Optimización del Manejo Hidráulico en Pilas de Lixiviación de Alta Montaña: Análisis de Flujo no Saturado y Estrategias de Diseño

Resumen 

La gestión hidráulica eficiente de las pilas de lixiviación en ambientes de alta montaña enfrenta desafíos técnicos significativos debido a condiciones climáticas extremas, mineralogía heterogénea y configuraciones hidro-geotécnicas complejas.

Este estudio emplea modelación numérica detallada en dos dimensiones utilizando SVFlux para investigar el comportamiento del flujo no saturado dentro de las pilas de lixiviación, incluyendo el impacto de variables críticas como la pendiente basal, el contenido de finos, la anisotropía de permeabilidad, la eficiencia del sistema de drenaje y el clima estacional. 

Los datos de laboratorio sobre distribución granulométrica, curvas de retención de humedad y conductividad hidráulica se utilizan para caracterizar materiales representativos. Los resultados demuestran que pendientes basales más pronunciadas aumentan el movimiento lateral de la solución, pero pueden incrementar los riesgos de erosión y estabilidad; el contenido de finos reduce directamente la permeabilidad y aumenta la acumulación de humedad, influyendo tanto en la recuperación metalúrgica como en la estabilidad de la pila. 

La anisotropía de permeabilidad introduce trayectorias de flujo horizontal preferenciales, requiriendo diseños de drenaje adaptados para prevenir saturaciones localizadas. Se muestra que la eficiencia del sistema de drenaje es vital para evitar sobrepresiones internas y mantener niveles de agua controlados, mientras que estrategias operativas como las tasas de riego y el humedecimiento inicial son críticas para minimizar fallas y asegurar una percolación uniforme. 

Los escenarios modelados también destacan la importancia de una gestión adaptativa del agua bajo regímenes climáticos variables para prevenir zonas muertas y congelamiento en invierno, y confirman el papel central de criterios integrados geotécnicos, hidráulicos y operativos para lograr operaciones de lixiviación seguras, efectivas y sostenibles en minería de alta altitud.