Curso de Modelamiento de Aguas Subterráneas en Minería con MODFLOW6, Flopy y mf6Voronoi

Modelar las entradas de aguas subterráneas en minas a cielo abierto y subterráneas, así como evaluar el impacto de los proyectos mineros en el régimen de flujo de aguas subterráneas circundante, es vital para la planificación e ingeniería de proyectos mineros. La interacción entre las labores mineras y el régimen de flujo de aguas subterráneas es un proceso dinámico que el usuario puede modelar con MODFLOW6 junto con Flopy y mf6Voronoi. Este flujo de trabajo tiene grandes ventajas para el desarrollo de modelos hidrogeológicos relacionados con minería, ya que permite discretizaciones finas, está totalmente acoplado con datos geoespaciales, incluye plantillas precodificadas y genera impresionantes visualizaciones 3D.

Este curso cubre el uso de MODFLOW6 con Flopy y mf6Voronoi para el modelado numérico del impacto del flujo de aguas subterráneas derivado del desarrollo de tajos, minas subterráneas y flujo de infiltración desde depósitos de minerales y relaveras.

Contenido

El curso consta de 6 secciones. Estos son los tópicos para cada sesión:

Sesión 1: Modelamiento de entradas de minas subterráneas con MODFLOW6

Esta sesión cubre una simulación numérica aplicada para entradas de minas subterráneas, incluyendo la construcción de modelos transitorios, simulación y análisis del balance hídrico. Se abordan varios pasos comunes en el modelado de aguas subterráneas como:

• Generación de la malla a partir de datos espaciales

• Configuración del modelo bajo régimen de flujo transitorio

• Definición de parámetros hidráulicos y condiciones de frontera

• Ejecución de simulaciones y exportación de datos

• Visualizaciones 3D en Paraview y análisis del balance hídrico

Sesión 2: Modelamiento del flujo de infiltración desde depósito minero con MODFLOW6 GWT

Esta sesión cubre la simulación de aguas subterráneas en la zona de dos depósitos mineros en una cuenca andina y la visualización de la formación de la pluma contaminante. Aquí se tratará:

• Generación de malla a partir de datos espaciales

• Definición del acuífero y condiciones de frontera (Recarga, Evapotranspiración, Drenajes y Cabeza General)

• Importación de datos ráster para definir el flujo regional

• Configuración del modelo de transporte bajo una simulación MODFLOW6 con puntos de observación

• Visualización 3D de la pluma contaminante

Sesión 3: Construcción del modelo de aguas subterráneas de una presa de relaves - Parte I, simulación de flujo

Esta sesión muestra el procedimiento de inserción de condiciones de frontera y las principales propiedades en un modelo de flujo de aguas subterráneas para un depósito de relaves en condiciones estacionarias sobre un modelo de 19 capas.
La sesión incluye:

• Generación de malla a partir de datos espaciales

• Importación de elevaciones de capas desde rásteres geoespaciales

• Definición de múltiples acuíferos, tipos de confinamiento y parámetros hidráulicos

• Definición de los relaves como condiciones de frontera y parámetros hidráulicos a partir de datos espaciales/ráster

• Ejecución del flujo de aguas subterráneas, análisis de balances hídricos y generación de visualizaciones 3D

Sesión 4: Construcción del modelo de aguas subterráneas de una presa de relaves - Parte II, simulación de transporte

Basado en el modelo de flujo construido en la sesión anterior, construiremos un modelo de transporte para simular la infiltración de los relaves y explorar la distribución de concentración de contaminantes.
La sesión abarca:

• Importación del modelo de flujo de aguas subterráneas

• Definición de condiciones de frontera para modelos de transporte como recarga, condiciones iniciales y concentraciones constantes

• Configuración de parámetros para advección, difusión y control de salida

• Definición de piezómetros como puntos de observación

• Visualización 3D de la pluma contaminante y análisis de tendencias de concentración

Sesión 5: Construcción del modelo de flujo de aguas subterráneas para drenaje de tajo abierto - Parte I, construcción del modelo

Esta sesión cubre un caso aplicado para determinar un cono de depresión a partir de un modelo de tajo abierto construido con MODFLOW6, Flopy y mf6Voronoi. El modelo tiene 18 capas y está basado en condiciones de flujo transitorio, acoplado con un modelo geológico para el cuerpo de intrusión. La sesión cubre los siguientes pasos:

• Generación de malla a partir de datos espaciales

• Definición de condiciones de frontera (Recarga, Evapotranspiración y Cabeza General)

• Importación del modelo geológico en vóxeles

• Definición de elevación del tajo como drenajes en diferentes etapas mineras

• Ejecución del modelo y exploración de balances hídricos

Sesión 6: Construcción del modelo de flujo de aguas subterráneas para drenaje de tajo abierto - Parte II, visualización 3D

Esta sesión se enfoca en la visualización del impacto del desarrollo del tajo abierto sobre el sistema de flujo de aguas subterráneas con Paraview, explorando todas las herramientas disponibles del software para crear isosuperficies, graficar cortes transversales y exportar capturas de pantalla. La sesión cubrirá:

• Exportación de geometría y resultados del modelo como archivos 3D (Vtk)

• Introducción a Paraview

• Representación de parámetros del modelo y condiciones de frontera

• Graficación del tajo abierto y el nivel freático para una etapa minera dada

• Generación de isosuperficies de nivel de agua

Capacitador

Saúl Montoya M.Sc.
Hidrogeólogo – Modelador Numérico Senior

El Sr. Montoya es Ingeniero Civil de la Universidad Católica en Lima con estudios de postgrado en Manejo e Ingeniería de Recursos Hídricos (Programa WAREM) de la Universidad de Stuttgart – Alemania con mención en Ingeniería de Agua Subterránea e Hidroinformática. El Sr. Montoya tiene gran capacidad analítica para la interpretación, conceptualización y modelamiento del ciclo hídrico superficial, subterráneo y su interacción, también domina los conceptos del transporte de contaminantes y los sistemas de remediación de sitios contaminados.Encuentra más información sobre las calificaciones y los proyectos principales del Sr. Montoya aquí.