Los modelos numéricos con representaciones numéricas del entorno físico. En el campo de hidrogeología los modelos son muy útiles en el cálculo del flujo de aguas subterráneas y transporte de contaminantes. La minería es uno de los campos donde el uso de modelos numéricos es muy difundido con una serie de características y conceptos específicos al desarrollo de minas y a los entornos porosos en cuencas andinas.
Los modelos numéricos son herramientas cuantitativas que superan a las herramientas cualitativas en el cálculo de impactos al medio ambiente. En minería los modelos puede servir para representar un sistema de flujo de aguas subterráneas, o para evaluar el impacto al flujo base de un tajo minero.
Modelo de Drenaje de Tajo hecho en MODFLOW y visualizado en ParaView
Los modelos numéricos proveen gráficos, tablas y tienen gran aceptación dentro de la gestion ambiental. Si bien han aumentado el uso y popularidad todavía queda muchos temas en modelamiento a desarrollar en el campo de la minería. A continuación se listan algunos panoramas del uso de modelos numéricos en minería:
Los modelos deben dejar de ser un requisito ambiental
Los modelos son utilizados para estudios de impacto ambiental, porque la reglamentación requiere modelos. Esto es bueno para los modeladores, pero malo para los modelos; ya que los modelos son vistos como requisitos que se hacen para una licencia de mina y luego se archivan hasta el plan de cierre y otro requerimiento ambiental.
Los modelos deben ser una herramienta de gestión y diseño
Esto es una continuación del primer punto, y que potencia el uso de modelos en minería para tareas importantes como:
- Diseño de sistemas de captación de filtraciones
- Sostenibilidad de sistema de suministro de agua
- Cálculo de sistemas de bombeo
- Diseño de sistemas de despresurización de taludes
Existen muchas aplicaciones prácticas del modelamiento numérico que se complementa con areas como geotécnia o producción.
Los modelos numéricos deben ser hechos en MODFLOW
Quizá suene atrevido apostar por un software para modelamiento como el referente en el futuro. No podemos asegurar que herramientas numéricas estarán disponibles en los próximos 20 años, pero si podemos decir que en los próximos 5 años MODFLOW sera un software muy importante en la gestión de recursos hídricos en minería.
Porqué MODFLOW para minería? Por que es una herramienta precisa y con gran capacidad para el modelamiento del avance de mina con tiempo y el cálculo del transporte de lixiviados. MODFLOW es desarrollado por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y está en continuo desarrollo, pudiéndose calcular ahora el flujo no saturado (MODFLOW UFZ) , el flujo en acuíferos cársticos (MODFLOW CFP), entre otros.
Comparación de valores simulados con valores medidos
Al principio de un proyecto minero se estiman muchos requerimientos al sistema de aguas subterráneas. Pero luego hay que evaluar si en realidad lo calculado corresponde con lo medido en campo con el tiempo.
Los impactos de la minería al sistema de aguas subterráneas como la disminución/aumento del flujo base calculados al principio de la mina se tienen que verificar a medida que avanza el proyecto. Si los valores no coinciden, entonces se harán modificaciones en los parámetros hidráulicos dinámicos y conceptualización del modelo para que los pronósticos sean más acertados.
La mina como responsable del desarrollo de los modelos
En la utopía del modelamiento conceptualizada por el autor de este artículo, las minas serian los responsables del desarrollo de los modelos numéricos con mínima supervisión de un consultor competente. Esto dinamiza las evaluaciones y se pueden incorporar una serie de datos hidrogeológicos al modelo de manera contínua, reforzándose el modelo conceptual.
Claro que este nivel utópico requiere el fortalecimiento de capacidades del personal minero en modelamiento a un nivel superior, objetivo en el cual nosotros hemos trabajado fuertemente tanto en nuestras capacitaciones como en nuestros cursos online libres de modelamiento.
Hemos sido espectadores de un aumento en el uso de modelos hidrogeológicos en minería, y de seguro que el futuro implicará un uso intensivo de estos cálculos predictivos. Queda en nosotros el desafío de utilizar estar poderosas herramientas numéricas en la gestión sostenible del agua subterránea en minería.
