informe trimestral analisis de humedad de suelo

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3° Informe Trimestral Humectación Caminos Rev 0. FinalTERCER TRIMESTRE 2015-2016
Elaborado por Revisado por Aprobado por Karen Fernández Patricio Silva Patricio Andrade E. Medio Ambiente Jefe Laboratorio Ingeniero Administrador C.C.Caren S.A. C.C.Caren S.A. C.C.Caren S.A.
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INDICE
INDICE
4.1 Descripción del área de estudio .................................................................................................. 4
4.2 Método de muestreo, medición, análisis y/o control .................................................................... 6
4.3 Materiales y equipos utilizados..................................................................................................... 7
4.4 Método para la obtención de porcentaje de humedad……………………………………………… 7
4.5 Determinación de agua requerida para la humectación de caminos. ......................................... 8
4.6 Método de riego de caminos...................................................................................................... 10
4.7 Caminos considerados para humectación y muestreo .............................................................. 10
4.8 Fechas de muestreo, medición, análisis y/o control de cada parámetro ................................... 14
5. RESULTADOS ............................................................................................................................. 16
5.2 Cálculo de porcentaje de humectación en caminos................................................................... 18
6. DISCUSIÓN.................................................................................................................................. 24
7. CONCLUSIÓN............................................................................................................................. 24
8. REFERENCIA.............................................................................................................................. 25
9. ANEXOS...................................................................................................................................... 25
10. PLAZO Y FRECUENCIA DE LA ENTREGA DE LA INFORMAC IÓN...................................... 25
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1. RESUMEN
El objetivo de este informe es presentar los resultados del compromiso establecido por el proyecto en la Resolución de Calificación Ambiental N° 880/2 008 “Peraltamiento Embalse Carén”, en la cual se solicita informar las medidas de control efectuadas para reducir la emisión de material particulado respirable las que corresponden a la humectación de caminos con agua industrial dispersada con camiones aljibes.
Para este tercer trimestre las medidas de control efectuadas, se han desarrollado de acuerdo a lo comprometido.
La cantidad de riego se mantuvo entre 1 o 2 veces al día, exceptuando los días que se presentaron precipitaciones.
El promedio de humedad para el período obtenido en los caminos es de un 5,8 %, con una mínima de 5,6 % y una máxima de 6,7% que marca la tendencia al alza a inicios del periodo. No se presentaron desviaciones respecto a los resultados obtenidos de humedad de suelo ni respecto a las medidas de control aplicadas.
Este informe permite concluir que las medidas de mitigación adoptadas y controladas han sido efectivas.
2. INTRODUCCIÓN
En el marco del proyecto “Peraltamiento Embalse Carén” de la División El Teniente CODELCO, calificado favorablemente según Resolución Exenta (RCA) N°880 del 20 de marzo del 2008, el titular del proyecto adquirió una serie de compromisos ambientales y medidas de control respecto a diversas variables ambientales.
En forma puntual a lo que respecta a el “componente ambiental aire” establecida en el numeral 4.7.9 e) i. En este informe se da a conocer las medidas de control de emisiones de material particulado, las medidas y resultados del proceso de mitigación (el cual se realiza por medio de la humectación de camino). Esta medida se desarrolla aplicando agua industrial a través de camiones aljibes con el fin de reducir en un 90% la emisión de material particulado respirable (MP-10). Esto debido a que la calidad del aire podría verse afectada por las emisiones de material particulado producto del tránsito por caminos no pavimentados.
El muestreo, medición y análisis de las muestras fue realizado por el laboratorio de la constructora Carén, la cual está a cargo de la construcción de la 6a Etapa del proyecto Peraltamiento Embalse Carén.
Las actividades informadas en el presente documento, dan cuenta de los resultados de la humectación de caminos en el tercer trimestre correspondiente a los meses de noviembre 2015, diciembre 2015 y enero del 2016 del movimiento de tierra masivo de construcción del peraltamiento del muro, acorde a lo establecido en la RCA.
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3. OBJETIVOS
Evidenciar que las medidas de control aplicadas permiten mantener los porcentajes de humedad del suelo y por consecuencia reducir la contaminación del aire por polvo en suspensión en un 90% respecto a los caminos no pavimentados sin medida de mitigación.
Analizar y considerar nuevas medidas de control en caso que los resultados obtenidos se encuentren en márgenes mínimos, evitando el exceso de polvo en suspensión en el aire.
4. MATERIALES Y METODOS
4.1 Descripción del área de estudio
El área de estudio corresponde a una parte del área industrial, localizada en el interior de la Hacienda Loncha propiedad de CODELCO-Chile, en el valle del estero Carén, ubicado entre dos corredores montañosos de la Cordillera de la Costa, en las coordenadas UTM 6.225.821 m Norte y 298.280 m Este (datum WGS84), a 42 km al poniente de Rancagua, a 8 km aguas arriba de la confluencia de los Esteros Carén y Alhué y a 10 km al sur de la Villa Alhué. Respecto a Santiago el área embalse se localiza a 135 km al suroeste y a 75 km al sur de Melipilla. Administrativamente, esta área se encuentra en la Región Metropolitana, provincia de Melipilla y comuna de Alhué.
En la siguiente imagen se muestra enmarcado en rojo el área de estudio.
Fotografía N° 1: Área de Estudio
Fuente:Google Earth, año 2015
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En la Tabla N°1 y Fotografía N°2, se observan las c oordenadas de puntos de muestreo:
Fotografía N° 2: Identificación Puntos de muestreo 1 y 2
Fuente:Google Earth, año 2015
Punto de muestreo
1 298.502 E
Fotografía N° 3: identificación Puntos de muestreo 3 y 4
Fuente:Google Earth, año 2015.
4.2 Metodología de muestreo, medición, análisis y/o control
Basados en el Manual de Carreteras Volumen N°8, Esp ecificaciones y Métodos de Muestreo, Ensaye y Control, N°8.102.2 Suelos: Método para det erminar el contenido de humedad (LNV61), se describe el método a utilizar para determinar el contenido de humedad en porcentaje:
• El muestreo para la obtención de humedad se realiza en forma quincenal, 10 a 15 minutos después del paso del camión aljibe, cada 500 m en forma alternada (pista izquierda y derecha).
• Para perforar el terreno o área de muestreo y obtener las respectivas muestras de humedad superficial se utiliza cincel y martillo.
• La profundidad máxima de perforación para este tipo de muestras superficial es de 5 cm. El tamaño mínimo de la muestra de ensaye a recoger se muestra en la siguiente Tabla y está definida en la Tabla 8.102.2A del Volumen 8, Especificaciones y Métodos de Muestreo, Ensaye y Control.
Tabla N°2: Tamaño de muestras
Tamaño máximo absoluto de partículas (mm)
Tamaño mínimo de la muestra de ensaye (g)
50 25
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• Posteriormente con una cuchara de toma de densidades se recoge la muestra y se deposita en un envase hermético con su identificación correspondiente (N° de muestra, tramo y pista). Para este análisis, se considera un valor de 25 mm de tamaño de partículas con un tamaño mínimo de muestra de 1000 g.
4.3 Materiales y equipos utilizados
• Balanza: la balanza tiene una sensibilidad de 1 g para muestras mayores que 100 g.
• Horno: el horno está provisto de circulación de aire y de temperatura regulable capaz de mantener en 110 +-5°. Se usa a 60° para distorsiona r el porcentaje de humedad en suelos que contienen cantidades significativas de materias orgánicas.
• Recipiente: se tomó la muestra con bolsas de plástico, las que no alteran su masa ni se desintegran frente a sucesivos cambios de temperatura, ni absorben la humedad de las muestras.
• Herramientas y accesorios: cincel, martillo, cuchara de toma de densidades y envase hermético.
En el Anexo N°1 se presentan los certificados de ca libración de la balanza y horno.
4.4 Método para la obtención de porcentaje de humed ad
Una vez terminada la toma de muestras en terreno se ingresa a laboratorio para la determinación de porcentaje de humedad de los tramos muestreados, tomando en cuenta las siguientes consideraciones:
• Masa del recipiente (mr): determinar y registrar la masa del recipiente limpio, seco y con tapa.
• Masa muestra húmeda (mh): depositar la muestra de ensaye en el recipiente, cerrando inmediatamente la tapa. Determinar y registrar la masa del recipiente más la muestra húmeda.
• Secado: retirar la tapa, colocar el recipiente con la muestra en horno a 60° por 24 horas y secar hasta que la masa sea constante.
• Masa muestra seca (ms): sacar el recipiente con la muestra del horno, colocar nuevamente la tapa y dejar enfriar a temperatura ambiente. Determinar y registrar la masa del recipiente más la muestra seca.
• Nota: En la mayoría de los casos el secado de un día al otro no es suficiente. En caso de dudas debe continuarse el secado hasta que dos pesadas sucesivas por una hora de secado difieran en un porcentaje igual o menor que 0,1%.
• Resultado: calcular la humedad como la pérdida de masa de la muestra de acuerdo con la fórmula siguiente, aproximando al 0,1%.
= 100 ∗ −
mr: Masa del recipiente (g)
4.5 Determinación de agua requerida para la humecta ción de caminos.
Apoyados en la ecuación de cálculo de eficiencia de abatimiento (%) de material particulado respirable (MP-10) de la “Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de Proyectos Inmobiliarios” de CONAMA, descrito en la Resolución Exenta N°880/2008 (Resolución de Calificación Ambiental) es posible establecer el 90% de eficiencia de reducción de emisiones de material particulado respirable, aplicable a caminos no pavimentados, sometidos al tránsito de vehículos.
A través de la ecuación de Cálculo de Eficiencia de abatimiento, se ha determinado el valor del incremento promedio de la humedad del terreno medida en cantidad de veces (M = 1,3), que debe ser considerada como dato inicial para este proyecto y la frecuencia de riego necesaria para estos caminos.
Ecuación de Cálculo de Eficiencia de Abatimiento (%)
EA= 62 + 6,7 * M para 2< M <5
Dónde:
EA: Eficiencia de abatimiento (%)
M: Incremento promedio de la humedad del terreno medida en cantidad de veces.
Basados en el documento, antes señalado, se determina la cantidad de agua requerida, para dar cumplimiento a la reducción de emisiones de material particulado respirable MP-10 en un 90% de acuerdo a los siguientes pasos:
1. Tomar una muestra de suelo en condiciones de camino seco, para determinar el porcentaje de humedad inicial.
2. De acuerdo al valor determinado y utilizando el valor M, se fijará el porcentaje de humedad que deberá alcanzar el suelo, para que la medida logre la eficiencia del 90%.
3. Según el valor obtenido, será determinada la frecuencia de regadío con los camiones aljibes.
4. Esta frecuencia de regadío sufrirá variaciones dependiendo de las características meteorológicas: humedad atmosférica, precipitaciones, vientos, evaporación, temperatura y radiación solar, por lo que en forma periódica se realizarán mediciones de la humedad de los caminos, con el objeto de realizar los ajustes necesarios en la frecuencia de regadío para mantener la humedad en los niveles requeridos. Estos ajustes considerarán las
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necesidades de riego durante el día y durante la noche.
5. Se considera efectuar las mediciones de humedad del camino con la periodicidad quincenal.
Nota: Si bien, la factibilidad del incremento es de 1,3 veces la humedad inicial y la frecuencia necesaria para el riego de caminos, ha sido calculada inicialmente para épocas de invierno y verano, el valor de M debe ser ajustado. De esta manera es necesario un aumento M=4,18 veces la humedad inicial sin mitigación.
Conforme a lo descrito en el paso 2) la siguiente ecuación, permite establecer el porcentaje de humedad que deberá alcanzar el suelo, para cumplir con la eficiencia de reducción de material particulado respirable.
W = W i x M
Dónde:
W: Humedad relativa (%)
Wi: Humedad Inicial (%)
M: Incremento promedio de la humedad del terreno medida en cantidad de veces (calculada inicialmente)
Basados en el paso 3) este valor de humedad requerida (W) es el parámetro a cumplir, de modo tal que las mediciones quincenales, sean iguales o mayores a este valor. De lo contrario, se deberá aumentar el regadío, hasta alcanzar el porcentaje de humedad requerida y establecida (W) para cumplir con el compromiso asumido de eficiencia del 90% de reducción de material particulado y mantención de humedad de caminos.
4.6 Método de riego de caminos
A continuación se describe la forma y los parámetros asociados al riego:
• Camión Aljibe: equipo de una capacidad de 20.000 litros con un ancho de barra de 3m aproximadamente. (humectación por gravedad).
• Carguío de camión: el equipo será cargado con agua proveniente de canal de evacuación de la Planta Pamo (Planta de Abatimiento de Molibdeno) y de la cubeta del embalse en distintos puntos.
• Velocidad: se estima que la velocidad del camión fluctuará entre los 15 a 20 km/h de acuerdo a las mediciones a efectuar en terreno.
• Amplitud del regadío: el regadío se realiza en todo el ancho de la plataforma incluyendo las cunetas, por cuanto el camión aljibe debe realizar el siguiente recorrido: partir por una pista y volver por la pista contraria, de manera tal que se cumpla con la humectación del camino, de acuerdo a lo descrito en el documento Especificaciones Técnicas de Construcción- Bases de Medida y Pago (documento interno de Codelco donde se indica el método de regadío).
• Frecuencia regadío: la cantidad de riego se mantendrá entre una a dos veces diarias,
10
Fuente: C.C.Caren S.A., año 2015.
exceptuando los días que se presentaron precipitaciones, a menos que los resultados reflejen que se debe aumentar el regadío o que las condiciones en el terreno lo requieran.
4.7 Caminos considerados para humectación y muestre o
Basados en la Resolución Exenta N°880/2008, que cal ifica ambientalmente el Proyecto Peraltamiento Embalse Carén, para minimizar y controlar las emisiones de material particulado MP-10 desde los distintos frentes de trabajo, considera el uso de un tratamiento supresor de polvo por humectación con agua de manera de cumplir con la reducción de un 90% la emisión de material particulado, en los caminos no pavimentados, que se señalan a continuación:
El usos de estos caminos, se inicia en abril del 2015 con la actividades de la instalación de faenas del contrato por movimiento masivo para el peraltamiento de la 6a Etapa y cuentan con tránsito constante desde junio del 2015.
Acceso Loncha a Portería
En la siguiente fotografía se muestra, el camino de acceso a la Hacienda Loncha el cual se encuentra pavimentado.
De los 8 km establecidos para este tramo en la Resolución Exenta N°880/2008, se han pavimentado más de 6 km del mismo, por lo tanto permanecen 2 km sin pavimentar desde el portón de acceso al campamento (ver Tabla N°3).
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d uso 2
Portón de acceso
SI
Yacimiento El Durazno Muro 1,5 Operacional Máximo 2 SI
Muro El Buitre 1,4 Operacional Medio 3 SI
El Buitre Plato de Piedra 2 Operacional Medio 4 SI
La identificación de los puntos de muestreo se indican en la sección 4.1 de este informe.
1 Camino de acceso, corresponde al camino que permite acceder al personal e insumos y materiales desde el portón de ingreso hacia la Hacienda Loncha. Camino Operacional, se refiere a los caminos que permite el traslado al interior de las instalaciones, los frentes de trabajo y entre estas, propias de las actividades operacionales requeridas. 2 Valor referencial relacionada con la intensidad de uso el camino durante el período, en relación a la ocupación de este por el tránsito vehicular requerido en forma constante, relacionada con la programación de la ejecución de las actividades del proyecto.
Tabla N° 3 : Caminos considerados para el control de mediciones y humectación de caminos
Fotografía N° 5: Tramo Portería de acceso - Yacimiento el Durazno
Fuente:Google Earth, año 2015
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4.8 Fechas de muestreo, medición, análisis y/o cont rol de cada parámetro
En la Tabla N°4 se indica las fechas del muestreo, la cantidad de agua contenida en cada una de las muestras y el porcentaje de humedad (W). La W obtenido varía entre 5,6 y 6,7 %, con estos valores se alcanza el objetivo de retener el 90% de las emisiones de los caminos.
Tabla N°4: Fecha de muestreo de suelo, según punto de muestreo y tramo de estudio
Fecha Agua
Tramo de muestreo
15-11-2015 69 6,7 1 Campamento –Muro
15-11-2015 66 6,1 4 El Buitre – Plato de Piedra
31-11-2015 53 6,5 2 Yacimiento El Durazno – Muro
31-11-2015 59 6,4 1 Portería de acceso-
Campamento
07-12-2015 34 5,7 2 Yacimiento El Durazno-Muro
Fotografía N°6: Tramo muro - empréstito Plato de Piedra
Fuente:Google Earth, año 2015
Tramo de muestreo
Campamento
10-12-2015 33 6,0 2 El Buitre – Plato de Piedra
26-12-2015 85 5,9 2 El Buitre – Plato de Piedra
26-12-2015 81 5,7 2 El Buitre – Plato de Piedra
26-12-2015 83 5,6 2 El Buitre – Plato de Piedra
27-12-2015 78 5,9 2 Yacimiento el Durazno - Muro
27-12-2015 83 6,2 2 Yacimiento el Durazno – Muro
27-12-2015 83 6,0 2 Yacimiento el Durazno – Muro
28-12-2015 78 5,8 1 Portería de Acceso – Muro
28-12-2015 94 6,1 1 Portería de acceso –Muro
28-12-2015 86 5,9 1 Portería de acceso – Muro
16-01-2016 79 5,9 2 El Buitre – Plato de Piedra
16-01-2016 83 6,4 1 Camino Instalación – Muro
16-01-2016 81 6,1 2 El Buitre – Plato de Piedra
18-01-2016 72 5,8 2 El Buitre – Plato de Piedra
18-01-2016 72 6,3 2 El Buitre – Plato de Piedra
18-01-2016 71 6,2 2 Yacimiento el Durazno – Muro
19-01-2016 81 6,1 2 El Buitre – Plato de Piedra
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Tramo de muestreo
19-01-2016 89 5,9 2 Yacimiento el Durazno – Muro
28-01-2016 92 5,9 2 El Buitre – Plato de Piedra
28-01-2016 78 6,4 1 Campamento – Muro
28-01-2016 80 6,0 2 El Buitre – Plato de Piedra
Promedio 69 6,0
Como se puede reconocer de la tabla anterior, en este período no se tomaron muestras para medir la humectación del suelo en el tramo 3 del camino, por considerarse no necesario dado que, durante este trimestre, no hubo frentes de trabajo a lo largo de este tramo.
Es importante indicar, que la falta de mediciones no implica falta de riego. La humectación de esta parte del camino, al igual que la del resto del camino en uso, se efectuó de acuerdo a las necesidades detectadas. El registro de los riegos realizados se presenta en el Anexo N°3 de este informe.
5. RESULTADOS
5.1 Cálculo de humedad requerida para la humectació n de caminos
Conforme al procedimiento descrito en el punto 4.4, el día 10 de Mayo del 2015 se calculó la humedad inicial del terreno, cuyo valor fue de 1,3%. La Tabla N° 5 muestra el cálculo de la humedad inicial y la Tabla N°6 los resultados cálcu lo de humedad en caminos según fechas de muestreo.
Tabla N°5: Resultados del cálculo de humedad inicia l Fecha Peso (g)
W (%) Mh Ms mr Agua
10/05/2015 1033 1020 1020 13 5,4
Con este dato fue posible obtener el porcentaje de humedad requerida para la faena, de acuerdo a la siguiente ecuación:
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Dónde:
W: Humedad Requerida (%)
Wi: Humedad inicial de 1,3% calculada el 10/05/2015, por laboratorio según procedimiento punto 4.4.
M: Incremento promedio de la humedad del terreno medida en cantidad de veces (calculada inicialmente)
De esta forma se establece que el parámetro quincenal de la humedad requerida para esta faena deberá ser igual o mayor a 5,4% para dar cumplimiento con el 90% de la eficiencia en la emisión de material particulado respirable.
Tabla N° 6 : Resultados del cálculo de humedad en caminos según fechas de muestreo
Fecha Peso (g) W (%)
Mh Ms mr Agua
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27-12-2015 1471 1388 1388 83 6,0
28-12-2015 1418 1340 1340 78 5,8
16-01-2016 1421 1342 1342 79 5,9
16-01-2016 1378 1295 1295 83 6,4
16-01-2016 1402 1321 1321 81 6,1
18-01-2016 1313 1241 1241 72 5,8
18-01-2016 1219 1147 1147 72 6,3
19-01-2016 1416 1335 1335 81 6,1
19-01-2016 1601 1515 1515 86 5,7
19-01-2016 1591 1502 1502 89 5,9
28-01-2016 1656 1564 1564 92 5,9
28-01-2016 1295 1217 1217 78 6,4
28-01-2016 1414 1334 1334 80 6,0
Promedio 1214,3 1150,5 1150,5 70,7 6,0
En el Anexo N°2 se presentan los registros de humed…