Determinación de la amenaza en la quebrada Mermejal, debido a una eventual ruptura súbita de la presa de relaves en la explotación minera en Buriticá, Antioquia

dc.contributor.advisorFierro Morales, Héctor Juliospa
dc.contributor.advisorNelson, Obregón Neiraspa
dc.contributor.authorMartínez Rojas, Juan Camilospa
dc.date.accessioned2020-04-29T15:29:36Zspa
dc.date.available2020-04-29T15:29:36Zspa
dc.date.issued2020-04spa
dc.description.abstractEn el proceso de extracción minera de metales produce una gran cantidad de residuos y agua (relaves), los cuales son depositados en reservorios construidos a partir de presas en valles cercanos a la zona de extracción. Este tipo de estructuras tienen un alto riesgo de falla debido a el tipo de materiales utilizados y la forma de construcción, estas presas representan una amenaza latente para el ecosistema y poblaciones ubicadas aguas abajo de estas. Debido a lo anterior, este trabajo fue realizado con el objetivo de determinar las zonas de amenaza en la cuenca de la quebrada Mermejal, asumiendo una ruptura súbita de la presa ubicada en Buriticá, Antioquia, para lo cual se realizó la simulación de 35 escenarios para diferentes propiedades del flujo y diferentes concentraciones de sólidos en volumen, en el software RIVERFLOW 2D® para el volumen almacenado de relaves al final de la vida útil de la explotación minera. A partir de dichas simulaciones se determinó un escenario promedio a partir del cual se encontró la amenaza a la cual se encuentran los pobladores y el ecosistema aguas abajo de la presa, teniendo en cuenta la intensidad del evento promedio basado en la profundidad y velocidad del flujo junto con su respectiva probabilidad de ocurrencia.spa
dc.description.abstractThe process of ore mining produces large amounts of residues and water (tailings), which are placed in reservoirs build from dams in the valleys near to the zone of extraction. This kind of structures has a high failure risk due to the materials used in the construction and the way these dams are build, which presents a potential hazard for the ecosystem and settlers located downstream of the structure. Due to the above, this work was done with the main objective of establish the hazard zones in the Mermejal creek basin, assuming the sudden failure of the tailing dam located in Buriticá, Antioquia, for which a simulation of 35 scenarios was carried out for different properties of the flow and different solid volumetric concentrations, in the software RIVERFLOW 2D ® for the volume of tailings stored at the end of the useful life of mining extraction. From these simulations it was determined one average scenario from which was found the hazard which settlers and the ecosystem downstream the dam is exposed, given the intensity of the average scenario based on the flow height and velocity along with their respective probability of occurrence.spa
dc.description.additionalMagíster en Ingeniería-Recursos Hidráulicos. Línea de Investigación: Modelación de fenómenos y amenazas naturalesspa
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.format.extent95spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.citationMártinez Rojas, J.C. (2020). Determinación de la amenaza en la quebrada Mermejal, debido a una eventual ruptura súbita de la presa de relaves en la explotación minera en Buriticá, Antioquia. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá D.C.spa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/77466
dc.language.isospaspa
dc.publisher.branchUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotáspa
dc.publisher.programBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Recursos Hidráulicosspa
dc.relation.referencesAguirre Ramos, R. E. (2017). Análisis de la estabilidad física del depósito de relaves N°5 de la concesión de beneficio Belén de minería Titán del Perú S.R.L. Arequipa. Aguirre, C. (2017). Tratamiento de relaves mineros: Recuperación de valores y estabilización ambiental del sitio intervenido. Santiago: Universidad de Antofagasta. Aires, U., Santos, B., Coelho, C., Da Silva, D., & Calijuri, M. (2018). Changes in land use and land cover as a result of the failure of a mining tailings dam in Mariana, MG, Brazil. Land Use Policy, 70, 63-70. Arango, J. (2014). Proyecto de minería de oro la Colosa, identificación ambiental de la zona de explotación y sus impactos. Tesis, Universidad Pontificia Javeriana, Bogotá D.C. Armstrong, M., Petter, R., & Petter, C. (2019). Why have so many tailings dams failed in recent years? Resources Policy, 62, 1-11. Aubertin, M., Bussiére, B., & Chapuis, R. (1996). Hydraulic conductivity of homogenized tailings from hard rock mines. Canadian Geotechnical Journal, 33, 470-482. Banda, M. (2015). Análisis comparativo de un modelo hidrodinámico unidimensional para flujo Newtonianos y No Newtonianos del río Seco zona urbana Tacna. Tesis, Universidad Nacional Jorge Basadre Grhomann-Tacna, Facultad de Ingeniería Civil, Arquitectura y Geotecnia, Tacna. Bateman, A., Medina, V., Hürlimann, M., & Velasco, D. (2007). Modelo bidimensional para simulación de flujos detríticos: FLATModel . Aplicación a una cuenca del Pirineo Catalán. Ingeniería Hidráulica en México, 22(4), 5-20. Benavides, C., & Fernández, J. (2017). Comportamiento mecánico de presas de almacenamiento de relaves, implementando un modelo viscoso y considerando las etapas de construcción. Pontificia Universidad Javeriana, Departamento de Ingeniería Civil, Bogotá D.C. Bhanbhro, R. (2014). Mechanical properties of tailings, Basic description of a tailings material from Sweden. Thesis, Luleå University of Technology , Department of Civil, Enviromental and Natural Resources Engineering, Luleå. Brea, J., Spalletti, P., Jaime, P., & Tomá, M. (S.f). Los sedimentos del río Bermejo-Aplicación de un modelo numérico para flujos hiperconcentrados de sedimentos. Buenos Aires. Burrit, R., & Christ, K. (2018). Water risk in mining: Analysis of the Samarco dam failure. Journal of Cleaner Production, 178, 196-205. Caballero, J. (2011). Las avenidas torrenciales: una amenaza potencial en el Valle de Aburra. Gestión y Ambiente, 14(3), 45-50. Continental Gold Inc. (2016). Buriticá Project NI 43-101 Technical Report Feasibility Study Antioquia, Colombia. Medellín. Couto Machado, N. (2017). Retroanálise da propagação decorrente da ruptura da barragem do fundão com diferentes modelos numéricos e hipóteses de simulação. Tesis, Universidade Federal de Minas Gerais, Escola de Engenharia da UFMG, Belo Horizonte. Cuervo, V., Burge, L., Beaugrand, H., Hendershot, M., & Evans, S. (2017). Downstream Geomorphic Response of the 2014 Mount Polley Tailings Dam Failure, British Columbia. Fourth World landslide Forum, (págs. 281-289). Ljubljana. Espín, D., Jarrín, J., & Escobar, O. M. (2017). Manejo, gestión tratamiento y disposición final de relaves mineros generados en el proyecto río Blanco. Ciencias de Seguridad y Defensa. Vol. II, N°4. European Commission. (2009). Reference document on best available techniques for the management of tailings and waste-rock in mining activities. FLO2D SOFTWARE INC. (2018). FLO2D Reference manual. Fonseca do Carmo, F., Yoshino, L., Junior, R., De Campos, I., do Carmo, F., Silvino, G., Ferreira, C. (2017). Fundão tailings dam failures: the environment tragedy of the largest technological disaster of Brazilian mining in global context. Perspectives in Ecology and Conservation, 15, 145-151. Hatje, V., Pedreira, R., De Rezende, C., França , A., De Souza, G., Marin, D., & Hackspacher, P. (2017). The environmental impacts of one of the largest tailing dam failures worldwide. Scientific Reports, 7(1), 1-13. Hydronia. (2018). RiverFlow2D-Modelo bidimensional de inundaciones y dinámica de ríos. Manual de referencia. Ibarra, J., & Fernandez, R. (2013). Optimización en la recuperación de agua de los relaves de minerales concentrados a través de un espesador en pasta en una planta concentradora de minerales. Tesis, Universidad Nacional del Centro del Perú. Ibarrola, E. (2009). Introducción a los fluidos no Newtonianos. Cordoba: UNcor. ICOLD. (2001). Tailings dams, risk of dangerous ocurrences-Lessons learnt form practical experiences. Paris. IDEAM. (2017). Guía metodológica para la elaboración de mapas de inundación. Bogotá D.C. Julien, P., & O'Brien, J. (1988). Laboratory analysis of mudflow properties. Journal of Hydraulic Engineering, 114(8), 877-887. Julien, P., & O'Brien, J. (1997). Selected notes on debris flow dynamics. En A. Armanini, & M. Michiue, Recent Developments on Debris Flows (Vol. 64, págs. 142-162). Berlin: Springer. Kanji, M., Cruz, P., Massad, F., & Araújo Filho, H. (2001). Basic and common characteristics of debris flows. 2nd Panamerican Symposium on Landslides, 2, págs. 223-231. Rio de Janeiro. Kossoff, D., Dubbin, W., Alfredsson, M., Edwards, S., Macklin, M., & Hudson-Edwards, K. (2014). Mine tailing dams:Characteristics, failure, enviromental impacts and remedation. Applied Geochemistry, 51, 229-245. Lara, J. (2013). Experiencias de operación de depósitos de relaves espesados y filtrados. Golder Associates. Lezcano , C. (2018). Evaluación de la vulnerabilidad global en la presa de colas inactiva de Moa. Tesis, Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, Moa. López Bonilla, J. M. (2014). Diseño hidráulico de un sistema gravimétrico para relaves mineros con un caudal de 202m3/h y 220m de desnivel. Lima: Pontificia Universidad Católica del Perú. Lozano, F. (2006). Seleção de locais para Barragens de rejeitos usando o método de análise hierárquica. Tesis, Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia de Estruturas e Fundações, São Paulo. MacDonald, T., & Langridge-Monopolis, J. (1984). Breaching characteristics of dam failures. Journal of Hydraulic Engineering, 110, 567-586. Marengo, H. (1996). Análisis de riesgo de falla en presas, estadísticas y parámetros de referencia. Ingeniería Hidráulica en México, 11(2), 65-77. Matjaž, M. (2013). Risk Management and Mountain Natural Hazards. Mel, J., Gómez, D., de la Cruz, P., & del Caño, A. (2015). Análisis de sensibilidad y estudio crítico del modelo de evaluación de la sostenibilidad de la Instrucción Española de Hormigón Estructural. Informes de la Construcción, 67(539). Ministerio de Minas y Energía. (2019). Analisis del comportamiento del PIB minero, cuarto trimestre de 2018. Bogotá D.C. Ministerio de Minas y Energía-Unidad de Planeación Minero Energética. (2015). Guía de orientación para el minero sobre el correcto manejo de vertimientos para la minería de metales preciosos y de carbón. Bogotá D.C. Ministerio de Vivienda, Ciudad y territorio. (2014). Decreto 1807 de 2014. Bogotá D.C. O´Brien, J. (1986). Physical process,rheology and modelling of mudflows. PHD Thesis, Colorado State University, Fort Collins. O´brien, J., & Julien, P. (1988). Laboratory analysis of mudflow properties. Journal of Hydraulic Engineering, 877-887. O´Brien, J., Julien, P., & Fullerton, W. (1993). Two-Dimensional water flood and mudflow simulation. Journal of Hydraulic Engineering, 119(2), 244-261. Ozcan, N., Ulusay, R., & Isik, N. (2013). A study on geotechnical characterization and stability of downstream slope of a tailings dam to improve its storage capacity (Turkey). Enviromental Earth Sciences, 69, 1871-1890. Peck, P. (2007). Avoiding tailings dam failures-Good practice in prevention. Workshop on the safety of tailings management facilities. Yerevan. PLANAT. (2005). Hazard maps and related instruments. The Swiss system and its aplicattion abroad. Bern. Qiu, Y., & Sego, D. (2001). Laboratory properties of mine tailings. Canadian Geotechnical Journal, 38, 183-190. Rico, M., Benito, G., & Díez-Herrero, A. (2008). Floods from tailings dam failures. Journal of Hazardous Materials, 154, 79-87. Rivero, N., & Mayorga, A. (2015). Metodología para el diseño por confiabilidad de presas de relaves construidas en arena por el método de aguas abajo. Pontificia Universidad javeriana, Facultad de Ingeniería, Bogotá D.C. Rodríguez, H. (2010). Hidráulica fluvial, fundamentos y aplicaciones. Socavación. Bogotá D.C.: Escuela Colombiana de Ingeniería. Rodríguez, J., & López, T. (2000). Validación y análisis de sensibilidad del modelo MACRO en un suelo Orthic Ferrasol del sur de la Habana. Investigación agraria. Producción y protección vegetales, 15, 47-55. Rodríguez, R., & Oldecop, L. (2011). Humedad y estabilidad geotécnica de presas de relaves. Aspectos relacionados a la hidrogeología e hidroquímica en zonas mineras del sur del Ecuador. Quito., (pág. 45). Quito. Schamber, D., & MacArthur, R. (1985). Technical paper 109. One dimensional model for mud flows. US Army Corps of Engineers, The Hydrologic Engineering Center. Sepúlveda, A., Patiño, J., & Rodríguez, C. (2016). Metodología para evaluación de riesgo por flujo de detritos detonados por lluvia: caso Útica, Cundinamarca, Colombia. Obras y proyectos, 20, 31-43. Shahriari, M., & Ayden, M. (2019). Lessons learned from analysis of Los Frailes tailing dam failure. Advances in Safety Management and Human Factors, 71, 309-317. Slingerland , N., Schäfer , H., & Eaton, T. (2018). Long-term performance of tailings dams in Alberta. Geotechnical News, 36(1), 50-53. Stone, K., Randolph, M., Toh, S., & Sales, A. (1994). Evaluation of consolidation behavior of mine tailings. Journal of Geotechnical Engineering, 120(3), 473-490. Strachan, C., & Goodwin, S. (2015). The role of water management in tailings dam incidents. Tailings and Mine Waste 2015. Vancouver. Takahashi, T., & Tsujimoto, H. (1985). Delineation of the debris flow hazardous zone by a numerical solucion method. International Symposium on Erosion, Debris Flow and Disaster Prevention, (págs. 457-462). Tsukuba. Tsai, M., Hsu, Y., Li, H., Shu, H., & Liu, K. (2011). Application of simulation technique on debris flow hazard zone delineation: a case study in the Daniao tribe, Eastern Taiwan. Natural Hazards and Earth system Sciences, 11, 3053-3052. Urrutia, N. (2016). Estudio reológico de relaves basado en técnicas de caracterizació avanzada de minerales. Tesis, Universidad de Chile, Departamento de Ingeniería de Minas, Santiago de Chile. Venegas, F. (2011). Respuesta sísmica reciente en balsas de relaves chilenas y presas de material suelto. Tesis, Universidad Politécnica de Madrid, Escuela de Caminos, Canales y Puertos, Madrid. Vick, S. (1996). Failure of the Omai tailings dam. Geotechnical news, 34-40. Villanueva Rojas, A. J. (2007). Manejo ambiental relaves- Disposición subacuática. Lima. Wijewickreme, D., Sanin, M., & Greenaway, G. (2005). Cyclic shear response of fine-grained mine tailings. Canadian Geotechnical Journal, 42, 1408-1421. Xhen, Z., Wei, Y., Xu, K., & An, H. (2016). Risk assessment of tailings dam break due to overtopping. EJGE, 21(07), 1641-1649.spa
dc.rightsDerechos reservados - Universidad Nacional de Colombiaspa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.licenseAtribución-SinDerivadas 4.0 Internacionalspa
dc.rights.spaAcceso abiertospa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/spa
dc.subject.ddc620 - Ingeniería y operaciones afinesspa
dc.subject.proposalRelavesspa
dc.subject.proposalTailingseng
dc.subject.proposalPresa de relavesspa
dc.subject.proposalTailing Dameng
dc.subject.proposalFlujo hiperconcentradospa
dc.subject.proposalHiperconcentrated floweng
dc.subject.proposalHazard zoneeng
dc.subject.proposalZona de amenazaspa
dc.titleDeterminación de la amenaza en la quebrada Mermejal, debido a una eventual ruptura súbita de la presa de relaves en la explotación minera en Buriticá, Antioquiaspa
dc.title.alternativeDetermination of the hazard zone in the Mermejal creek, due to a suden failure of the tailing dam in the mining extraction located in Buriticá, Antioquiaspa
dc.typeTrabajo de grado - Maestríaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccspa
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
dc.type.contentTextspa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/masterThesisspa
dc.type.versioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionspa
oaire.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa

Archivos

Bloque original

Mostrando 1 - 1 de 1
Cargando...
Miniatura
Nombre:
80770247.2020.pdf
Tamaño:
8.1 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Bloque de licencias

Mostrando 1 - 1 de 1
Cargando...
Miniatura
Nombre:
license.txt
Tamaño:
3.9 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción: