Estudio experimental del transporte de relave en un lecho de grava en el marco de la evaluación de la contaminación de ríos por accidentes mineros, experimentos con un tomógrafo

Abstract

En los últimos años han ocurrido en forma reiterada accidentes mineros que han provocado contaminación en el medio ambiente y a las comunidades cercanas. En específico, el presente estudio se enfoca en los procesos de transporte de relaves en ríos con lecho de grava producto de descargas accidentales de relaves. En el Laboratorio de Hidráulica Francisco Javier Domínguez, se utilizó un montaje experimental existente que consiste en una tubería de 10 m de largo y diámetro 0,1 m, sin pendiente y con lecho de grava fijo, lo cual permitirá simular el comportamiento de un río con lecho de grava, el que se ve afectado por la contaminación de relave. Se realizaron pruebas experimentales variando las concentraciones del relave y el caudal que se ingresará al sistema, el cual fue obtenido del tranque Barahona de División El Teniente-Codelco. Se utilizó un tomógrafo, el cual mide el flujo y campo de concentración del sedimento en suspensión. Este instrumento posee sensores no invasivos. Mediante el sistema Particle Image Velocimetry (PIV) y videos se registraron la velocidad del flujo y los relaves. Para los resultados de concentración obtenidos por el tomógrafo, se observan que para mediciones en el lecho representaba de buena forma las concentraciones medidas con las reales. Sin embargo, en el caso de mediciones de concentración en suspensión, en algunos casos no representaba en forma óptima los valores de concentración en suspensión, y esto se debe principalmente a la resolución del pixel del tomógrafo. Se obtuvo como resultado del procesamiento de datos el gasto sólido de fondo para cada experimento, el cual se acopla de buena forma en función del esfuerzo de corte con las curvas de los autores clásicos. El gasto sólido de acuerdo a ellos, es sobrestimado. Con respecto al umbral de incorporación de las partículas en suspensión se comporta en forma satisfactoria con respecto a lo propuesto por Niño et al. (2003).