25
Dominion Diamond Corporation Water Management, Hydrology and Water Quality Developer’s Assessment Report - Technical Sessions, April 2015

Dominion Diamond Corporation - Review Board

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Page 1: Dominion Diamond Corporation - Review Board

Dominion Diamond Corporation

Water Management, Hydrology and Water Quality

Developer’s Assessment Report - Technical Sessions, April 2015

Page 2: Dominion Diamond Corporation - Review Board

2

Water Management Plan

• Jay Project Description/Engineering • Mine water management plan – additional information based on Information Requests

Page 3: Dominion Diamond Corporation - Review Board

3

Mine Water Management – Dewatering Pumping and Pipelines

North

Pipeline Route to Misery Pit

Discharges to Lac du Sauvage

Pumps on Barges (PS1, PS2, and PS3)

Lynx Pit

Misery Pit

Booster Station for Pumping to Lynx Pit 

Pipeline Route to Lynx Pit

2.5 km

Dewatering Area

Page 4: Dominion Diamond Corporation - Review Board

4

Mine Water Management – Surface Water Management

Page 5: Dominion Diamond Corporation - Review Board

5

Mine Water Management – Adaptive Management Strategies

Possible adaptive management strategies that would be considered:

• maintaining a storage contingency allowance in the existing King Pond 

• maintaining the contingency storage in the Misery Pit (approximately 3 million m3) throughout the operations stage for use as emergency minewater storage

• maintaining pumping and a pipeline between the Misery and Lynx pits throughout the operations stage to allow for lowering of the Lynx Pit water level to provide additional contingency minewater storage 

• increasing storage capacity in the sumps to provide additional temporary capacity 

• direct discharge to the environment from the Jay runoff sump if water is found to meet discharge criteria 

• use of storage capacity available at the Ekati site

• treatment of parameters of concern prior to discharge to Lac du Sauvage

Page 6: Dominion Diamond Corporation - Review Board

6

Hydrology and Water Quality Overview

Hydrology• New Work since the DAR• Information Requests

Model calibration and uncertainties Model input parameters Ice Effect Modelling

Water Quality• New work since the DAR

Model updates• Information Requests

Phosphorus predictions Significance determination Effects Study Area

Page 7: Dominion Diamond Corporation - Review Board

7

Hydrology - New Work Since the DAR

Lac de Gras Outlet, 26 May 2014

2014 Supplemental baseline collection: • Surveys at Lakes Ab13, Ac35, Af1, D1, D3 

(Counts Lake), Duchess Lake, E2, E381, F1, G4, G4A, G5, G6, G13, G474, H1, I1B, I2, I3 (Sterlet Lake), I100, J76, L1, Paul Lake

• Continuous Seasonal Monitoring at Lakes B0, C1, E1, E10 (Ursula Lake), G2, I1A, J1

• Continuous Annual Monitoring at Lac du Sauvage and Lac de Gras

2015 Supplemental baseline collection: • Coppermine River program at Lac du 

Sauvage outlet, Lac de Gras outlet, Desteffany Lake inlet and outlet

• Small Lake program at Lakes J1, I1A, E1, E10, G2, C1, B0, Ac35, and C17

Page 8: Dominion Diamond Corporation - Review Board

8

Information Requests – Model Calibration and Uncertainties

Model calibration and uncertainties:• The water balance model characterizes the hydrological regimes of waterbodies at the 

Project, including extreme wet and dry conditions and interannual variability.• The model primarily used available long‐term regional data for setup and calibration; 

additional short‐term, site‐specific data were used for calibration and validation. • Uncertainty is present in many inputs, but results are consistent with available monitoring 

data and current water balance modelling at Ekati Mine.• Uncertainty in the model results is not great enough to change the results of the 

Environmental Assessment.• Uncertainty is considered in the design and planning for the Project; adaptive management 

strategies will be applied if hydrological conditions encountered are significantly different than predicted.

• Hydrometric programs continued in 2014 (Dominion Diamond 2015) and 2015, and it is expected that additional hydrometric data collected as part of the Jay Project will be incorporated into the final design of the water management plan and facilities.

Stream J1 Gauging, 19 September 2014

Page 9: Dominion Diamond Corporation - Review Board

9

Information Requests – Model Input Parameters

Runoff Coefficients [ref GNWT IR 40]:• Model runoff coefficients may seem high, but they are calibrated to long‐term downstream 

hydrometric data.• Snowmelt value may balance out uncertainty in sublimation and undercatch values.• Values are consistent with current water balance modeling by others at Ekati.Precipitation Undercatch [ref GNWT IR 41]:• Rainfall and snowfall undercatch may vary from month to month and year to year, but the 

modelling applied single values for each, over the entire period of record.• Variability in undercatch can occur due to differences in instrumentation, exposure, wind, 

etc.• Undercatch values are estimates and could be spatially variable throughout the Lac de Gras 

and Lac du Sauvage basins.• To some extent, uncertainty in undercatch values is balanced by the calibrated runoff 

coefficient values.

Can you comment on uncertainties in the baseline hydrological modelling (runoff coefficients; precipitation undercatch; lake outlet stage‐discharge rating curves; lake stage‐storage relationships)? 

Page 10: Dominion Diamond Corporation - Review Board

10

Information Requests – Model Input Parameters

Stage‐Discharge Rating Curves [ref GNWT IR 34; MVEIRB IR 54]:• Rating curves were based on long‐term data where available (e.g., Lac de Gras, Desteffany

Lake, Ursula Lake) and hydraulic modelling for other large basins (e.g., Lac du Sauvage, larger tributaries).

• Rating curves for lakes in smaller basins were based on regional relationships fitted to a weir equation. There is scatter in those relationships, but they are applied to smaller drainage areas to reduce the net effect of this uncertainty.

Lake Stage‐Storage Relationships [ref GNWT IR 33, 35, 36]:• Lake bathymetry was collected where needed for 

Project design or effects assessment.• Lake storage was based on a “vertical wall” assumption, 

with spill elevations based on assumed values.• Assumptions that “Live Storage” is proportional to lake 

water surface elevation above the spill elevation are valid due to typically small variation in lake water surface elevations  (~0.5 m or less).

• “Dead Storage” is not relevant to the operation of the model.Lake I2 Shoreline, 17 August 2013

Page 11: Dominion Diamond Corporation - Review Board

11

Information Requests – Ice Effect Modelling

What data are available to support ice effect modelling? Is the modelling approach adequate?  [ref GNWT IR 38, 39; MVEIRB IR 64]Available data:• Traditional Knowledge and field surveys indicate that large lake outlets (e.g., Lac de Gras, 

Lac du Sauvage, Duchess Lake, Desteffany Lake) typically do not freeze solid over winter, and may stay open due to deep (warm) water conveyance. 

• Field surveys also indicated that smaller lakes (e.g., Lac du Sauvage tributaries) typically do freeze solid over winter.

• Modelled outlet freeze‐up and break‐up dates for the Jay Project baseline report are consistent with those reported in the Ekati 2012 AEMP.

Modelling Ice Effects• The degree‐day method provides an estimate of 

date of initiation and rate of outlet opening during freshet and outlet closing during freeze‐up.

• Model sensitivity to assumptions is expected to be low.

• Current field programs include observations during ice‐covered conditions. Lac du Sauvage Outlet, 26 May 2014

Page 12: Dominion Diamond Corporation - Review Board

12

Water Quality – Modelling Assessment Overview

Discharge Dispersion Model

Jay and Misery Pit Hydrodynamic Models

Site Water Quality Model

Lac du Sauvage Hydrodynamic Model

Geochemical CharacterizationHydrogeology Model

Site Water Balance Model

Regional Water Balance Model

Lac de Gras Hydrodynamic Model

Page 13: Dominion Diamond Corporation - Review Board

13

April 16, 2015

Post-DAR WQ Modelling Updates

Model Description

Updated Assessment Case Updated Diavik discharge flows and modifications to Pit Lake Model Assumptions

No Jay Development Case Updated Lac du Sauvage and Lac de Gras water quality predictions for a scenario that does not consider the development of the Jay Project

Reasonable Estimate Case Model to provide a more likely but less conservative (i.e., expected) estimate of Project discharge water qualityLess conservative than the DAR case

Desteffany Lake Model Developed to address adequacy review comment (see Section 9.4 of the adequacy review) related to the extent of the assessment domain; the domain of the model was extended to the outlet of Desteffany Lake

Page 14: Dominion Diamond Corporation - Review Board

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Flows provided in the Diavik Mine Water Management Plan Version 12(DDMI 2013) were used to represent the discharge quantity from Diavik to Lac de Gras Updated to the Diavik Mine Water Management Plan Version 13 (DDMI 2014) Includes flows for the development of A21 pit

More conservative inputs were used in the Misery and Jay pit lake hydrodynamic models Wind sheltering coefficient changed from 0.5 to 0.8 Dynamic shading coefficient changed from 0.7 to 1 Meteorological data updated from a 4‐year to a 14‐year record

April 16, 2015

Updated WQ Modelling Assessment Case Inputs

Page 15: Dominion Diamond Corporation - Review Board

15

Updated WQ Modelling Assessment Results

0

50

100

150

200

250

300

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000

Dep

th (m

)

TDS Concentration (mg/L)

0 Year 50 Year 100 Year 150 Year 200 Year0 Year 50 Year 100 Year 150 Year 200 Year

Misery Pit Meromixis will form and remain stable in the long‐term

Pycnocline moves deeper in the updated assessment case

Results in additional mixing of high TDS monimolimnion water, resulting in higher mixolimnion TDS concentrations 

Page 16: Dominion Diamond Corporation - Review Board

16

Updated WQ Modelling Assessment Results

Meromixis will form and remain stable in the long‐term

Mixolimnion concentrations similar to DAR

Pycnocline moves deeper in the updated assessment case

Results in a deeper freshwater cap

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500

Dep

th (m

)

TDS Concentration (mg/L)

0 Year 50 Year 100 Year 150 Year 200 Year0 Year 50 Year 100 Year 150 Year 200 Year

Jay Pit

Page 17: Dominion Diamond Corporation - Review Board

17

Reasonable Estimate WQ Modelling Case Results

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 2 4 6 8 10

Cl (m

g/L)

Year

Assessment Case Reasonable Estimate Case

Reduced groundwater inflows to Jay Pit result in: lower total dissolved solids load being pumped to Misery Pit an additional year of storage before discharge to Lac du Sauvage being required

Results in lower discharge constituent concentrations to Lac du Sauvage

Page 18: Dominion Diamond Corporation - Review Board

18

Reasonable Estimate WQ Modelling Case Results

Meromixis will form and remain stable in the long‐term

Pycnocline elevation is similar between updated assessment and reasonable estimate cases but constituent concentrations in the monimolimnion and mixolimnion are lower in the reasonable estimate case

0

50

100

150

200

250

300

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000

Dep

th (m

)

TDS Concentration (mg/L)

0 Year 50 Year 100 Year 150 Year 200 Year0 Year 50 Year 100 Year 150 Year 200 Year

Misery Pit

Page 19: Dominion Diamond Corporation - Review Board

19

Reasonable Estimate WQ Modelling Case Results

Meromixis will form and remain stable in the long‐term

Monimolimnion concentrations are lower

Pycnocline moves deeper in the updated assessment case resulting in a deeper freshwater cap

Mixolimnion concentrations are similar between cases

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

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275

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325

350

375

0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500

Dep

th (m

)

TDS Concentration (mg/L)

0 Year 50 Year 100 Year 150 Year 200 Year0 Year 50 Year 100 Year 150 Year 200 Year

Jay Pit

Page 20: Dominion Diamond Corporation - Review Board

20

Desteffany Lake WQ Model Results

Additional assimilative capacity is available between the outlets of Lac de Gras and Desteffany Lake

Increases at the outlet of Lac de Gras are also projected to increase constituent concentrations in Desteffany Lake

No significant adverse impacts to surface water quality are expected in Desteffany Lake

Page 21: Dominion Diamond Corporation - Review Board

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Post-DAR WQ Modelling Update Summary

0

20

40

60

80

100

120

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Dis

solv

ed S

olid

s (m

g/L)

Year

Depth-Averaged Maximum Surface

0

20

40

60

80

100

120

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Dis

solv

ed S

olid

s (m

g/L)

Year

Depth-Averaged Maximum Surface

0

20

40

60

80

100

120

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Dis

solv

ed S

olid

s (m

g/L)

Year

Depth-Averaged Maximum Surface

0

5

10

15

20

25

30

35

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Dis

solv

ed S

olid

s (m

g/L)

Year

Updated Assessment Case

Surface Maximum Depth-Averaged

0

5

10

15

20

25

30

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2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Dis

solv

ed S

olid

s (m

g/L)

Year

Reasonable Estimate Case

Surface Maximum Depth-Averaged

0

5

10

15

20

25

30

35

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Dis

solv

ed S

olid

s (m

g/L)

Year

No Jay Case

Surface Maximum Depth-Averaged

TDS Concentrations

Lac de Gras

Lac du Sauvage• Updated Assessment Case

• Reasonable Estimate Case

• No Jay Project Case

Page 22: Dominion Diamond Corporation - Review Board

22

Water Quality – Information Requests - Phosphorus

The WQ modelling project changes to P concentrations in Lac du Sauvage due to Misery Pit discharges

Small increases in productivity, but no adverse environmental effects. Lac du Sauvage will remain oligotrophic to slightly mesotrophic

Plankton and benthic invertebrate biomass likely to increase but a defined change in composition not expected; projected effects to DO not expected

Effects peak in final year discharge, and concentrations decline over the following 3 to 5 years

One of the more conservative constituents carried into the WQ modelling:

Limited to no site‐specific P data for groundwater quality when DAR commenced, so regional data used – 0.4 mg/L as the groundwater input source term for DAR Update and Reasonable Estimate modelling cases

Site specific Westbay data collected in Apr and Sep October 2014 – P data range = 0.022 to 0.056 mg/L

0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

0.012

0.014

0.016

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Pho

spho

rus

(mg-

P/L)

Year

Depth-Averaged Maximum Surface

0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 205To

tal P

hosp

horo

us (m

g-P

/L)

Year

Updated Assessment Case

Surface Maximum Depth-Averaged

Lac du Sauvage ‐ TP

Lac de Gras ‐ TP

Updated Assessment Case

IRs ‐ EC‐19, IEMA‐15, MVEIRB‐26, and MVEIRB‐61

Page 23: Dominion Diamond Corporation - Review Board

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Effects Analysis Evaluation of Significance

Impact Classification

Assessment Endpoints

Hydrology, geochemistry, air quality, etc.

• Direction, magnitude, geographic extent, duration, reversibility, frequency all considered

Significance in the Water Quality Assessment

• Change in [WQ] is important, but it is whether the change has the potential to affect aquatic life, wildlife, and the uses of the water that drives the conclusion

Project or ActivityProject or Activity

Identify Componente.g., water quality

Identify Componente.g., water quality

Measurement Endpoints

‐Physical analytes‐Ions‐Nutrients‐Metals‐Organics

Measurement Endpoints

‐Physical analytes‐Ions‐Nutrients‐Metals‐Organics

Comparison to baseline, guidelines, SSWQOs, 

aquatic health toxicological benchmarks

Comparison to baseline, guidelines, SSWQOs, 

aquatic health toxicological benchmarks

Aquatic LifeAquatic Life

Drinking water (human health, aesthetics)

Drinking water (human health, aesthetics)

Wildlife Health Wildlife Health 

Traditional UsesTraditional Uses

IRs – DAR‐MVEIRB‐IR‐18, MVEIRB‐19, and MVEIRB‐6

Page 24: Dominion Diamond Corporation - Review Board

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Effects Study Area for Water Quality

WQ modelling and the DAR suggested small changes in WQ may extend beyond Lac de Gras and into Desteffany Lake

This is supported by the post‐DAR supplemental modelling

The No Jay Case modelling also suggests that peak WQ conditions at the Lac de Gras outlet are similar to the Jay Case

The key difference is that the Jay Project extends the change condition

However, the difference in WQ constituent concentrations at the Lac de Gras outlet between the Base Case and Assessment Case is small, with negligible potential for aquatic effects

The Effects Study Area is therefore considered reasonable for the assessment

0

5

10

15

20

25

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35

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Dis

solv

ed S

olid

s (m

g/L)

Year

Updated Assessment Case

Surface Maximum Depth-Averaged

0

5

10

15

20

25

30

35

2009 2014 2019 2024 2029 2034 2039 2044 2049 2054 2059

Tota

l Dis

solv

ed S

olid

s (m

g/L)

Year

No Jay Case

Surface Maximum Depth-Averaged

Lac de Gras – LDG‐P6 – LdG outlet ‐ TDS

IRs ‐ EC‐10 and MVEIRB‐20

Page 25: Dominion Diamond Corporation - Review Board

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Questions?