Détermination d'aire de protection de puits de captage d'eau souterraine: Intégration de la géologie et d'outils d'aide à la décision

Henrik Rasmussen, Thèse de Doctorat.

Projet de doctorat en ressources minérales sous la supervision du Dr Alain Rouleau.

Description du projet

L'eau souterraine est une source d'eau potable avantageuse économiquement qui ne requiert généralement peu ou pas de traitement avant la distribution. Il est donc important de la protéger de la contamination, en particulier au voisinage des puits de captage, en délimitant des aires de protection. L'une des étapes importantes est alors de déterminer l'aire d'alimentation du puits le plus exactement possible afin d'identifier la portion du territoire à l'intérieur de laquelle les risques de pollution doivent être minimisés. Les méthodes souvent utilisées pour estimer l'aire d'alimentation sont basées sur des modèles simples d'aquifère principalement à nappe captive qui considèrent un milieu continu, isotrope et homogène qui reflètent généralement mal les milieux géologiques. Plusieurs facteurs d'écart influencés particulièrement par les milieux géologiques peuvent induire des erreurs importantes sur ces estimations. Il existe peu ou pas d'études qui traitent de l'influence de la genèse des formations géologiques et de leur histoire sur les aires d'alimentation. Afin de bien gérer et protéger les ouvrages de captage, il est important de développer des outils d'aide à la décision sur cette problématique. Il n'existe, à notre connaissance aucune étude portant sur le développement d'outils d'aide à la décision lors de la détermination d'aire de protection de puits. Certains outils d'aide à la décision en recherche opérationnelle ont cependant été appliqués sur différentes problématiques en hydrogéologie comme par exemple pour la réhabilitation de sites contaminés.

Le but du projet de recherche est donc d'améliorer la gestion des connaissances sur les aquifères captés afin de mieux gérer et protéger les eaux souterraines. Les objectifs qui devront être atteints sont : (1) évaluer la pertinence d'intégrer les connaissances sur la genèse des formations géologiques et leur historique afin de réduire les incertitudes sur les paramètres hydrogéologiques et la géométrie des aquifères ; (2) appliquer des outils d'aide aux décideurs, telle l'analyse décisionnelle, à l'estimation de l'aire d'alimentation et à la détermination d'aire de protection d'ouvrage de captage d'eau souterraine ; (3) élaborer une démarche méthodologique d'estimation de l'aire d'alimentation et de détermination d'aire de protection d'ouvrage de captage d'eau souterraine applicable sur différents types d'aquifère.

Une des méthodologies utilisées est d'élaborer différentes démarches à partir de la recherche opérationnelle, telle l'analyse décisionnelle, déjà utilisée à d'autres problématiques en hydrogéologie. Cette méthodologie permet de développer plusieurs fonctions objectives typiques de la recherche opérationnelle, en particulier l'analyse décisionnelle, sur la détermination d'aire de protection. Une classification des différents facteurs d'écart par rapport aux modèles simplifiés sera effectuée sur les différents aquifères captés, surtout au Québec. Des secteurs pilotes seront aussi utilisés pour élaborer des démarches en fonction de véritables données géologiques, hydrogéologiques, géomorphologiques et topographiques. L'analyse de données existantes et des travaux de terrain sont prévus sur ces secteurs. Des simulations numériques sont prévues pour évaluer l'influence de la géologie sur l'aire d'alimentation et pour effectuer des études de variabilité de l'estimation de l'aire d'alimentation.


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