxima en función del período de retorno, la duración de la tormenta en minutos y la precipitación máxima de una hora de duración y periodo de retorno de 10 años. La expresión es la siguiente:

Dónde: t = duración en minutos T = periodo de retorno en años

= precipitación caída en t minutos con periodo de retorno de T años

1060

25.0 )50.054.0()52.0log21.0( PtTP eT

t

TtP



= precipitación caída en 60 minutos con periodo de retorno de 10 años

El valor de , puede ser calculado a partir del modelo de Yance Tueros, que estima la intensidad máxima horaria a partir de la precipitación máxima en 24 horas.

I = intensidad máxima en mm/h a, b = parámetros del modelo; 0.4602, 0.876, respectivamente. P24 = precipitación máxima en 24 horas Las curvas de intensidad-duración-frecuencia, se han calculado indirectamente, mediante la siguiente relación:

Dónde: I = Intensidad máxima (mm/min) K, m, n = factores característicos de la zona de estudio T = período de retorno en años t = duración de la precipitación equivalente al tiempo de concentración (min) Si se toman los logaritmos de la ecuación anterior se obtiene: Log (I) = Log (K) + m Log (T) -n Log (t) O bien: Y = a0 + a1 X1 + a2 X2 Dónde: Y = Log (I), a0 = Log K X1 = Log (T) a1 = m X2 = Log (t) a2 = -n Los factores de K, m, n, se obtienen a partir de las intensidades máximas calculadas anteriormente, mediante una regresión múltiple. En el Cuadro Nº 7.16 se presenta el resultado de las intensidades máximas calculadas y en la Figura Nº 7.29 se muestra la curva I-D-F.

Cuadro N° 7.16: Resultado de las intensidades máximas

Duración (t) Período de Retorno (T) en años

(minutos) 2 5 10 25 50 100 500

5 28.44 33.96 38.84 46.38 53.04 60.66 82.84

10 19.73 23.55 26.94 32.17 36.79 42.07 57.46

20 13.68 16.34 18.68 22.31 25.52 29.18 39.85

30 11.05 13.19 15.08 18.01 20.60 23.56 32.18

40 9.49 11.33 12.96 15.48 17.70 20.24 27.64

50 8.44 10.07 11.52 13.76 15.73 17.99 24.57

1060P

1060P

baPI 24

n

m

t

TKI



60 7.66 9.15 10.46 12.49 14.29 16.34 22.32

70 7.06 8.43 9.65 11.52 13.17 15.06 20.57

80 6.58 7.86 8.99 10.73 12.28 14.04 19.17

90 6.19 7.39 8.45 10.09 11.54 13.19 18.02

100 5.85 6.99 7.99 9.54 10.91 12.48 17.04

110 5.56 6.64 7.60 9.07 10.38 11.87 16.21

120 5.31 6.35 7.26 8.67 9.91 11.33 15.48 Fuente: HGS PERU

Figura N° 7.29: Curva Intensidad – Duración – Frecuencia

7.8 EVAPOTRANSPIRACIÓN

Se ha realizado el cálculo de la evapotranspiración potencial mensual con el programa CROPWAT 8.0 climate data con la serie de datos de la temperatura mensual de la estación Utunsa generada, humedad relativa de la estación la Angostura, y velocidad de viento de la estación Yauri obteniéndose los siguientes resultados como se muestra en el Cuadro Nº 7.17.

Cuadro N° 7.17: Evaporación potencial mensual - Estación Utunsa.

Mes Temp_Min Temp_Max Hum_Rel Viento Horas_Sol Radiación Eto Días Eto

oC oC % Hrs Mj/m2/día mm/día mm/mes

Enero 5.5 8.7 72 207.4 7 21.4 3.24 31 100.4

Febrero 5.7 9.5 72 207.4 7 21.1 3.24 28 90.7

Marzo 5.8 8.9 71 172.8 7 20 3.07 31 95.2

1

10

100

10 30 50 70 90 110 130

Inte

nsid

ad (m

m/h

ora)

Duración en minutos

Curva Intensidad-Duración-Frecuencia

2 5 10 25 50 100 500



Abril 5 8 66 164.2 7 18.1 2.76 30 82.8

Mayo 3.2 6.2 57 146.9 7 16.1 2.39 31 74.1

Junio 1.8 5.6 52 155.5 7 15.1 2.22 30 66.6

Julio 0.9 4.8 51 190.1 7 15.5 2.27 31 70.4

Agosto 1.7 6 53 216 7 17.2 2.59 31 80.3

Septiembre 3.6 7.1 54 224.6 7 19.2 3.02 30 90.6

Octubre 5 8.1 54 198.7 7 20.6 3.36 31 104.2

Noviembre 6 8.6 56 216 7 21.2 3.54 30 106.2

Diciembre 5.7 8.6 63 190.1 7 21.3 3.42 31 106.0

7.9 ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DE CAUDALES REGISTRADOS

Las descargas de los ríos provenientes de su escurrimiento natural, son originados principalmente por las precipitaciones que ocurren en la parte alta de las cuencas, estas aguas que discurren en la cuenca van formando ríos principales llegando a la parte baja con un gran volumen de agua, las cuales son controladas y registradas en las estaciones hidrométricas y/o de aforo.


La información básica disponible para este análisis son las series históricas de la estación Angostura operada por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI).que cuenta con registros históricos desde (1951-2009). En el Cuadro Nº 7.18 se muestra sus características principales como ubicación, coordenadas geográficas y el periodo de registros.

Cuadro N° 7.18: Característica de la estación Hidrométrica Puente Angostura.

Estación Cuenca

Área Colectora Latitud Sur (º)

Longitud Altitud Periodo de Registros

GESTION Km2 Oeste (º) msnm

Angostura Colca 1980 15° 23° 71° 16° 4220 1951-2009 SENAMHI

Fuente: Senamhi

La estación hidrométrica de Angostura se ubica en la cuenca del rio Apurímac, es el lugar de la regulación de los recursos hídricos del rio Apurímac y que transvasan hacia la cuenca del rio Apurímac.

7.9.2 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN HIDROMETRICA

Para el análisis de información hidrométrica se determinó a partir de las descargas medias mensuales de la estación hidrométrica Angostura ANEXO III. La generación de caudales para la zona del proyecto se realizó a partir de los datos del áreas de las microcuencas y descargas medios mensuales de esta estación. De los resultados de este análisis de consistencia se concluye que los registros de la serie de caudales de estación de Angostura tienen una buena consistencia y calidad de sus datos, como se puede observar en el Cuadro N°7.19 y Figura Nº 7.30.



Cuadro N° 7.19: Descargas media Mensual de la estación Hidrométrica La Angostura.

VARIABLES SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

Media Anual

MEDIA 3.5 3.3 3.8 5.5 23.6 31.6 35.2 12.4 6.0 4.3 3.7 3.6 11.4

MÁXIMA 5.9 5.6 10.0 15.9 64.8 76.6 95.3 46.1 21.5 14.5 6.2 6.1 20.1

MÍNIMA 1.5 1.8 0.7 1.7 4.0 3.1 4.8 1.5 2.4 1.3 1.7 1.6 4.2


Figura N° 7.30: Registro histórico de la estación Angostura.

7.9.3 DISPONIBILIDAD HÍDRICA

Con la información histórica de la estación hidrométrica Angostura se determinó los caudales medios mensuales como se observa en la Figura Nº 7.31; a partir del cual se determinó la disponibilidad hídrica media en las microcuencas de la zona del proyecto, mediante una relación caudal – área (área colectora). Obteniéndose así caudales medios mensuales para cada microcuenca ANEXO IV cuyos resultados se muestra en el Cuadro Nº 7.20; lo cual nos servirá como punto de partida para la calibración del modelo hidrológico en la zona del proyecto Utunsa.

Figura N° 7.31: Relación Caudal vs Área Colectora

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

CA

UD

AL(

m3/

s)

TIEMPO (meses)

DESCARGA TOTAL MENSUAL (m3/s)


y = 10.055x ‐ 85.644R² = 0.9922

0

20

40

60

80

100

120

140

160

10 12 14 16 18 20 22 24 26

Cau

dal (

l/s)

Area Colectora en Km2

M HUAYLLANI

M.CHICORUME-PALLANI

M MILLO-YANAMA

M. YAHUARMAYO



Cuadro N° 7.20: Descargas media mensual de las microcuencas en (l/s) estación.

ESTACION CONDICION SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO PROMEDIO

Huayllani CAUDAL GENERADO 15.7 18.1 20.1 43.0 77.2 120.9 129.7 80.3 44.2 31.8 22.3 16.6 51.7

Chicorume-Pallani CAUDAL GENERADO 37.7 42.7 47.6 99.6 178.9 284.5 306.7 191.7 106.7 76.8 54.1 40.4 122.3

Yahuarmayo CAUDAL GENERADO 51.2 53.2 57.8 102.8 185.5 306.5 344.3 230.0 135.3 99.3 71.9 55.8 141.1

Millo-Yanama CAUDAL GENERADO 44.0 50.4 56.6 120.3 215.4 341.1 365.6 225.6 124.4 89.4 62.8 46.9 145.2

Fuente: HGS PERU Figura N° 7.32: Caudal generado para la zona del proyecto.

El promedio de los caudales y el rendimiento hídrico se muestran en el Cuadro N° 7.21.

Cuadro N° 7.21: Descargas media mensual de las microcuencas en (l/s) estación.

Microcuenca Área Q promedio Q promedio Rendimiento Hídrico

(km2) (m3/s) (l/s) (l/s/km2)

Huayllani 13.72 0.0517 51.66 3.77

Chicorume-PallaniI 20.70 0.1223 122.28 5.91

Yahuarmayo 22.05 0.1411 141.13 6.40

Millo-Yanama 23.38 0.1452 145.20 6.21 Fuente: HGS PERU S.A

7.10 BALANCE HÍDRICO CLIMÁTICO

El balance hídrico climático en suelos fue desarrollado por Thornthwaite (1948) y revisado por Thornthwaite y Mather (1955). Es un método útil para determinar la escorrentía total o los excedentes, conformado por la escorrentía superficial y la recarga.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

Cau

dal (l/s)

Meses

Caudal Generado Microcuenca del Proyecto

HUAYLLANI CHICORUME‐PALLANI YAHUARMAYO MILLO‐YANAMA



El balance trata la zona no saturada como una zona reservorio, la cual es llenada por infiltración y vaciada por evapotranspiración. Es un balance mensual, por lo que es una representación promedia y simplificada del balance hídrico climático real. Sin embargo, comparaciones entre la escorrentía total anual calculada y las mediciones anuales de flujo en las corrientes muestran correlaciones de 90% o mejores, especialmente al este de Norte América. El método muestra menos precisión cuando se comparan los datos mensualmente, especialmente con respecto a la escorrentía de la fusión de la nieve (Phillips, 1967). De acuerdo con el balance, sólo un máximo de la humedad del suelo puede perderse por evapotranspiración, mientras que cualquier exceso de la precipitación sobre la ET llenará el reservorio antes de contribuir con la escorrentía total. En los meses de invierno (aquellos meses con una temperatura promedio < 32º F), la profundidad del suelo reservorio puede ser excedida por almacenamiento superficial de nieve. Cuando la temperatura se incrementa sobre los 32º F para un mes dado, la escorrentía en exceso llenará primero el reservorio del suelo, antes de contribuir con la escorrentía total. En el Anexo V se muestra el balance hídrico para cada componente minero, a continuación se presenta las variables que intervienen en el balance hídrico Temperatura (ºC)= Temperatura diaria media mensual;

Evapotranspiración potencial (ETosc) = Cantidad de evapotranspiración que podría ocurrir asumiendo que se tiene un abastecimiento ilimitado de agua al suelo.

Precipitación (P) = Precipitación media mensual; notar que la precipitación como nieve se representa como su equivalente en lluvia.

Pérdidas potenciales de agua acumulada = Cantidad total que podría ser removida del suelo reservorio, no considera el espesor del suelo reservorio.

Almacenamiento = Medida de la capacidad reservorio del suelo.

Cambio en almacenamiento = Cambio mensual en el espesor del almacenamiento del reservorio.

Evapotranspiración real (ETr) = Equivalente al menor valor de: evapotranspiración potencial, o precipitación más irrigación menos el cambio en almacenamiento.

Déficit (D) = Evapotranspiración potencial – evapotranspiración actual.

Excedente (ExT) = Cantidad de agua que excede los requerimientos de almacenamiento.

La recarga del agua subterránea puede ser estimada del excedente (escorrentía total) por varios medios.

7.11 CÁLCULO DEL EXCEDENTE HÍDRICO Y RECARGA AL SISTEMA

El cálculo del excedente hídrico se realizará para todos los componentes mineros en los tres años tipo: año medio, año seco y año húmedo, a continuación se muestran los resultados de dicho cálculo en el Cuadro Nº 7.22; mayores detalles del cálculo en el Anexo IV del balance hídrico del presente estudio.



Cuadro N° 7.22: Cálculo del excedente hídrico anual - año tipo.

Zona de Estudio

Excedente Hídrico

Anual-Año Medio (mm)

Excedente Hídrico

Anual-Año Seco (mm)

Excedente Hídrico

Anual-Año Húmedo

(mm)

Área (ha)

Excedente Hídrico

Anual-Año Medio (MMC)

Excedente Hídrico

Anual-Año Seco

(MMC)

Excedente Hídrico

Anual-Año Húmedo (MMC)

Botadero de Desmonte 650.40 460.98 813.30 41.88 0.272 0.193 0.341 Botadero Peat 650.40 460.98 813.30 1.00 0.007 0.005 0.008 Deposito Temporal Topsoil 625.40 425.29 788.30 0.60 0.004 0.003 0.005 Pad de Lixiviación 600.40 400.29 763.30 58.35 0.350 0.234 0.445 Tajo 1 600.40 400.29 763.30 25.97 0.156 0.104 0.198 Tajo 2 600.40 400.29 763.30 13.61 0.082 0.054 0.104 Tajo 3 600.40 400.29 763.30 12.10 0.073 0.048 0.092 Tajo 4 625.40 425.29 788.30 0.61 0.004 0.003 0.005 Tajo 5 625.40 425.29 788.30 1.84 0.012 0.008 0.015 Cuerpos de Agua 650.40 425.29 813.30 44.55 0.290 0.189 0.362 Infraestructura de la Mina 650.40 425.29 813.30 7.79 0.051 0.033 0.063 Accesos 650.40 425.29 813.30 11.80 0.077 0.050 0.096 Canteras 650.40 425.29 813.30 20.60 0.134 0.088 0.168 MMC: millones de metros cúbicos.

Cuadro N° 7.23: Cálculo del recarga hídrico anual - año tipo.

Zona de Estudio Factor por Topografía

Factor Suelo

Factor de Vegetación

Factor de Infiltración

Recarga Anual-Año

Medio (mm/año)

Recarga Anual-Año

Seco (mm/año)

Recarga Anual-Año Húmedo (mm/año)

Botadero de Desmonte 0.10 0.30 0.05 0.45 292.68 207.44 365.99 Botadero Peat 0.10 0.15 0.05 0.30 195.12 138.29 243.99 Deposito Temporal Topsoil 0.10 0.15 0.10 0.35 218.89 148.85 275.91 Pad de Lixiviación 0.10 0.15 0.10 0.35 210.14 140.10 267.16 Tajo 1 0.10 0.10 0.10 0.30 180.12 120.09 228.99 Tajo 2 0.10 0.10 0.10 0.30 180.12 120.09 228.99 Tajo 3 0.10 0.10 0.10 0.30 180.12 120.09 228.99 Tajo 4 0.10 0.10 0.10 0.30 187.62 127.59 236.49 Tajo 5 0.10 0.10 0.10 0.30 187.62 127.59 236.49 Cuerpos de Agua 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Infraestructura de la Mina 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Accesos 0.30 0.30 0.10 0.70 455.28 297.70 569.31 Canteras 0.10 0.15 0.05 0.30 195.12 127.59 243.99 MMC: millones de metros cúbicos.

7.12 CÁLCULO DEL ESCURRIMIENTO E INFILTRACIÓN

El cálculo del escurrimiento y la infiltración se realizarán para todos los componentes mineros y para los 3 tipos de año; año medio, año seco y año húmedo; a continuación se muestra el Cuadro Nº 7.24, Cuadro Nº 7.25 y Cuadro Nº 7.26 los resultados de los cálculos realizados para cada componente minero El detalle de los cálculos realizados se encuentra en el Anexo IV Balance Hídrico.



7.12.1 BOTADERO DE DESMONTE

El botadero de desmonte ubicado entre la microcuenca Yahuarmayo y Chicorume-Pallani presentan un área aprox. de 41.88 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.272 MMC produciendo una infiltración de 195.12 mm/año que significa 2.59 l/s y produce una escorrentía de 6.05 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.193 MMC produciendo una infiltración de 138.29 mm/año que significa 1.84 l/s y produce una escorrentía de 4.29 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.340 MMC produciendo una infiltración de 243.99 mm/año que significa 3.24 l/s y produce una escorrentía de 7.56 l/s.

7.12.2 BOTADERO DE PEAT

El botadero peat ubicado en la microcuenca Huayllani presentan un área aprox. de 1.00 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.0065 MMC produciendo una infiltración de 195.12 mm/año que significa 0.06 l/s y produce una escorrentía de 0.06; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.0046 MMC produciendo una infiltración de 138.29 mm/año que significa 0.04 l/s y produce una escorrentía de 0.10 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.0081 MMC produciendo una infiltración de 243.99 mm/año que significa 0.08 l/s y produce una escorrentía de 0.18 l/s.

7.12.3 DEPÓSITO TEMPORAL TOPSOIL

El depósito temporal topsoil ubicado en la microcuenca Huayllani presentan un área aprox. de 0.60 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.0037 MMC produciendo una infiltración de 187.62 mm/año que significa 0.04 l/s y produce una escorrentía de 0.08; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.00.25 MMC produciendo una infiltración de 127.89 mm/año que significa 0.02 l/s y produce una escorrentía de 0.06 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.0047 MMC produciendo una infiltración de 236.49 mm/año que significa 0.04 l/s y produce una escorrentía de 0.10 l/s.

7.12.4 PAD DE LIXIVIACIÓN

El pad de lixiviación ubicado en la microcuenca Huayllani, presentan un área aprox. de 58.35 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.350 MMC produciendo una infiltración de 180.12 mm/año que significa 3.33 l/s y produce una escorrentía de 7.78 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.234 MMC produciendo una infiltración de 120.09 mm/año que significa 2.22 l/s y produce una escorrentía de 5.18 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.445 MMC produciendo una infiltración de 228.99 mm/año que significa 4.24 l/s y produce una escorrentía de 9.89 l/s.

7.12.5 TAJO 1

El Tajo 1, ubicada en la microcuenca Yahuarmayo, presentan un área aprox. de 25.97 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.115 MMC produciendo una infiltración de 180.12 mm/año que significa 0.78 l/s y produce una escorrentía de 1.81 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.103 MMC produciendo una infiltración de 102.09 mm/año que significa 0.52 l/s y



produce una escorrentía de 1.21 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.198 MMC produciendo una infiltración de 228.99 mm/año que significa 1.89 l/s y produce una escorrentía de 4.40 l/s.

7.12.6 TAJO 2

El Tajo 2, ubicada entre la microcuenca Yahuarmayo y Chicorume-Pallani, presentan un área aprox. de 13.61 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.081 MMC produciendo una infiltración de 180.12 mm/año que significa 0.78 l/s y produce una escorrentía de 1.81 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.054 MMC produciendo una infiltración de 120.09 mm/año que significa 0.52 l/s y produce una escorrentía de 1.21 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.103 MMC produciendo una infiltración de 228.99 mm/año que significa 0.99 l/s y produce una escorrentía de 2.31 l/s.

7.12.7 TAJO 3

El Tajo 3, ubicada en la microcuenca Chicorume-Pallani, presentan un área aprox. de 12.10 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.073 MMC produciendo una infiltración de 180.12 mm/año que significa 0.69 l/s y produce una escorrentía de 1.61 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.048 MMC produciendo una infiltración de120.09 mm/año que significa 0.46 l/s y produce una escorrentía de 1.08 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.0.92 MMC produciendo una infiltración de 228.99 mm/año que significa 0.88 l/s y produce una escorrentía de 2.05 l/s.

7.12.8 TAJO 4

El Tajo 4, ubicada en la microcuenca Chicorume-Pallani, presentan un área aprox. de 0.61 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.004 MMC produciendo una infiltración de 187.62 mm/año que significa 0.04 l/s y produce una escorrentía de 0.08 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.003 MMC produciendo una infiltración de 127.59 mm/año que significa 0.02 l/s y produce una escorrentía de 0.06 l/s; el excedente hídrico climático anual en año humedo es de 0.004 MMC produciendo una infiltración de 236.49 mm/año que significa 0.05 l/s y produce una escorrentía de 0.11 l/s.

7.12.9 TAJO 5

El Tajo 5, ubicada en la microcuenca Chicorume-Pallani, presentan un área aprox. de 1.84 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.012 MMC produciendo una infiltración de 187.62 mm/año que significa 0.11 l/s y produce una escorrentía de 0.26 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.008 MMC produciendo una infiltración de 127.59 mm/año que significa 0.07 l/s y produce una escorrentía de 0.17 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.015 MMC produciendo una infiltración de 236.49 mm/año que significa 0.14 l/s y produce una escorrentía de 0.32 l/s.



7.12.10 CUERPOS DE AGUA

Los cuerpos de agua, presentan un área aprox. de 44.55 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.289 MMC sin infiltración y produce una escorrentía de 9.19 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.189 MMC sin infiltración y produce una escorrentía de 6.01 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.362 MMC sin infiltración y produce una escorrentía de 11.49 l/s.

7.12.11 INFRAESTRUCTURA DE LA MINA

La infraestructura de la mina, ubicada en la microcuenca Huayllani, presentan un área aprox. de 7.79 ha, presenta un excedente hídrico climático anual en el año medio de 0.051 MMC sin infiltración y produce una escorrentía de 1.61 l/s; tiene un excedente hídrico climático anual en año seco de 0.033 MMC sin infiltración y produce una escorrentía de 1.05 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.063 MMC sin infiltración y produce una escorrentía de 2.01 l/s.

7.12.12 ACCESOS

Los accesos, presenta un área aprox. de 11.8 ha y presenta un excedente hídrico climático anual en año medio de 0.077 MMC produciendo una infiltración de 455.28 mm/año que significa 1.70 l/s y produce una escorrentía de 0.73 l/s; el excedente hídrico climático anual en año seco es de 0.050 MMC produciendo una infiltración de 297.70 mm/año que significa 1.11 l/s y produce una escorrentía de 0.48 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.096 MMC produciendo una infiltración de 569.31 mm/año que significa 2.13 l/s y produce una escorrentía de 0.91 l/s.

7.12.13 CANTERAS

Las canteras, ubicadas en la microcuenca Millo-Yanama, presenta un área aprox. de 20.6 ha y presenta un excedente hídrico climático anual en año medio de 0.133 MMC produciendo una infiltración de 195.12 mm/año que significa 1.27 l/s y produce una escorrentía de 2.97 l/s; el excedente hídrico climático anual en año seco es de 0.088 MMC produciendo una infiltración de 127.99 mm/año que significa 0.83 l/s y produce una escorrentía de 1.94 l/s; el excedente hídrico climático anual en año húmedo es de 0.167 MMC produciendo una infiltración de 243.99 mm/año que significa 1.59 l/s y produce una escorrentía de 3.72 l/s.

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AMPLIACIÓN DEL ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO Y SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL TAJO CARLOS ESTE ENRIQUE PALACIOS # 451. DPTO. 601. MIRAFLORES TEL: 01-4466833, CEL: 01-975128648 www.hgsperu.com.pe Pág. 72 de 173

Cuadro N° 7.24: Cálculo del escurrimiento anual y recarga profunda - año medio.

Cuadro N° 7.25: Cálculo del escurrimiento anual y recarga profunda - año seco.

Zona de Estudio Área (ha) mm m3 l/sFactor de

Escurrimientomm m3 l/s mm m3 l/s

Factor de Terreno

mm m3 l/s mm m3 l/s

Botadero de Desmonte 41.88 650.40 272,385.84 8.64 0.55 357.72 149,812.21 4.75 292.68 122,573.63 3.89 0.30 87.80 36,772.09 1.17 204.87 85,801.54 2.72Botadero Peat 1.00 650.40 6,503.96 0.21 0.70 455.28 4,552.77 0.14 195.12 1,951.19 0.06 0.30 58.54 585.36 0.02 136.58 1,365.83 0.04Deposito Temporal Topsoil 0.60 625.40 3,752.38 0.12 0.65 406.51 2,439.04 0.08 218.89 1,313.33 0.04 0.40 87.56 525.33 0.02 131.33 788.00 0.02Pad de Lixiviacion 58.35 600.40 350,331.07 11.11 0.65 390.26 227,715.19 7.22 210.14 122,615.87 3.89 0.40 84.06 49,046.35 1.56 126.08 73,569.52 2.33Tajo 1 25.97 600.40 155,922.84 4.94 0.70 420.28 109,145.99 3.46 180.12 46,776.85 1.48 0.30 54.04 14,033.06 0.44 126.08 32,743.80 1.04Tajo 2 13.61 600.40 81,713.90 2.59 0.70 420.28 57,199.73 1.81 180.12 24,514.17 0.78 0.30 54.04 7,354.25 0.23 126.08 17,159.92 0.54Tajo 3 12.10 600.40 72,647.92 2.30 0.70 420.28 50,853.54 1.61 180.12 21,794.37 0.69 0.30 54.04 6,538.31 0.21 126.08 15,256.06 0.48Tajo 4 0.61 625.40 3,814.92 0.12 0.70 437.78 2,670.44 0.08 187.62 1,144.47 0.04 0.30 56.29 343.34 0.01 131.33 801.13 0.03Tajo 5 1.84 625.40 11,507.29 0.36 0.70 437.78 8,055.10 0.26 187.62 3,452.19 0.11 0.30 56.29 1,035.66 0.03 131.33 2,416.53 0.08Cuerpos de Agua 44.55 650.40 289,751.42 9.19 1.00 650.40 289,751.42 9.19 0.00 0.00 0.00 0.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Infraestructura de la Mina 7.79 650.40 50,665.85 1.61 1.00 650.40 50,665.85 1.61 0.00 0.00 0.00 0.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Accesos 11.80 650.40 76,746.73 2.43 0.30 195.12 23,024.02 0.73 455.28 53,722.71 1.70 0.10 45.53 5,372.27 0.17 409.75 48,350.44 1.53Canteras 20.60 650.40 133,981.58 4.25 0.70 455.28 93,787.10 2.97 195.12 40,194.47 1.27 0.40 78.05 16,077.79 0.51 117.07 24,116.68 0.76

EXCEDENTE DE AGUA (AÑO MEDIO)

ESCORRENTÍA RECARGA AL SISTEMAFILTRACIÓN DESDE LA

BASERECARGA PROFUNDA



Factor de Terreno

mm m3 l/s mm m3 l/s

Botadero de Desmonte 41.88 460.98 193,059.68 6.12 0.55 253.54 106,182.82 3.37 207.44 86,876.86 2.75 0.30 62.23 26,063.06 0.83 145.21 60,813.80 1.93Botadero Peat 1.00 460.98 4,609.83 0.15 0.70 322.69 3,226.88 0.10 138.29 1,382.95 0.04 0.30 41.49 414.88 0.01 96.81 968.06 0.03Deposito Temporal Topsoil 0.60 425.29 2,551.72 0.08 0.65 276.44 1,658.62 0.05 148.85 893.10 0.03 0.40 59.54 357.24 0.01 89.31 535.86 0.02Pad de Lixiviacion 58.35 400.29 233,567.46 7.41 0.65 260.19 151,818.85 4.81 140.10 81,748.61 2.59 0.40 56.04 32,699.45 1.04 84.06 49,049.17 1.56Tajo 1 25.97 400.29 103,954.53 3.30 0.70 280.20 72,768.17 2.31 120.09 31,186.36 0.99 0.30 36.03 9,355.91 0.30 84.06 21,830.45 0.69Tajo 2 13.61 400.29 54,479.06 1.73 0.70 280.20 38,135.34 1.21 120.09 16,343.72 0.52 0.30 36.03 4,903.12 0.16 84.06 11,440.60 0.36Tajo 3 12.10 400.29 48,434.73 1.54 0.70 280.20 33,904.31 1.08 120.09 14,530.42 0.46 0.30 36.03 4,359.13 0.14 84.06 10,171.29 0.32Tajo 4 0.61 425.29 2,594.25 0.08 0.70 297.70 1,815.98 0.06 127.59 778.28 0.02 0.30 38.28 233.48 0.01 89.31 544.79 0.02Tajo 5 1.84 425.29 7,825.28 0.25 0.70 297.70 5,477.70 0.17 127.59 2,347.58 0.07 0.30 38.28 704.28 0.02 89.31 1,643.31 0.05Cuerpos de Agua 44.55 425.29 189,465.36 6.01 1.00 425.29 189,465.36 6.01 0.00 0.00 0.00 0.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Infraestructura de la Mina 7.79 425.29 33,129.86 1.05 1.00 425.29 33,129.86 1.05 0.00 0.00 0.00 0.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Accesos 11.80 425.29 50,183.87 1.59 0.30 127.59 15,055.16 0.48 297.70 35,128.71 1.11 0.10 29.77 3,512.87 0.11 267.93 31,615.84 1.00Canteras 20.60 425.29 87,609.12 2.78 0.70 297.70 61,326.39 1.94 127.59 26,282.74 0.83 0.40 51.03 10,513.09 0.33 76.55 15,769.64 0.50

ESCORRENTÍAFILTRACIÓN DESDE LA

BASERECARGA PROFUNDA

EXCEDENTE DE AGUA (AÑO SECO)

RECARGA AL SISTEMA

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Cuadro N° 7.26: Cálculo del escurrimiento anual y recarga profunda - año húmedo.

Fuente: HGS PERU



Factor de Terreno

mm m3 l/s mm m3 l/s

Botadero de Desmonte 41.88 813.30 340,610.04 10.80 0.55 447.32 187,335.52 5.94 365.99 153,274.52 4.86 0.30 109.80 45,982.36 1.46 256.19 107,292.16 3.40Botadero Peat 1.00 813.30 8,133.00 0.26 0.70 569.31 5,693.10 0.18 243.99 2,439.90 0.08 0.30 73.20 731.97 0.02 170.79 1,707.93 0.05Deposito Temporal Topsoil 0.60 788.30 4,729.80 0.15 0.65 512.40 3,074.37 0.10 275.91 1,655.43 0.05 0.40 110.36 662.17 0.02 165.54 993.26 0.03Pad de Lixiviacion 58.35 763.30 445,385.55 14.12 0.65 496.15 289,500.61 9.18 267.16 155,884.94 4.94 0.40 106.86 62,353.98 1.98 160.29 93,530.97 2.97Tajo 1 25.97 763.30 198,229.01 6.29 0.70 534.31 138,760.31 4.40 228.99 59,468.70 1.89 0.30 68.70 17,840.61 0.57 160.29 41,628.09 1.32Tajo 2 13.61 763.30 103,885.13 3.29 0.70 534.31 72,719.59 2.31 228.99 31,165.54 0.99 0.30 68.70 9,349.66 0.30 160.29 21,815.88 0.69Tajo 3 12.10 763.30 92,359.30 2.93 0.70 534.31 64,651.51 2.05 228.99 27,707.79 0.88 0.30 68.70 8,312.34 0.26 160.29 19,395.45 0.62Tajo 4 0.61 788.30 4,808.63 0.15 0.70 551.81 3,366.04 0.11 236.49 1,442.59 0.05 0.30 70.95 432.78 0.01 165.54 1,009.81 0.03Tajo 5 1.84 788.30 14,504.72 0.46 0.70 551.81 10,153.30 0.32 236.49 4,351.42 0.14 0.30 70.95 1,305.42 0.04 165.54 3,045.99 0.10Cuerpos de Agua 44.55 813.30 362,325.15 11.49 1.00 813.30 362,325.15 11.49 0.00 0.00 0.00 0.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Infraestructura de la Mina 7.79 813.30 63,356.07 2.01 1.00 813.30 63,356.07 2.01 0.00 0.00 0.00 0.45 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00Accesos 11.80 813.30 95,969.40 3.04 0.30 243.99 28,790.82 0.91 569.31 67,178.58 2.13 0.10 56.93 6,717.86 0.21 512.38 60,460.72 1.92Canteras 20.60 813.30 167,539.80 5.31 0.70 569.31 117,277.86 3.72 243.99 50,261.94 1.59 0.40 97.60 20,104.78 0.64 146.39 30,157.16 0.96

EXCEDENTE DE AGUA (AÑO HÚMEDO)

ESCORRENTÍA RECARGA AL SISTEMA RECARGA PROFUNDAFILTRACIÓN DESDE LA

BASE

HYDROGEOLOGICAL & GEOTECHNICAL SERVICES PERU S.A. . proyecto utunsa GERENCIA DE HIDROGEOLOGIA Y GEOMECÁNICA DEPARTAMENTO DE HIDROGEOLOGIA

ACTUALIZACIÓN DEL ESTUDIO HIDROLÓGICO-HIDROGEOLÓGICO PARA EL PROYECTO UTUNSA JAVIER PRADO OESTE # 1680. Of. 701. SAN ISIDRO TEL: 01-4400944, CEL: 01-975128648 www.hgsperu.com.pe Pág. 74 de 173

7.13 DETERMINACIÓN DE CAUDALES DE DISEÑO

Como no se cuenta con datos de caudales máximos registrados en las quebradas y ríos, se ha estimado en base a las precipitaciones máximas cercanas al proyecto y las características de las microcuencas. Para este cálculo de los caudales de diseño se ha desarrollado el método Hidrograma Unitario Sintético de forma Triangular (US. Soil Conservación Service, 1957) y el análisis de tormentas con el programa HEC-HMS.

7.13.1 ESTUDIO DE CUENCAS

El análisis hidrológico en el área de estudio comprende a 4 microcuencas de tamaño variable entre 13,72. km2 y 23.48 km2 .Para cada quebrada identificada, se delimitó la superficie de la cuenca, se midió la longitud del cauce principal, la diferencia de niveles del cauce principal, altitud media, tipo de cobertura; los cuales se calcularon en los parámetros geomorfológicos de las cuencas descritos en el ítem 7.4 y 7.5.

7.13.2 TIEMPO DE CONCENTRACIÓN

El tiempo de concentración es uno de los principales parámetros que mide el tiempo que se necesita para que toda la cuenca contribuya con la escorrentía superficial. Existen varias fórmulas para calcular este parámetro, en el presente estudio se ha empleado el promedio de tres fórmulas ampliamente utilizadas: Kirpich, Temes y Bransby Williams.

Fórmula de Kirpich:

Dónde: Tc = Tiempo de concentración en horas L = Longitud del curso principal en metros S = Pendiente a lo largo del cauce en m/m

Fórmula de Temes:

Dónde: Tc = Tiempo de concentración en horas. L = Longitud del curso principal en kilómetros. S = Pendiente a lo largo del cauce en m/m.

Fórmula de Bransby Williams.

385.0

77.0

000325.0S

LTc

19.0

76.0

30.0S

LTc

2.01.02433.0SA

LTc



Dónde: Tc = Tiempo de concentración en horas. L = Longitud del curso principal en kilómetros. A = Área de cuenca en Km2. S = Pendiente a lo largo del cauce en m/m. En el Cuadro Nº 7.27 se presenta el Tiempo de Concentración de las cuencas en estudio.

Cuadro N° 7.27: Tiempo de Concentración de las cuencas

N° Descripción Área (Km2)

Longitud cauce (m)

Cota (msnm)

Desnivel (m)

Pendiente (m/m)

Tiempo de Concentración (horas)

Máxima Mínima Kirpich Temez Giandotti Promedio

1 Microcuenca Huayllani 13.7 6600 4831 2913 1918 0.291 0.46 1.59 0.71 0.92

2 Microcuenca Chicarume - Pallani 20.70 6691 4753 3942 811 0.121 0.65 1.90 1.24 1.26

3 Microcuenca Yahuarmayo 22.05 10300 4803 4059 744 0.072 1.10 2.91 1.57 1.86

4 Microcuenca Millo - Yanama 23.38 8150 4743 4122 621 0.076 0.90 2.41 1.58 1.63

Fuente: HGS PERU

7.13.3 MÉTODO DEL HIDROGRAMA UNITARIO SINTETICO DE FORMA TRIANGULAR

Mockus, desarrolló un hidrograma unitario sintético de forma triangular. De la geometría del hidrograma unitario, se escribe el gasto pico como:

Dónde: A = área de la cuenca en km2 tp = tiempo pico en horas. qp= descarga pico en m3/s/mm.

Del análisis de varios hidrogramas, Mockus concluye que el tiempo base y el tiempo de pico tp se relacionan mediante la expresión: tb= 2.67 tp A su vez, el tiempo de pico se expresa como:

Dónde: de es la duración en exceso y tr el tiempo de retraso, el cual se estima mediante el tiempo de concentración tc como:

O bien con la ecuación:

bp t

Aq

555.0

rp tde

t 2

cr tt 6.0



Donde L es la longitud del cauce principal en m, S su pendiente en % y tr el tempo de retraso en horas La duración en exceso con la que se tiene mayor caudal pico, a falta de mejores datos, se puede calcular aproximadamente como:

Para cuencas grandes o como de = tc para cuencas pequeñas. El caudal máximo se determina tomando en cuenta la precipitación efectiva Pe.

Qmax = qp x Pe Pe puede ser calculada tomando en cuenta los números de escurrimiento propuesto por el U.S. Soil Conservation Service

, Donde N es el número de escurrimiento

7.13.3.1 CAUDAL DE DISEÑO

Mediante el método de Hidrograma Unitario Sintético de forma Triangular, se calculó la escorrentía superficial, a fin de establecer el dimensionamiento de las obras lineales y no lineales, se calcularon para diferentes periodos de retorno, asumiendo un riesgo de falla de 10% y una vida útil del sistema de drenaje de 50 años, como se muestra en la Figura Nº 7.33.

Figura N° 7.33: Hidrograma Triangular de Diseño.

64.0

005.0

S

Ltr

Tc2de

32.202032

08.5508

2

NP

NP

Pe

hp

1

q

t

qp

Syntetic Unit Hidrographby Mockus, VictorUS. SCS.

de

de/2

tbtp

Q



En el Cuadro Nº 7.28 se muestrea el caudal máximo de diseño para cada microcuenca aplicando el método de Hidrograma Unitario Sintético de forma Triangular.

Cuadro N° 7.28: Caudal diseño para diferentes periodos de retorno.

Descripción Área

Tiempo de

concen

Tiempo retraso

Tiempo pico

Tiempo base

Caudal unitario

Número

curva Caudal máximo (m3/s)

A (km2)

tc (horas) tr (horas)

tp (horas)

tb (horas)

(m3/s/mm) CN T=2 T=5 T=10 T=25 T=50 T=100 T=500

1 Microcuenca Huayllani 13.72 0.92 0.55 1.01 2.70 2.82 71 5.25 10.60 14.95 21.26 26.45 32.01 46.19

2 Microcuenca Chicarume - Pallani 20.70 1.26 0.76 1.39 3.71 3.10 74 9.15 16.49 22.26 30.41 36.98 43.96 61.44

3 Microcuenca Yahuarmayo 22.05 1.86 1.12 2.05 5.47 2.24 81 15.12 23.21 29.12 37.18 43.48 50.00 65.83

4 Microcuenca Millo - Yanama 23.38 1.63 0.98 1.79 4.78 2.71 79 14.80 23.58 30.11 39.08 46.18 53.52 71.57

7.13.4 ANÁLISIS DE EVENTOS DE TORMENTAS (MODELO HEC-HMS)

Para el análisis de eventos de tormentas se aplicó el programa de HEC-HMS, es un modelo hidrológico desarrollado por el Centro de Ingeniería Hidrológica (HEC), del Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos, que simula el proceso de precipitación-escorrentía sobre la superficie de la cuenca; representando la cuenca como un sistema interconectado de componentes hidrológicos e hidráulicos. Este programa consta de tres partes principales: 1) Modelo de Cuencas, 2) Modelo Meteorológico y 3) Pasos de tiempos. En la primera parte en el modelo de cuencas se especifica las características físicas de las cuencas; en la segunda se introduce los datos pluviométricos y en la tercera los tiempos computacionales.

7.13.4.1 MODELO DE CUENCAS

Es la representación física de la cuenca que es construido mediante la conexión de una serie de elementos hidrológicos, de modo que formen una red que refleje el movimiento real del agua en la cuenca y para la modelización del proyecto resultante en HEC HMS se realizó en tres etapas diferentes: método de la determinación de pérdidas, método de la transformación de escorrentía y método del flujo base. Método de la Determinación de pérdidas (Loss Determination) El término pérdida se refiere a la cantidad de lluvia infiltrada en la tierra. HEC-HMS emplea los métodos más comunes para calcular las pérdidas (como el initial/constant, CN de SCS, CN gridded SCS y el Green y Ampt) y provee una opción de abatimiento de la humedad para simular en los periodos de tiempo extendidos. Método de Transformación - escorrentía (Runoff Transformation) El módulo Runoff transformation convierte el exceso de precipitación en la cuenca y subcuenca a escorrentía directa en la salida. HEC-HMS permite determinar la transformación de la escorrentía usando métodos agregados o distribuidos. El método de cálculo elegido es el Método Snyder Unit Hydrograph para el proceso de transformación, basado en los parámetros de entrada el Tp Retardo estándar de



Snyder y el Cp coeficiente de almacenamiento; tomando en cuenta las características del cauce y de la microcuencas, como parámetros de cálculo del hidrograma, lo cual hace que sea más representativa. Método de Flujo Base En este método el cálculo elegido es el Método de Recesión Constante que es empleada para obtener el drenaje desde almacenamientos naturales de las cuencas. Los parámetros de entrada están en función del Qt el flujo base, Qo es el flujo base inicial en el tiempo cero y K constante de recesión que representa de acuerdo al componente del flujo, para la constante de recesión se utilizó el valor de 0.6 por ser un flujo superficial. Tránsito en cauces (Channel Routing) Las técnicas de tránsito se ocupan del movimiento del flujo de escurrimiento desde las salidas de la subcuenca hasta la salida de la cuenca. Las opciones de HEC-HMS para el tránsito son: Muskingum, la Onda Cinemática y los métodos de Muskingum-Cunge. El método de cálculo elegido para los tránsitos en el cauce y para los Reachs se utilizó el Método de Muskingum.

7.13.4.2 MODELO METEOROLÓGICO

El análisis de los datos meteorológicos es realizado a través del modelo meteorológico, que incluye los datos de precipitación, evapotranspiración y derretimiento nival. Con el modelo meteorológico lo que se hace es asignar el valor de precipitación que le corresponde a cada cuenca y como se distribuye en el tiempo. Para el Modelo Meteorológico se utilizó el Método Specified Hyetograf para la precipitación. Para la obtención de los hidrogramas se ha realizado previamente la estimación de valores de las precipitaciones diarias a partir de los planos de precipitaciones máximas de 24 horas a diferentes periodos de retorno y la aplicación del método de Análisis de Eventos de Tormenta clasificados en cuatro tormentas de 24 horas de duración de Tipo I, IA, II y III. En este modelo meteorológico se aplicó el método de análisis de eventos de tormentas el tipo I, como se muestra en la Figura Nº 7.34.

Figura N° 7.34: Perfiles de lluvia máxima en 24 horas.

Fuente: U.S.Soil Conservation Service



7.13.4.3 ESPECIFICACIONES DE CONTROL

Las especificaciones de control, especifican el intervalo de tiempo temporal de cálculo y la duración total de la simulación que incluyen las horas de inicio y fin de la simulación. En este proyecto se ha definido un intervalo de cálculo de 30 minutos.

7.13.4.4 RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN

Para la simulación se hizo la combinación de los parámetros de un modelo de cuenca, un modelo meteorológico y de las especificaciones de control. El área total esta subdividido en 4 microcuencas desde la parte superior hasta el punto de interés y el cauce en tramos, los resultados de dicha simulación a diferentes periodos de retorno se muestra en la Figura Nº 7.35 y en los hidrogramas de salida.

Figura N° 7.35: Esquema de modelo de cuenca.

A HIDROGRAMAS DE SALIDA Para un tiempo de Retorno de 25 años el hidrograma de salida, tiene un caudal (flow) en metros cúbicos por segundo (cms) en las microcuencas de Huayllanii con 4.7 m3/s, Chicorume - Pallani con 7.9 m3/s, Yahuarmayo con 5.1 m3/s y la subcuenca Millo - Yanama con 5.3 m3/s, como se muestran en las Figuras Nº 7.36, 7.37 y 7.38.



Figura N° 7.36: Hidrograma de salida microcuenca Huayllani.

cms = metros cubicos por segundo

Figura N° 7.37: Hidrograma de salida microcuenca Chicorume-Pallani.




Figura N° 7.38: Hidrograma de salida microcuenca Yahuarmayo – (Millo-Yanama).


Para un tiempo de Retorno de 50 años el hidrograma de salida, tiene un caudal (flow) en metros cúbicos por segundo (cms) en las microcuencas de Huayllani con 5.3 m3/s, Chicorume - Pallani con 8.9 m3/s, Yahuarmayo con 5.6 m3/s y la subcuenca Millo - Yanama con 5.9 m3/s, como se muestran en las Figuras Nº 7.39, 7.40 y 7.41.




Para un tiempo de retorno de 100 años el hidrograma de salida, tiene un caudal (flow) en metros cúbicos por segundo (cms) en las microcuencas de Huayllanii con 5.9 m3/s, Chicorume - Pallani con 10.6 m3/s, Yahuarmayo con 6.7 m3/s y la subcuenca Millo - Yanama con 7.1 m3/s, como se muestran en las Figuras Nº 7.42, 7.43 y 7.44.








Para un tiempo de Retorno de 500 años el hidrograma de salida, tiene un caudal (flow) en metros cúbicos por segundo (cms) en las microcuencas de Huayllanii con 7.6 m3/s, Chicorume - Pallani con 12.6 m3/s, Yahuarmayo con 8.9 m3/s y la subcuenca Millo - Yanama con 9.4 m3/s, como se muestran en las Figuras Nº 7.45, 7.46 y 7.47.




A continuación se muestra en el Cuadro Nº 7.29 el resumen de los hidrogramas de salida para los diferentes periodos de retorno con el programa HEC-HMS.

Cuadro N° 7.29: Análisis de tormentas para diferentes periodos de retorno.

A CUENCAS EN ESTUDIO

TR 25 años 50 años 100 años 500 años

UNIDADES m3/s m3/s m3/s m3/s

MICROCUENCAS INST-VAL INST-VAL INST-VAL INST-VAL

Huayllani 4.7 5.0 5.9 7.6

Chicorume-Pallani 7.9 8.9 10.6 13.6

Yahuarmayo 5.1 5.6 6.7 8.9

Millo-Yanama 5.3 5.9 7.1 9.4



8.0 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA

El objetivo del inventario fue determinar la cantidad y estado actual de los piezómetros, ríos, riachuelos, manantiales, flujos superficiales, cuyo resultado permitirá conocer la situación física y técnica de éstos, como se muestra en el Anexo V. El presente capítulo también se considera primordial para realizar el balance hídrico y pueda ser cuantificado con el recurso hídrico medido tanto subterráneo como superficial.

8.1 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA

8.1.1 INVENTARIO DE POZOS

El inventario de las fuentes de agua subterránea (piezómetros) dentro de la concesión del proyecto y alrededores, se realizó en febrero del 2012. En total se ha inventariado 12 piezómetros dentro de la concesión, de los cuales 8 se encontraron operativos. Las ubicaciones de los piezómetros pueden ser observados en la Ilustración N° 19 y el resumen en el Cuadro Nº 8.1. Las características técnicas y las medidas del nivel de agua realizadas en los piezómetros se describen en el Cuadro Nº 8.3 del Anexo V.

Cuadro N° 8.1: Ubicación de fuentes de agua subterránea.

COD.

UBICACIÓN COORDENADAS (PSAD-56) ELEVACIÓN

(m.s.n.m.) N.E. (m)

ESTE NORTE

PU-01A Quebrada (Botadero de Desmonte) 791,276 8,404,065 4,523.09 84.83

PU-02 Quebrada Pallani 794,000 8,403,286 4,433.82 4.35

PU-03 Quebrada Chicorume 793,831 8,403,741 4,472.83 21.80

PU-04 Tajo 3 793,166 8,403,293 4,591.27 120.08

PU-05 Tajo 2 793,335 8,403,763 4,539.78 61.02

PU-06A Tajo 1 792,354 8,403,620 4,653.00 139.64

PU-07 Quebrada (Botadero de Desmonte) 791,156 8,404,461 4,553.93 49.10

PU-08 Quebrada Collpa 792,859 8,404,784 4,513.43 6.20

8.1.2 CÓDIGO PARA IDENTIFICAR LOS POZOS

Para la identificación de los pozos inventariados se tomaron los códigos designados a cada uno de los piezómetros en el momento de su instalación (véase el Cuadro Nº 8.1), habiendo cambios en su codificación.

8.1.3 TIPOS DE POZOS

Se ha registrado un total de 12 piezómetros existentes, 8 instalados por Ausenco Vector y 4 por Anabi SAC en la concesión minera como se observa en el Cuadro Nº 8.2.



Cuadro N° 8.2: Cuadro resumen de piezómetros existentes.

COD. INSTALADO POR

COORDENADAS (PSAD-56) ELEVACIÓN

(m,s,n,m,) N.E. (m)

ESTE NORTE

PU-01A

AUSENCO VECTOR

791,276 8,404,065 4,523.09 84.83

PU-02 794,000 8,403,286 4,433.82 4.35

PU-03 793,831 8,403,741 4,472.83 21.80

PU-04 793,166 8,403,293 4,591.27 120.08

PU-05 793,335 8,403,763 4,539.78 61.02

PU-06A 792,354 8,403,620 4,653.00 139.64

PU-07 791,156 8,404,461 4,553.93 49.10

PU-08 792,859 8,404,784 4,513.43 6.20

ANA-21

ANABI

793,994 8,400,230 4,359.58 N.D.

ANA-22 794,594 8,400,901 4,323.85 N.D.

ANA-23 793,920 8,399,843 4,425.15 N.D.

ANA-24 794,876 8,400,136 4,461.11 N.D. N.D.= No determinado

8.1.4 USO DE LOS POZOS

Todos son utilizados netamente con fines de: determinación de los parámetros hidráulicos del acuífero y monitoreo de calidad de agua subterránea de la minera Anabi, en el Cuadro Nº 8.3, se muestra las características de los pozos.

Cuadro N° 8.3: Estado de los Piezómetros.

COD. INSTALADO POR

COORDENADAS (PSAD-56) ELEVACIÓN

(m,s,n,m,)

PROF. PERFORADA

(m) TIPO

STICK UP (m)

N.E. (m)

ELEVACIÓN DE AGUA (m.s.n.m.)

ESTE NORTE

PU-01A

AUSENCO VECTOR

791,276 8,404,065 4,523.09 100.25 PVC 0.20 84.83 4438.06

PU-02 794,000 8,403,286 4,433.82 80.00 PVC 0.15 4.35 4429.32

PU-03 793,831 8,403,741 4,472.83 50.00 PVC 0.20 21.80 4450.83

PU-04 793,166 8,403,293 4,591.27 152.10 PVC 0.15 120.08 4471.04

PU-05 793,335 8,403,763 4,539.78 200.30 PVC 0.20 61.02 4478.56

PU-06A 792,354 8,403,620 4,653.00 199.90 PVC 0.15 139.64 4513.21

PU-07 791,156 8,404,461 4,553.93 51.00 PVC 0.20 49.10 4504.63

PU-08 792,859 8,404,784 4,513.43 100.00 PVC 0.20 6.20 4507.03

ANA-21

ANABI

793,994 8,400,230 4,359.58 50.15 PVC - N.D. -

ANA-22 794,594 8,400,901 4,323.85 50.25 PVC - N.D. -

ANA-23 793,920 8,399,843 4,425.15 225.30 PVC - N.D. -

ANA-24 794,876 8,400,136 4,461.11 250.00 PVC - N.D. -



8.2 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUPERFICIAL

8.2.1 INVENTARIO DE FLUJOS DE AGUA SUPERFICIAL

El inventario de las fuentes de agua superficial se realizó en el mes de setiembre y octubre del 2009 realizado por Ausenco Vector con un total de 15 puntos inventariados, las cuales pertenecen a riachuelos (Quebradas) presentes en la zona de estudio. En el Cuadro Nº 8.4 y en la Ilustración Nº 09, se muestran las ubicaciones de las fuentes de agua superficial.

Cuadro N° 8.4: Ubicación de fuentes de agua superficial.

Nº COD. DESCRIPCIÓN MICROCUENCA COORDENADAS

(PSAD-56)

ESTE NORTE 1 AU-1 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 790,826 8,403,353 2 AU-2 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 791,227 8,403,169 3 AU-4 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 793,000 8,402,224 4 AU-6 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 794,521 8,401,426 5 AU-7 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 796,700 8,401,958 6 AU-8 Qda. s/n s/n 795,994 8,401,329 7 AU-9 Qda. s/n s/n 797,513 8,402,329 8 AU-10 Qda. Pallani Pallani 796,525 8,402,549 9 AU-11 Qda. Pallani Pallani 796,932 8,403,459 10 AU-12 Qda. s/n s/n 796,861 8,403,516 11 AU-13 Qda. Pallani Pallani 796,949 8,403,567 12 AU-14 Qda. Chicorume Chicorume 795,850 8,404,708 13 AU-15 Qda. Pallani Pallani 795,867 8,404,764 14 AU-16 Qda. Chicorume Chicorume 795,989 8,804,797 15 AU-17 Qda. Collpa Collpa 791,085 8,403,726

FUENTE: AUSENCO VECTOR

8.2.2 PUNTOS DE AFORO (CAUDALES)

En total se ha inventariado 15 puntos de aforo, alrededor de la zona de estudio y alrededor de la concesión minera, la ubicación de los puntos de aforo puede ser observada en el Cuadro Nº 8.5, en el Anexo V y en la Ilustración Nº 09. Los caudales obtenidos de las quebradas y manantiales se muestran en el Cuadro Nº 8.5, y la ubicación espacial en la Ilustración Nº 09, en la quebrada Yahuarmayo se tiene caudales de: 0.8 l/s a 58.0 l/s para los meses de setiembre y octubre. En la quebrada Pallani se tiene un caudal de 0.2 l/s a 1.4 l/s para los meses de setiembre y octubre. En la quebrada Chicorume con 2.4 l/s a 3.6 l/s para los meses setiembre y octubre. Y en la quebrada Collpa se tiene un caudal de 0.7 l/s.

8.2.2.1 CAUDALES MÁXIMOS Y MÍNIMOS SUPERFICIALES La variación de los caudales de los ríos y quebradas se deben a la época de lluvia y de estiaje, los aforos en época de seca se realizaron en los meses de setiembre y octubre del 2009 por Ausenco Vector, para fines del presente estudio se considerará los caudales registrados, considerados para las época seca, como se observa en el Cuadro Nº8.5



Cuadro N° 8.5: Caudales superficiales.

COD. DESCRIPCIÓN MICROCUENCA COORDENADAS

(PSAD-56) ÁREA CAUDAL Rendimiento

ESTE NORTE (Km2) (L/s) (L/s/Km2)

AU-1 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 790,826 8,403,353 13.01 0.00 0.00 AU-2 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 791,227 8,403,169 14.12 0.80 0.05 AU-4 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 793,000 8,402,224 1.07 0.00 0.00 AU-6 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 794,521 8,401,426 21.47 58.00 2.70 AU-7 Qda. Yahuarmayo Yahuarmayo 796,700 8,401,958 23.07 25.00 1.08 AU-8 Qda. s/n s/n 795,994 8,401,329 0.44 0.10 0.11 AU-9 Qda. s/n s/n 797,513 8,402,329 1.24 0.00 0.00 AU-10 Qda. Pallani Pallani 796,525 8,402,549 3.43 0.20 0.06 AU-11 Qda. Pallani Pallani 796,932 8,403,459 4.18 0.70 0.17 AU-12 Qda. s/n s/n 796,861 8,403,516 0.79 0.00 0.00 AU-13 Qda. Pallani Pallani 796,949 8,403,567 4.96 0.70 0.15 AU-14 Qda. Chicorume Chicorume 795,850 8,404,708 2.52 2.40 0.94 AU-15 Qda. Pallani Pallani 795,867 8,404,764 4.02 1.40 0.36 AU-16 Qda. Chicorume Chicorume 795,989 8,804,797 6.55 3.60 0.55 AU-17 Qda. Collpa Collpa 791,085 8,403,726 1.11 0.70 0.59

FUENTE: AUSENCO VECTOR



9.0 HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA

9.1 INTRODUCCIÓN

En todo estudio hidrogeológico, la ejecución de la hidráulica subterránea permitirá determinar las características físicas y el funcionamiento del acuífero. Al respecto, debe indicarse que dentro de la hidráulica subterránea, uno de sus componentes es la hidrodinámica, la cual estudia el funcionamiento del acuífero y el movimiento del agua en un medio poroso o fracturado como en nuestro caso, es decir cuantifica la capacidad de almacenar y transmitir agua. Para determinar las características hidráulicas del acuífero, se ha empleado la técnica de evaluación mediante 3 tipos de pruebas de inyección de agua: Lugeon, Lefranc (carga constante) y Lefranc (carga variable) realizados por Ausenco Vector el 2009; metodología utilizada para estudiar el acuífero en condiciones naturales. Con un total de 27 pruebas realizadas: 22 del tipo Lugeon, 1 del tipo Lefranc (carga constante) y 4 del tipo Lefranc (carga variable), como se muestra en el Anexo VII.

9.2 PARÁMETROS HIDRÁULICOS

Todo acuífero tiene doble función: Conducir o transmitir agua.

Almacenarla, en ese sentido, el acuífero es evaluado por su capacidad de almacenamiento y la aptitud para transmitir agua, siendo por ello importante definir las características hidráulicas; que son determinadas por los parámetros hidráulicos siguientes:

o Transmisividad (T). o Permeabilidad o conductividad hidráulica (K). o Coeficiente de almacenamiento (s).

La conductividad hidráulica (K) de un material es un parámetro que expresa la facilidad para que el agua circule a su través. Es, por tanto, el principal parámetro que caracteriza las propiedades hídricas de los materiales en el suelo o en el macizo rocoso, y uno de los que registra mayores variaciones en función del tipo de material (ver Cuadros 9.1 y 9.2). También se le denomina coeficiente de permeabilidad, pero esta denominación puede crear confusión con la permeabilidad intrínseca o específica o simplemente permeabilidad, que es una propiedad física del medio.

Cuadro N° 9.1: Rangos de porosidad y conductividad hidráulica de algunos sedimentos y rocas (Benítez, 1972).

Tipo de roca m (%) k (m/día)

Rocas Plutónicas

Granito fresco 0 a 3 10-5 Granito meteorizado 2 a 10 8.35x10-1 a 1.66

Rocas volcánicas

Basaltos densos 0.1 a 1 10-11 a 10-8 Basaltos residuales 5 10-9 a 10-8 Basaltos fracturados y/o meteorizados 10 10-9 a 10-5 Tobas interestratificadas parcialmente 39 3x10-5



zeolitizadas Tobas estratificadas 40 9.6x10-3 Tobas soldadas 14 3x10-4

Rocas metamórficas Mármol 0.4 14 Mica esquistos meteorizados 20.6 2.75x10-2 Cuarcitas - 1.60x10-6 Pizarras 3.4 1.08x10-6 Gneiss 0.1 - Esquistos 3 1.16 Gneis meteorizados y/o descomprimidos

0.1 a 2 2.50x10-1 a 8.34x10-3

Rocas sedimentarias Aluviones de río 5 a 25 10 a 500 Sedimentos lacustres 15 a 35 0.1 a 100 Calcarenitas 20 31.5x10-3 Calizas recifales 20 6.4x10-3 Arenas de delta 15 a 40 0.1 a 200

Cuadro N° 9.2: Valores estimados de la conductividad hidráulica (metros /día) - Sanders (1998).

Tipos de Roca Doménico Smith & W Freeze Fetter Sanders

Sedi

men

tos

Grava 25 a 2500 100 a 105 100 a 106 10 a 1000 Grava con arena Arena gruesa 0,1 a 500

0,01 a 1000 1 a 1000 1 a 100

1 a 100 Arena media 0,1 a 50 Arena fina 0,02 a 20 0,01 a 1

0,01 a 1 Arena arcillosa 0,01 a 100 0,001 a 0,1 Silt, loess 10-4 a 2 10-4 a 1 10-4 a 1 0,001 a 0,1 10-4 a 1 Arcilla 10-6 a 4x10-4 10-7 a 10-3 10-6 a 10-3 10-6 a 10-3 Arcilla marina inalterada 10-7 a 2x10-4 10-11 a 10-7

Roc

as S

edim

enta

rias

Calizas carstificadas 0,1 a 2000 0,05 a 0,5 0,1 a 1000 0,1 a 107 Calizas, dolomías 10-4 a 0,5 0,001 a 0,5 10-4 a 1 10-4 a 1 Areniscas 3x10-5 a 0,5 10-5 a 1 10-5 a 1 Argilitas (siltstone) 10-6 a 0,001 Pizarras sedimentarias (Shale) intactas

10-8 a 2x10-4 10-8 a 10-4 10-4 a 10-8 10-4 a 10-8

Pizarras sed.(Shale) fracturadas/alteradas

10-4 a 1

Roc

as c

rista

linas

Basalto inalterado, sin fracturar 10-6 a 10-3 10-6 a 10-3

Basalto fracturado/ vesicular cuaternario

10 a 1000 0,1 a 106

Escorias basálticas 0,001 a 1000 Basalto permeable 0,03 a 2000 0,02 a 1000 Rocas ígneas y metamórficas sin fracturar

10-9 a 10-5 10-9 a 10-5 10-9 a 10-5 10-9 a 10-5

Rocas ígneas y metamórficas fracturadas

0,001 a 25 10-5 a 1 0,0005 a 20 10-5 a 1

Granito alterado 0,3 a 5 Gabro alterado 0,05 a 0,3

Fuente: Sanders (1998) hace una síntesis de los otros autores expresados en la tabla.



9.3 PRUEBAS DE INYECCIÓN DE AGUA

La determinación de la permeabilidad se realizó mediante pruebas de inyección de agua, aplicando la metodología de Lugeon (22 pruebas) y Lefranc (4 pruebas de carga variable LCV y 1 de carga constante LCC), estas pruebas fueron realizadas por Ausenco Vector para el Estudio Hidrológico e Hidrogeológico del proyecto Utunsa en el año 2009.

9.4 ANÁLISIS DE RESULTADOS

De acuerdo a la información de las pruebas fueron realizadas en los pozos PU-01A, PU-02, PU-03, PU-04, PU-05, PU-06, PU-07 y PU-08, como se muestra en el Cuadro N° 9.3, también en el Cuadro N° 9.4 se muestra los resultados de las pruebas de permeabilidad calculadas.

Cuadro N° 9.3: Ubicación de pozos donde se realizaron las pruebas.

COD. COORDENADAS

(PSAD-56) ELEVACIÓN (m.s.n.m.)

N.E. (m)

ESTE NORTE

PU-01A 791,276 8,404,065 4,523.09 84.83

PU-02 794,000 8,403,286 4,433.82 4.35

PU-03 793,831 8,403,741 4,472.83 21.80

PU-04 793,166 8,403,293 4,591.27 120.08

PU-05 793,335 8,403,763 4,539.78 61.02

PU-06 792,354 8,403,620 4,653.00 139.64

PU-07 791,156 8,404,461 4,553.93 49.10

PU-08 792,859 8,404,784 4,513.43 6.20 Fuente: Propia



Cuadro N° 9.4 Cuadro resumen de resultados de permeabilidad.

Código Ubicación Prueba

Nº

Profundidad Vertical Tipo de

Prueba

Permeabilidad (K) Observación

(m) (m/día)

PU-1A Área de pozas de

soluciones

1 9 a 25.2 LCC 1.96E-01 Brecha

2 25 a 52 LCV 2.10E-02 Brecha/ Andesita

3 53.3 a 74.8 LU 2.66E-03 Brecha/ Andesita

PU-2 Tajo 2 1 26 a 51.6 LCV 5.79E-02 Grava/ Andesítica Argilizada

2 59 a 80 LU 2.70E-04 Andesita Argilizada

PU-3 Tajo 2 1 19.5 a 27.4 LCV 5.10E-01 Grava

PU-4 Tajo 3

1 14 a 25.5 LU 3.05E-02 Brecha/ Andesita Argilizada

2 26 a 50.1 LU 1.20E-02 Brecha/ Andesita



PU-5 Tajo2

1 14.8 a 23.1 LCV 1.50E-02 Brecha/ Andesita/ Andesita Argilizada

2 28.9 a 55 LU 2.94E-02 Brecha

3 57.8 a 80.6 LU 1.35E-02 Brecha

4 100.7 a 125.6 LU 1.44E-02 Brecha

5 129.7 a 154 LU 1.64E-02 Brecha/ Andesita

6 156.7 a 175 LU 8.27E-03 Brecha

7 180.7 a 200.3 LU 1.08E-02 Brecha

PU-6A Tajo 1

1 12.7 a 25 LU 6.81E-03 Brecha

2 24.8 a 51.3 LU 9.33E-03 Brecha

3 54.4 a 72.4 LU 1.08E-03 Brecha

4 72.5 a 100 LU 2.99E-03 Brecha

PU-7 Área de PAD de lixiviación

1 11 a 25.2 LU 1.68E-03 Brecha

2 26 a 51 LU 1.33E-02 Brecha

PU-8 Botadero - Desmonte

1 7.3 a 25.3 LU 1.60E-02 Andesita Argilizada

2 26 a 50.8 LU 1.36E-02 Andesita Argilizada



Fuente: Vector Perú S.A.C (2009)



10.0 HIDROQUÍMICA

La normatividad legal peruana en materia de calidad ambiental distingue dos instrumentos complementarios, los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) establecidos por el Decreto Supremo Nº 002-2008-MINAM y los Límites Máximos Permisibles (LMP) establecidos por la Resolución Ministerial N°010-2010-MINAM. Los ECA establecen parámetros de concentraciones de elementos o sustancias que puede contener el agua sin afectar la calidad del recurso para determinados usos específicos como son: a) Poblacional y Recreacional b) Aguas para actividades marino costeras c) Aguas para riego de vegetales y bebida de animales y d) Aguas para la conservación del ambiente acuático. Estos constituyen los objetivos de calidad aplicables a los componentes del ambiente, ej., aire ambiental, cuerpos de agua naturales, suelos, etc. Para la proyecto Utunsa la categoría de comparación de las fuentes agua fue el ECA categoría 4, de acuerdo al Anexo 1 de clasificación de cuerpos de agua superficiales, el rio principal de la Intercuenca Alto Apurímac es el río Vilcabamba que es la confluencia de todos los ríos hasta el puente San francisco con código de cuenca 4999. Por su parte, los Límites Máximos Permisibles (LMP) son los valores límite aplicables para las descargas al ambiente, en particular el vertimiento de efluentes líquidos y las emisiones de gases y partículas a la atmósfera. Los LMP son valores de cumplimiento obligatorio y son medidos en la propia descarga. Se ha recopilado muestras de agua subterránea en 5 puntos de monitoreo (PU-02, PU-03, PU-04, PU-05 y PU-08), realizada por Ausenco Vector en noviembre del 2009 en época de seca, véase el Anexo N° VI y la Ilustración Nº 09 con el fin de conocer: la calidad del agua en cada punto de investigación, su evolución y variación en el tiempo, dichas muestras de agua fueron enviadas al laboratorio Corp Lab. Adicionalmente se ha recopilado muestras de agua superficial en 13 puntos de monitoreo en la primera etapa de campo realizada en marzo del 2010 en época de lluvia, también se recopiló 12 muestras en la segunda campaña de muestreo realizada en junio del mismo año en época de estiaje. Véase el Anexo N° VI con el fin de conocer: la calidad del agua en cada punto de monitoreo, su evolución y variación en el tiempo. Los puntos de muestreo de agua superficial se muestran en la Ilustración Nº 09. Los reportes de laboratorio se muestran en el Anexo N° 6.11.

10.1 LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES

La descarga de efluentes líquidos de las actividades minero-metalúrgicas está regulada por los Límites Máximos Permisibles (LMP) establecidos por la Resolución Ministerial N°010-2010-MINAM. Los LMP están definidos en términos de valores absolutos de concentración (salvo en el caso del pH) para una lista corta de parámetros, sin considerar el volumen de la descarga ni la capacidad de asimilación del cuerpo receptor. El Cuadro N° 10.1 muestra los límites de descarga aplicables a efluentes líquidos de actividades minero-metalúrgicas.



La norma de LMP establece dos series de valores. La primera (valor en cualquier momento) se aplica a cualquier muestra y representa el límite absoluto que nunca debe excederse. La segunda (promedio anual) se aplica al promedio de los valores obtenidos a lo largo de un período de un año. De acuerdo con el cronograma de monitoreo establecido por la propia norma, el número mínimo de muestras por año varía entre 1 y 52 dependiendo del volumen de la descarga y del parámetro en cuestión.

Cuadro N° 10.1: Límites máximos permisibles de vertimientos en la industria minero-metalúrgica

Parámetro Unidad Valor en Cualquier Momento Promedio Anual

pH 6 < pH < 9 6 < pH < 9

Sólidos Totales en Suspensión mg/L 50 25

Aceites y grasas mg/L 20 16

Cianuro Total mg/L 1 0.8

Arsénico Total mg/L 0.1 0.08

Cadmio Total mg/L 0.05 0.04

Cromo Hexavalente (*) mg/L 0.1 0.08

Cobre Total mg/L 0.5 0.4

Hierro (disuelto) mg/L 2 1.6

Plomo Total mg/L 0,2 0,16

Mercurio Total mg/L 0.002 0.0016

Zinc Total mg/L 1.5 1.2

10.2 ESTANDARES DE CALIDAD AMBIENTAL.

Mediante el Decreto Supremo Nº 002-2008-MINAM, en el 31/07/2008, el ministerio del ambiente, aprobó los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para el agua; estableciéndose que ellos son aplicables a los cuerpos de agua del territorio nacional en su estado natural y son obligatorios en el diseño y aplicación de todos los instrumentos de gestión ambiental. Los cuerpos de agua en general terrestre o marítimo, son clasificados por la Autoridad Nacional del Agua teniendo en cuenta la calidad y cantidad, consideraciones hidrográficas y necesidades de poblaciones locales por la Resolución Jefatural Nº202-2010-ANA. y de acuerdo al Anexo 1 de clasificación de cuerpos de agua superficiales, el río principal de la Intercuenca Alto Apurímac es el río Vilcabamba que es la confluencia de todos los ríos hasta el puente San francisco es está dentro de la categoría 4, clase especial, con código de cuenca 4999 denominado Alto Ucayali. Los estándares ECA categoría 4 se muestra en el Cuadro Nº 10.2.



Cuadro N° 10.2: ECA Categoría 4 Conservación del ambiente acuático.

PARÁMETRO UNIDAD LAGOS Y LAGUNAS

RÍOS ECOSISTEMA MARINO COSTERO

Costa y Sierra Selva Estuarios Marinos

Fisicoquímicos

Aceites y grasas mg/L Ausencia de

pelicula visible

Ausencia de pelicula visible


1 1

DBO5 mg/L <5 <10 <10 <15 <10 Nitrógeno Amoniacal mg/L <0.02 <0.02 <0.05 <0.05 <0.08 Temperatura Celsius delta 3 ºC

Oxígeno Disuelto mg/L >=5 >=5 >=5 >=4 >=4 pH 6.5 - 8.5 6.5 - 8.5 6.8 - 8.5 6.8 - 8.5 Solidos Disueltos Totales mg/L 500 500 500 500 Solidos Suspendidos Totales

mg/L <=25 <=25 - 100 <=25 - 400 <=25 - 100 30

Inorgánicos Arsénico mg/L 0.01 0.05 0.05 0.05 0.05

Bario mg/L 0.7 0.7 1 1 ---

Cadmio mg/L 0.004 0.004 0.004 0.005 0.005

Cianuro Libre mg/L 0.022 0.022 0.022 0.022 ---

Clorofila A mg/L 10 --- --- --- ---

Cobre mg/L 0.02 0.02 0.02 0.05 0.05

Cromo (VI) mg/L 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

Fenoles mg/L 0.001 0.001 0.001 0.001

Fosfato Total mg/L 0.4 0.5 0.5 0.5 0.031 - 0.093

Hidrocarburos Ausente Ausente Ausente

Mercurio mg/L 0.0001 0.0001 0.0001 0.001 0.0001

Nítratos (N-NO3) mg/L 5 10 10 10 0.07 - 0.28

Inorgánicos Nitrógeno Total mg/L 1.6 1.6 --- ---

Níquel mg/L 0.025 0.025 0.025 0.002 0.0082

Plomo mg/L 0.001 0.001 0.001 0.0081 0.0081

Silicatos mg/L --- --- --- --- 0.14 - 0.7 Sulfuro de Hidrógeno (H2S)

mg/L 0.002 0.002 0.002 0.002 0.06

Zinc mg/L 0.03 0.03 0.3 0.03 0.081

Microbiológicos Coliformes Termo tolerantes

NMP/100mL 1000 2000 1000 <=30

Coliformes Totales NMP/100mL 2000 3000 2000 <=30

10.3 ESTANDARES INTERNACIONALES

Además de los ECA y LMP vigentes en el Perú, existen diversos estándares ambientales que son frecuentemente citados como referencia, particularmente para proyectos de gran envergadura. A continuación se mencionan los más comunes. De los estándares citados, sólo los de la Corporación



Financiera Internacional se aplican a la descarga; todos los demás se aplican al cuerpo receptor. En ese sentido, la calidad de las aguas subterráneas depende de varios factores:

Organización Mundial de la Salud: Estándares para agua potable (OMS 2004). Consejo Canadiense de Ministros del Ambiente: Guías de Calidad Ambiental (CCME 2004).

Incluye estándares para agua potable, preservación de fauna acuática agua para irrigación y agua para consumo de animales domésticos.

Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos: Estándares Nacionales Primarios para Agua Potable (USEPA 2003);

Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos: Criterios Nacionales de Calidad de Agua Recomendados (USEPA 2002).

Corporación Financiera Internacional (Grupo del Banco Mundial): Manual de Prevención y Mitigación de la Contaminación - Requerimientos para la Descarga de Efluentes Presentes en las Guías para la Industria (WBG 1998). Los estándares internacionales se muestran en el Cuadro Nº 10.3.

Cuadro N° 10.3: Estándares internacionales.

Parámetro Unidad Agua Potable

Preservación de Fauna Acuática

Irrigación Consumo Animales

OMS CCME USEPA CCME USEPA CCME CCME (2004) (2005) (2005) (1999) (2005) (1999) (1999)

Alcalinidad mg/L 20 Dureza mg/L 80-100 COT mg/L Amoniaco mg/L 1,5 Calcio mg/L 1000

Cloruro mg/L 250 <250 250 100-700 Cianuro total mg/L 0,07 0,2 0,005 0,0052 Cianuro libre mg/L 0,2 Cianuro WAD mg/L Fluoruros mg/L 1,5 0,12 1 1-2

Potasio mg/L Sodio mg/L 200 <200 Sulfatos mg/L 250 <500 250 1000

Sulfuros mg/L NO3 mg/L 10 10 13 NO2/NO3 mg/L 100

NO2 mg/L 3,2 1 0,06 10

Aluminio mg/L 0,1 0,005 - 0,1 5 5

Antimonio mg/L 0,006 0,006 Arsénico mg/L 0,01 0,005 0,01 0,005 0,15 0,1 0,025

Bario mg/L 0,7 1 Berilio mg/L 0,004 0,1 0,1

Bismuto mg/L Boro mg/L 0,3 5 0,5-6 5

Cadmio mg/L 0,003 0,005 0,005 0,000017 0,00025 0,0051 0,08



Cromo mg/L 0,05 0,05 0,1 III-0,0089 VI-0,001

III-0,074; VI-0,011

III-0,0049; VI-0,008

III-0,05; VI-0,05

Cobalto mg/L 0,05 1

Cobre mg/L 2 <1,0 (1) 1,3 0,002 -0,004

0,009 0,2 - 1 0,5 - 5

Hierro mg/L <0,3 (1) 0,3 5 Plomo mg/L 0,01 0,01 0,015 0,001 -

0,007 0,0025 0,2 0,1

Litio mg/L 2,5 Magnesio mg/L Manganeso mg/L 0,4 <0,05 (1) 0,2 Mercurio mg/L 0,001 0,001 0,002 0,000026 0,00077 0,003

Molibdeno mg/L 0,07 0,073 0,01 - 0,05 0,5

Níquel Mg/L 0.02 0.025 – 0.150 0.052 0.02 1

Selenio Mg/L 0.01 0.01 0.05 0.001 0.005 0.02 – 0.05 0.05

10.4 MUESTREO EN CAMPO

El AID (Área de Influencia Directa) del Proyecto Utunsa presenta diversos ambientes acuáticos; las quebradas más destacadas por su mayor cantidad de muestreo de agua son Chonta, Millo, Yahuarmayo y otros cuerpos de agua (lagunas, manantiales y bofedales). Para determinar la calidad del agua en los ambientes acuáticos mencionados se midió en campo (in situ) cuatro parámetros físico-químicos (temperatura, SDT, pH y conductividad eléctrica). Se realizaron muestreos de agua con el fin de establecer las condiciones actuales de la calidad de agua en las zonas influenciadas por el Proyecto Minero Utunsa. Se tomaron 5 muestras de agua subterránea correspondiente a los piezómetros: PU-02, PU-03, PU-04, PU-05, PU-08; todos los análisis de las muestras fueron realizados por el laboratorio Corp Lab. La campaña de muestreo fue realizado por Ausenco Vector en noviembre del 2009. De igual manera para el agua superficial se tomaron 13 puntos de monitoreo siendo estos: PUCR-01, PUCR-02, PUCR-03, PUCR-04, PUCR-05, PUCR-06, PUCR-07, PUCR-08, PUCR-09, PUCR10, PUCR-11, PUCR-12 y PUCR13; para la época de lluvia en marzo del 2010 y 13 muestras para el época de seca en junio del 2010, a cargo de la empresa Horizonte consultores.

10.4.1 MEDICIÓN DE PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS EN CAMPO

Los parámetros físico-químicos más importantes a medir en el campo son: Temperatura T (ºC): El parámetro más fácil de determinar. Controla la velocidad de reacciones

químicas. Aumenta la profundidad con 30 ºC/km. en términos medios y con un gradiente mayor en zonas volcánicas. Variaciones estacionales permiten utilizar la temperatura como trazador.

pH: Características ácidas / básicas del agua. Depende mucho de la interacción entre roca y agua. El

término pH es una forma de expresar la concentración del ión hidrógeno o, más exactamente, la actividad del hidrógeno. En general se usa para expresar la intensidad de la condición ácida o alcalina de una solución, sin que esto quiera decir que mida la acidez total o la alcalinidad total. En el suministro de aguas es un factor



que debe considerarse con respecto a la coagulación química, la desinfección, el ablandamiento y el control de corrosión. En las plantas de tratamiento de aguas residuales que emplean procesos biológicos, el pH debe controlarse dentro de un intervalo favorable a los organismos. Tanto por estos factores como por las relaciones que existen entre pH, alcalinidad y acidez, es muy importante entender los aspectos teóricos y prácticos del pH.

La disociación iónica del agua se puede presentar por el equilibrio:

H2O = H+ + OH-

Su constante de disociación será:

OH

OHHK

21

En agua pura la magnitud de su ionización es muy pequeña. Para el equilibrio solamente 10-7 moles/l de H+ y de OH- están presentes, lo cual permite suponer que la actividad o concentración del agua es esencialmente constante; así la ecuación anteriormente escrita se convierte en:

1477 101010 xOHHK w

Kw es conocida como la constante de ionización del agua y su valor debe satisfacer en cualquier solución acuosa. Por lo tanto, cuando se añade un ácido al agua, éste se ioniza en ella aumentando la concentración de iones H+; consecuentemente, debe disminuir la concentración de ión OH- para que Kw se mantenga constante. Es evidente, por lo tanto, que en una solución ácida la concentración de ión H+ es mayor que 10-7 moles/l y que en solución de una base la concentración de ión OH- es mayor que 10-7 moles/l. Es importante recordar que en ningún caso la concentración de ión H+ o de ión OH- puede reducirse a cero, no importa lo ácida o básica que sea la solución. En la mayoría de los casos es más conveniente expresar la actividad del ión hidrógeno en términos de pH en vez de moles/l.

El pH se define como el logaritmo del inverso de la concentración del ión hidrógeno o sea,

H

HpH log

1log

Son dos los métodos generales usados para determinar el valor del pH. El método colorimétrico el cual emplea indicadores, substancias que exhiben diferentes colores de acuerdo con el pH de la solución, y el método electrométrico en el cual se mide el potencial de un electrodo sensitivo a pH con referencia a un electrodo estándar.

El pH es el logaritmo inverso de las concentraciones de hidrogeniones, un valor de pH = 7.0 indica una reacción neutra. Es utilizada como índice de la alcalinidad o acidez del agua.

Potencial Rédox (mv): Indica la tendencia a liberar o recibir electrones, si el ambiente es oxidante o

reductor para diferentes compuestos, si un compuesto predomina en forma oxidada o reducida. Es



frecuentemente el parámetro que más tiempo necesita (hasta ½ h) para estabilizarse durante el bombeo de aguas subterráneas antes de que se puede tomar muestras

Conductividad Eléctrica (µS/cm): La conductividad eléctrica es la capacidad del agua para conducir

electricidad, se mide como la conductividad que existe entre dos electrodos paralelos de 1 cm2 de superficie cada uno y separados 1 cm., situados en el seno del agua a medir de forma que el medio se pueda considerar infinito. La resistividad eléctrica se define análogamente y es el inverso de la conductividad. Es más recomendable el uso de la conductividad ya que crece paralelamente a la salinidad.

Las unidades de conductividad, 1 micro siemens/cm (µS/cm) o micromhos/cm (µmhos/cm o µΩ-1/cm); 1 µS/cm = 10-6 S/cm. Las unidades de resistividad: 1 ohmio-cm (Ω-cm). En geofísica se emplea el Ω-m=100Ω.

)(

10)/(

6

cmcmSC

La conductividad crece con la temperatura y es preciso tomar una temperatura de referencia que suele ser 18°C ó 25°C. Crece 2%/°C al aumentar la temperatura. La conductividad crece con el contenido de iones disueltos. A una misma temperatura, en la conductividad de un agua influye no sólo en la concentración iónica, sino también en el tipo de iones (carga eléctrica, estado de disociación, movilidad, etc.). En aguas naturales, las variaciones de composición hacen que no exista una relación estrecha entre conductividad y residuo seco o contenido iónico, pero esa correlación es bastante buena para aguas de composición química semejante en cuanto a distribución de aniones y cationes, como por ejemplo las aguas de un mismo acuífero o las que se encuentran en un mismo río. La conductividad varía entre 100 y 2,000 µS/cm a 18°C para aguas dulces pudiendo llegar a más de 100,000 con salmueras. El agua de mar tiene alrededor de 45,000 µS/cm a 18°C. La conductividad está íntimamente relacionada con la suma de cationes y aniones determinada químicamente; aproximadamente el producto de la conductividad en mmhos/cm por 10 es igual a la suma de los cationes en mili equivalentes por litro; en otras palabras, la conductividad en micromhos/cm dividida por 100 es igual al total de los mili equivalentes por litro de los cationes o aniones. La medida de la conductividad constituye un parámetro básico de evaluación de la aptitud del agua para riego. Es directamente proporcional al contenido de sólidos (inorgánicos) disueltos (STD, mg/l).

Alcalinidad (mg/l): capacidad de neutralizar ácidos mediante HCO3- (+ CO32- + OH-)

Los instrumentos (p.ejm. marca Hanna) son calibrados antes de cada medición con soluciones estándares de pH 4 y 7, Cond. 1413 µS/cm y Eh 230 mV.

Parámetros adicionales (de menor importancia) pueden ser:

Oxígeno disuelto (O2, mg/l): Presente en aguas con un potencial rédox de Eh > 400 mv, y es usado sobre todo para aclarar procesos rédox y biológicos. O2 en aguas subterráneas indica aguas recién



recargadas o en contacto con aguas superficiales, falta de materia orgánica y en general una buena calidad.

Turbidez (NTU): Indica la falta de transparencia del líquido, debido a la presencia de partículas en suspensión y es así proporcional al contenido de sólidos totales suspendidos (STS, mg/l) analizados en el laboratorio. Aguas turbias (sucias) no son necesariamente de menor calidad, si la turbidez es causada por partículas orgánicas (taninos y sustancias húmicas) que apenas afectan la calidad como agua potable.

De todos los parámetros físico-químicos antes mencionados se procedió a la toma de muestras, obteniendo los siguientes parámetros que se describen en el Cuadro Nº 10.4, 10.5 y 10.6.

Cuadro N° 10.4: Parámetros físico-químicos de puntos de monitoreo - agua subterránea.

EPOCA LLUVIA

ESTACIÓN DE

MONITOREO DESCRIPCIÓN

TEMP. (C°)

C.E S.T.D. (ppm) pH

(µs/cm)

PU - 02 PIEZÓMETRO 6.7 129.7 107 4.9

PU - 03 PIEZÓMETRO 7.1 27.97 - 6.1

PU - 04 PIEZÓMETRO 8.1 58.9 10 6.1

PU - 05 PIEZÓMETRO 6.4 149.6 98 5.2

PU - 08 PIEZÓMETRO 9.5 252.7 190 4.9 Fuente: Vector Perú S.A.C.

Cuadro N° 10.5: Parámetros físico-químicos de puntos de monitoreo - agua superficial marzo del 2010

MARZO DEL 2010

CÓDIGO CUERPO DE AGUA PARÁMETROS FÍSICOQUÍMICOS

TEMP. C.E S.T.D. PH

(°C) µs/cm pmm PU-CR-01 Afluente NW de Laguna Pistoro 16.4 18.2 - 7.59

PU-CR-02 Afluente NE de Laguna Pistoro (bofedal) 13.4 25.5 - 8.213

PU-CR-03 Laguna Pistoro 15.1 15.2 - 7.51

PU-CR-04 Afluente W de Laguna Pistoro (cascada) 14.6 16.3 - 7.37

PU-CR-05 Flujo de salida de Laguna Pistoro 18.7 17 - 7.61

PU-CR-06 Quebrada Yahuarmayo 12.5 64.2 - 5.11

PU-CR-07 Bofedal Quebrada Pallani (Ascancocha) 15.6 78.1 - 4.34

PU-CR-08 Bofedal Quebrada Chicorume 17.8 8.8 - 6.89

PU-CR-09 Riachuelo Quebrada Collpa 15.1 60.5 - 4.88

PU-CR-10 Quebrada Utunsa, afluente Collpa 7.5 13.8 - 5.59

PU-CR-11 Confluencia Utunsa-Parca Orjo (Collpa) 8.3 181.9 - 3.96

PU-CR-12 Quebrada Parca Orjo, afluente Collpa 5.6 35.7 - 3.6

PU-CR-13 Riachuelo Quebrada Umasapa 11.9 65.4 - 4.368

Fuente: Horizonte Consultores SCRL



Cuadro N° 10.6: Parámetros físico-químicos de puntos de monitoreo tomados en campo - agua superficial junio del 2010

JUNIO DEL 2010

CÓDIGO CUERPO DE AGUA PARÁMETROS FÍSICOQUÍMICOS

TEMP. C.E S.T.D. PH

(°C) µs/cm pmm PU-CR-01 Afluente NW de Laguna Pistoro 14.2 22 - 6.6

PU-CR-02 Afluente NE de Laguna Pistoro (bofedal) 7.1 38 - 6.7

PU-CR-03 Laguna Pistoro 11.3 21 - 6.3

PU-CR-04 Afluente W de Laguna Pistoro (cascada) - - - -

PU-CR-05 Flujo de salida de Laguna Pistoro 15.9 19 - 6.55

PU-CR-06 Quebrada Yahuarmayo 13.4 203 - 3.78

PU-CR-07 Bofedal Quebrada Pallani (Ascancocha) 17.8 106 - 3.93

PU-CR-08 Bofedal Quebrada Chicorume 11.8 14 - 5.65

PU-CR-09 Riachuelo Quebrada Collpa 13.9 81 - 4.35

PU-CR-10 Quebrada Utunsa, afluente Collpa 10.2 444 - 6.25

PU-CR-11 Confluencia Utunsa-Parca Orjo (Collpa) 9.5 311 - 3.5

PU-CR-12 Quebrada Parca Orjo, afluente Collpa 8.9 19 - 5.76

PU-CR-13 Riachuelo Quebrada Umasapa 14.6 90 - 4.09

Fuente: Horizonte Consultores SCRL

10.5 CONTROL DE CALIDAD DE LOS DATOS ANALÍTICOS

10.5.1 CORRELACIÓN ENTRE SÓLIDOS DISUELTOS, SUMA DE IONES Y LA CONDUCTIVIDAD

La suma de los iones, analizados por ICP-MS /OES y IC, tiene que ser similar a los sólidos totales disueltos (STD, mg/l), determinados gravimétricamente tras secado de la muestra a 104 ± 1 ºC., mayores divergencias ocurren sobre todo debido a errores en la cuantificación de los metales en el ICP-MS o por subestimación del HCO3. Mientras más alta sea la concentración de sólidos totales disueltos (STD en mg/l), más alta será la concentración de iones que pueden transportar carga y en consecuencia más alta la conductividad eléctrica (Cond. en μS/cm) medida in situ. Ambos parámetros correlacionan estrechamente y proveen así una buena corroboración mutua. Puntos lejos de la línea de correlación, indican un error en el análisis de uno de los parámetros.

10.5.2 MUESTRAS EN BLANCO (QA/QC)

Durante una campaña se suele preparar por lo menos dos muestras en blanco (B1 y B2) con agua destilada pura. Se les agrega los mismos preservantes, usando los mismos procedimientos de preparación como para las otras muestras en el campo, y al final son analizados en el laboratorio, junto con las otras muestras. Eso provee un mecanismo de QA/QC que ayuda a evaluar:

a) el error instrumental (ruido analítico y desplazamiento de fondo) y

b) la presencia de contaminantes en los frascos, filtros y preservantes utilizados.



10.5.3 ANÁLISIS DE DUPLICADOS (QA/QC)

Muestras duplicadas son obtenidos de algunos sitios para proveer una indicación de la varianza de cada parámetro analizado causado por:

a) Errores instrumentales.

b) Errores de muestreo.

Las pocas excepciones suelen ser concentraciones cerca del LD, donde pequeños errores insignificantes se magnifican a divergencias visibles entre las dos muestras. Los estándares con determinada concentración de parámetros, que utilizan los laboratorios por su propio QA/QC, proveen un control de calidad adicional. Esos resultados suelen ser prácticamente idénticos, porque son solamente afectados por el error instrumental, no por los errores del procedimiento de muestreo.

10.6 TIPOS DE AGUAS

Se puede clasificar las aguas mencionando solamente el más importante catión y anión, p.ejm. Ca-SO4, o mencionando los iones que superan cierto porcentaje. Lo más habitual es caracterizar el tipo de aguas mediante los iones que superan el 10 % c(eq). La nomenclatura empieza con el catión más importante, ordenando los siguientes cationes según su decreciente porcentaje y continuando igual con los aniones. El Al (Aluminio) y Fe (Hierro) a veces superan el 10 % c(eq) en aguas con pH < 4.5, debido a la previa oxidación de sulfuros de metales y la elevada solubilidad de metales en esas aguas ácidas.

10.7 QUÍMICA DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

Todas las muestras fueron analizadas por el laboratorio Corp Lab.

En la minería se investiga 2 sistemas geoquímicos, el “antes” y “después” de las actividades humanas:

A) QUÍMICA (INORGÁNICA) DE AGUAS NATURALES: La composición química de las precipitaciones es más o menos homogénea, excepto en pocos casos de extrema contaminación atmosférica, por ejemplo cerca de fundidores. Tras la infiltración del agua en el subsuelo, su composición química depende de la disolución de minerales y el intercambio de iones con el suelo y las rocas con las cuales tiene contacto durante su transporte. En la zona no saturada aumenta el PCO2 que - tras la recarga de las aguas subterráneas - controla muchas reacciones entre agua y rocas de los acuíferos. Mientras mayor tiempo permanecen las aguas subterráneas en el subsuelo mayores cambios existirán en su composición química. Las reacciones entre roca y agua dependen de las condiciones ambientales (T, pH, Eh, Cond). B) QUÍMICA DE AGUAS INFLUENCIADOS Y CONTAMINADOS POR LA MINERÍA Y OTRAS ACTIVIDADES HUMANAS. Drenaje ácido de roca (oxidación de sulfuros → acidificación de aguas → disolución de metales). Además



puede haber contaminaciones orgánicas (evitables) por hidrocarburos, disolventes, compuestos de nitrógeno, coliformes totales y fecales. Los contaminantes más comunes en zonas mineras son: Metales pesados (DAR: oxidación de sulfuros → acidificación de aguas → disolución de metales).

Compuestos de cianuro de la lixiviación.

Compuestos de nitrógeno (NH4+, NO3-, NO2-) de explosivos residuales y efluentes sépticos.

Hidrocarburos de almacenes de combustibles y accidentes.

Disolventes de almacenes.

Coliformes totales y fecales, principalmente aguas abajo de los campamentos

Cuando se investiga la calidad de aguas, es sobre todo para saber si la composición química es apta para diferentes usos, p.ejm. Consumo humano, consumo animal, regadío de vegetales, áreas de preservación de fauna y flora. Los límites permisibles para diferentes usos están ampliamente descritos en las pautas de DIGESA. Para aguas potables es preferible usar las normas internacionales de la OMS (WHO drinking water guidelines) o USEPA (US Environmental Protection Agency). La composición química e isotópica del agua se usa para determinar origen y génesis de diferentes aguas y de sus ingredientes disueltos, para analizar flujos, transporte y mezclas de aguas e ingredientes y para analizar reacciones químicas bajo diferentes condiciones ambientales. Se puede derivar que unidades geológicas e hidrológicas influenciaron al agua, el tiempo medio de residencia en los acuíferos y que contaminantes disminuyeron su calidad. Durante el flujo de las aguas subterráneas aumenta la concentración de iones disueltos y así la conductividad eléctrica. La composición química tiende a evolucionar hacia la de aguas marinas. Las especies dominantes de aniones cambian de forma característica:

HCO3- à HCO3- + SO42- à SO42- + HCO3- à SO42- + Cl- à Cl- + SO42- à Cl-. De ello resulta, que más tiempo permanecieron las aguas subterráneas en el subsuelo, por ello son más salinas. La influencia litológica sobre aguas subterráneas se muestra en el Cuadro Nº 10.7.

Cuadro N° 10.7: Influencia litológica sobre la composición de aguas subterráneas.

Roca

Arenisca

Caliza

Dolomita

Granito

Basalto

Esquisto

Marga

Arcilla y Cieno

Yeso / AnhidritaAlta salinidad (2000-4000 mg/l); SO4

2- anión dominante; Ca2+ catión dominante, seguido por Mg2+ o Na+; acre, no potable

Composición de las aguas subterráneas

Baja salinidad (400 mg/l); HCO3- anión dominante; Na, Ca2+, Mg2+ igualmente importante; buen sabor.

Bajasalinidad (300 mg/l); HCO3- anión dominante; Ca2+, Na+ cationes dominantes; buen sabor

Media salinidad (1200 mg/l); HCO3- y Cl- aniones dominante; Na+ y Ca2+ cationes dominantes; pobre

sabor pero potableContiene frecuentemente sal y yeso de roca. Alta salinidad (900-2000 mg/l); Cl- anión dominante,

seguido por SO42-; Na+ catión dominante; pobre sabor, a veces no potable

Baja salinidad (300-500 mg/l); HCO3- anión dominante; Na+, Ca2+, Mg2+ en concentraciones similares;

buen sabor.

Baja salinidad (500-800 mg/l); HCO3- anión dominante; Ca2+ catión dominante; buen sabor

Baja salinidad (500-800 mg/l); HCO3- anión dominante; Mg2+ igual a Ca2+; buen sabor.

Muy baja salinidad (300 mg/l); HCO3- anión dominante; Ca2+ y Na+ cationes dominantes; muy buen

sabor.



10.7.1 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

Se tomaron un total de 05 muestras de agua subterránea que fueron recolectados por la empresa Vector Perú S.A.C. entre el 14 y 16 de noviembre del 2009 (PU-02, PU-03, PU-04, PU-05 y PU-08). Todos los análisis de las muestras fueron realizadas por el laboratorio CORPLAB Environmental Analytical Services. En el Cuadro N° 10.8 se muestran las ubicaciones de los puntos de monitoreo de agua subterránea. La ubicación de las fuentes de muestreo de agua subterránea se visualiza en la Ilustración N° 09.

Cuadro N° 10.8: Ubicación de los puntos de muestreo de agua subterránea.

ESTACIÓN DE

MONITOREO DESCRIPCIÓN ESTE

(m) NORTE

(m) ALTURA (msnm)

PU - 02 PIEZÓMETRO 794000 8403286 4433.82

PU - 03 PIEZÓMETRO 793831 8403741 4472.83

PU - 04 PIEZÓMETRO 793166 8403293 4591.27

PU - 05 PIEZÓMETRO 793335 8403763 4539.78

PU - 08 PIEZÓMETRO 792869 8404784 4513.43

10.7.2 RESULTADO DE ANÁLISIS QUÍMICOS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

10.7.2.1 CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA El muestreo realizado en campo para este parámetro, reporta que los valores obtenidos en el mes de noviembre del 2009, al no contemplar las aguas subterráneas en el ECA categoría 4, se comparó con el ECA categoría 3 y se encuentran muy por debajo de los límites permitidos. Se observa en la Figura N°10.1 que la conductividad eléctrica varía entre 25.26 us/cm y 198.10 us/cm, el mayor valor se obtuvo en el piezómetro PU – 08. La variación de la conductividad eléctrica del inventario se muestra en la Ilustración Nº 11.

Figura N° 10.1: Variación de la conductividad eléctrica de agua subterránea – noviembre del 2009.



10.7.2.2 pH De las muestras analizadas en campo para este parámetro químico, reporta que los valores obtenidos varían entre 4.9 y 6.1 unidades de pH. El valor más elevado se obtuvo en los piezómetros PU – 03 y PU – 04 con 6.1unidades de pH, el valor más bajo se obtuvo en los piezómetros PU – 02 y PU - 08 con un valor de 4.9 unidades de pH; entiéndase que en época seca, las aguas de las quebradas tienden a la acidez, por ello no cumplen con los estándares de calidad de agua ECA categoría 4. La Figura N° 10.2, el Anexo VI y la Ilustración Nº 10 muestra la variación de pH del agua subterránea.

Figura N° 10.2: Variación del pH de agua subterránea - noviembre del 2009.

10.7.2.3 TOTAL DE SÓLIDOS DISUELTOS De las muestras analizadas en campo para este parámetro físico-químico, se ha obtenido el valor más elevado en el piezómetro PU – 08, con un valor de 190 ppm. El valor más bajo se obtuvo en el piezómetro PU – 04 con un valor de 10 ppm. En el piezómetro PU – 03 no se detectaron solidos disueltos. La Figura N° 10.3 muestra la variación del total de sólidos disueltos en el agua subterránea.

Figura N° 10.3: Variación del TDS del agua subterránea - noviembre del 2009.

10.7.2.4 TEMPERATURA

Los resultados obtenidos en campo para este parámetro, muestran valores de temperatura muy semejantes, siendo el valor más elevado en el piezómetro PU – 08 con 9.5 °C y el valor más bajo en el piezómetro PU – 05 con 6.4° C. Según los valores registrados, podemos decir que la temperatura promedio del agua en el mes de noviembre es de 7.56°C. La Figura N° 10.4 donde muestra la variación de la temperatura del agua en cada punto de muestreo



Figura N° 10.4: Variación de la temperatura de agua subterránea - noviembre del 2009.

10.8 QUÍMICA DE AGUAS SUPERFICIALES

10.8.1 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS DE AGUAS SUPERFICIALES

La red de muestreo hidroquímico se realizó en fuentes de agua superficial (ríos, quebradas y lagunas), dentro de la concesión en estudio y alrededores, los cuales hace un total de 13 puntos de monitoreo, 13 muestras en marzo y 12 muestras en junio las cuales fueron enviadas al laboratorio en la primera y segunda etapa de muestreo realizado en el 2010. La diferencia entre los puntos de monitoreo en los distintos meses se debe a que en el mes de junio, época de estiaje, no se presentó ningún flujo en el punto de monitoreo PUCR-04 por esta razón no se contabilizó para la segunda etapa. La ubicación de muestreo de agua subterránea se muestra en la Ilustración Nº 09. En el Cuadro N° 10.9 se muestran las ubicaciones de los puntos de monitoreo de aguas superficiales, así como la zona en donde están ubicadas.

Cuadro N° 10.9: Ubicación de los puntos de muestreo de agua superficial – 2010.

CÓDIGO CUERPO DE AGUA

COORDENADAS UTM-PSAD 56

ESTE NORTE ALTITUD

m.s.n.m

PU-CR-01 Afluente NW de Laguna Pistoro 790339 8404032 4 449

PU-CR-02 Afluente NE de Laguna Pistoro (bofedal) 790583 8404048 4 448

PU-CR-03 Laguna Pistoro 790329 8403670 4 405

PU-CR-04 Afluente W de Laguna Pistoro (cascada) 790299 8403666 4 445

PU-CR-05 Flujo de salida de Laguna Pistoro 790774 8403496 4 446

PU-CR-06 Quebrada Yahuarmayo 792978 8402308 4 302

PU-CR-07 Bofedal Quebrada Pallani (Ascancocha) 794143 8403202 4 437

PU-CR-08 Bofedal Quebrada Chicorume 794053 8403928 4 460

PU-CR-09 Riachuelo Quebrada Collpa 793992 8404890 4 398

PU-CR-10 Quebrada Utunsa, afluente Collpa 793091 8404972 4 487

PU-CR-11 Confluencia Utunsa-Parca Orjo (Collpa) 793278 8405150 4 469

PU-CR-12 Quebrada Parca Orjo, afluente Collpa 792863 8405170 4 518

PU-CR-13 Riachuelo Quebrada Umasapa 795172 8402750 4 302



10.8.2 RESULTADO DE LOS ANÁLISIS QUÍMICOS DE AGUAS SUPERFICIALES

10.8.2.1 CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

De los valores obtenidos en campo correspondientes a este parámetro, se tiene un valor máximo de 444 µs/cm para el punto de muestreo PUCR-10, ubicado en la Quebrada Utunsa, obtenido en el mes de junio y un valor mínimo de 8.8 µs/cm correspondiente al punto de muestreo PUCR-08 obtenido en el mes de marzo, ubicado en la Quebrada de Chicorume. La variación de conductividad eléctrica CE se muestra en las Ilustraciones Nº 15 y 16 en época lluvia y seca respectivamente. Los resultados correspondientes cumplen con los Estándares de Calidad Ambiental ECA categoría 4. La Figura Nº 10.5 muestra la variación de la conductividad eléctrica del muestreo realizado en marzo y junio del 2011.

Figura N° 10.5: Variación de la conductividad eléctrica de agua superficial, marzo - junio del 2010.

10.7.2.2 pH

De las muestras analizadas en campo para este parámetro químico, se ha obtenido un valor máximo de 8.213 unidad de pH para el punto de muestreo PUCR-02 correspondiente a la muestra tomada en el afluente de la Laguna Pistoro en el mes de marzo, y un valor mínimo de 3.50 unidad de pH para el punto de muestreo PUCR-11 correspondiente a la Confluencia Utunsa-Parca Orjo (Collpa) en el mes de junio.

Los resultados obtenidos correspondientes al mes de marzo muestran que los puntos de monitoreo PUCR-01, PUCR-02, PUCR-03, PUCR-04, PUCR-05 y PUCR-08 cumplen con los Estándares de Calidad Ambiental (ECA categoría 4).

Los resultados obtenidos correspondientes al mes de junio muestran que los puntos de monitoreo

PUCR-01, PUCR-02 y PUCR-05 cumplen con los Estándares de Calidad Ambiental (ECA categoría 4).También se observa que el punto de monitoreo PUCR-04 no presenta resultados por encontrarse sin flujo. Véase la Figura N° 10.6, La variación de pH se muestra en las Ilustraciones Nº 13 y 14 en época lluvia y seca respectivamente.



Figura N° 10.6: Variación del pH de agua superficial, marzo - junio del 2010.

10.7.2.3 TEMPERATURA

En cuanto a la temperatura muestreada para esta se obtuvo un valor máximo de 18.7°C para el punto de muestreo PUCR-05 ubicado en el flujo de salida de Laguna Pistoro, obtenido en el mes de marzo, y se encontró un valor mínimo de 7.10 ºC para el punto de muestreo PUCR-3 ubicado en la Laguna Pistoro. El punto de monitoreo PUCR 04 en el mes de junio no presenta flujo por ello no posee resultados. La Figura Nº 10.7 muestra la variación de la temperatura en los puntos de monitoreo.

Figura N° 10.7: Variación del Temperatura de agua superficial, marzo - junio del 2010.

10.9 REPRESENTACIÓN GRÁFICA

La representación gráfica de los resultados de la hidroquímica, nos provee de información sobre la distribución de los elementos y su evolución espacial y temporal en el sistema hídrico, ayuda a caracterizar los acuíferos y definir problemas ambientales y planear la remediación. El conocimiento de los procesos que ocurren en los ambientes acuáticos es fundamental para caracterizar y planear el manejo del recurso y en particular, para planear su aprovechamiento o su remediación. En el presente estudio se hace un análisis detallado de los resultados de la hidroquímica haciendo uso de los diferentes programas especializados como: RockWorks/15 v.2012.2.23 y AquaChem v.3.7, en este capítulo se hace una descripción detallada de los resultados de los diagramas de Piper y Stiff procesados



mediante el programa RockWorks/15 v.2012.2.23, los resultados se encuentran en el Anexo VI.

10.9.1 DIAGRAMA DE PIPER

La ilustración gráfica trilinear de Piper da información caracterizando las aguas por los % mili equivalentes de los iones mayoritarios (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, HCO3- y SO42-).La descripción del triángulo es la siguiente, en el triángulo de la izquierda los % meq aumentan en el sentido de las agujas del reloj, y en el triángulo de la derecha en sentido contrario. El diagrama fue elaborado mediante la aplicación del software Rockworks v.2009, que permite ver similitudes y diferencias. Se puede delimitar las aguas según sus composiciones y así distinguir los diversos tipos de agua de diferentes unidades geológicas e hidrológicas. En la trayectoria de las aguas se puede observar la evolución química y así clarificar tendencias y relaciones entre muestras. Entre grupos de aguas se reconocen mezclas alineadas entre los 2 componentes iníciales o se puede reconocer la precipitación o disolución de alguna sal por el desplazamiento de muestras. En la Figura N°10.8 se observa la clasificación Piper y en la Figura N°10.9 y Anexo 6.6 se observa el diagrama de Piper indicando los resultados obtenidos para cada punto de muestreo anteriormente mencionado.

Figura N° 10.8: Diagrama de Piper - Clasificación

TipoMagnesico

TipoCalcico

TipoSodico

MagnesicasCalcicas

ySodicas

Sulfatadasy/o

CloradasCalcicas

y/oMagnesicas

BicarbonatadasCalcicas

y/oMagnesicas

Cloradasy/o

SulfatadasSodicas

BicarbonatadasSodicas Tipo

Sulfatado

TipoBicarbonatado

Sulfatadas,Bicarbonatada

yClorada Tipo

Clorurado

CLASIFICACIÓN PIPER



Figura N° 10.9: Diagrama de Piper. Agua Subterránea-Época Lluvia.

El Diagrama de Piper detecta que prácticamente la mayor parte de las muestras pertenecen a la familia de las sulfatadas y/o cloradas, cálcicas y/o magnésicas. Las muestras de agua subterráneas perteneciente a los puntos de muestreo, PU - 04, PU – 05 y PU - 08,pertenecen a la familia sulfatadas y/o cloradas, cálcicas y/o magnésica; las muestras PU – 02 y PU – 03, pertenecen a la familia cloradas y/o sulfatadas sódicas. (Ver Anexo VI).



10.9.3 DIAGRAMA DE STIFF

Un segundo tipo de presentación gráfica de la química es el diseño Stiff, un polígono que muestra los mili equivalentes por litro de los mayores cationes por la izquierda y mayores aniones por la derecha. Mientras más lejos esté un punto del eje vertical cero, mayor la concentración del Ion y mayor el área del polígono. Se puede agregar un cuarto eje horizontal abajo para otros iones. Mayor detalle en el Anexo N° 6.7. Los diagramas Stiff pueden ser presentados como numerosos polígonos pequeños distribuidos sobre un mapa, ejm. sobre cada pozo, manantial u otro sitio de monitoreo, para dar una idea visual sobre la distribución de diferentes tipos de agua en el área del mapa. En el Diagrama de Stiff se aprecia que en las muestras PU – 02, PU – 03, PU – 04, PU – 05 y PU – 08, el anión predominante es el sulfato; y el catión predominante en las muestras PU -02, PU -03 es el sodio-potasio; y el catión predominante en las muestras PU – 04, PU – 05 y PU – 08 es el calcio. Siendo el sulfato (SO4-) un anión que se encuentra en casi todas las aguas naturales, la mayor parte de los compuestos sulfatados se originan a partir del contacto entre agua y roca, que contiene sales como sal Epsom (sulfato de magnesio), sal Glauber (sulfato de sodio) y yeso (sulfato de calcio) de las menas de sulfato. En la Figura N° 10.10 y en el Anexo 6.7 se muestra los diagramas de Stiff para el análisis del agua subterránea.

Figura N° 10.10: Diagramas de Stiff. Agua Subterránea–Época Lluvia.



10.10 APTITUD DE LAS AGUAS PARA EL RIEGO

La calidad del agua para regadío depende de varios factores que se interrelacionan. En tal sentido, no todas las aguas son aptas para el riego, dependiendo su mayor o menor bondad, no sólo del contenido iónico en calidad y cantidad, sino de una serie de factores, como son entre otros: la permeabilidad del suelo, su pH, tipo de cultivos a implantar, características climatológicas, sistemas de riego, sales solubles del suelo, etc. Se citarán las características más importantes, que sirven para establecer la calidad del agua para riego: • Concentración de sales solubles (C.E.) • Concentración relativa del sodio con respecto a otros cationes (R.A.S.). • Concentración de boro y otros elementos contaminantes. • Concentración de bicarbonato en relación con la suma de calcio y magnesio. En el Perú, para efectuar la clasificación de aguas para riego, se emplea las normas establecidas por el Laboratorio de Salinidad de los Estados Unidos de Norte América, y las guías de interpretación de la calidad del agua para riego, de la FAO. El procedimiento empleado por el U. S. Salinity Laboratory Staff de River-Side se basa en la concentración total de sales (C.E.) y el peligro de alcalinización del suelo (R.A.S.), resultando 16 categorías obtenidas de la combinación de las cuatro clases establecidas para cada una de estas variables.

10.10.1 CLASES DE AGUA SEGÚN LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

El agua de acuerdo a los valores de la conductividad eléctrica (C.E.) tiene una clasificación específica, que fue determinada por Wilcox y que se muestra en el Cuadro Nº 10.10.

Cuadro N° 10.10: Clasificación del agua para riego según Wilcox.

Calidad de Agua Conductividad Eléctrica (mmhos/cm)

Excelente Buena

Permisible Dudoso

Inadecuado

< 0,25 0,25 - 0,75 0,75 - 2,00 2,00 - 3,00

> 3,00

Desde el punto de vista de la conductividad como aptitud para riego, se ha determinado mediante comparación gráfica en el diagrama de Riverside que se muestra en la Figura Nº 10.8. De acuerdo a la clasificación de Wilcox el agua muestreada de todos los piezómetros en noviembre del 2009 está en el rango de “Buena” a excepción del piezómetro PU – 03 que tiene una clasificación de “Permisible”, como se muestra en el Cuadro Nº 10.11.

10.9.2 CLASES DE AGUA SEGÚN EL RAS Y LA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

El índice usado es la Relación de Absorción de Sodio (RAS) que expresa la relación entre los iones de Sodio y en relación con el Calcio y el Magnesio existente en el suelo. RAS se define con la siguiente ecuación:



(C) : concentración iónica en mol/m3 Na+ : Sodio. Ca2+ : Calcio. Mg2+ : Magnesio. Si las unidades son en meq/L, la suma de CCa2+ + CMg2+ debe ser dividida en mitad antes de la raíz cuadrada. Se muestra a continuación el cálculo del RAS en los puntos de monitoreo de aguas superficiales y subterráneas (véase el Anexo 6.4 y 6.5). CRITERIO DE SALINIDAD El grupo C1 son aguas con conductividad eléctrica entre 100 y 250 µs/cm, a este tipo de aguas se consideran de baja salinidad y es, por lo tanto, útil para el riego de cualquier cultivo y la mayoría de suelos. En la Figura N°10.12 se aprecia que todas las muestras de agua superficial pertenecen a este grupo por presentar baja conductividad eléctrica. El grupo C2 son aguas con conductividad eléctrica entre 250 y 750 µs/cm, a este tipo de aguas se consideran de salinidad media y puede usarse para el riego de cultivos a condición de que exista cuando menos, un lavado moderado de los suelos por lluvia. En la Figura Nº 10.11 se observa que la mayor parte de las muestras monitoreadas pertenecen a este grupo (PU – 02, PU – 04, PU – 05 y PU – 08). El grupo C3 son aguas con conductividad eléctrica entre 750 y 2250 µs/cm, este tipo de aguas se considera como “altamente salino” y sólo es aplicable a suelos con buen drenaje o cultivos altamente resistentes a las sales. En la Figura Nº 10.11 se observa que el único punto de muestreo perteneciente a este grupo es PU – 03. El grupo C4 son aguas con conductividad eléctrica entre 2250 y 4000 µs/cm. Agua de salinidad muy alta que en muchos casos no es apta para el riego. Sólo debe usarse en suelos muy permeables y con buen drenaje, empleando volúmenes en exceso para lavar las sales del suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad. CRITERIO DEL RAS El grupo S1 corresponde a aguas con valores de RAS 0 y 10 y tiene un bajo contenido de Sodio y son útiles para el riego de la mayoría de suelos y cultivos. Según los resultados obtenidos en el Cuadro Nº 10.11 correspondiente al análisis de agua subterránea y la Figura Nº 10.12, correspondientes a los meses de marzo y junio, se muestra con claridad que todos los puntos muestreados pertenecen a la familia S1. En el mes de marzo se ha determinado, que la calidad de agua, en todos los puntos de monitoreo es “excelente”; y para el mes de junio donde se obtuvieron 12 muestras superficiales, en la mayoría de casos la calidad de agua es “excelente”, excepto en las muestra superficiales de agua: PUCR-10 y PUCR -11, donde la calidad de agua es “buena”. Por todos los cálculos realizados podemos indicar que el agua presenta buenas características para el uso agrario, (véase el Anexo 6.5).

RAS = [CNa+] / [√(CCa2+ + CMg2+)/2]



Cuadro N° 10.11: Clasificación del RAS – Conductividad Eléctrica – agua subterránea 2009.

Cuadro N° 10.12: Clasificación del RAS – Conductividad Eléctrica – agua superficial 2010.

Época Seca Época Lluvia

PUNTOS DE MONITOREO

RAS Conductividad (µs/cm)

Calidad de agua

según la C.E.

(Wilcox)

Grupo RAS Conductividad (µs/cm)

Calidad de agua según la C.E. (Wilcox)

Grupo

PUCR-01 0.28 18.20 EXCELENTE C1-S1 0.62 22.00 EXCELENTE C1-S1



PUCR-04 0.25 16.30 EXCELENTE C1-S1 - - - -






PUCR-10 0.11 13.80 EXCELENTE C1-S1 0.26 444.00 BUENA C2-S1

PUCR-11 0.07 181.90 EXCELENTE C1-S1 0.29 311.00 BUENA C2-S2


PUCR-13 0.22 65.40 EXCELENTE C1-S1 0.18 90.00 EXCELENTE C1-S1 Fuente: Horizonte Consultores SCRL.

Época Lluvia

Estación de

control UBICACIÓN

Mg2+ mg/l

Mg2+ meq/l

Na+ mg/l

Na+ meq/l

Ca2+ mg/l

Ca2+ meq/l

RAS= Conductividad

(µs/cm) Conductividad

(mmhos/cm)

Calidad de agua según

la C.E. (Wilcox)

Grupo

PU - 02 tajo 3 1.10 0.09 5.60 0.24 4.60 0.23 0.61 395 0.40 BUENA C2-S1

PU - 03 tajo 2 0.20 0.02 2.30 0.10 1.10 0.05 0.53 1592 1.59 PERMISIBLE C3-S1

PU - 04 tajo 3 0.30 0.02 2.600 0.11 5.600 0.28 0.29 253 0.25 BUENA C2-S1

PU - 05 tajo 2 0.20 0.02 2.100 0.09 9.700 0.48 0.18 475 0.48 BUENA C2-S1

PU - 08 botadero desmonte

2.10 0.17 0.500 0.02 8.300 0.41 0.04 282 0.28 BUENA C2-S1

Fuente: Vector Perú S.A.C.



Figura N° 10.11: Diagrama de Riverside – agua subterráneo, Época Lluvia.

C2 - S4

C1 - S4

C3 - S4

C4 - S4

C1 - S3

C1 - S2

C1 - S1

C2 - S3

C2 - S2

C2 - S1

C3 - S3

C3 - S1

C3 - S2

C4 - S3

C4 - S2

C4 - S10

30

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

100 750 2250CLASE

Conductividad: micromhos/cm6(CEx10) a 25ºC

1 2 3 4

Bajo Medio Alto Muy Alto

PELIGRO DE SALINIDAD

12

34

Baj

oM

edio

Alt

o

M

uy

Alt

o

Rel

ació

n d

e ad

sorc

ión

del

so

dio

(R

AS

)

PE

LIG

RO

DE

SO

DIO

(A

LC

AL

I)

DIAGRAMA DE RIVERSIDE

LEYENDA

Noviembre del 2009Muestreo Realizado:

PU-02

PU-03

PU-04

Piezometro - Tajo 3

Piezometro - Tajo 2

Piezometro - Tajo 3

Piezometro - Tajo 2PU-05

250

PU-08 Piezometro - Botadero desmonte



Figura N° 10.12: Diagrama de Riverside – agua superficial Marzo - Junio del 2010.

10.11 COMPARACÍON CON LOS ECA

En el Anexo 6.1 se muestra el resumen de análisis químico, realizando la comparación de los resultados con el ECA categoría 4 para aguas superficiales, y para aguas subterráneas se hizo la comparación con el ECA categoría 3 al no contemplar aguas subterráneas en la categoría 4, y el reporte de calidad de agua entregado por el laboratorio CORPLAB Environmental Analytical Services. En los Cuadros Nº 10.13 y 10.14 se resumen las comparaciones de agua superficial de las épocas seca y de lluvia con el ECA categoría 4. En el Cuadro Nº 10.15 se resume la comparación de agua subterránea con el ECA categoría 3.

C2 - S4

C1 - S4

C3 - S4 C4 - S4

C1 - S3

C1 - S2

C1 - S1

C2 - S3

C2 - S2

C2 - S1

C3 - S3

C3 - S1

C3 - S2

C4 - S3

C4 - S2

C4 - S10

30

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

100 750 2250CLASE

Conductividad: micromhos/cm6(CEx10) a 25ºC

1 2 3 4

Bajo Medio Alto Muy Alto

PELIGRO DE SALINIDAD

12

34

Baj

oM

edio

Alt

o

M

uy

Alt

o

Re

laci

ón

de

ad

sorc

ión

del

so

dio

(R

AS

)

PE

LIG

RO

DE

SO

DIO

(A

LC

AL

I)DIAGRAMA DE RIVERSIDE

LEYENDA

Marzo del 2010

Muestreo Realizado de agua superficial

250

PUCR-01

PUCR-02

PUCR-03

PUCR-04

PUCR-05

PUCR-06

PUCR-07

PUCR-08

PUCR-09

PUCR-10

PUCR-11

PUCR-12

PUCR-13

PUCR-01

PUCR-02

PUCR-03

PUCR-05

PUCR-06

PUCR-07

PUCR-08

PUCR-09

PUCR-10

PUCR-11

PUCR-12

PUCR-13

Junio del 2010



Cuadro N° 10.13: Cuadro de comparación del agua superficial con el ECA categoría 4, marzo 2010.

RÍOS

Costa y Sierra

Aceites y grasas mg/LAusencia de

pelicula v isible

Ausencia de

pelicula v isible- - - - - - - - - - - - -

DBO5 mg/L <5 <10 - - - - - - - - - - - - -

Nitrógeno Amoniacal mg/L <0.02 <0.02 - - - - - - - - - - - - -

Temperatura Celsius

Oxígeno Disuelto mg/L >=5 >=5 7.55 7.12 7.7 6.96 7.42 6.9 6.54 6.37 7.2 5.88 7.7 7.8 7.35

pH 6.5 - 8.5 6.5 - 8.5 7.59 8.213 7.51 7.37 7.61 5.11 4.34 6.89 4.88 5.59 3.96 3.60 4.37

Solidos Disueltos Totales mg/L 500 500 - - - - - - - - - - - - -

Solidos Suspendidos T. mg/L <=25 <=25 - 100 - - - - - - - - - - - - -

Arsénico mg/L 0.01 0.05 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004

Bario mg/L 0.7 0.7 0.0032 0.0244 0.0044 0.0034 0.0065 0.0158 0.0432 0.025 0.0224 0.0507 0.2699 0.0813 0.0371

Cadmio mg/L 0.004 0.004 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0011 0.0003 0.0003 0.0003

Cianuro Libre mg/L 0.022 0.022 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

Clorofila A mg/L 10 --- - - - - - - - - - - - - -

Cobre mg/L 0.02 0.02 0.002 0.002 0.002 0.002 0.006 0.002 0.007 0.002 0.002 0.047 0.05 0.044 0.002

Cromo (VI) mg/L 0.05 0.05 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008

Fenoles mg/L 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

Fosfato Total mg/L 0.4 0.5

Hidrocarburos Ausente - - - - - - - - - - - - -

Mercurio mg/L 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001

Nítratos (N-NO3) mg/L 5 10 0.108 0.121 0.026 0.016 0.033 0.013 0.126 0.003 0.053 0.074 0.185 0.144 0.007

Nitrógeno Total mg/L 1.6 1.6 - - - - - - - - - - - - -

Níquel mg/L 0.025 0.025 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.01 0.002 0.009 0.002

Plomo mg/L 0.001 0.001 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.017 0.004 0.015 0.004

Silicatos mg/L --- ---

Sulfuro de Hidrógeno H2S mg/L 0.002 0.002 - - - - - - - - - - - - -

Zinc mg/L 0.03 0.03 0.0057 0.0036 0.0028 0.003 0.0102 0.008 0.0138 0.0037 0.0347 0.0433 0.0173 0.0302 0.0126

Coliformes Termo tolerant NMP/100mL 1000 2000 - - - - - - - - - - - - -

Coliformes Totales NMP/100mL 2000 3000 - - - - - - - - - - - - -

Exceden los Estándares de Calidad de Agua (D.S. 002-2008-MINAM)No Exceden los Estándares de Calidad de Agua (D.S. 002-2008-MINAM)Parámetro no medido -

ECA - CATEGORÍA 4 PUNTOS DE MONITOREOAGUA SUPERFICIAL - MARZO 2010

UNIDADPUCR-10 PUCR-11 PUCR-12 PUCR-13

Fisicoquímicos

PARÁMETROPUCR-04 PUCR-05 PUCR-06 PUCR-07 PUCR-08 PUCR-09

LAGOS Y

LAGUNASPUCR-01 PUCR-02 PUCR-03

Inorgánicos

Inorgánicos

Microbiológicos



Cuadro N° 10.14: Cuadro de comparación del agua superficial con el ECA categoría 4, junio 2010.

RÍOS

Costa y Sierra

Aceites y grasas mg/L Ausencia de pelicula visible


- - - - - - - - - - - -

DBO5 mg/L <5 <10 - - - - - - - - - - - -

Nitrógeno Amoniacal mg/L <0.02 <0.02 - - - - - - - - - - - -

Temperatura Celsius

Oxígeno Disuelto mg/L >=5 >=5 11.47 11.64 10.86 11.98 9.86 9.08 7.66 9.96 10.9 11.36 10.76 9.54

pH 6.5 - 8.5 6.5 - 8.5 6.6 6.7 6.3 6.55 3.78 3.93 5.65 4.35 6.25 3.50 5.76 4.09

Solidos Disueltos Totales mg/L 500 500 - - - - - - - - - - - -

Solidos Suspendidos T. mg/L <=25 <=25 - 100 - - - - - - - - - - - -

Arsénico mg/L 0.01 0.05 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004

Bario mg/L 0.7 0.7 0.0046 0.0277 0.0043 0.0037 0.0231 0.0481 0.0407 0.0293 0.0217 0.0436 0.3839 0.0546

Cadmio mg/L 0.004 0.004 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 0.0018 0.0014 0.0003 0.0003

Cianuro Libre mg/L 0.022 0.022 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

Clorofila A mg/L 10 --- - - - - - - - - - - - -

Cobre mg/L 0.02 0.02 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.062 0.049 0.017 0.002

Cromo (VI) mg/L 0.05 0.05 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008 0.0008

Fenoles mg/L 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0 0.001 0.001 0.001 0 0 0 0.001

Fosfato Total mg/L 0.4 0.5

Hidrocarburos Ausente - - - - - - - - - - - -

Mercurio mg/L 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001

Nítratos (N-NO3) mg/L 5 10 0.005 0.104 0.034 0.009 0.003 0.003 0.017 0.006 0.003 0.009 0.143 0.012

Nitrógeno Total mg/L 1.6 1.6 - - - - - - - - - - - -

Níquel mg/L 0.025 0.025 0.002 0.002 0.002 0.002 0.004 0.002 0.002 0.002 0.012 0.009 0.002 0.002

Plomo mg/L 0.001 0.001 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004

Silicatos mg/L --- ---

Sulfuro de Hidrógeno H2S mg/L 0.002 0.002 - - - - - - - - - - - -

Zinc mg/L 0.03 0.03 0.0007 0.0007 0.0007 0.0007 0.0141 0.0139 0.0042 0.0387 0.0624 0.0389 0.0028 0.0111

Coliformes Termo tolerant NMP/100mL 1000 2000 - - - - - - - - - - - -

Coliformes Totales NMP/100mL 2000 3000 - - - - - - - - - - - -

Exceden los Estándares de Calidad de Agua (D.S. 002-2008-MINAM)No Exceden los Estándares de Calidad de Agua (D.S. 002-2008-MINAM)Parámetro no medido -

Fisicoquímicos

Inorgánicos

Inorgánicos

Microbiológicos

PUCR-08 PUCR-09 PUCR-10 PUCR-11 PUCR-12 PUCR-13PUCR-02 PUCR-03 PUCR-05 PUCR-06 PUCR-07PARÁMETRO UNIDAD

ECA - CATEGORÍA 4 PUNTOS DE MONITOREOAGUA SUPERFICIAL - JUNIO 2010

LAGOS Y

LAGUNASPUCR-01



Cuadro N° 10.15: Cuadro de comparación de agua subterránea con el ECA categoría 3.

PARÁMETRO UNIDAD ECA

ÉPOCA LLUVIA

AGUA SUBTERRANEA

CATEGORÍA

3 PU - 02 PU - 03 PU - 04 PU - 05 PU - 08

ESTÁ

ND

AR

ES D

E C

ALI

DA

D D

E A

GU

A

Coliformes Totales NMP/100 mL 5000 17.000 17000.0 11000.00 - 170.000

Coliformes Fecales NMP/100 mL - - 20.000 20.000 - -

DBO5 mg/L 15 - - - - -

DQO mg/L 40 - - - - -

Oxígeno Disuelto mg/L ≥ 4 10.23 9.93 9.730 10.010 7.770

Nitratos mg/L 10 - 0.113 0.032 - -

Nitritos mg/L 0.06 - 0.031 0.027 - 0.005

Sulfuros mg/L 0.05 - - - - -

Fluoruros mg/L - 0.006 0.006 0.008 0.055 0.204

Silicatos mg/L - - - - - -

Cianuro wad mg/L 0.1 - - - - -

Cianuro libre mg/L - - - - - -

Cromo Hexavalente mg/L 1 - - - - -

Fenoles mg/L 0.001 - - - - -

Fosfatos mg/L 1 - - - - -

PCBs mg/L - - - - - -

Aceites y grasas mg/L 1 - - - - -

S.A.A.M. mg/L 1 - - - - -

TSS mg/L - - - - - -

Sólidos Totales mg/L - - - - - -

PAR

ÁM

ETR

OS

FÍSI

CO

-Q

UÍM

ICO

S

TEMP. AGUA (ºC) - 6.7 7.1 8.100 6.400 9.500

C.E. (µS) <2000 112.3 25.26 55.730 89.630 198.100

T.D.S. (ppm) - 107 - 10.000 98.000 190.000

pH - 6.5 - 8.4 4.90 6.10 6.10 5.20 4.90

Salinidad (ppm) (ppm) - - - - - -

ION

ES

Bicarbonatos mg/L 370 - - 4.400 - -

Carbonatos mg/L 5 - - 0.000 - -

Cloruros mg/L 100 - 700 0.185 0.330 0.277 0.435 0.149

Sulfatos mg/L 300 41.950 7.391 18.530 39.840 92.130

Sodio mg/L 200 5.60 2.30 2.600 2.100 0.500

Potasio mg/L - 6.90 1.50 1.300 1.800 3.300

Calcio mg/L 200 4.60 1.10 5.600 9.700 8.300

Magnesio mg/L 150 1.100 0.200 0.300 0.200 2.100

Manganeso mg/L 0.2 0.3824 0.082 0.512 0.143 0.20

Exceden los Estándares de Calidad de Agua (D.S. 002-2008-MINAM) No Exceden los Estándares de Calidad de Agua (D.S. 002-2008-MINAM) Parámetro no medido -



PARÁMETRO UNIDAD ECA

ÉPOCA LLUVIA

AGUA SUBTERRANEA

CATEGORÍA 3

PU - 02 PU - 03 PU - 04 PU - 05 PU - 08

ICP

(32

MET

ALE

S)

Aluminio mg/L 5 0.018 - 1.1390 2.9660 0.3630

Antimonio mg/L - 0.0010 - - - -

Arsénico mg/L 0.05 0.0017 - - 0.0956 0.0031

Bario mg/L 0.7 0.0220 0.0491 0.0355 0.0296 0.0146

Berilio mg/L 0.1 - - - - -

Bismuto mg/L - - - - - -

Boro mg/L 0.5 - 6 0.0084 0.0077 - 0.0077 0.0042

Cadmio mg/L 0.005 - - - 0.0009 -

Calcio mg/L 200

Cerio mg/L -

Cobalto mg/L 0.05 0.0044 0.0007 0.0063 0.0098 0.0038

Cobre mg/L 0.2 0.0154 0.0055 0.0725 0.1001 0.0055

Cromo mg/L 0.1 - - 0.0070 - -

Estaño mg/L - - - - - -

Estroncio mg/L - 0.0179 0.0090 0.0533 0.0365 0.0820

Fósforo mg/L - - - - - -

Hierro mg/L 1 4.984 0.323 6.166 0.498 26.5400

Litio mg/L 2.5 - - - - -

Magnesio mg/L 150 1.100 0.200 0.300 0.200 2.100

Manganeso mg/L 0.2 0.3824 0.082 0.512 0.143 0.20

Mercurio mg/l 0.001 - - - - -

Molibdeno mg/L - - - - - -

Níquel mg/L 0.2 0.0042 0.0077 0.044 0.013 0.004

Plata mg/L 0.05 - - - - -

Plomo mg/L 0.05 - - 0.0036 0.0482 0.0087

Potasio mg/L - 6.900 1.500 1.3000 1.8000 3.3000

Selenio mg/L 0.05 0.002 - 0.0009 - -

Silicio mg/L - 14.3500 6.5160 5.0180 8.3000 12.6500

Sodio mg/L 200 5.60 2.30 2.6000 2.1000 0.5000

Talio mg/L - 0.0034 0.0013 0.0004 0.0013 0.0010

Titanio mg/L - - 0.002 0.0018 - -

Uranio mg/L - - - 0.0006 0.0010 -

Vanadio mg/L - - - - - -

Zinc mg/L 2 0.073 0.021 0.4133 0.8304 0.0138

Exceden los Estándares de Calidad de Agua (D.S. 002-2008-MINAM) No Exceden los Estándares de Calidad de Agua (D.S. 002-2008-MINAM) Parámetro no medido -

La representación gráfica de los resultados de la hidroquímica, nos provee de información sobre la distribución de los elementos y su evolución espacial, y temporal en el sistema hídrico, ayuda a caracterizar los acuíferos y definir problemas ambientales y planear la remediación. El conocimiento de los procesos que ocurren en los ambientes acuáticos es fundamental para caracterizar y planear el manejo del recurso y en particular, para planear su aprovechamiento o su remediación.



11.0 HIDROGEOLOGÍA

Este capítulo contiene el desarrollo de las características hidrogeológicas del acuífero. Una de las características más importantes del flujo de agua subterránea en el proyecto Utunsa es: un acuífero de tipo libre y en medio fracturado, constituida por una zona fracturada brechada de lavas afaníticas y porfiríticas de composición andesítica. Los niveles de agua subterránea en la quebradas son relativamente someras de 4.95 a 6.8 m. y en las partes altas (tajos) se encuentran a profundidades de 120.7 y 140.2 m. sin embargo están a mayor altitud que las en las áreas de las quebradas, lo que indica que el sistema de recarga es el que se produce por la lenta infiltración de la lluvia desde la superficie. Para definir las características hidrogeológicas y el acuífero, se elaboró el mapa de hidroisohipsas (ver Ilustración Nº 25) y las secciones hidrogeológicas en base a la información de los registros litológicos (sondajes DDH, DM, geotécnico, piezómetros) y las características hidráulicas de los piezómetros instalados. Las secciones hidrogeológicas se muestran en la Ilustración N° 21, 22, 23 y 24.

11.1 GEOMETRÍA DEL RESERVORIO ACUÍFERO

11.1.1 FORMAS Y LÍMITES

La forma del acuífero de la zona de estudio, es de forma poligonal irregular con flancos escarpados y abruptos. Está delimitado lateralmente por discontinuidades estructurales tales como: intrusivos dioríticos, fallas, fracturas, planos de estratificación.

El acuífero está limitado verticalmente por el macizo rocoso (Andesita) de la formación Tacaza, que está a 80 a 145 m. en las partes altas (tajos) y 40 a 75 m. de profundidad en las quebradas, el cual actúa como base impermeable. En época de lluvia la infiltración es mayor lo que genera la recarga del acuífero fracturado. El movimiento del agua es complejo pero siempre es por la red de grietas interconectadas y a favor de diferencias de carga hidráulica o presión piezométrica.

11.2 EL MEDIO FRACTURADO

11.2.1 CARACTERÍSTICAS LITOLÓGICAS

Basándose en los resultados de los estudios geológicos, realizados para el presente estudio, así como del análisis de algunos perfiles litológicos, cartas geológicas, ha sido posible determinar la litología del acuífero.

Lavas afaníticas y porfiríticas.- Son lavas de textura afanítica (cristales muy pequeños) y de textura porfirítica (cristales de mayor tamaño).



Brechas Silíceas y Andesíticas.- Son brechas mixtas que consisten con fragmentos de sílice, andesitas con variaciones en alteración desde silicificadas, sericitizadas y argilizadas; la matriz está compuesto por arcillas, sericita, cuarzo y óxidos.

Depósitos Aluviales, coluviales y morrénicos.- Se depositan en las laderas de los valles y quebradas. Están compuestos por gravas, arenas, guijarros y cantos con dimensiones de 2 a 20 cm de diámetro y ocasionalmente mayores; los materiales están sueltos o pobremente aglutinados por matriz arenosa, limosa o limo arcilloso.

11.3 UNIDADES HIDROESTRATIGRÁFICAS

El sistema de agua subterránea se describe como unidades con características similares (litológicas, comportamiento hidráulico). La capacidad de identificar las principales unidades hidrogeológicas es esencial en la conceptualización del sistema de aguas subterráneas y para elaborar el modelo hidrogeológico conceptual para el proyecto Utunsa. En la zona del proyecto se identificó tres unidades hidroestratigráficas las cuales por su propiedad de conducir el flujo subterráneo, están dispuestas como se muestra en las secciones hidrogeológicas, las unidades hidroestratigráficas presentes en la zona de estudio son:

Acuífero Acuitardo Acuifugo

11.3.1 LITOLOGÍA

A ACUÍFERO Es la unidad geológica capaz de almacenar y transmitir agua, a través de sus grietas y/o fracturas, gracias a sus propiedades hidráulicas, el cual está conformado por brechas y tobas alteradas, fracturadas de composición andesítica con potencias de 40-160 metros que pertenecen en su mayoría a la unidad Sencca, y en minoría a la unidad Tacaza y depósitos cuaternarios. Determinadas a partir de los registros de perforaciones realizados en la zona. B ACUITARDO Es la unidad geológica semipermeable, de baja conductividad hidráulica que almacena agua pero la trasmite con mucha dificultad, el cual está conformado por andesitas diaclasadas, fisuradas, es una zona de transición que pertenece a la unidad Tacaza. Determinadas a partir de los registros de perforaciones realizados en la zona. C ACUIFUGO Es la unidad geológica incapaz de almacenar y transmitir agua, por sus propiedades hidráulicas, el cual está conformado por andesitas compactas con potencias no determinadas con los sondajes diamantinos que pertenecen a la unidad Tacaza y por los intrusivos dioríticos que afloran en superficie. Determinadas a partir de los registros de perforaciones realizados en la zona.

11.3.1 TIPO DE ACUÍFERO DEL PROYECTO

El acuífero del proyecto Utunsa es de tipo libre, determinado esto por los niveles de saturación encontrados a presión atmosférica. Adicionando que es de tipo fracturado a semi-fracturado por la



permeabilidad que presenta la roca y que va en descenso en relación con la profundidad como muestra los resultados de las pruebas hidráulicas. Para apreciar la disposición espacial de las unidades hidroestratigráficas estas se muestran en las Ilustraciones N° 21, 22, 23 y 24

11.4 EL NIVEL FREÁTICO

En el área del proyecto Utunsa se realizaron diversas instalaciones de piezómetros en el año 2009, los mismos que permitieron determinar el nivel freático en todo el ámbito del proyecto. En el Cuadro Nº 11.1 se puede observar el registro del nivel del agua subterránea en febrero del 2012. Los datos de los niveles de agua se plasmaron en las secciones hidrogeológicas, en el mapa de hidroisohipsas y en el mapa de isoprofundidad, el mismo que podrá mostrar el comportamiento del nivel freático en la zona de estudio, como se muestran en la Ilustración N° 21-24, 25 y 26 respectivamente.

Cuadro N° 11.1: Medidas de la profundidad del nivel de agua.

COD. UBICACIÓN

COORDENADAS (PSAD-56) COTA

TERRENO m.s.n.m.

NIVEL DE AGUA

FECHA P.R.

SUELO (m)

N. ESTÁTICO

ESTE NORTE Prof. (m)

m.s.n.m.

PU-01A Quebrada (Botadero de Desmonte) 791,276 8,404,065 4,523.09 2012 0.20 84.83 4,438.46

PU-02 Quebrada Pallani 794,000 8,403,286 4,433.82 2012 0.15 4.35 4,429.62

PU-03 Quebrada (Tajo 2) 793,831 8,403,741 4,472.83 2012 0.20 21.80 4,451.23

PU-04 Tajo 3 793,166 8,403,293 4,591.27 2012 0.15 120.08 4,471.34

PU-05 Tajo 2 793,335 8,403,763 4,539.78 2012 0.20 61.02 4,478.96

PU-06A Tajo 1 792,354 8,403,620 4,653.00 2012 0.15 139.64 4,513.51

PU-07 Quebrada (Botadero de Desmonte) 791,156 8,404,461 4,553.93 2012 0.20 49.10 4,505.03

PU-08 Quebrada (Tajos 4) 792,859 8,404,784 4,513.43 2012 0.20 6.20 4,507.43

11.4.1 MORFOLOGÍA DE LA NAPA

Con el objetivo de conocer la forma de la superficie piezométrica del manto estudiado y calcular las fluctuaciones de sus reservas, se elaboró el plano de hidroisohipsas del nivel freático (Ver Ilustración N° 25) que se ha basado en las medidas de la profundidad del nivel del agua en reposo y a las cotas topográficas de los piezómetros medidos en febrero del 2012, ver Cuadro N° 11.1, cuyo análisis permitió calcular la cota de la superficie piezométrica en metros sobre el nivel del mar y determinar el gradiente hidráulico, trazar las líneas de corriente, determinar la dirección y sentido del movimiento de las aguas subterráneas. La morfología de la napa establecida a partir del mapa de hidroisohipsas, muestra que los flujos de agua subterránea siguen sentidos impuestos por la configuración del acuífero, la localización de las áreas de



recarga y sus niveles de base. En las partes altas de las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani y Huayllani (Tajos 1, 2 y 3) las hidroisohipsas presentan valores desde 4,560 m.s.n.m. y en las zonas bajas de las microcuencas (quebradas) están en 4,260 m.s.n.m. calibrado con los piezómetros PU-01A, PU-02, PU-03, PU-04, PU-05, PU-06A, PU-07, PU-08.

11.4.2 PROFUNDIDAD DEL NIVEL FREÁTICO

La profundidad del nivel freático en el área del proyecto, en las partes altas (Tajos) PU-04 y PU-06A fluctúa entre 120.7 y 140.2 m., y en las partes bajas (quebradas) PU-02 y PU-08 fluctúa entre 4.9 y 6.8 m., en el Figura Nº 11.1 y en la Ilustración N° 26 se muestra la profundidad de los niveles de agua.

Figura N° 11.1: Mapa de isoprofundidad de agua subterránea



11.4.3 FLUCTUACIONES DEL NIVEL FREÁTICO

Las variaciones de los niveles freáticos generalmente tienen comportamiento estacional, es decir, varían de acuerdo a la época del año, elevándose mayormente en los meses de verano diciembre, enero, febrero, marzo (época de lluvia) debido principalmente a las precipitaciones mayores; sucediendo lo contrario en la época de menor precipitación mayo-octubre (época estiaje) donde el acuífero subterráneo va disminuyendo su recarga por ende su nivel freático por efecto de las bajas precipitaciones en la zona.

11.4.4 ZONAS DE RECARGA Y DESCARGA

El relieve topográfico juega un papel importante en la recarga del acuífero, las áreas de las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani, Millo-Yanama y Huayllani permiten la recepción de las precipitaciones que ocurren en el área, estas son de 1035.20 mm (año medio) que se encargan de alimentar anualmente al sistema acuífero mediante la infiltración del agua, a través de los suelos, fracturas y fallas, aunque es deficitario durante los meses de mayo, junio, julio, agosto, octubre y noviembre. La principal fuente de recarga del acuífero es: • Agua proveniente de la infiltración producto de las precipitaciones. • Agua proveniente de la infiltración de las lagunas Pistoro, Patacocha. Una manifestación importante del proceso de descarga del agua subterránea, es la existencia de algunas zonas de humedad como manantiales y bofedales que en forma local indican la proximidad del nivel freático y es la descarga del mismo. Se encontró un punto AU-6 en la quebrada Yahuarmayo que presenta alta descarga, posiblemente este asociado a la infiltración de las lagunas Patacocha, Pistoro y Cocha cocha ubicadas aguas arriba. Analizando los flujos por unidad de área, se determinó que la descarga media sobre el área considerada por el modelo es de 1.1 l/s/km2, este valor equivale a una recarga de 0.10 mm/día, la precipitación media anual generada para la zona del proyecto es de 1035.20 mm, y realizando estimaciones de recarga encontrando valores de recarga de 0.28 mm/día en la zona, el cual representa el 10% de la precipitación media anual. Las tasas de recarga del agua subterránea se encuentran por debajo de las típicas en la zonas alto andinas que se es aprox. el 10% de la precipitación.

11.5 DIRECCIÓN DEL FLUJO SUBTERRÁNEO

La Ilustración Nº 25 muestra las curvas de hidroisohipsas y direcciones de flujo subterráneo, donde se puede apreciar direcciones preferenciales con dirección este a este a lo largo de las microcuencas Yahuarmayo y Chicorume-Pallani. Tanto en la microcuenca Yahuarmayo, Chicorume-Pallani, Huayllani y Millo-Yanama la dirección de flujo está controlado por los cumbres y cerros, por estructuras y unidades geológicas presentes en la zona, con una gradiente hidráulica de 7.30 % en el área del proyecto, como se muestra en la Figura N° 11.2 y en la Ilustración 19.



Figura N° 11.2: Mapa de hidroisohipsas y flujo subterráneo.



11.6 SECCIONES HIDROGEOLÓGICAS (A-A’, B-B’, C-C’, D-D’)

11.6.1 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA A-A’

La sección A-A’ en el proyecto Utunsa abarca en su trayectoria la microcuenca Yahuarmayo y Pallani, con una orientación W-E, con una longitud de 4500 m, se inicia a la altura de la laguna Pistoro hasta la quebrada Pallani, como se muestra en la Ilustración Nº 21. La sección está conformada por 3 unidades hidrogeológicas: acuífero fracturado (Sencca con potencia de 125 m), acuifugo (Tacaza con potencia no determinada), y depósito cuaternario (con potencia de 38 m). En esta sección el nivel freático atraviesa las unidades Sencca, Tacaza y el depósito cuaternario, pero principalmente se encuentra en el Sencca como muestra los piezómetros PU-06A, PU-04 y PU-02 los cuales presentan niveles de agua a los 140.20, 120.68 y 4.95 m de profundidad respectivamente. Las permeabilidades determinadas para los diferentes tipos de acuíferos son: Acuífero fracturado es de 1.08x10-3 m/día (Sencca); valores inferidos para Acuitardo y acuifugo 10-5 m/día y 10-6 m/día (Tacaza), en base a las pruebas de permeabilidad realizado en los pozos mencionados (ver Cuadro Nº 9.4), y los valores inferidos es por presentar variación de la permeabilidad con la profundidad mostrando un descenso en sus valores, en la Figura N° 11.3 se muestra la sección A-A’.

Figura N° 11.3: Sección hidrogeológica A-A’.

11.6.2 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA B-B’

Esta sección presenta una orientación S-N y atraviesa transversalmente todas las microcuencas; con una longitud de más de 6500 m, ver Ilustración Nº 22. En esta sección el nivel freático atraviesa las unidades Sencca, Tacaza y el depósito morrénicos como confirma los piezómetros PU-04, PU-05 y PU-08 los cuales interceptaron flujos de agua a los 120.68, 61.62 y 6.80 m de profundidad respectivamente.

E

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 4500

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4700

4

4

4

4

4

W

4450

4500

4550

4600

4650

4750

4400

4350

4300

4250

4200

4150

4100

4050

4000

TAJO 1 TAJO 2

MICROCUENCA YAHUARMAYO MICROCUENCA CHICORUME - PALLANI

DISTANCIA (m)

ELE

VACI

ÓN

(m.s

.n.m

.)

Quebrada ChicorumeLaguna Pistoro

Quebrada Yahuarmayo

Cerro Umasapa

P2-06A

P2-04

P2-02

SEV-06



La sección conformada por 3 unidades hidrogeológicas: acuífero fracturado (Sencca con potencia variable y con media de 80 m), acuifugo (Tacaza con potencia no determinada), y depósito cuaternario (con potencia de 18 m). La conductividad hidráulica calculada para los diferentes tipos de acuíferos son: Acuífero fracturado es de 9.85x10-3 m/día (Sencca); permeabilidad estimada para Acuitardo 10-5 m/día (Tacaza) y acuifugo 10-6 m/día (intrusivo diorítico), como se muestra en la Figura N° 11.4 se muestra la sección B-B’.

Figura N° 11.4: Sección hidrogeológica B-B’.

11.6.3 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA C-C’

La sección C-C’ se origina en la microcuenca Millo y termina en la microcuenca Huayllani, con una orientación S a N, con una longitud de más de 6500 m, como se muestra en la Ilustración Nº 23. La sección está conformada por 3 unidades: acuífero fracturado (Sencca con potencia promedio de 65 m), acuitardo (Tacaza con potencia no determinada), y depósito cuaternario (con potencia de 16 m). El nivel freático abarca las unidades Sencca, Tacaza y el depósito aluvial, pero principalmente se encuentra en el Sencca como muestra los piezómetros PU-06A y PU-08 los cuales presentan niveles de agua a los 140.20 y 6.80 m de profundidad respectivamente. El valor de permeabilidades para los diferentes tipos de acuíferos son: Acuífero detrítico 5.79x10-2 m/día (cuaternario), acuífero fracturado 2.99x10-3 m/día (Sencca); valores inferidos para Acuitardo y acuifugo 10-

5 m/día y 10-6 m/día (Tacaza), en base a las pruebas de permeabilidad efectuado en los pozos mencionados (ver Cuadro Nº 9.4), y los inferidos de acuerdo a la variación de permeabilidad que presenta con respecto a la profundidad mostrando un descenso, en la Figura N° 11.5 se muestra la sección C-C’.

S N

4500

4550

4600

4650

4700

4750

4450

4400

4350

4300

4250

4200

4150

4100

4050

4000

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

4

4

4

3950

3900

PU-04

PU-05

PU-08

TAJO 3 TAJO 2

MICROCUENCA YAHUARMAYO MICROCUENCA CHICORUME - PALLANI MICROCUENCA HUAYLLANI

ELE

VA

CIÓ

N (

m.s

.n.m

.)

DISTANCIA (m)

Quebrada Huayllani

Cerro Utunsa

Quebrada Yahuarmayo

Cerro Chihuanima

Cerro Umasapa

Quebrada Collpa

MICROCUENCA MILLO - YANAMA

SEV-04

SEV-17

SEV-19



Figura N° 11.5: Sección hidrogeológica C-C’.

11.6.4 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA D-D’

Esta sección presenta una orientación W-E y atraviesa transversalmente las microcuencas Yahuarmayo y Chicorume; también atraviesa el botadero de desmonte y los tajos 4 y 5, con una longitud de más de 4500 m, ver Ilustración Nº 24. La sección muestra el nivel freático atravesando las unidades Sencca, Tacaza y el depósito aluvial como confirma los piezómetros PU-07 y PU-08 con niveles de agua a los 49.70 y 6.80 m de profundidad respectivamente. Está conformada por 3 unidades hidrogeológicas: acuífero fracturado (Sencca con potencia variable y con media de 65 m), acuifugo (Tacaza con potencia no determinada), y el acuífero depósito cuaternario (con potencia de 14 m). La conductividad hidráulica para los tipos de acuíferos son: para acuífero fracturado es de 1.68x10-3 m/día (Sencca); permeabilidad estimada para acuitardo y acuifugo es de 10-5 y 10-6 m/día (Tacaza) y depósito cuaternario 1.60-2 m/día, como se muestra en la Figura N° 11.6 se muestra la sección D-D’.

S N

4500

4550

4600

4650

4700

4750

4800

4850

4450

4400

4350

4300

4250

4200

4150

4100

4050

45

45

46

46

47

47

48

48

44

44

43

43

42

42

41

41

40

4000 40

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

3950

3900

40

39

39

PU-06A

PU-08

TAJO 1 BOTADERO

PAD

MICROCUENCA YAHUARMAYO MICROCUENCA HUAYLLANI

EL

EV

AC

IÓN

(m

.s.n

.m.)

DISTANCIA (m)'

Cerro Quellqaja

Quebrada Yahuarmayo

Cerro Umasapa

Cerro Parca Orjo

Quebrada Huayllani

MICROCUENCA MILLO - YANAMA MICROCUENCA CHICORUME - PALLANI

SEV-20



Figura N° 11.6: Sección hidrogeológica D-D’.

11.7 MODELO HIDROGEOLÓGICO CONCEPTUAL

El sistema hidrogeológico del proyecto Utunsa se recarga fundamentalmente a partir de la infiltración de las precipitaciones, y por infiltración de aguas a partir de los cauces superficiales. Los diferentes estratos en la zona de estudio, así como intrusivos presentes, cuerpos mineralizados, y diferencia de calidad de agua subterránea nos indica que se trata de un acuífero complejo, y que el modelo hidrogeológico y la utilidad del mismo será real luego de cumplir un programa de monitoreo continuo de varios ciclos hidrológicos y poder tener una data confiable; solo así podrá ajustar y calibrar el modelo en el tiempo. El modelo hidrogeológico conceptual se muestra en la Ilustración N° 20.

Figura N° 11.7: Modelo conceptual del proyecto Utunsa.

W E

4 5 00

4 5 50

4 6 00

4 6 50

4 7 00

4 7 50

4 4 50

4 4 00

4 3 50

4 3 00

4 2 50

4 2 00

4 1 50

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

5 00 1 0 00 1 5 00 2 0 00 2 5 00 3 0 00 3 5 00 4 0 00 4 5 00 4 5 00

4 1 00

4 0 50

4 0 00

4

4

4

4

P U -0 8

B O T A D ER O

T A J O 4 T AJ O 5

M IC R O C U E N C A Y AH UA RM A YO M IC R O C U E N C A C H IC O RUM E - P AL LAN I

EL

EV

AC

IÓN

(m

.s.n

.m.)

D IS T A N C IA (m )

C e rro U tu ns a

Q u e b ra da C o llp a

Q u e b rad a C h ico ru m e

PU -07

S E V -09

S EV -0 7

PAD DE LIXIVIACIÓNTAJO 2

DESMONTETAJO 1

BOTADERO DE

TAJO 5

TAJO 4

BOTADERO PEAT

DEPOSITO TEMPORALTOPSOIL

PRECIPITACIÓN

PRECIPITACIÓN

SISTEMA DE CARGA

SISTEMA DE CARGA

MICROCUENCAMILLO - YANAMA

MICROCUENCAYAHUARMAYO

MICROCUENCACHICORUME - PALLANI

MICROCUENCAHUAYLLANI

Lago Pistoro

ZONA DE DESCARGA

ZONA DE DESCARGA

ZONA DE DESCARGA

Qd

a. HU

AY

LL

AN

I

Qda

. YAHU

ARMAYO

Qda

. YA

HUARMAYO

Qd

a. C

HIC

OR

UM

E

Qda. C

OLL

PA

Qda. CHONTA

Qda

. MIL

LO

Qd

a. YA

NA

MA

TAJO 2

TAJO 2

TAJO 2

TAJO 2

TAJO 2

C° PUNCO

C° SORIMANA

C° HUISCACHANE

C° CHIHUANIMA

C° QUELLOJAJA

C° CHACHANI

C° UTUNSATAJO 3



12.0 MODELO HIDROLÓGICO GR2M

12.1 GENERALIDADES

La importancia de la aplicación de modelos matemáticos de generación de caudales medios mensuales en la microcuencas en estudio se basan en la interpretación del ciclo hidrológico que implica el conocimiento de sus componentes básicos, tales como evapotranspiración, infiltración, escorrentía subterránea, déficit de escurrimiento, agotamiento de la cuenca, etc. La cuantificación directa y/o medición en campo de estos parámetros es dificultosa, por lo que resulta más apropiado su estimación por métodos hidrológicos indirectos, como la aplicación del modelo determinístico de transformación precipitación-escorrentía. En la actualidad hay una tendencia hacia el desarrollo de modelos hidrológicos que tengan una mayor base de procesos físicos, y en los que también se contempla la variabilidad espacio-temporal de los distintos parámetros intervinientes. Sin embargo su potencialidad ha sido sobreestimada y en aquellos casos en que no exista una adecuada información básica sería más útil la aplicación de modelos más sencillos, con un menor número de parámetros (Ludwing y Walters, 1985) Los modelos empíricos deben ser calibrados para poder ser aplicados en ambientes distintos a los de su generación, debido a que sus parámetros generalmente no están relacionados directamente con las condiciones físicas de las cuencas donde han sido desarrollados.

12.2 MODELACION MATEMATICA–HIDROLÓGICA DE CAUDALES MEDIOS

MENSUALES

12.2.1 MODELACION DE LA MICROCUENCA UTUNSA

La necesidad de la aplicación de modelos matemáticos – hidrológicos de generación de caudales medios mensuales en la sub cuenca del Utunsa está sustentada en los siguientes aspectos: La información histórica disponible de caudales medios mensuales para este análisis son las series

históricas de la estación Angostura.

El hecho de contar con una sola estación de aforo del río colca, en la zona del proyecto nos sitúa en un punto de incertidumbre por contar solamente con una sola campaña de aforo y/o mediciones de caudal, no existiendo la real posibilidad de contrastar y validar la información disponible por comparación con otra serie de caudal aforado en la zona del proyecto.

Considerando la directa dependencia o relación de la escorrentía respecto a la precipitación en la

cuenca, es importante distinguir que la información de precipitación es más confiable que la hidrométrica, aspecto que nos impulsa a realizar modelaciones matemáticas que simulen dicha relación, es decir se emplee modelo determinístico de transformación lluvia-escorrentía, como el Modelo Hidrológico de Ingeniería Rural con dos parámetros a nivel mensual GR2M.

Es indispensable contar con una serie de datos hidrométricos más confiables desde el punto de vista estadístico. Los modelos determinísticos ofrecen esta bondad de generar una de series de



datos de caudal a partir de pocos parámetros hidrometeorologicos y con parámetros estadísticos más homogéneos, estos por ejemplo, “remueven” la correlación existente en la información histórica.

La interpretación del ciclo hidrológico en la sub cuenca del río Utunsa, implica el conocimiento de sus componentes básicos, tales como evapotranspiración real, infiltración, escorrentía subterránea, déficit de escurrimiento, agotamiento de la cuenca, etc. La cuantificación directa y/o medición en campo de estos parámetros es dificultosa, por lo que resulta más apropiada su estimación por métodos hidrológicos indirectos, como es la modelación matemática

12.3 GENERACIÓN DE CAUDALES MEDIOS

12.3.1 DESCRIPCIÓN DEL MODELO GR2M

La unidad de investigación en hidrología del Cemagref d’Antony (Francia), ha desarrollado una serie de modelos precipitación – escorrentía llamados modelos “GR” por Génie Rural. En 1983, Michel propuso un modelo global, lo más simple posible, para reconstruir los caudales diarios a partir de la precipitación y la temperatura (para estimar la evaporación). Posteriormente el modelo GR a continuado evolucionando presentando diferentes versiones como el GR1A, GR2M, GR3J, GR4J. El número indica el número de parámetros a modelar y la última letra el paso de tiempo: J (diario), M (mensual), A (anual). El modelo GR2M, es un modelo global que funciona a paso de tiempo mensual, y que depende de dos parámetros. Existen diferentes versiones del modelo GR2M, nosotros hemos elegido trabajar con la versión más reciente elaborada por Mouelhi (2003). De manera general este tipo de modelos son basados en la transformación de la precipitación - escorrentía por la aplicación de dos funciones: Una función de producción y una función de transferencia

(Ver Figura 12.1). Figura N° 12.1: Esquema de transformación de precipitación a caudal GR2M.

El modelo GR2M, es un modelo a dos reservorios donde:

La función de producción del modelo se organiza alrededor de un reservorio – suelo.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7

Función de

Producción

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7 0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7

Precipitación Precipitación Función de

Caudal de salida



La función de transferencia está gobernada por el segundo reservorio llamado reservorio de agua gravitacional donde el aporte es instantáneo al inicio del paso de tiempo, y luego el reservorio se vacía gradualmente. El nivel de este reservorio determina el caudal que puede liberar.

La arquitectura del modelo y las ecuaciones podemos observarlas en la Figura 12.2.

Figura N° 12.2: Arquitectura del modelo GR2M de Mouelhi (2003).

Fuente: CEMAGREF (www.cenagref.fr)

Los flujos entrantes (P) y salientes (ETP) del reservorio suelo (capacidad máxima X1) son calculados en base a estado de stock S. Una parte de la precipitación P1 corresponde a la diferencia entre P y la precipitación que ingresa en el suelo y otra parte P2 corresponde a la percolación. La suma de ambas P1 + P2 corresponden a la precipitación efectiva P3 que ingresa en el reservorio de agua gravitacional (capacidad máxima fijada en 60 mm). Un término de intercambio subterráneo es incluido dentro del modelo X2.

Finalmente el reservorio de agua gravitacional se vacía siguiendo una función cuadrática, dándonos como resultado el caudal de salida. Entonces los dos parámetros a optimizar son:

X1: capacidad del reservorio suelo en milímetros

X2: coeficiente de intercambios subterráneos (adimensional)

La evaluación de la calidad del modelo puede realizarse de manera cuantitativa o cualitativa: la evaluación cuantitativa consiste en determinar el mayor valor óptimo de una función objetivo o función criterio por técnicas de optimización. La función objetivo o criterio de evaluación resume los resultados de comparación entre los datos calculados y los datos observados en una sola cifra y la evaluación cualitativa se basa en la comparación grafica entre los valores calculados y los valores observados.



a) Criterio de Nash: Propuesto por Nash (1969), está dado por la fórmula:

100)

),,(

),,(

_1(2

1

2

tQobstQobs

tQcaltQobs

Nash

n

t

Dónde:

Qobs,t : Caudal observado

Qcalm,t : Caudal calculado

Qobs,t : Caudal observado medio

b) Criterio de balance de caudales observados/calculado

n

t

n

t

tQcal

tQobs

Bilan

1

1

,

,

Dónde:

Qobs,t : Caudal observado

Qcal,t : Caudal calculado

12.3.2 APLICACIÓN DEL MODELO GR2M

Para la aplicación del modelo hemos seguido los siguientes pasos: Datos de Ingreso: Como ya lo mencionamos con anterioridad los únicos datos de entrada que

requerimos en nuestro modelo son la precipitación y la evapotranspiración media mensual, y los caudales observados, para el control del modelo. Entonces nuestros datos de ingresos serán la precipitación mensual generada para la microcuenca Huayllany, microcuenca Chicorume Pallani, microcuenca Yahuarmayo, microcuenca Millo Yanama (1964-2011), la evapotranspiración media mensual generada calculada en base a la estación angostura (1964-2011), esta se realizó mediante una extrapolación de altitudes.

Inicialización del modelo: Hemos utilizado un año completo de inicialización, que permite atenuar totalmente los efectos de los primeros cálculos. Esto permite al modelo de tomar su funcionamiento normal. Durante el curso de este año los resultados del modelo no son tomados en cuenta para el cálculo de la función objetivo y los criterios de calidad.

Optimización del modelo: Para reproducir mejor los caudales, debemos optimizar los parámetros X1 (reservorio suelo) y X2 (coeficiente de intercambios subterráneos), para ello hemos usado la herramienta SOLVER de Excel, y como criterio de evaluación usaremos el criterio de Nash, y



adicionalmente el criterio de balance de caudal observado/simulado nos servirá para afinar los resultados de la optimización.

12.3.3 MODELACIÓN HIDROLÓGICA A NIVEL MENSUAL

Los modelos de balance de masa mensuales son herramientas muy importantes en manejo de recursos hídricos, el modelo GR2M a nivel mensual, se basa a partir de un esquema general de un modelo PMS (Parent Model Scheme). El modelo indican que los parámetros tienen más relevancia dentro del modelo en base a criterios de evaluación considerados como son: el “C”, el cual equivale a la Raíz del Error Cuadrático Medio (RMSE) sobre la varianza de las precipitaciones mensuales, cuando tiende a 0 es mejor, y el Nash Sutcliffe (NS), cuando tiende a 1 es mejor.


Se cuenta con información climatológica, con datos de precipitación, temperatura, viento y humedad relativa. Los datos de precipitación y temperatura fueron tomados de la estación Santo Tomas, lo cual deben ser lo suficientemente detallados para obtener mejores resultados. Precipitación: Los datos de precipitación se obtuvieron con base en series de tiempo mensuales de

estaciones pluviométricas y de la ecuación altitud-precipitación indicadas en el ítem 7.7 (fig. 7.31). Además se completaron los datos faltantes de la precipitación con el procedimiento del HEC 4, para el periodo 1964 - 2011.

Temperatura: La temperatura fue tomada a partir de los datos de la estación Angostura para una

serie de registros de 1963-2011. Evaporación: La estimación de la evaporación fue tomada a partir de la estación Angostura para una

serie de registros de 1963-2011.

12.3.5 ESTRUCTURA DEL MODELO

El modelo tiene una estructura muy simple y utiliza solamente un reservorio de producción, esto se debe a que al considerar una escala temporal (mensual), lo que se intenta analizar es el régimen del río y los procesos más relevantes para la generación del escurrimiento.



Figura N° 12.3: Valores requeridos para generación de caudal con el modelo GR2M.

12.3.6 CALIBRACIÓN DEL MODELO GR2M

El objetivo de la calibración es obtener valores óptimos de los parámetros incluidos en el modelo para lograr un sistema que sea lo más próximo al sistema real que el modelo representa. Es decir el proceso de calibración busca que haya un buen ajuste entre los datos observados y los simulados por el modelo. La calibración se realizó en base al Nash-Sutcliffe calculado sobre los valores de las láminas de escurrimiento (mm/mes) observados y simulados. Con el aforo realizado en campo en el periodo seco; la calibración del modelo se muestra en la Figura Nº 12.4 y el Cuadro Nº 12.1. Los resultados obtenidos para cada microcuenca de la calibración se muestran en el Anexo 3.5.

Cuadro N° 12.1: Comparativo de caudales generados vs simulados microcuenca Yahuarmayo.

Microcuenca Yahuarmayo Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total Caudal Generado 0.30 0.36 0.44 0.15 0.08 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04 0.05 0.07 1.71 Caudal Simulado 0.19 0.31 0.34 0.23 0.14 0.10 0.07 0.06 0.05 0.05 0.06 0.10 1.69

Station name Yahuarmayo

Catchment area (km²) 22.05

Model parameters Transformed Realx1: Capacity of the production store (mm) 7.40 1635.81x2: Water exchange coefficient (mm) 1.06 1.06

Initial valuesInitial level S0 in prod. store (max.: x1 mm) 817.90Initial level R0 in routing store (max.: 60 mm) 20

PeriodLength of the warm-up period (months) 12Length of the test period (months) 180Start date 01/1965End date 01/1980

Mean observed rainfall (mm/month) 61.8Mean observed PE (mm/month) 89.0Mean observed streamflow (mm/month) 16.7Mean root square transformed streamflow 3.6Mean logarithmic transformed streamflow 2.4

Efficiency criteria (%)Nash(Q) 51.2Nash(VQ) 54.9Nash(ln(Q)) 51.8Bias 99.7



Figura N° 12.4: Calibración del modelo hidrológico de la microcuenca Yahuarmayo (m3/s).

Las demás calibraciones para las micro cuencas Huayllani, Chicorume – Pallani, Millo – Yanama, se presentan en el Anexo 3.5. Se puede observar que existe una buena correlación entre el caudal simulado y el generado medido (R2=0.87) (Figura Nº 12.5) en la subcuenca Yahuarmayo, además podemos concluir que el modelo hidrológico reproduce bien los caudales en las microcuenca en estudio.

Figura N° 12.5: Correlación de los caudales simulados y generados medidos.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Cau

dal (m3/s)

Meses

Caudales Medios Mensuales (m3/s)

Caudal Generado Caudal Simulado

y = 0.6749x + 0.0451R² = 0.8757

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

Caud

al Sim

ulad

o (m

3/s)

Caudal Generado (m3/s)



12.3.7 NASH-SUTCLIFFE

Corresponde a una medida del rendimiento o eficiencia de un modelo simulado respecto a un modelo perfecto (la realidad). Se puede o no expresar en porcentaje (%), toma valores entre -∞ y 100 %. La eficiencia del modelo se debe a Nash-Sutcliffe. Este índice produce resultados menores o iguales a 1, si el resultado es 1 el ajuste es perfecto, si es cero el error es del mismo orden de magnitud que la varianza de los datos observados por lo que la media de los datos observados tendrá una capacidad predictora similar al modelo. Valores inferiores a cero implican que la media tiene una capacidad predictora más alta que el modelo (lo que implica desde luego que el modelo es muy malo). Este índice no es sensible al efecto de los valores proporcionales pero sigue siendo sensible a los valores extremos en la Figura Nº 12.6, se muestra el valor de eficiencia de Nash-Sutcliff.

Figura N° 12.6: Resultado de eficiencia de Nash-Sutcliff.

12.4 CALCULO DE CAUDALES

12.4.1 RESULTADOS DEL MODELO (CAUDALES MEDIOS)

Para el cálculo de los caudales medios mensuales de las microcuencas en estudio, se ha utilizado un modelo de Precipitación - Escorrentía (GR2M) modelo global que funciona a paso de tiempo mensual, que utiliza la precipitación total mensual, y que depende de dos parámetros de la función de producción y una función de transferencia. A continuación se muestra en el Cuadro Nº 12.2 los parámetros y las variables hidrológicas de ingreso para la simulación de caudales medios en las microcuencas en estudio.



Cuadro N° 12.2: Parámetros, variables Hidrológicas y resultados el modelo.

Los caudales medios mensuales se han simulado en las salidas de cada unidad hidrográfica, las cuales han sido calibradas en función a los caudales aforados, podemos observar que la mayor cantidad de escorrentía superficial se originan en las épocas de lluvia entre los meses de diciembre a abril y las bajas en los meses de estiaje, como se muestran en el Cuadro Nº 12.3.

Cuadro N° 12.3: Caudales medios mensuales simulados (L/s).

MICROCUENCA CAUDALES MEDIOS MENSUALES (l/s) CAUDAL

PROM. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

QDA. HUAYLLANI 77.2 120.9 129.7 80.3 44.2 31.8 22.3 16.6 15.7 18.1 20.1 43.0 51.7

QDA. CHICORUME-PALLANI 178.9 284.5 306.7 191.7 106.7 76.8 54.1 40.4 37.7 42.7 47.6 99.6 122.3

QDA. YAHUARMAYO 185.5 306.5 344.3 230.0 135.3 99.3 71.9 55.8 51.2 53.2 57.8 102.8 141.1

QDA. MILLO-YANAMA 215.4 341.1 365.6 225.6 124.4 89.4 62.8 46.9 44.0 50.4 56.6 120.3 145.2

12.4.2 CAUDALES BASE

En cuanto al flujo base también llamado caudal base es la porción de agua derivada del almacenamiento subterráneo o de otras aguas que se han retrasado en el tiempo y finalmente alcanzan el cauce (Sing, 1989). Se ha calculado empleando la relación de abatimiento Q = QoKt, donde Qo representa el caudal inicial, K coeficiente que representa el caudal mínimo y t el tiempo de inicio y final; cuyos resultados se muestran en el Cuadro Nº 12.4.

Cuadro N° 12.4: Caudal base mensuales (l/s) por microcuencas.

MICROCUENCA CAUDALES MEDIOS MENSUALES (l/s) CAUDAL

PROM. ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

QDA. HUAYLLANI 16.1 18.1 20.1 22.1 14.5 9.4 6.2 6.2 8.2 10.2 12.2 14.1 13.1

QDA. CHICORUME-PALLANI 38.9 43.7 48.6 53.4 35.1 22.7 14.9 14.9 19.7 24.5 29.3 34.1 31.7

QDA. YAHUARMAYO 50.8 56.4 62.0 67.6 47.2 32.5 22.7 22.7 28.3 33.9 39.5 45.2 42.4

QDA. MILLO-YANAMA 70.1 77.8 85.6 93.3 65.1 44.9 31.3 31.3 39.1 46.8 54.6 62.3 58.5

Es importante también destacar el rendimiento hídrico; que se define como la relación que existe entre la disponibilidad de agua y el área, siendo un indicador muy útil que determina la cantidad de agua producida

Micro Cuenca Generado GR2M Huayllani Chicorume_Pallani Yahuarmayo Millo ‐ Yanama

Area de la Cuenca (km²) 13.72 20.7 22.05 23.38

x1: Capacidad Prod. Almacena. (mm) 8.09 7.86 7.40 7.89

x2: Coeficiente Intercambio Agua (mm) 0.55 0.73 1.06 0.70

Dia Entrada 01‐1965 01‐1965 01‐1965 01‐1965

Dia Salida 01‐1980 01‐1980 01‐1980 01‐1980

Nash(Q) 54.42 55.03 51.23 55.75

Bias 96.22 97.47 99.68 97.37

Periodo de Simulación

Parametros del Modelo

Criterios de Eficiencia (%)



por km2 en cada una de las microcuenca en estudio, se muestra en el Cuadro Nº 12.5.

Cuadro N° 12.5: Rendimiento de Caudal /Km2.

Microcuencas Área Q promedio Rendimiento Hídrico

(km2) (l/s) (l/s/km2)

QDA. HUAYLLANI 13.72 51.66 3.77

QDA. CHICORUME-PALLANI 20.70 122.28 5.91

QDA. YAHUARMAYO 22.05 141.13 6.40

QDA. MILLO-YANAMA 23.38 145.20 6.21

12.5 CAUDAL ECOLÓGICO

En este estudio se define caudal ecológico, como el caudal mínimo que velará por la preservación de la naturaleza y el medio ambiente. También se denomina caudal ecológico, al volumen mínimo de agua por unidad de tiempo que puede escurrir en forma superficial por un curso fluvial, capaz de garantizar la conservación de la vida acuática fluvial actual y los usos ya establecidos. Los métodos hidrológicos son técnicas de escritorio basadas en relaciones matemáticas y estadísticas que hacen uso de información hidrológica diaria o mensual de un periodo considerable de registro. Dentro de las principales características de los métodos hidrológicos están su fácil aplicación, que requieren datos hidrológicos, su desventaja consiste en que no tienen en cuenta aspectos biológicos y geomorfológicos del cauce y en que establecen en algunos casos un caudal invariable en el tiempo. A continuación se describe la metodología basada en el aspecto hidrológico.

12.5.1 MÉTODO DEL 10%

Este método representa sólo un porcentaje del caudal medio anual y es constante a lo largo del año. Dentro de este método se incluyen reglamentaciones tales como la Ley de Agua Francesa que establece como caudal mínimo el 10% del caudal medio anual. A continuación se muestra en el Cuadro Nº 12.6 y en la Figura Nº 12.7, el caudal ecológico calculado para la microcuenca Huayllani, Chicorume – Pallani, Yahuarmayo y Millo - Yanama respectivamente.

Cuadro N° 12.6: Métodos de Caudales ecológico (l/s).

MICROCUENCA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC PROM_ANUAL

Huayllani 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 5.2 51.7

Chicorume - Pallani 12.2 12.2 12.2 12.2 12.2 12.2 12.2 12.2 12.2 12.2 12.2 12.2 122.3

Yahuarmayo 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1 14.1 141.1

Millo -Yanama 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 14.5 145.2



Figura N° 12.7: Caudales ecológicos (l/s).

0

2

4

6

8

10

12

14

16


Cau

dal (l/s)

Huayllani Chicorume ‐ Pallani Yahuarmayo Millo ‐Yanama



13.0 MODELO HIDROGEOLÓGICO

13.1 SIMULACIÓN NUMÉRICA TRIDIMENSIONAL DEL SISTEMA ACUIFERO

El desarrollo del modelo conceptual es el paso más importante en el modelamiento de acuíferos mediante el uso de programas de cómputo. El modelo conceptual es una representación simplificada de las características físicas e hidrogeológicas del sistema acuífero, así como su comportamiento hidrológico con un buen grado de detalle. Es importante bajo este concepto comprender el resumen idealizado del modelo de las condiciones de la cuenca y del acuífero subterráneo. Por supuesto se efectuaran algunas asunciones y simplificaciones a fin de representar múltiples proceso complejos. Las asunciones se requieren debido a que es imposible una reconstrucción completa del sistema acuífero en estudio. Consecuentemente en la formulación del modelo conceptual emplearemos el principio de simplicidad, de modo que sea lo más simple posible, manteniendo la suficiente complejidad para la representación adecuada de los elementos físicos del sistema acuífero y reproducir su comportamiento hidráulico y la respuesta frente a esquemas de bombeos, sequías, y cambios hidrológicos naturales y antrópicos, el que se muestra en la Ilustración N° 20 En la Figura Nº 13.1 se muestra el modelo de flujo tridimensional en la zona de estudio, en la cual se aprecian los componentes mineros, las cuales se encuentran distribuidos en las microcuencas: Yahuarmayo, Chicorume-Pallani y Huayllani.

Figura N° 13.1: Modelo Hidrogeológico de las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani y Huayllani.



13.2 SELECCIÓN DEL CÓDIGO DE MODELAMIENTO

El código de modelamiento es el programa que contiene los algoritmos para resolver numéricamente el modelo, muchos de ellos disponen de interfaces gráficos para el pre y post procesamiento de datos durante el modelamiento. El modelo matemático es la ecuación básica que rige el flujo en medios porosos saturados, los cuales en general son ecuaciones diferenciales parciales en el espacio y el tiempo. Consecuentemente, el modelo conceptual y el marco hidrogeológico conjuntamente ayudan a definir las condiciones de frontera para la solución del modelo matemático. En general los códigos de modelamiento son muchas veces muy complejos, tridimensionales, con base de datos interactivos, con variabilidad en el tiempo, los que incorporan lo siguiente: Medios para el ingreso de datos a fin de describir el dominio del modelo y las condiciones hidrológicas

en el espacio y el tiempo. Algoritmos numéricos para resolver el modelo matemático (la ecuación hidráulica del agua

subterránea) Medios para analizar los resultados de la simulación.

Se decide utilizar el software Modflow – Surfact v3.0 (Licencia HGSPERU S.A), que es un código de simulación por el método de diferencias finitas específicamente diseñado para reproducir caídas bruscas de nivel de agua.

13.3 DISEÑO DEL MODELO DE ACUIFERO

La construcción del modelo de flujo es el proceso de transformación del modelo conceptual a su forma matemática, a fin de simular el flujo del agua subterránea. El resultado requerido provendrá de la interacción entre el marco hidrogeológico, propiedades hidráulicas, procesos hidrológicos y condiciones de frontera diseñados en la etapa de conceptualización.

13.3.1 CONDICIONES DE FRONTERA

Las condiciones de frontera son restricciones impuestas sobre las mallas del modelo a fin de representar la interface entre el modelo, el acuífero y sus externalidades. Se ha identificado 1 tipo de condición de frontera de los 2 que comúnmente se emplea en modelos de acuíferos, las cuales son mostradas en la Ilustración N° 28. La primera condición de frontera corresponde a las zonas con cargas especificadas (Frontera de Primer Tipo 1 o de Dirichlet), en este tipo de condición de frontera la carga es impuesta o especificada y el modelo calcula el flujo a través de esta frontera o hacia o desde el dominio del modelo. Las quebradas con cursos de agua con estas características son: Qda Yahuarmayo, Chicorume, Pallani, laguna Pistoro.

13.3.2 DISCRETIZACIÓN DEL SISTEMA ACUÍFERO

El sistema acuífero ha sido discretizado siguiendo el esquema de solución de las ecuaciones de flujo mediante el método numérico de diferencias finitas. Este esquema contempla el uso de mallas



rectangulares y/o cuadradas cuyas dimensiones dependen de la cantidad de información disponible y la calidad de la misma. El Sistema Acuífero en el área de estudio ha sido discretizado mediante 66,528 celdas de con dimensiones de 25 m x 25 m, que cubre una superficie de 41.58 km2. Las zonas impermeables o sin flujo ha sido discretizado mediante 5,477.00 celdas de 25 m x 25 m cubriendo un área sin flujo de 3.42 km2. La zona asignada para circulación de agua ha sido discretizada por 61,051.00 celdas de 25 m x 25 m, cubriendo un área de 38.16 km2. La información gráfica del acuífero discretizado en diferencias finitas se muestra en la Ilustración N° 28.

13.3.3 NÚMERO DE CAPAS DEL ACUÍFERO

Las capas son empleadas en los modelos para representar las unidades hidroestratigráficas, los cuales son unidades geológicas con similares o diferentes propiedades. Para la modelación del Sistema Acuífero de la microcuenca Yahuarmayo se utilizará 06 capas de acuerdo al siguiente detalle: La primera y segunda capa superficial asignada al depósito cobertor con espesores menores a 38

m. cada uno según su disposición. La tercera y cuarta capa es la roca fracturada con espesor total de 76 m. El espesor de esta capa

fue asumido producto de la interpretación de los sondajes eléctricos verticales y la información de taladros hechos para la construcción de los piezómetros.

La quinta capa constituida por roca fracturada de 180 m. y la sexta capa constituida por el macizo rocoso impermeable también determinado por sondajes eléctricos verticales.

13.3.4 PROPIEDADES DEL ACUÍFERO ASIGNADAS AL MODELO

i) Conductividad Hidráulica

El proceso de asignación de la permeabilidad o conductividad hidráulica en el presente estudio tiene un caso especial puesto que se basará en la calibración de la teoría de flujo en el sistema, las permeabilidades se podrán discretizar de acuerdo a la calibración del sistema, es decir con el software Visual Modflow. La asignación de las permeabilidades variara de acuerdo a la variación de los niveles en el funcionamiento del sistema. En el Cuadro N° 13.1 se aprecia las permeabilidades usadas en el presente modelo hidrogeológico, los cuales son producto de las pruebas de bombeo realizadas por Vector Perú S.A.C (2009). ii) Rendimiento Específico (Yield Specific)

Para el proceso de simulación en régimen no estacionario se ha elaborado otro rango de zonas con valores homogéneos de rendimiento específico o también denominado porosidad efectiva o porosidad drenable, tratándose el sistema acuífero del proyecto Utunsa. Las áreas homogéneas fueron generadas con el algoritmo que dispone el Visual Modflow, cuyo valor homogéneo se consideró como Sy de 0.1.

13.3.5 ASIGNACIÓN DE LAS CONDICIONES DE FRONTERA AL MODELO

i) Asignación de la recarga del Acuífero

Tal como se mencionó en el modelo conceptual del acuífero, se ha estimado la recarga del sistema



acuífero Utunsa, en base al balance hidrológico realizado en la microcuenca y recalibrado por el modelo, habiéndose cuantificado la recarga a través de la zona de estudio para el año medio de 1035.20 mm.

Cuadro N° 13.1: Valores de conductividades hidráulicas determinadas en campo.

Código Ubicación Prueba Nº

Profundidad Vertical Tipo de

Prueba

Permeabilidad (K) Observación

(m) (m/día)

PU-1A Área de pozas de

soluciones

1 9 a 25.2 LCC 1.96E-01 Brecha

2 25 a 52 LCV 2.10E-02 Brecha/ Andesita

3 53.3 a 74.8 LU 2.66E-03 Brecha/ Andesita

PU-2 Tajo 2 1 26 a 51.6 LCV 5.79E-02 Grava/ Andesítica Argilizada


PU-3 Tajo 2 1 19.5 a 27.4 LCV 5.10E-01 Grava

PU-4 Tajo 3

1 14 a 25.5 LU 3.05E-02 Brecha/ Andesita Argilizada




PU-5 Tajo2

1 14.8 a 23.1 LCV 1.50E-02 Brecha/ Andesita/ Andesita Argilizada

2 28.9 a 55 LU 2.94E-02 Brecha

3 57.8 a 80.6 LU 1.35E-02 Brecha

4 100.7 a 125.6 LU 1.44E-02 Brecha

5 129.7 a 154 LU 1.64E-02 Brecha/ Andesita

6 156.7 a 175 LU 8.27E-03 Brecha

7 180.7 a 200.3 LU 1.08E-02 Brecha

PU-6A Tajo 1

1 12.7 a 25 LU 6.81E-03 Brecha

2 24.8 a 51.3 LU 9.33E-03 Brecha

3 54.4 a 72.4 LU 1.08E-03 Brecha

4 72.5 a 100 LU 2.99E-03 Brecha

PU-7 Área de PAD de lixiviación

1 11 a 25.2 LU 1.68E-03 Brecha

2 26 a 51 LU 1.33E-02 Brecha

PU-8 Botadero - Desmonte

1 7.3 a 25.3 LU 1.60E-02 Andesita Argilizada




13.4 CALIBRACIÓN DEL MODELO Y USO DEL MODELO

El proceso de calibración del modelo ha consistido en variar progresivamente los valores de recargas del acuífero bajo la asunción que las conductividades hidráulicas han sido estimados con una buena precisión a pesar que las incertidumbres generalmente pesan sobre las propiedades del acuífero entre ellos la conductividad hidráulica y rendimiento especifico, cuya distribución espacial en realmente heterogénea y



no se dispone generalmente de una densidad considerable de información como para emplear métodos geoestadísticos para su estimación regional. El progreso del buen ajuste entre las cargas observadas y calculadas generalmente son verificadas luego de cada corrida del modelo mediante la raíz media cuadrática normalizada RMS, la que es calculada mediante la división entre la raíz media cuadrática y la máxima diferencia entre las cargas observadas, cuya expresión es la siguiente:

Dónde:

RMS =

n

iiR

n 1

21 = Raíz media cuadrática; Ri= Xcal- Xobs

La raíz media cuadrática normalizada es expresada en porcentaje y es una medida más representativa del progreso de la calibración del modelo de acuífero. Se considera una buena calibración a un máximo RMS de 6.39 %, como se muestra en la Figura Nº 13.3.

13.4.1 CALIBRACIÓN EN RÉGIMEN PERMANENTE

El objetivo del modelo en régimen permanente es simular el estado no perturbado del sistema de agua subterránea es decir, antes del inicio de las operaciones de los Tajos 1, 2, 3, 4 y 5. La realización de la simulación en régimen estacionario es la de probar el Modelo Hidrogeológico Conceptual sin la complicación del comportamiento variable en el tiempo, y de brindar condiciones iniciales estables para la simulación en régimen transitorio. La información de los niveles freáticos utilizada para la calibración del modelo en régimen permanente se obtuvo de 08 piezómetros que se encuentran en la zona de estudio los cuales en el inventario de fuentes de agua. La información fue recolectada de piezómetros de observación con mediciones realizadas en la etapa de campo antes de las operaciones mineras, en el Cuadro N° 13.2 y en la Ilustración N° 19 se observa los puntos de monitoreo de agua subterránea utilizados como puntos de calibración durante el ajuste del modelo numérico en régimen permanente de los piezómetros monitoreados.

Cuadro N° 13.2: Ubicación y niveles freáticos de los piezómetros.

COD.

UBICACIÓN COORDENADAS (PSAD-56) ELEVACIÓN

(m.s.n.m.) N.E. (m)

ESTE NORTE

PU-01A Quebrada (Botadero de Desmonte) 791,276 8,404,065 4,523.09 84.83

PU-02 Quebrada Pallani 794,000 8,403,286 4,433.82 4.35

PU-03 Quebrada Chicorume 793,831 8,403,741 4,472.83 21.80

PU-04 Tajo 3 793,166 8,403,293 4,591.27 120.08

PU-05 Tajo 2 793,335 8,403,763 4,539.78 61.02

PU-06A Tajo 1 792,354 8,403,620 4,653.00 139.64

PU-07 Quebrada (Botadero de Desmonte) 791,156 8,404,461 4,553.93 49.10

PU-08 Quebrada Collpa 792,859 8,404,784 4,513.43 6.20



Otro criterio de ajuste es simular adecuadamente los caudales de flujo base en la quebrada Yahuarmayo, en el Capítulo 7 se detalla las estimaciones de caudales y en la Ilustración N° 08 se muestra la ubicación de los aforos. Un parámetro importante para la calibración del modelo en régimen permanente es la recarga al acuífero, durante la calibración se analizó la influencia del porcentaje de infiltración de acuerdo con las unidades hidrogeológicas presentes, es decir la roca regional y el material de cobertura. El porcentaje de infiltración se configuró en un rango de 10-40% de la precipitación media anual, estos valores se fueron ajustando durante el proceso de calibración en régimen permanente y transitorio. Los valores de infiltración finales para ambos materiales fueron: roca regional 10% y material de Cobertura 20%. En las Ilustraciones N° 30 - 36 se muestran las secciones elaboradas con Visual Modflow en régimen permanente, en la Ilustración N° 37, 38 y 39 se muestra la sección hidrogeológica post-cierre.

13.5 BALANCE DE MASA

El balance de masas es un control adicional de la aceptabilidad de la calibración del modelo en régimen permanente, es el error de balance de masa que corresponde a la diferencia entre todas las entradas y salidas de agua subterránea del modelo. En los modelos en régimen estacionario, los caudales de recarga menos la descarga debe tender a cero o ser esta diferencia mínima, en un buen modelo la discrepancia debe ser menor a 3%, en caso de ser mayor es probable que el modelo aún este inestable. Esta información, tiene dos componentes la primera es la recarga del acuífero producto de la infiltración de las precipitaciones y la segunda la descarga que corresponde a los afloramientos en la quebrada Yahuarmayo. Básicamente la recarga es proporcionada por la infiltración hacia el acuífero, el agua que cede el ríos es de un caudal de 0 m3/d, seguido de la recarga areal estimada en 8,367.745 m3/d. En cuanto a la descarga se tiene básicamente 2 componentes y son: la descarga en los ríos o quebradas con 7,693.838 m3/d y la ET con 2,060.414 m3/d. En la Figura N° 13.2 se observa el balance de masa obtenido del Visual Modflow para el proyecto Utunsa, considerando todos los parámetros hidráulicos e hidrológicos que a la fecha se tiene.

Figura N° 13.2: Balance de masas (Visual Modflow).



13.6 SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA MODELADA PROYECTO UTUNSA

El modelo hidrogeológico muestra diversas secciones luego de haber asumido parámetros reales, se observa en el gráfico una sección hidrogeológica mirando al norte. De la sección hidrogeológica se desprende, de color beige se puede observar las flechas de dirección de flujo subterráneo con velocidades de 0.3 m/d y se observa con dirección hacia el este. Asimismo de la misma sección también se desprende el water table que sería la base de color verdusco así como también el basamento el cual es el límite del modelo, como se muestra en la Figura Nº 13.3 y 13.4.

Figura N° 13.3: Sección hidrogeológica modelada E-E’ (fase inicial).

Figura N° 13.4: Sección hidrogeológica modelada D-D’ (fase inicial).

13.7 MODELAMIENTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN LOS TAJOS

13.7.1 CAMPO DE INVESTIGACIÓN Y MODELO CONCEPTUAL

13.7.1.1 RESUMEN DE CAMPO DE INVESTIGACIÓN La investigación hidrogeológica en el proyecto Utunsa (tajo 1, 2, 3 4 y 5) se realizó mediante técnicas geofísicas, mapeo geológico, evaluación hidrológica, reconocimiento de unidades hidrogeológicas, perforación e instalación de piezómetros, pruebas hidráulicas subterráneas e investigación hidroquímica, todas estas disciplinas nos permitieron elaborar el modelo conceptual desarrollado en el Capítulo 11. En



la zona del tajo se realizaron las siguientes investigaciones hidrogeológicas: Mapeo geológico de la zona de los tajos. Información de piezómetros cercano a los tajos, PU-02, PU-03, PU-04, PU-05, PU-06A. Revisión de la información de estudios anteriores donde se detallan las de permeabilidad de

Lugeon y Lefranc, en los piezómetros mencionados y otros. Medición de niveles freáticos.

Para el modelamiento del agua subterránea del área de estudio microcuenca donde se encuentra ubicado los tajos 1, 2, 3, 4 y 5 se han considerado: la conductividad hidráulica de las rocas y material de cobertura, niveles freáticos y trayectoria de los flujos de agua subterránea. UNIDADES HIDROGEOLÓGICAS Se han identificado tres unidades hidrogeológicas como se menciona en el Capítulo 11, las unidades hidrogeológicas se dividen en tres grupos según las características de las formaciones geológicas y a su comportamiento hidráulico. Características de las formaciones geológicas: se ha determinado un acuífero, acuitardo y un acuifugo, el primero formado por brechas y tobas alteradas, fracturadas, el segundo conformado por andesitas diaclasadas, fisuradas y el tercero por andesitas compactas. Comportamiento hidráulico: hay tres tipos de comportamiento hidráulico, acuífero libre, acuífero semiconfinado y confinado, en el proyecto Utunsa se ha determinado solo un comportamiento hidráulico y es un acuífero libre conformado por el material de cobertura y la roca fracturada de composición andesítica. Las unidades hidroestratigráficas fueron identificadas a partir de las observaciones de campo: Material de cobertura y primer estrato, conformado por brechas y tobas alteradas, fracturadas, con

permeabilidades de 2.10x10-02 m/día. La zona del acuífero, zona fracturada por brechas y andesitas diaclasas, fracturadas tiene una

permeabilidad de 4.99E-03 m/día. La zona de acuifugo, zona de roca compacta tiene una permeabilidad de 2.70E-04 m/día zona

impermeable. CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA EN LOS TAJOS Alrededor de los tajos 1, 2, 3, 4 y 5 se han inventariado tres piezómetros en el 2009, los cuales nos han permitido determinar la conductividad hidráulica de los tajos, en la Cuadro N° 13.1 se observa las conductividades hidráulicas obtenidas mediante pruebas de permeabilidad de Lugeon, Lefranc. NIVELES PIEZÓMETRICOS Y DIRECCIÓN DE FLUJO EN LOS TAJOS Los niveles piezométricos o freáticos con los que se calibro el modelo se observan en el Cuadro N° 13.2 y en la Ilustración N° 19 se observa las hidroisohipsas elaboradas a partir de los niveles piezométricos del modelo que siguen la dirección suroeste en la microcuenca Yahuarmayo, Chicorume-Pallani, donde también se muestra las líneas de flujo de agua subterránea; en la Ilustración N° 25 se observa la dirección de flujo de las aguas subterráneas.



13.7.2 MODELO NUMÉRICO DE LOS TAJOS

13.7.2.1 OBJETIVO El modelo en tres dimensiones realizado con Visual Modflow, tiene como objetivos:

Estimación de flujos de agua subterránea durante las operaciones de la mina. Para evaluar los impactos potenciales de desagüe de los tajos.

13.7.2.2 CONFIGURACIÓN DEL MODELO MODELO, MALLA Y CAPAS El sistema acuífero zona de las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani y Huayllani (tajos 1, 2, 3, 4 y 5), ha sido discretizado mediante 66,528.0 celdas de dimensiones de 25 m x 25 m, que cubre una superficie de 41.58 km2. Las zonas impermeables o sin flujo ha sido discretizado mediante 5,477.0 celdas de 25 m x 25 m cubriendo un área sin flujo de 3.42 km2. La zona asignada para circulación de agua ha sido discretizada por 61,051.0 celdas de 25 m x 25 m, cubriendo un área de 38.16 km2. La información gráfica del acuífero discretizado en diferencias finitas se muestra en la Ilustración N° 28. Para la modelación del sistema acuífero de las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani y Huayllani (tajos 1, 2, 3, 4 y 5) se utilizará 06 capas de acuerdo al siguiente detalle: La primera y segunda capa superficial asignada al depósito cobertor con espesores menores a 38

m. cada uno según su disposición. La tercera y cuarta capa es la roca fracturada con espesor total de 76 m. El espesor de esta capa

fue asumido producto de la interpretación de los sondajes eléctricos verticales y la información de taladros hechos para la construcción de los piezómetros.

La quinta capa constituida por roca fracturada de 180 m. y la sexta capa constituida por el macizo rocoso impermeable también determinado por sondajes eléctricos verticales.

CONDICIONES DE FRONTERA La primera condición de frontera corresponde a las zonas con cargas especificadas (Frontera de Primer Tipo 1 o de Dirichlet), en este tipo de condición de frontera la carga es impuesta o especificada y el modelo calcula el flujo a través de esta frontera o hacia o desde el dominio del modelo. Las quebradas con cursos de agua con estas características son: Qda del río Yahuarmayo, qda Chicorume y qda Pallani. RECARGA La recarga o infiltración de acuerdo con las unidades hidrogeológicas presentes en la superficie, es decir la roca regional y el material de cobertura. El porcentaje de infiltración se configuro en un rango de 10-40% de la precipitación media anual, estos valores se fueron ajustando durante el proceso de calibración en régimen permanente y transitorio. Los valores de infiltración finales para ambos materiales fueron: roca regional 10% y material de Cobertura 20%.

13.7.2.3 CALIBRACIÓN DEL MODELO Los niveles piezométricos fueron calibrados en régimen permanente mediante el método de cargas calculadas y cargas observadas Figura N°13.5.



Figura N° 13.5 Calibración de modelo por cargas calculadas vs cargas observadas.

13.7.3 SIMULACIÓN DE ESCENARIOS (INICIO, OPERACIÓN Y CIERRE DE LOS TAJOS)

De acuerdo a los componentes del proyecto Utunsa se han elaborado secciones mediante Visual Modflow, identificando las profundidades del nivel freático desde la fase de inicio, operación y cierre de los tajos 1, 2, 3, 4 y 5. Para el inicio de explotación el nivel freático se encuentra a la cota 4,490 msnm como se muestra en las Ilustraciones N° 25 y N° 29 y en las secciones hidrogeológicas modeladas A-A’, C-C’, D-D’, E-E’ (fase inicial). En la etapa de operación el nivel freático no se verá afectado por encontrarse muy por debajo de la cota del terreno y no se deprimirá seguirá en la misma cota como se muestra en la Ilustración N° 29 y en las secciones modeladas D-D’, E-E’ y G-G’ (fase operación). De acuerdo al modelo hidrogeológico se calcula que no existe desequilibrio hidrogeológico en operación, y al estar el nivel freático en la misma cota en la etapa de operación, tampoco existirá un desequilibrio en la fase de cierre de los tajos. En lo que respecta a la operación de minado, se prevé encontrar el agua subterránea a los 4,490 msnm, sin que se afecte en toda la etapa.



13.7.4 TRANSPORTE DE PARTICULAS

En la Ilustración N° 40 se observa la simulación de transporte de partículas (modpath), se ha simulado el vertimiento de un contaminante en cada componente minero, el movimiento del contaminante sigue las direcciones del flujo de agua, y los piezómetros instalados aguas abajo de cada componente y los piezómetros propuestos son los puntos de monitoreo y control de las aguas subterráneas. El tajo 1 será monitoreado por el piezómetro PU-06A y por el propuesto PPU-01, el tajo 2 será monitoreado por el piezómetro PU-04 y PU-02, el tajo 3 será monitoreado por el piezómetro PU-05 y PU-03, los tajos 4, 5 y el botadero de desmonte serán monitoreado por el PU-08 y el Pad de lixiviación será monitoreado por el piezómetro propuesto PPU-02. Cabe recalcar que los piezómetros propuestos del presente ítem son propuestos por HGS PERU S.A. para su implementación con fines de monitoreo hidrogeológico ambiental. En el ítem 15.4 Medidas de control y mitigación se describe los nuevos piezómetros y pozos propuestos, y en la Figura Nº 13.6 se muestra el transporte de partículas (modpath) de cada componente hacia los pozos y piezómetros propuestos.

Figura N° 13.6 Transporte de partículas (modpath) de cada componente.



14.0 SIMULACIÓN DE LLENADO DE LOS TAJOS 1, 2, 3, 4 Y 5

14.1 GENERALIDADES

Este capítulo no será desarrollado debido a la configuración topográfica de la zona de explotación de los tajos. Los tajos no sirven topográficamente como zonas de almacenamiento, puesto que la explotación de los mismos es del tipo media luna. Se deberá preveer el manejo del agua superficial mediante canales de coronación en la zona de los tajos, todo esto para manejar adecuadamente el agua de lluvia o precipitaciones. Las Ilustraciones Nº 25, 29, 37 y38, muestran las configuraciones de explotación y el nivel del agua subterránea.

Figura N° 14.1 Sección hidrogeológica modelada E-E’, zona tajos (fase inicial).

Figura N° 14.2 Sección hidrogeológica modelada E-E’, zona tajos (fase operación final).



15.0 IDENTIFICACIÓN Y MITIGACIÓN DE IMPACTOS

15.1 INTRODUCCION

El proyecto Utunsa está ubicado en los distritos de Haquira y Quiñota, en las provincias de Chumbivilcas y Cotabambas, departamento de Apurímac y Cuzco; encontrándose sus componentes mineros dentro de las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani y Huayllani, es importante identificar el estado natural del agua superficial y subterránea, y los impactos producidos durante las tres etapas: etapa del proyecto, etapa de operación y etapa de cierre de la mina. El agua superficial y subterránea es susceptible a la contaminación, al vertimiento de cualquier efluente minero, la cual provoca la contaminación del agua tanto superficial como subterránea de acuerdo a la zona donde esté ubicado cada uno de los componentes mineros, la contaminación será en menor o mayor proporción dependiendo del componente que realice dicha contaminación. En este capítulo se desarrollará los impactos que producirá cada uno de los componentes mineros en las dos épocas del año hidrológico (época seca y lluviosa).

15.2 IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS DE AGUA SUPERFICIAL

15.2.1 ETAPA DE PROYECTO

15.2.1.1 ÉPOCA SECA

15.2.1.1.1 TAJOS

El tajo 1 tiene un área total de 25.97 ha ubicada a la margen izquierda de la quebrada Yahuarmayo, los tajos 2, con un área total de 13.61 ha se ubica en la parte alta de las quebradas Yahuarmayo y Chicorume, los tajos 3, 4 y 5 sumando un área total de 15.45 ha, se ubican en la parte alta de las quebradas Chicorume y Pallani, en esta etapa los tajos se encuentran en condiciones naturales y ambientalmente estables. El principal impacto son las partículas de polvo originadas por los movimientos de tierra y la remoción de material superficial para la creación de los accesos, las cuales serán transportadas por el viento hacia los cuerpos de agua principalmente quebradas. Pero no hay impactos significativos debido a que las quebradas tributarias al cauce principal se secan y no muestran arrastre de partículas sólidas en la quebrada.

15.2.1.1.2 PAD DE LIXIVIACIÓN

El pad de lixiviación se encuentra ubicado en la parte alta de la quebrada Huayllani en el cerro Sorimana, en esta etapa el área del pad de lixiviación se encuentra en condiciones naturales y estables. El pad de lixiviación tiene un área total de 58.42 ha, en esta etapa los accesos creados para llegar al componente minero y su circulación es el principal impacto identificado, debido a la remoción de material



superficial que se realizarán en las laderas de los cerros Sorimana, modificando levemente la topografía existente, considerado como un impacto de baja consecuencia ambiental. En esta época las precipitaciones son nulas o escasas, siendo la evapotranspiración en esta época mayor que la precipitación. El principal impacto identificado son las partículas de polvos originados por la remoción de material superficial, las cuales serán transportadas por los vientos a los cuerpos de agua cercanos. Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas arriba y abajo de la ubicación del pad de lixiviación.

15.2.1.1.3 DEPÓSITO DE DESMONTE

El depósito de desmonte tiene un área total de 41.88 ha, ubicada en la parte alta margen izquierda de la quebrada Collpa. En esta etapa el botadero se encuentra ambientalmente estable. El principal impacto identificado son las partículas de polvos originados por la remoción de material superficial, las cuales serán transportadas por los vientos a los cuerpos de agua cercanos al depósito de desmonte. El punto de monitoreo más cercano se encuentra en la quebrada Collpa, el P-CR-12 tiene un pH de 5.76 y excede los estándares ECA 4 con concentraciones de plomo 0.004 mg/l (época seca). Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas arriba y abajo de la ubicación del depósito de desmonte.

15.2.1.2 ÉPOCA LLUVIOSA

15.2.1.2.1 TAJOS

En esta época las precipitaciones son del orden de 16.00 a 252.80 mm/mensual, en esta época la precipitación es mayor que la evapotranspiración, con un excedente climático (escorrentía + infiltración) de 763.30 mm/anuales. En esta época los caudales de las quebradas Yahuarmayo, Chicorume, Pallani se incrementan considerablemente, lo cual originan la erosión del suelo y el arrastre de partículas sólidas de tamaño pequeño al cauce principal, este proceso es mínimo ya que naturalmente ocurre este proceso por la intensidad y duración de las precipitaciones.

15.2.1.2.2 PAD DE LIXIVIACIÓN.

En esta época las precipitaciones son del orden de 16.00 a 252.80 mm/mensual, en esta época la precipitación es mayor que la evapotranspiración, con un excedente climático (escorrentía + infiltración) de 763.30 mm/anuales.



En esta etapa de proyecto solo los accesos creados para el pad de lixiviación, serán afectados por la lluvia y escorrentía que se produzca en ellos, el material removido creara sólidos suspendidos en el agua, pero este proceso es mínimo ya que naturalmente ocurre este proceso por la intensidad y duración de las precipitaciones. La aparición de manantiales y bofedales producto de la infiltración de las precipitaciones, estos cuerpos de agua son estacionales debido a que en la época de estiaje se secan. En esta etapa no se presentan impactos sobre el agua superficial debido a que no existen cambios en las redes de drenaje como consecuencia de las actividades de remoción superficial del terreno. Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas arriba y abajo de la ubicación del pad y evaluar la variabilidad con respecto a la época seca.


En esta época la precipitación es mayor que la evapotranspiración, con un excedente climático (escorrentía + infiltración) de 813.30 mm/anuales, y provocan el arrastre y la erosión de los suelos creando sedimentos de tamaño regular que desembocan en la quebrada Collpa, siendo un impacto natural provocado por la estación lluviosa. El punto de monitoreo más cercano se encuentra en la quebrada Collpa, el P-CR-12 tiene un pH de 3.60 y excede los estándares ECA 4 con concentraciones de cobre y plomo 0.044 mg/l y 0.015 mg/l (época lluvia). Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas arriba y abajo de la ubicación del depósito de desmonte.

15.2.2 ETAPA DE OPERACIÓN


15.2.2.1.1 TAJOS

En esta etapa el impacto al agua superficial será producido por el polvo generado durante las actividades de movimiento de materiales (mineral y desmonte) producto de las actividades mineras. Estas partículas de polvo serán transportados por los vientos hacia los cuerpos de agua más cercanos.


En cuanto al agua superficial no se realizará mayor impacto al agua superficial porque el PAD se encuentra impermeabilizado en la base, asimismo cuenta con un sistema de subdrenaje así un sistema de colección de manejo de agua superficial como son los canales de coronación, que se construirán en la base del PAD de lixiviación. Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas arriba y abajo de la ubicación del pad de lixiviación.




En esta etapa los botaderos crearan una elevación del terreno con el material estéril de la mina, el impacto producido será el polvo generado al vaciar el material, las cuales serán transportadas por los vientos produciendo partículas en suspensión en los cuerpos de agua aledaños al botadero. Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas arriba y abajo de la ubicación del pad de lixiviación.


15.2.2.2.1 TAJOS

Las depresiones producidas por la explotación del mineral no funcionarán como un reservorio, las precipitaciones producidas en esta época generan un excedente de agua, que es la escorrentía y la infiltración, se tiene los siguientes datos del cálculo del escurrimiento. El tajo 1 principal tiene un área de 25.97 ha, con una escorrentía de 138,760.31 m3. El tajo 2 principal tiene un área de 13.62 ha, con una escorrentía de 72,760.31 m3. El tajo 3 principal tiene un área de 13.00 ha, con una escorrentía de 64,651.51 m3. El tajo 4 principal tiene un área de 0.61 ha, con una escorrentía de 3,366.04 m3. El tajo 5 principal tiene un área de 1.84 ha, con una escorrentía de 10,153.30 m3.


En esta época el impacto es debido a las altas precipitaciones lo que originan un excedente hídrico, que es la escorrentía y la infiltración; se tiene para un año húmedo una escorrentía superficial de 289,760.31 m3 anuales. Este impacto no es significativo, con la instalación de un sistema de drenaje ayudara a captar las aguas superficiales y así evitar el ingreso al pad, así como la recolección de las aguas de escorrentía de las quebradas adyacentes mediante los canales de coronación, para proteger y garantizar el funcionamiento del pad de lixiviación. Además se realizará el mantenimiento del sistema de drenaje para limitar la erosión y el transporte de los sedimentos, retirando el material que ha sido colmatado u otro que obstruya el flujo de la escorrentía superficial.


En esta etapa el botadero de desmonte presenta una escorrentía de 187,335.52 m3 anuales durante un año húmedo. En cuanto al agua superficial no se realizará mayor impacto al agua superficial porque el botadero cuenta con un sistema de sub-drenaje así un sistema de colección de manejo de agua superficial como son los canales de coronación, que se construirán en la base del depósito. Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas arriba y abajo de la ubicación



del pad de lixiviación.

15.2.3 ETAPA DE CIERRE


15.2.3.1.1 TAJOS

En esta etapa el impacto al agua superficial será producido por el polvo generado durante las actividades de movimiento de materiales (mineral y desmonte) producto de las actividades mineras. Estas partículas de polvo serán transportados por los vientos hacia los cuerpos de agua más cercanos. En esta etapa con la finalización de la voladura, para crear las depresiones en los tajos por la explotación del mineral, y al paralizar las actividades mineras en ellos, el impacto a las aguas superficiales es nulo.


En esta etapa con la finalización de la explotación del mineral y la paralización de las actividades mineras, el impacto a las aguas superficiales es nulo. En esta etapa es importante realizar el seguimiento y el control de las aguas superficiales. La superficie final del pad de lixiviación se cubrirá con material estéril grueso de mina (material alcalino) no generador de drenaje ácido con el objetivo de aislar de los agentes oxidantes como el agua, oxígeno y además prevenir la erosión eólica y levantamiento de polvo desde la superficie del mismo hacia los cuerpos de agua aledañas al componente minero. Se recomienda implementar los puntos de monitoreo, para comparar los parámetros fisicoquímicos con la etapa de proyecto y analizar su variabilidad en el tiempo, como mínimo durante 5 años para garantizar la estabilización química.


En esta etapa de finalización de toda actividad minera, el impacto a las aguas superficiales es nulo. El material de topsoil servirá para revegetar la mayor cantidad de áreas afectadas, a la vez se implementará un sistema de drenaje superficial para evitar problemas de erosión y posterior pérdida de suelo en las orillas de los cauces. Es importante realizar en esta etapa el control y monitoreo de la calidad de agua en los cuerpos de agua cercanas al depósito de desmonte para evitar los daños a las aguas superficiales.




15.2.3.2.1 TAJOS

En esta etapa de cierre en los tajos 1, 2, 3, 4 y 5 las excavaciones producidas por la explotación del mineral no funcionarán como un reservorio y se producen escorrentías en todo el área de los tajos. Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas abajo de la ubicación de los tajos.


Es importante que el pad de lixiviación deba tener una estabilidad física y una estabilidad química, debido a que en esta época las lluvias son más intensas lo que originan la socavación del área, para evitar los riesgos de erosión y un eventual arrastre de los materiales. Por tal motivo es importante la mantención del sistema drenaje para la evacuación de las aguas de lluvia. Se recomienda implementar como puntos de monitoreo, como mínimo durante 5 años para garantizar la estabilización química.


En esta etapa el material estéril y la compactación de la misma minimizarán la eventual acidez de la escorrentía y así evitarán las infiltraciones de las lluvias. La escorrentía generada en el botadero será evacuado a través de un sistemas de drenaje que verterán las aguas a las quebradas más cercanas, a medida que se vaya avanzando el plan de cierre se realizarán estudios adecuados que sean necesarios para asegurar la estabilidad química de los botaderos con lo cual el impacto a las aguas superficiales es nulo. Se recomienda realizar campañas de aforos mensuales en esta zona aguas abajo de la ubicación de los tajos.

15.3 IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS DE AGUA SUBTERÁNEA

15.3.1 ETAPA DE PROYECTO


15.3.1.1.1 TAJOS

En esta etapa el impacto principal es la perforación diamantina con fines geológicos que es utilizada para determinar zonas mineralizadas, para este proceso se emplean aditivos de perforación, los cuales se degradan antes que se mescle con las aguas subterráneas.



Los niveles piezométricos son estables, establecemos que en esta etapa los niveles están en condiciones naturales. El nivel piezométrico en el tajo 1 está a 4,653.0 msnm, determinado a partir del piezómetro PU-06A. La recarga total del tajo 1 al acuífero en esta época es de 17,840.61 m3, al tajo 2 de 9,349.66 m3, al tajo 3 de 8,312.34 m3, al tajo 4 de 432,78 m3, al tajo 5 de 1,305.42 m3. La calidad del agua subterránea del tajo 1 va a ser controlado por el piezómetro existente PU-06A. Los tajos 2, 3, 4 y 5 van a ser controlado por los piezómetros PU-02, PU-04, PU-03, PU-05 y PU-08 respectivamente. No se prevee mayor impacto al agua subterránea.


En esta etapa el impacto principal es la perforación diamantina con fines geotécnicos, que es utilizada para determinar el estado del macizo rocoso en condiciones naturales, para este proceso se emplean aditivos de perforación los cuales se mezclan con el agua subterránea y se degradan luego de 24hr. Establecemos que en esta etapa los niveles están en condiciones naturales. De acuerdo al mapa de hidroisohipsas generado por el modelo numérico muestra que el nivel freático en la zona del pad está entre los 4490 y 4510 msnm, por las escasas precipitaciones en esta época, siendo la evapotranspiración mayor que la precipitación se asume que los niveles están en condiciones naturales. La recarga que se produce en esta época, en el área de 58.42 ha (área de influencia directa), es de 32,699.45 m3, calculado para año seco de acuerdo al balance hídrico elaborado para el pad de lixiviación (véase Anexo IV), por las escasas precipitaciones en esta época, siendo la evapotranspiración mayor que la precipitación. En esta zona no se realizó la instalación de pozo de monitoreo, se recomienda perforar e instalar piezómetros con fines ambientales e hidrogeológicos


El impacto principal es el sondaje geotécnico, que es utilizada para determinar la estabilidad del macizo rocoso en condiciones naturales, para este proceso se emplean aditivos de perforación los cuales se mezclan con el agua subterránea. Los niveles piezométricos son estables, establecemos que en esta etapa los niveles de agua subterránea están en condiciones naturales. El nivel freático en el depósito de desmonte está entre 4510.0 msnm, calibrado a partir del piezómetro PU-08. La recarga que se produce en esta época, en el área de 41.88 ha (área de influencia directa), es de 26,063.06 m3, calculado para año seco de acuerdo al balance hídrico elaborado para el depósito de



desmonte (véase Anexo IV), por las escasas precipitaciones en esta época, siendo la evapotranspiración mayor que la precipitación.


15.3.1.2.1 TAJO

En esta época los niveles piezométricos aumentarán, por las infiltraciones producidas por las precipitaciones, el principal impacto para esta esta etapa son las perforaciones diamantinas realizadas en estas áreas. La recarga al acuífero en el área del tajo 1 en esta época es de 17,840.61 m3, del tajo 2 en esta época es de 9,349.66 m3, del tajo 3 en esta época es de 8,312.34 m3, del tajo 4 en esta época es de 432.78 m3 y del tajo 5 en esta época es de 1,305.42 m3.


La infiltración producto de las precipitaciones de esta época incrementaran los niveles piezométricos, el principal impacto son las perforaciones diamantinas realizadas en esta área. La recarga al acuífero en el área del tajo 1 en esta época es de 62,353.98 m3, de acuerdo al balance hídrico elaborado para el pad de lixiviación (véase Anexo IV), las precipitaciones en esta época son más intensas, siendo la evapotranspiración menor que la precipitación.


En esta etapa no hay impactos adicionales a las perforaciones, las recargas aumentarán al igual que los niveles piezométricos, la recarga del depósito de desmonte es de 45,982.36 m3.

15.3.2 ETAPA DE OPERACIÓN


15.3.2.1.1 TAJOS

El impacto en esta etapa es nulo porque no existirá abatimiento del nivel freático, debido a que agua subterránea se encuentra a profundidad 4490.0 msnm con respecto a las cotas inferiores de los planes de minado del 1er al 4to año 4566.0 msnm, por lo que no será necesario extraer el agua mediante bombeo ya que no interfiere con las operaciones mineras. El nivel del agua subterránea en la zona de los tajos no descenderá mientras dure la vida útil de los tajos. El piezómetro existente PU-06A y piezómetro propuesto PPU-01 evaluaran la variabilidad del nivel freático y la calidad del agua subterránea en el área del tajo en la etapa de operación, realizando la comparación entre los parámetros naturales y la variación de los parámetros producidos por los planes de minado.




La impermeabilización de la base y el sistema de drenaje que tiene el pad, que va hacia las pozas de tratamiento, evitan la infiltración hacia el acuífero, el impacto a las aguas subterráneas es nulo debido a la impermeabilización, los 32,699.45 m3 que deberían infiltrarse en esta época se convierten en escorrentía y van hacia las pozas de grandes eventos. En esta época seca la evapotranspiración es mayor a la precipitación. Para el monitoreo del pad de lixiviación en esta etapa se realizará con el piezómetro propuesto PPU-02 con fines ambientales, realizando la comparación de los parámetros naturales y la variación en el tiempo.


La impermeabilización al momento de la construcción y del inicio de operaciones del depósito de desmonte creando una elevación del terreno con el material estéril y a la construcción de canales de coronación y cunetas, disminuirá notablemente la infiltración en esta área, la generación de aguas acidas por los estériles de mina serán derivados por los canales y cunetas hacia pozas o planta de tratamiento, evitando la contaminación del acuífero. En esta época el impacto a las aguas subterráneas es nulo, al no producirse infiltración debido a la ausencia de lluvias en esta época, y la evapotranspiración es mayor a la precipitación. El piezómetro existente PU-08 monitoreara las aguas subterráneas con fines hidrogeológicos y ambientales.


15.3.2.2.1 TAJOS

En esta época ocurrirá un incremento del nivel freático debido a la infiltración a partir de las precipitaciones estacionales en el área, pero esto se realizara de forma natural, por no tener interferencia con las tareas de minado, al estar el nivel freático muy por debajo de los niveles de cota de los planes de minado, como anteriormente se ha descrito y como se muestra en la Ilustración Nº 37 y 38. La variación del nivel freático cambiará la dirección de flujo, la condición de la dirección está controlada por los tajos, otro impacto es la disminución del caudal de los manantiales muy cercanos. El piezómetro existente PU-06A y piezómetro propuesto PPU-01 se utilizara para monitorear las aguas subterráneas en el área del tajo 1, el piezómetro PU-04 y el PU-02 para monitorear el tajo 2, el PU-03 y PU-05 para monitorear el tajo 3 y los tajos 4 y 5 también se monitorearan con el PU-08.


El impacto producido al agua subterránea en el área del pad de lixiviación es nulo. Gracias a la impermeabilización y el sistema de drenaje que tiene el pad, que va hacia las pozas de tratamiento y evitan la infiltración hacia el acuífero, la recarga en el área del pad para esta época es de 62,353.98 m3



que deberían infiltrarse en esta época se convierten en escorrentía y van hacia las pozas de grandes eventos. El piezómetro propuesto PPU-02 servirá para monitorear el nivel freático y calidad del agua para evaluar su variabilidad en el tiempo en el área del pad de lixiviación.


En esta época la impermeabilización en la base de los depósitos y la construcción de canales de coronación y cunetas durante su vida útil, disminuirá notablemente la infiltración en estas áreas, la generación de aguas acidas por los estériles de mina serán derivados por los canales y cunetas hacia pozas o planta de tratamiento, evitando la contaminación del acuífero. No se prevee mayor impacto al agua subterránea en esta etapa de operación y del componente minero. La descarga calculada para el depósito de desmonte es de 45,982.36 m3 se convertirá en escorrentía superficial por la impermeabilización de la base y los canales de coronación. El piezómetro instalado PU-08 deberá recolectar información mensual del nivel freático y calidad del agua para evaluar su variabilidad en el tiempo.

15.3.3 ETAPA DE CIERRE


15.3.3.1.1 TAJOS

Los tajos 1, 2, 3, 4 y 5 después de las actividades mineras ninguno posee volumen de almacenamiento de aguas por sus diseños, al no almacenar las aguas de las precipitaciones que son mínimas en esta época, la infiltración de estas aguas es casi nula. En esta etapa es importante hacer estudios que sean necesarios para establecer la estabilización química de los tajos.


En esta etapa con la paralización de las actividades mineras, el impacto a las aguas subterráneas es nulo. La superficie final del pad de lixiviación se cubrirá con material estéril grueso de mina (material alcalino) no generador de drenaje ácido con el objetivo de aislar de los agentes oxidantes como el agua, oxígeno, y con la base impermeabilizado y el sistema de drenaje, canales de coronación implementados no ocurrirá impactos al agua subterránea.




Al finalizar la vida útil del depósito de desmonte, se compactará e impermeabilizará la superficie superior, minimizando el impacto al acuífero con material de desmonte. En esta época el impacto a las aguas subterráneas es nulo, al no producirse infiltración debido a la ausencia de lluvias en esta época, y la evapotranspiración es mayor a la precipitación.


15.3.3.2.1 TAJOS

Los tajos 1, 2, 3, 4 y 5 después de las actividades mineras ninguno posee volumen de almacenamiento de aguas por sus diseños y topografía, al no almacenar las aguas de las precipitaciones que se presentan en esta época, el impacto a las aguas subterráneas a partir de la infiltración es mínima. En esta etapa es importante hacer estudios que sean necesarios para establecer la estabilización química de los tajos. El piezómetro existente PU-06A y piezómetro propuesto PPU-01 monitorearan al tajo 1, el piezómetro PU-02 y PU-04 al tajo 2, el PU-03 y PU-05 al tajo 3, y el PU-08 a los tajos 4 y 5, los cuales evaluaran la variabilidad del nivel freático y la calidad del agua subterránea.


En esta época de lluvia después de las actividades mineras el pad se encontrara impermeabilizado en la base, con sistemas de drenaje y canales de coronación construidos, por lo que no se producirán infiltraciones significativas al agua subterránea. No se prevee mayores impactos al agua subterránea. El piezómetro propuesto PPU-02 monitoreara al pad de lixiviación, también realizara evaluaciones de variabilidad del nivel freático y la calidad del agua subterránea.


Al finalizar la vida útil del depósito de desmonte, se compactará e impermeabilizará la superficie superior, evitando algún impacto al acuífero. La infiltración calculada es 45,982.36 m3 para esta época de lluvia, se convertirá en escorrentía superficial por la impermeabilización de la superficie superior y los canales de coronación. El piezómetro existente PU-08 monitoreara al depósito de desmonte, también realizara evaluaciones de variabilidad del nivel freático y la calidad del agua subterránea.



15.4 MEDIDAS DE CONTROL Y MITIGACIÓN DE IMPACTOS

15.4.1 AGUA SUPERFICIAL

15.4.1.1 TAJOS

Con el agua superficial al no ocurrir almacenamiento en los tajos se producirá escorrentía en las épocas de lluvias debe ser captada y desviada a una planta o pozas de tratamiento mediante canales de coronación, con el fin de estabilizar el pH y poder precipitar los metales pesados, para luego verter el agua a los riachuelos y así no afectar los caudales de agua y la calidad de los mismos, estos efluentes deben ser monitoreados antes de su descarga a las quebradas. El monitoreo se realizará aguas abajo de cada tajo, los puntos de muestreo deberán ser para el tajo principal 1 en la quebrada Yahuarmayo, para el tajo 2 en las nacientes de la quebrada Pallani y parte en la quebrada Yahuarmayo, para el tajo 3 en la quebrada Chicorume, para los tajos 4 y 5 en la quebrada Collpa. El monitoreo debe ser trimestral a fin de estimar su variación en el tiempo y tener un registro de la calidad del efluente. La disposición de los componentes mineros, cauces superficiales, quebradas, zonas de recarga y descarga para cumplir un programa de monitoreo se muestran en la Ilustración Nº 20.

15.4.1.2 PAD DE LIXIVIACIÓN

El agua proveniente del pad tendrá un tratamiento especial por el contenido de cianuro que se utiliza para el proceso metalúrgico, esta agua no se puede descargar a las quebradas si exceden en 0.1 mg/l según el ECA, si es menor la concentración y la precipitación es mayor que la evaporación la descarga puede ser directa y esta descarga se monitoreara en la quebrada Huayllani.

15.4.1.3 DEPÓSITO DE DESMONTE

La escorrentía producida por la impermeabilización y la derivación a través de las cunetas, las aguas ácidas serán derivadas a la planta de tratamiento para luego verterlas a los riachuelos, los puntos de monitoreo para el depósito de desmonte serán en la quebrada Collpa.

15.4.2 AGUA SUBTERRÁNEA 15.4.2.1 TAJOS

Como no ocurre almacenamiento del agua superficial en los tajos por la configuración topográfica de la zona de explotación, se producirá escorrentía en las épocas de lluvias, por lo tanto el impacto al acuífero a partir de la infiltración será insignificante, y teniendo en cuenta que los niveles de agua subterránea se encuentran a profundidad. De acuerdo a la simulación de transporte de partículas y dirección de flujo subterráneo en fase operación (ver la Figura Nº 15.1 y las Ilustraciones Nº 40 y 29) se propone la construcción del piezómetro PPU-01



para el tajo 1 y el pozo de explotación PEU-01 para el tajo 1 y 2, dicho piezómetro propuesto y el existente PU-06A permitirán controlar la calidad del agua subterránea y el pozo de explotación permitirá realizar recuperación de agua subterránea mediante bombeo en caso exista contaminación. El tajo 2 será controlado por los piezómetros existentes PU-02 y PU-04, el tajo 3 por los PU-03 y PU-05, los tajos 4, 5 por el PU-08 y el pozo de explotación propuesto PEU-02 para los tajos 2, 3, 4 y 5 permitirá realizar recuperación de agua subterránea mediante bombeo en caso exista contaminación. La ubicación de los pozos de explotación propuestos se muestra en la Figura Nº 15.2 y en la Ilustración Nº 41.

Figura N° 15.1 Sección hidrogeológica modelada E-E’, zona tajos (fase operación final).

15.4.2.2 PAD DE LIXIVIACIÓN

El pad se encontrara impermeabilizado en la base, con sistemas de drenaje y canales de coronación construidos, por lo que no se producirán impactos significativos a partir de infiltraciones al agua subterránea. De acuerdo a la simulación de transporte de partículas y dirección de flujo subterráneo en fase operación (ver la Ilustración Nº 40 y 29) se propone la construcción del piezómetro PPU-02 y el pozo de explotación PEU-03, dicho piezómetro permitirá controlar la calidad del agua subterránea y el pozo de explotación permitirá realizar recuperación de agua subterránea mediante bombeo en caso exista contaminación.

15.4.2.3 DEPÓSITO DE DESMONTE

Como se mencionó con anterioridad el agua que debería infiltrarse pasará como escorrentía, y las aguas subterráneas se afectaran significativamente. La calidad de las aguas a infiltrar no deben exceder los límites establecidos por los ECA. De acuerdo a la simulación de transporte de partículas y dirección de flujo subterráneo en fase operación (ver la Ilustración Nº 40 y 29) el monitoreo del pad de lixiviación se realizará el piezómetro existente PPU-08, dicho piezómetro permitirá controlar la calidad del agua subterránea, y el pozo de explotación propuesto PEU-02 permitirá realizar recuperación de agua subterránea mediante bombeo en caso exista contaminación. La ubicación de los pozos de explotación propuestos se muestra en la Ilustración Nº 41. En el Cuadro N° 15.2 se muestra la ubicación de los piezómetros y pozos propuestos, y sus características de instalación.



Cuadro N° 15.1: Ubicación y características técnicas de los piezómetros de monitoreo.

PIEZÓMETROS Y POZOS PROPUESTOS 2012

COD. DESCRIPCIÓN

COORDENADAS (PSAD-56)

CARACTERISTICAS

Profundidad (m)

Tipo Material Diámetro

Perforación (Pulg)

Diámetro Instalación

(Pulg) ESTE NORTE

PPU-01(*) Piezómetro Tajo Nº 1 791,470 8,402,644 100.00 T PVC 4 2

PPU-02(*) Piezómetro Pad de lixiviación 793,584 8,406,804 100.00 T PVC 4 2

PEU-01(*) Pozo de explotación Tajo Nº 1 y 2 793,136 8,406,829 80.00 T Acero

bajo en carbono

8 6

PEU-02(*) Pozo de explotación Tajos 2, 3, 4, 5 y Botadero de desmonte

795,219 8,404,552 80.00 T Acero

bajo en carbono

8 6

PEU-03(*) Pozo de explotación Pad de lixiviación 793,762 8,406,829 80.00 T Acero

bajo en carbono

8 6

NOTA: T = Tubular Abierto (*) propuestos por la consultora

Figura N° 15.2 Pozos de explotación como medidas de Mitigación.

ED

ED

EDPEU-01

PEU-02

PEU-03

Microcuenca Yahuarmayo

Microcuenca Huayllani

Microcuenca Chicorume - Pallani

Laguna Pistoro

Cantera Qhilluqhasa

Tajo 1

Pad de Lixiviación

Tajo 2

Tajo 3

Botadero de Desmonte

Tajo 5Tajo 4

Botadero PeatDeposito Temporal TopSoil

Cerro

Par

ca O

rjo

Cerro Utunsa

Cerro Huiscachane

Cerro Umasapa

Cerro C

hach

acom

ani

Cerro Sorimana

Qda. Yahuarmayo

Qda. Huayllani

Qda. Collpa

Qda. Chicorume

4350

4450

4550

4600

4650

4800

4750

50

4300

4700

4450

4700

4850

4700

4750

4900

4450

4800

4750

4850

4400

4650

4550

4300

4800

4500

4700

4750

4750



16.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

16.1 CONCLUSIONES

1.- Los tajos 1, 2, 3, 4 y 5 se encuentran ubicados en la parte alta de la Intercuenca Alto Apurímac, en la cuenca alta del río Chimuncalla, subcuenca afluente por la margen izquierda del rio Santo Tomas y las microcuencas Yahuarmayo, Chicorume-Pallani, Huayllani y Millo-Yanama. El proyecto presenta una influencia directa en las microcuencas Yahuarmayo y Chicorume-Pallani que poseen una superficie total de 42.70 km², reciben el nombre de las quebradas Yahuarmayo, Chicorume y Pallani respectivamente.

2.- Como parte de investigaciones de campo se realizaron 20 sondajes geoeléctricos con arreglo schlumberger distribuidos en todo el ámbito del proyecto encontrando 4 estratos georesistivos, las cuales se visualizan en la Ilustración Nº 03.

3.- Para determinar el comportamiento de la precipitación en el ámbito de las microcuencas se ha

considerado la información registrada en las estaciones de Sant5o Tomas (1964-2011), Livitaca (1967 -2010), Antabamba (1967-2010), Tintaya (1978-1999), Chalhuanca (1967-2010), Sicuani (1964-1981; 1991-2007), Yauri (1964-2010) y Angostura (1964-2010), todas operadas por el Senamhi. Determinándose el modelo de regresión lineal simple que relaciona la variación de la precipitación media anual con la altitud, con lo cual se ha generado valores de precipitación media a la altura de la zona del proyecto 4450 m.s.n.m., con un valor anual de 1035.20 mm/año. Con la información de precipitación y temperatura se ha realizado el cálculo del balance hídrico climático para los diferentes componentes mineros del Proyecto de Ampliación de los tajos 1, 2, 3, 4 y 5.

4.- Se calculó la escorrentía superficial mediante el método del Hidrograma Unitario Sintético de

forma Triangular, a fin de establecer el dimensionamiento de las obras lineales y no lineales; se realizó el cálculo para diferentes periodos de retorno, asumiendo un riesgo de falla de 10% y una vida útil del sistema de drenaje de 50 años. La lluvia-caudal para la microcuenca Huayllani es de 26.45 m3/s, en la microcuenca Chicorume - Pallani 36.98 m3/s, en la microcuenca Yahuarmayo 43.48 m3/s y en la microcuenca Millo - Yanama 46.18 m3/s.

5.- La disponibilidad hídrica se desarrolló en base a la información hidrométrica de la estación La

Angostura con periodos de registros de 49 años comprendidos entre 1960/61 – 2008/09. Los caudales medios en la microcuencas se determinaron con el modelo de precipitación–escorrentía GR2M, cuya calibración del modelo se realizó manualmente con el objetivo de que los caudales simulados por el modelo siguieran el comportamiento de los caudales generados para la microcuenca Yahuarmayo.

6.- Los cálculos obtenidos de la simulación para las microcuenca Yahuarmayo se tiene que el caudal

promedio anual es de 141.1 l/s y presentándose un caudal máximo promedio en el mes de marzo 344.3 l/s. y un caudal mínimo en el mes de septiembre con 51.1 l/s.

7.- También como parte de trabajos de campo se realizó el inventario de aguas subterráneas en todo

el ámbito del proyecto en febrero del 2012, encontrándose un total de 12 piezómetros de los cuales 8 se encuentran operativos y 4 no operativos, con mediciones de agua que varían entre



5.28 y 141.46 m de profundidad. 8.- El desarrollo del modelo conceptual es el paso más importante en el modelamiento de acuíferos;

el modelo conceptual es una representación simplificada de las características físicas e hidrogeológicas del sistema acuífero, así como su comportamiento hidrológico, y se muestra en la Figura Nº 11.7 y en la Ilustración Nº 20.

9.- Los resultados de las pruebas de permeabilidad indican que el estrato acuífero del proyecto

Utunsa posee buena permeabilidad con valores que van de 1.64x10-2 a 9.33x10-3 m/día. De donde se elaboró el mapa de variación de permeabilidad donde se incluye todas las quebradas que comprenden el ámbito del proyecto, el cual se muestra en la Ilustración Nº 27.

10.- El muestreo de fuentes de agua subterránea se realizó en 5 puntos diferentes y el de agua

superficial en 13 puntos tanto en la época de lluvia y seca también se elaboró el balance de aniones, cationes y diagramas hidroquímicos como: Piper. Stiff y Riverside para aguas subterráneas y Riverside para aguas superficiales, los cuales se muestran en el Anexo VI. El mapa de puntos de muestreo se visualiza en la Ilustración Nº 09.

11.- Se elaboró el mapa de hidroisohipsas y líneas de flujo subterráneo a partir del modelo numérico,

donde se considera todos los componentes principales 5 tajos, 1 pad de lixiviación, 1 botadero de desmonte, con la finalidad de visualizar las direcciones de flujo preferenciales y niveles de agua subterránea que varían entre 4490 y 4290 msnm, el cual se visualiza en la Ilustración Nº 25.

12.- Se realizaron 4 secciones hidrogeológicas A-A’, B-B’, C-C’, D-D’ en función de los componentes

mineros principales (tajos 1, 2, 3, 4, 5), el pad de lixiviación, el botadero de desmonte, los cuales se visualizan en las Ilustraciones Nº 21, 22, 23 y 24.

13.- El impacto producido por la explotación de los tajos 1, 2, 3, 4 y 5 en sus diversos años de planes

de minado hacia el agua subterránea es insignificante, a causa de que los niveles de agua se encuentran a profundidad con respecto a la conformación topográfica final de los tajos (4to año de minado), el nivel más alto de agua subterránea está a 4490.0 msnm (fase inicial) y la cota topográfica final del tajo principal será 4578.0 msnm, habiendo un desnivel de 88 m, por lo que no existirá abatimiento del nivel freático en toda la fase de operación y tampoco ocurrirá descenso de nivel de agua en zonas próximas como bofedales.

16.2 RECOMENDACIONES

1.- Realizar la perforación y construcción de pozos y piezómetros propuestos en las zonas designadas aguas debajo de los Tajos y Pad de lixiviación realizando un monitoreo constante (cuatrimestral del nivel freático del agua y calidad de agua subterránea), la ubicación de dichos pozos y piezómetros se propone en el capítulo 15 y en el Cuadro N° 15.1. 3.- Recolectar información de calidad de agua superficial de las quebradas aguas debajo de los componentes mineros durante su etapa de operación y post cierre. 4.- Realizar la integración conjunta de los estudios hidrogeológicos considerando todas las cuencas en las que opera e involucra el proyecto Utunsa, con el fin de hacer la gestión del recurso hídrico en la zona de estudio, dichos estudios deberán concluir en un modelamiento hidrogeológico integral.



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