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Modélisation des écoulements souterrains dans un massif de résidus miniers.

Lebrun, Andrée Moïra (1993). Modélisation des écoulements souterrains dans un massif de résidus miniers. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 114 p.

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Résumé

Le peu de connaissances concernant la contamination de l'eau souterraine par les résidus miniers, nous ont guidé vers l'étude de l'impact des terrils de mines sur la qualité de l'eau souterraine. Le but du travail était d'étudier le transfert du lixiviat des résidus de mines vers la nappe d'eau souterraine, les conditions de celui-ci, et les paramètres qui contrôlent l'infiltration dans le massif de résidus. Une investigation sur le terrain a été effectuée afin de recueillir les informations de base nécessaires à la détermination des paramètres utilisés par le modèle mathématique de l'écoulement souterrain "MODFLOW". 14 sondages électriques et 2 traînées ont été effectués sur le terrain afin d'obtenir les élévations de la nappe et des différents constituants des résidus et du sol sous-jacent. 12 sites d'échantillonnage et de mesure de conductivité hydraulique ont fourni au modèle les paramètres reliés à l'hydraulique du système. Différents scénarios de modélisation utilisant les valeurs de paramètres mesurées ou évaluées ont permis d'obtenir les débits d'eau quittant le terril pour différentes conditions. Les deux principales conditions simulées portent sur la condition minimale où l'alimentation en eau est régie par le ressuyage des résidus forestiers recouvrant une partie du site et la situation maximale qui peut se présenter lors de l'ennoiement du site. L'interprétation des résultats nous amènent à l'évidence d'un transfert possible de l'eau des résidus vers la nappe pour une conductivité hydraulique du mort-terrain supérieure à 10⁻ ⁵ m/h. Il est clair que les paramètres hydrauliques du mort-terrain sont très déterminants dans l'infiltration de l'eau possiblement contaminée vers le sous-sol. Dans le cas d'un mort-terrain imperméable sous les résidus, le seul facteur déterminant l'infiltration dans le massif de résidus, en plus des conditions météorologiques (recharge), est la tranche de sol (épaisseur de la nappe perchée) par laquelle le lixiviat s'écoule au pourtour du talus. Il faut prendre en considération lors de la réhabilitation que plus le niveau d'eau dans les résidus est élevé, plus la charge hydraulique imposée est grande. D'autre part, une condition d'assèchement si elle n'est pas parfaite, va favoriser la génération d'un lixiviat fortement acide et hautement chargé en métaux. Une caractérisation plus précise des résidus et surtout du mort-terrain donnerait des résultats plus précis sur la quantité exacte de l'eau contaminée qui passe des résidus vers le sous-sol. La connaissance approfondie du bilan hydrique donnerait la quantité d'eau atmosphérique potentiellement disponible au site. Lorsque ces débits seront définis, d'autres recherches pourront alors évaluer la concentration des contaminants dans le lixiviat et leur impact sur la qualité des eaux souterraines.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Villeneuve, Jean-Pierre
Co-directeurs de mémoire/thèse: Banton, Olivier
Mots-clés libres: eau souterrain; résidus miniers; contamination; sédiment; lixiviat; MODFLOW; Abitibi
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 10 févr. 2014 16:37
Dernière modification: 23 nov. 2015 21:31
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1833

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