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Cartographie hydrogéologique régionale et vulnérabilité des aquifères de la MRC de Portneuf.

Fagnan, Nathalie (1998). Cartographie hydrogéologique régionale et vulnérabilité des aquifères de la MRC de Portneuf. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 298 p.

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Résumé

Au Québec, 25 % de la population utilise l'eau souterraine comme source d'approvisionnement en eau potable. Cette ressource est généralement de bonne qualité et peu coûteuse, mais elle est de plus en plus sujette à des conflits d'usage. En effet, au cours des 20 dernières années, les activités agricoles et industrielles ont contribué à augmenter le potentiel de contamination des eaux souterraines, et, dans certains cas, à la détérioration de sa qualité. La ressource en eau souterraine doit donc être mieux gérée et protégée. Pour ce faire, il est essentiel d'avoir une bonne connaissance des formations aquifères. Or, au Québec, la ressource en eau souterraine a rarement fait l'objet d'une caractérisation exhaustive. La cartographie hydrogéologique et l'évaluation de la vulnérabilité à la contamination sont donc nécessaires pour permettre la protection (qualité) et la conservation (quantité) de la ressource. Pour combler ce manque de connaissances et fournir un exemple de cartographie hydrogéologique un projet pilote a été initié dans la MRC de Portneuf. Ce projet est réalisé conjointement par la CGC-Québec, l'INRS-Géoressources et l'Université Laval et est soutenu par le MEF. Ce projet s'inscrit dans le cadre du projet de politique du MEF visant la protection et la conservation des eaux souterraines. Cette politique prévoit que la ressource sera gérée au niveau local, possiblement par les MRC qui l'intégreront à leur schéma d'aménagement ou par des agences de bassins versants. La méthodologie de cartographie employée lors du projet pilote servira de guide pour les travaux futurs de caractérisation de la ressource. L'objectif de ce mémoire est d'effectuer la cartographie hydrogéologique des formations granulaires et perméables de surface de la MRC de Portneuf tout en participant au développement de nouvelles techniques de cartographie. Les récents développements dans le domaine de la géomatique, tels les SIG (système d'information géographique), ainsi que l'apparition de nombreux logiciels appliqués à l'hydrogéologie ont multiplié les capacités d'entreposage, de traitement et de représentation des données. Les méthodes cartographiques traditionnelles doivent donc être adaptées afin de tirer profit de ces nouvelles technologies. Un territoire d'environ 900 km², englobant la partie Sud de la MRC de Portneuf, a été choisi pour la réalisation de cette étude. La population de la MRC est d'environ 40 000 habitants, dont 85 % utilise les eaux souterraines comme source d'approvisionnement. Cette région a été choisie puisqu'elle est représentative des aquifères du piémont laurentien, des besoins en eaux souterraines des populations rurales ainsi que des conditions hydrogéologiques généralement rencontrées sur la rive Nord du fleuve Saint-Laurent, de Charlevoix jusqu'à l'Outaouais. Les travaux de cartographie hydrogéologique se sont déroulés suivant quatre étapes : 1) la compilation des données disponibles, 2) les travaux de terrain nécessaires pour obtenir les informations complémentaires ou manquantes, 3) l'intégration et l'analyse de ces données, et finalement, 4) l'élaboration des formats de cartes hydrogéologiques et leur production. Les travaux ont porté sur la délimitation et la caractérisation des formations aquifères ainsi que sur l'évaluation de leur vulnérabilité à la contamination à l'aide de la méthode DRASTIC. Une série de cartes décrivant les aquifères granulaires de surface a été produite. La carte des unités hydrogéologiques présente la répartition des dépôts de surface en fonction de leur potentiel aquifère. Les principaux aquifères se trouvent dans les sables et graviers de surface localisés le long des rivières Sainte-Anne et Jacques-Cartier. La carte isopaque des sables et graviers de surface et la carte des bassins aquifères donnent une appréciation du potentiel aquifère des unités de sables et graviers de surface et permettent de connaître la limite de chacun des aquifères identifiés dans la région d'étude. La carte piézométrique de ces formations indique la direction de l'écoulement des eaux souterraines à travers ces unités hydrogéologiques. La carte de la vulnérabilité des eaux souterraines à la contamination montre que les formations de sables et graviers de surface sont les plus vulnérables. La cartographie hydrogéologique a permis de caractériser la ressource en eau souterraine tant au niveau de sa distribution, de son exploitation que de sa vulnérabilité. Les unités de sables et graviers de surface sont les formations aquifères les plus utilisées dans la MRC ainsi que les plus vulnérables à la contamination. De plus, ces aquifères sont situés aux endroits où se concentrent les activités agricoles et urbaines, ce qui commande une protection et une conservation accrue de ces aquifères. L'usage des outils informatiques à chacune des étapes de la cartographie hydrogéologique a été déterminant. Les bénéfices de ces outils se situent au niveau de l'efficacité de la saisie de l'information, de la rapidité du traitement des données et de la facilité de la mise à jour des cartes. Ces outils augmentent aussi significativement les modes de représentation possible des données ainsi que la quantité d'information qui peut être présentée clairement sur les cartes.

Abstract

In the province of Quebec, 25% of the population is using groundwater as a source of potable water. However, this resource of high quality is increasingly threatened by conflicting landuse. During the last 20 years, agricultural and industrial activities have continuously increased the potential for contamination of groundwater, and have deteriorated it' s quality in certain cases. Groundwater resources therefore require better management and protection which have to be based on a good knowledge of aquifers. However, in Quebec, groundwater resources have rarely been thoroughly characterized. Hydrogeologic mapping of aquifers and characterisation of their vulnerability to contamination is therefore needed in order to protect and preserve this resource. A pilot project has been initiated in the Portneuf MRC to satisfy the need for information on aquifers and to provide an example of hydrogeologic mapping. This project is jointly conducted by the Québec division of the Geological Survey of Canada (GSC-Québec), the Institut national de recherche scientifique - Géoressources (INRS-Géoressources) and Laval University and is supported by the ministère de l'Environnement et de la Faune du Québec (MEF). This project follows a recent MEF groundwater policy project who se main objective is to protect and preserve groundwater resources. This policy project foresees that groundwater management will be the responsibility of local administration. The methodology developed by our project will serve as a guide for future characterization of groundwater resources. The objective of this master' s project is to carry out hydrogeological mapping of granular and permeable formations in the Portneuf area ant to participate in the development of new mapping techniques. The recent developments in the field of geomatics, such as geographical information system (GIS), as well as the rapid upcoming of new software applied to hydrogeology have multiplied the capacities to store, analyse and present groundwater data. Traditional mapping methods must therefore be adapted in order to take the full advantage of these new technologies. An area of approximately 900 km², including the southern part of the Portneuf MRC, has been chosen for this project. The population is approximately 40 000 people and 85% uses groundwater. This region is of interest because it is representative (1) of the types of aquifers encountered throughout the laurentien piedmont on the north shore of the Saint-Lawrence river, from Charlevoix to the Outaouais, and (2) of the groundwater needs of rural populations Hydrogeologie mapping has followed four steps: 1) data gathering and compilation, 2) field work to complete the data set, 3) data integration and treatment, and finally, 4) development of map formats and the production of hydrogeological maps. Hydrogeologic mapping has focused on the delimitation and characterisation of aquifers as well as the evaluation of their vulnerability to contamination using the DRASTIC method. A series of maps describing surficial granular aquifers have been produced. The map of hydrogeological units presents the distribution of surficial deposits according to their aquifer potentiaI. The main aquifers are located in surficial sand and gravel deposits alongside the Sainte-Anne and Jacques-Cartier rivers. The surficial sand and gravel isopach map give an appreciation of aquifer potential in these formations whereas the aquifer map show the limits of each aquifer identified in the study region. The piezometric map of these formations indicates the direction of groundwater flow. The vulnerability map shows that the surficial sand and gravel formations are very vulnerable to contamination. Hydrogeologic mapping has resulted in the characterisation of the distribution, the use and the vulnerability of sand and gravel aquifers to contamination. These surficial formations are the most extensively used aquifers in the MRC and the most vulnerable to contamination. Furthermore, these aquifers are located in regions were agricultural and urban activities are most important. This observation warrants increased protection and conservation of this groundwater resource. The use of computerized tools in each step of the mapping process has been critical. The benefits are at many levels, such as efficiency of data acquisition, rapidity of treatment, and the facility to update maps. These tools significantly increased data representation formats as well as the amount of information that may be clearly portrayed on a map.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Lefebvre, René
Co-directeurs de mémoire/thèse: Michaud, Yves
Mots-clés libres: hydrogéologie; cartographie; eau souterraine; formation acquifère; méthode DRASTIC ; MRC de Portneuf
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 03 oct. 2013 15:48
Dernière modification: 17 nov. 2015 21:27
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1514

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