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MAPSAT S.A MAPSAT-INF-001

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LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y CONTROL DE BATIMETRÍA PARA DEPÓSITO DE RELAVE PAMPA

AUSTRAL Revisión: C Fecha: 03-01-2017

INFORME FINAL

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y CONTROL DE BATIMETRÍA PARA DEPÓSITO DE RELAVE PAMPA AUSTRAL (DRPA)

INFORME FINAL

N° MAPSAT MAPSAT-INF-001 REVISIÓN

C N° GHD

NOMBRE FECHA FIRMA

PREPARÓ OLIVER VARGAS 03-01-2017

REVISÓ JOSE ESPINOZA 03-01-2017

APROBÓ SEBASTIÁN BARRIGA 03-01-2017


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INFORME FINAL

INDICE DE CONTENIDO

1. ANTECEDENTES GENERALES ..................................................................................................... 4

1.1. SECTOR DE INTERÉS ................................................................................................................ 4

2. ALCANCE DE LOS SERVICIOS ..................................................................................................... 4

3. DESARROLLO ............................................................................................................................. 5

3.1. ANTECEDENTES PREVIOS........................................................................................................ 5

3.2. SISTEMA DE REFERENCIA DE TRABAJO .................................................................................. 5

3.2.1. DATUM PLANIMÉTRICO U HORIZONTAL ............................................................................. 5

3.2.2. DATUM ALTIMÉTRICO O VERTICAL ...................................................................................... 5

3.3. METODOLOGÍA DE TRABAJOS TOPOGRAFICOS EJECUTADOS ............................................... 6

3.3.1. VINCULACIONES TOPOGRÁFICAS ........................................................................................ 6

3.3.2. PUNTOS DE APOYO FOTOGRAMÉTRICO (PAF) .................................................................... 7

3.4. METODOLOGIA DE TRABAJOS BATIMETRICOS .................................................................... 10

3.5. METODOLOGIA DE VUELO Y PROCESOS .............................................................................. 12

3.5.1. PROCESAMIENTO FOTOGRAMÉTRICO Y EDICIÓN CARTOGRÁFICA ................................... 12

3.6. CONTROL DE CALIDAD .......................................................................................................... 15

3.6.1. COBERTURA DE IMÁGENES................................................................................................ 17

3.6.2. AUTOCONTROL TOPOGRAFICO ......................................................................................... 18

4. RESULTADOS ........................................................................................................................... 20

INDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Áreas de interés DRPA. .......................................................................................... 4

Figura 3.1 Vinculación al vértice TORR - TRANQUE - M1-5. ................................................... 6

Figura 3.2: Distribución de los PAF ......................................................................................... 7

Figura 3.3 Medición de punto de apoyo fotogramétrico (PAF). ............................................ 8

Figura 3.4: Limnímetro instalado en la sala de bombas. ...................................................... 11

Figura 3.5 Vista de perfil de la nube de puntos obtenida. ................................................... 12

Figura 3.6 Punto de apoyo fotogramétrico (PAF) identificado en la fotografía. .................. 13

Figura 3.7 Modelo Digital de superficies MDT ..................................................................... 14

Figura 3.8 Vista de Ortofoto obtenida para el proyecto. ..................................................... 14

Figura 3.9 Vista de curvas de nivel obtenidas del modelo del proyecto.............................. 15


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Figura 3.11 Cantidad de imágenes por zona de vuelo. ........................................................ 18

INDICE DE TABLAS

Tabla 1 Coordenadas resultante de la vinculación al vértice IGM. ........................................ 6

Tabla 3.2 PAF con coordenadas Datum PSAD-56 ................................................................... 9

Tabla 3: Prueba de barra. ..................................................................................................... 10

Tabla 3.4 Comparación de los PAF y el modelo obtenido en el proyecto. .......................... 17

Tabla 3.5 Tabla de autocontrol Topográfico. ....................................................................... 19


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1. ANTECEDENTES GENERALES

1.1. SECTOR DE INTERÉS

Mapsat S.A. desarrollo trabajos de topografía y batimetría en el Depósito de Relave Pampa Austral encomendados por su mandante Codelco División Salvador.

La zona de interés está ubicada a 16 km al norte de la ciudad de Diego de Almagro en un predio de 2.200 hectáreas aproximadamente, representado por el polígono rojo según muestra la figura Nº 1.1.

Figura 1.1 Áreas de interés DRPA.

2. ALCANCE DE LOS SERVICIOS

El mandante formalizó los servicios solicitados a través de la- carta SDAS-0492/2016 donde se especifican los siguientes requerimientos:

Volumen de sólido depositado

Volumen de agua contenida en el embalse

Superficie de playa de relaves

Levantamiento de los relaves depositados y de las áreas anexas

Cota del espejo de agua de las lagunas de aguas claras

Área de Terreno Natural Bajo Agua (superficie potencial de infiltración)

Estimación de la pendiente media de depositación del relave en playa y bajo agua


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Determinación de la densidad de depositación

Pendiente de depositación

Orientación de depositación de relaves.

3. DESARROLLO

3.1. ANTECEDENTES PREVIOS

Los antecedentes entregados por el mandante para complementar el desarrollo del estudio fueron los siguientes:

Informe de Batimetría N° 28 realizada en septiembre de 2015 por la empresa “Quarzo Ingeniería Tecnología y Servicios”.

Plano de topografía y batimetría N° 28 realizada en septiembre de 2015 por la empresa “Quarzo Ingeniería Tecnología y Servicios”

Con esta información se estableció el periodo inicial de comparación y se obtuvo antecedentes generales de los trabajos realizados en aquel periodo.

3.2. SISTEMA DE REFERENCIA DE TRABAJO

El sistema de referencia base está dado por los amarres a los sistemas correspondientes donde se ha materializado una vinculación geodésica del área de trabajo.

Estos trabajos topográficos se desarrollaron de la forma siguiente:

3.2.1. DATUM PLANIMÉTRICO U HORIZONTAL

Los trabajos topográficos están referidos al vértice oficial del Instituto Geográfico Militar (IGM) “TORR” en Proyección UTM, Datum geodésico Provisorio Sudamericano de 1956 (PSAD56)

3.2.2. DATUM ALTIMÉTRICO O VERTICAL

La referencia altimétrica está dada por el vértice oficial del Instituto Geográfico Militar (IGM) “TORR”, referida al Nivel medio del mar aplicando el modelo geoidal EGM08.


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3.3. METODOLOGÍA DE TRABAJOS TOPOGRAFICOS EJECUTADOS

3.3.1. VINCULACIONES TOPOGRÁFICAS

A continuación, se describe la metodología utilizada en la vinculación de zonas del proyecto.

Mapsat desarrolló una vinculación geodésica desde el punto oficial del IGM (TORR) hasta dos vértices ubicados en el DRPA, denominados vértice Tranque y vértice M1-5. Resultaron las siguientes coordenadas y cotas, las que se presentan en la Tabla 1, mientras que en la figura 4.1 se presenta la vinculación.

ID DE PUNTO ESTE (METRO) NORTE (METRO) ELEVACION (METRO)

TORR (IGM) 415.188,852 7.104.468,510 1.488,850

TRANQUE 389.853,399 7.098.169,973 1.000,800

M1-5 390.069,480 7.094.333,680 936,912

Tabla 1 Coordenadas resultante de la vinculación al vértice IGM.

Figura 3.1 Vinculación al vértice TORR - TRANQUE - M1-5.


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3.3.2. PUNTOS DE APOYO FOTOGRAMÉTRICO (PAF)

Mapsat construyo 43 Puntos de apoyo fotogramétricos (PAF), los cuales fueron identificados con marcas cuyo diseño se describe como tres líneas rectas que convergen a un punto central sin llegar directamente a este, dispuestas de manera tal que quedan inscritas en un círculo imaginario separadas entre sí de manera más o menos simétrica. A continuación se presenta la distribución de PAF en la figura 3.1.

Figura 3.2: Distribución de los PAF

Para realizar las marcas en terreno (PAF) se utilizó cal y agua que se aplica directamente sobre la superficie. Esto hace que el material se solidifique y tenga una mayor durabilidad y resistencia a las condiciones climáticas.


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Figura 3.3 Medición de punto de apoyo fotogramétrico (PAF).

En la siguiente tabla se indican las coordenadas de los puntos de apoyo fotogramétricos medidos en terreno con GPS geodésico y materializados en terreno.


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Tabla 3.2 PAF con coordenadas Datum PSAD-56


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3.4. METODOLOGIA DE TRABAJOS BATIMETRICOS

El desarrollo de los trabajos de batimetría se efectuó entre el día 30 de mayo y el 01 de junio, empleando una embarcación menor (Zodiac) MK-III con motor fuera de borda de 15 hp. Las profundidades fueron registradas con ecosonda Hidrográfico digital marca Echollgger modelo EU400.

La embarcación sondeadora fue posicionada mediante sistema GPS geodésico de precisión, empleando para ello receptores de doble frecuencia, marca Ashtech modelo promark 500 en modo tiempo real. A bordo de la embarcación se instaló el ecosonda con su transductor afianzado firmemente en la máscara de la embarcación, asegurando que durante el desarrollo de la batimetría no se produjeran desplazamientos horizontales ni verticales. La antena receptora del equipo GPS móvil se instaló sobre la posición del transductor, lo que permitió obtener la posición continua y real de éste.

El intervalo de posicionamiento del GPS fue de 1 segundo y las profundidades fueron registradas, mediante conexión por cable USB al PC. Estas lecturas fueron corregidas mediante la realización de una prueba de plancha, al inicio y termino de la batimetría cuyos resultados se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 3: Prueba de barra.

La información obtenida del levantamiento fue corregida al nivel medio del mar (n.m.m). vinculando el nivel de pelo de agua en relación a observación GPS PPK a partir de vértice geodésico, establecido en el lugar de trabajo cuyo valor fue concordante en relación al limnimetro instalado en el sector sala de bombas, según se presenta en la siguiente figura.


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Figura 3.4: Limnímetro instalado en la sala de bombas.

El proceso de correlación y procesamiento de los datos batimétricos, se realizó mediante la utilización de software hidrográfico Hypack, en donde se obtuvieron las coordenadas y cotas de los puntos medidos corregidos de acuerdo a la propagación de velocidad del sonido y profundidad del traductor. De los puntos obtenidos se realizó una selección de profundidades una vez procesado.

El valor final de la sonda capturada (sonda corregida al n.m.m.) se obtuvo haciendo referencia al sistema de altura orto métrica existente en la zona de estudio. La metodología de corrección es la siguiente:

Sonda corregida = “h orto métrica” - (sonda + intercepto p. plancha)

La cota espejo de Agua fue determinada a través de mediciones GPS Estático; obteniéndose:

Laguna Sector Muros Sur y principal

931,330 msnm


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3.5. METODOLOGIA DE VUELO Y PROCESOS

Lo vuelos se realizaron los días 28 y 29 de mayo de 2016 por un avión no tripulado marca C-Astral modelo Bramor. La información total de vuelos se presenta a continuación:

Traslape longitudinal fotográfico : 75%

Traslape lateral fotográfico : 75%

Altura promedio del vuelo : 739 m sobre el suelo

Resolución en tierra : 0,0928 m/pix

Cobertura máxima : 3.428 hectáreas

Modelo y marca de la cámara : Sony NEX-7, lente de 30mm.

Cantidad de imágenes : 5.973 imágenes

3.5.1. PROCESAMIENTO FOTOGRAMÉTRICO Y EDICIÓN CARTOGRÁFICA

Una vez capturadas las fotografías aéreas del sector de interés, se procedió a su ingreso y posterior procesamiento en el sistema de restitución aerofotogramétrica de Agisoft llamado PhotoScan®.

En la siguiente figura se representan las nubes de puntos obtenidas en el proceso de alineación de fotos del proyecto.

Figura 3.5 Vista de perfil de la nube de puntos obtenida.


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Posteriormente, se procede a incorporar los puntos de apoyo fotogramétrico, definidos en las imágenes a través de elementos fotos identificables, en este caso marcas pre-vuelo realizadas en el terreno y posteriormente medidas con GPS mediante método PPK (Post Proceso Cinemático).

En la siguiente imagen se presenta una marca pre-vuelo identificada en una imagen (PAF 28), la bandera de color verde sobre la imagen indica que está vinculado a esa marca las coordenadas X, Y, Z que le corresponden.

Figura 3.6 Punto de apoyo fotogramétrico (PAF) identificado en la fotografía.

Al terminar de vincular todos los puntos de apoyo fotogramétricos (PAF), con las respectivas coordenadas medidas en terreno, se procede a realizar varios procesos de optimización, los que permiten ajustar el modelo.

Concluida esta etapa, el software permite la generación de Modelo Digital de Superficie, Ortofotos y curvas de nivel en base a las cuales se genera posteriormente la cartografía. En las siguientes imágenes se presentan algunos de los productos obtenidos en la finalización del proceso.


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Figura 3.7 Modelo Digital de superficies MDT

Figura 3.8 Vista de Ortofoto obtenida para el proyecto.


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Figura 3.9 Vista de curvas de nivel obtenidas del modelo del proyecto.

3.6. CONTROL DE CALIDAD

Este es un proceso donde se compara la ubicación y cota de los puntos de apoyo fotogramétrico con el modelo digital de terreno generado, obteniéndose el error en metros para coordenadas y cotas (X, Y, Z). Adicionalmente, se compara la cota de cada punto de apoyo fotogramétrico con la curva de nivel más cercana, verificándose que se encuentra dentro de la tolerancia esperada para la escala del plano.

Para el proyecto se obtuvo un error promedio en el ajuste del modelo en comparación con los PAF de 0,86 cm como se puede ver en la Tabla 4.2.


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Tabla 3.4 Comparación de los PAF y el modelo obtenido en el proyecto.

En las tablas anteriores, la columna “Label” representa el nombre del PAF ubicado en terreno, las Columnas “X error (m), Y error (m) y Z error (m)” representan el error en metros promedio del modelo obtenido en comparación con las coordenadas y cotas del PAF medido en terreno. La columna “Error (m)” representa el error promedio en X, Y y Z. La columna “Projections” representa la cantidad de fotos en las que se visualiza ese PAF y “Error pix” representa el error en de cantidad de pixel.

3.6.1. COBERTURA DE IMÁGENES

A continuación se presenta el control de calidad referido a la cobertura de imágenes para la zona del proyecto.

En la imagen siguiente se puede observar la ubicación de cada fotografía capturada durante el vuelo. El indicador tonal que se encuentra al costado derecho de la imagen muestra que cada imagen esta repetida en a lo menos nueve imágenes, situación ideal para la restitución digital.


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Por otra parte, se puede apreciar que la zona de interés del proyecto se encuentra perfectamente cubierta de imágenes suficientes para la obtención óptima de resultados.

Figura 3.10 Cantidad de imágenes por zona de vuelo.

3.6.2. AUTOCONTROL TOPOGRAFICO

Como procedimiento adicional para controlar altimétricamente los productos, se realizaron en terreno levantamientos aleatorios en la zona de interés. Estos levantamientos fueron independientes a la medición de los puntos de apoyo fotogramétricos utilizados para la restitución. Para este levantamiento, las mediciones topográficas se realizaron con sistema GPS PPK (POST-PROCESO CINEMÁTICO). Las cotas se compararon con el modelo digital de terreno MDT, el resultado de estos procesos de autocontrol se presenta en la siguiente tabla 3.5.


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ESTE NORTE ELEVACION

DTM (m) COTA GPS

(m)

DELTA DTM-GPS

(m)

393.830,442 7.095.125,999 939,778 939,658 0,120

393.813,456 7.095.075,599 939,600 939,433 0,167

391.282,272 7.094.152,870 931,323 931,317 0,006

391.241,763 7.094.178,987 931,411 931,323 0,088

391.211,757 7.094.196,991 931,503 931,342 0,161

390.990,668 7.094.876,671 931,481 931,356 0,125

390.951,747 7.094.863,722 931,353 931,342 0,011

390.477,046 7.094.335,976 931,382 931,344 0,038

390.451,429 7.094.321,903 931,400 931,345 0,055

389.868,543 7.094.803,311 931,404 931,338 0,066

389.882,889 7.094.775,505 931,388 931,326 0,062

389.738,748 7.094.967,894 931,508 931,334 0,174

389.723,251 7.095.222,811 931,404 931,328 0,076

389.817,495 7.095.380,277 931,361 931,332 0,029

390.233,516 7.095.535,533 931,297 931,348 -0,051

390.380,095 7.095.883,588 931,471 931,370 0,101

390.193,757 7.096.624,137 931,513 931,355 0,158

390.420,595 7.097.526,240 931,450 931,334 0,116

390.552,574 7.097.897,577 932,037 932,044 -0,007

389.853,399 7.098.169,973 1.000,792 1.000,800 -0,008

393.477,605 7.094.426,672 935,945 935,772 0.173

391.220,511 7.094.181,395 931,519 931,542 -0.023

390.395,370 7.096.341,736 932,697 932,652 0.045

390.186,489 7.096.620,625 933,013 932,835 0.178

390.242,590 7.097.997,220 934,690 934,714 -0.024

390.415,894 7.097.551,367 932,947 932,833 0.114

Tabla 3.5 Tabla de autocontrol Topográfico.

El resultado del autocontrol altimétrico muestra que la totalidad de los puntos levantados superan ampliamente la tolerancia de la escala 1:1.000 con un error máximo de 0,17 metros y un error promedio de 0,074 metros.


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4. RESULTADOS

A continuación se presentan los resultados requeridos por el mandante:

Volumen de solido depositado: Las cubicaciones realizadas en este control correspondieron a la determinación del total de relaves depositados en el Tranque entre enero de 2015 y mayo de 2016. La determinación del volumen total depositado en el Tranque, se obtuvo a través de una diferencia de modelos digitales de terreno considerando como base la batimetría efectuada por la empresa Georoma en enero de 2015 y la batimetría actualizada a mayo de 2016 realizada por Mapsat. El volumen parcial correspondiente al periodo enero 2015 a mayo 2016 es de 19.906.892 m3. El volumen total de relaves depositado en el Tranque hasta enero de 2015 fue de 215.868.054m3, según los informado por la Empresa Quarzo Ingenieria en el informe de Batimetría N°28. Por lo tanto el volumen total de relaves depositados en el Tranque a mayo de 2016 es de 235.774.946m3.

Densidad media histórica de depositación: 290.752.107 Ton / 235.774.946 m3 = 1,233 Ton/m3

Densidad media de depositación para el periodo Enero 2015 - Mayo 2016: 21.030.290 Ton / 19.906.892 m3 = 1,056 Ton/m3

Volumen de agua contenida en el embalse

Laguna Sector Muros Sur y principal: 4.348.765 m3

Laguna Sector Muros Norte: 12.252 m3

Superficie de playa de relaves 1.510, 2 Há


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Levantamiento de los relaves depositados y de las áreas anexas: Se adjunta Plano topográfico y batimétrico, en archivo digital.

Cota del espejo de agua de las lagunas de aguas claras:

Laguna Sector Muros Sur y principal: 931.330 msnm

Laguna Sector Muros Norte: 928.961 msnm

Área de Terreno Natural Bajo Agua (superficie potencial de infiltración)

Laguna Sector Muros Sur y principal: 161,72 Há

Laguna Sector Muros Norte: 7,506 Há

Estimación de la pendiente media de depositación del relave en playa y bajo agua Se adjunta planos de perfiles, en archivo digital

Pendiente de depositación: Se adjunta planos de perfiles en archivo digital.

Orientación de depositación de relaves: Se adjunta plano de orientación en archivo digital.

Sebastian Barriga Grez

Gerente de Operaciones

MAPSAT S.A.

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