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Caractérisation et modélisation de l’efficacité de bassins de sédimentation en aval de tourbières exploitées.

Samson-Dô, Myriam (2015). Caractérisation et modélisation de l’efficacité de bassins de sédimentation en aval de tourbières exploitées. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 119 p.

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Résumé

La tourbe horticole, qui entre dans la composition de terreaux, est une industrie très présente au Québec et au Nouveau-Brunswick (Canada). Pour extraire la tourbe, il faut d’abord abaisser la nappe phréatique sur le territoire de récolte afin d’assécher la couche supérieure de tourbe pour ensuite la récolter à l’aide d’aspirateurs industriels. Cependant, l’eau drainée est chargée de sédiments en suspension qui peuvent affecter l’habitat et le métabolisme des organismes des cours d’eau récepteurs. L’eau drainée est donc dirigée vers des bassins de sédimentation pour réduire sa charge sédimentaire avant de la relâcher dans la nature. Ce mémoire porte sur la caractérisation et la modélisation de l’efficacité de capture de ces bassins de sédimentation. De plus, un protocole d’échantillonnage pour le suivi de la concentration des solides en suspension par l’industrie a été testé. Huit bassins de conception et de ratio volume/superficie drainée différents (705 à 4170 m³/km²) ont été instrumentés dans trois régions du Québec. Afin de mesurer l’évolution de l’efficacité de capture de ces bassins, la concentration de sédiments en suspension et le débit ont été enregistrés en continu en amont et en aval de chaque bassin pour la période sans glace (mai-novembre). De plus, des autoéchantillonneurs ont été déployés à la sortie de certains bassins afin d’y mesurer la qualité de l’eau en termes de sédiments en suspension. Les résultats montrent que les bassins ayant un grand volume par rapport à la superficie de tourbière drainée, les bassins multiples ainsi que ceux ayant un dispositif de régulation du débit sont plus efficaces. De plus, la nature des sédiments (taille, degré de décomposition et pourcentage de matière organique) influence la quantité de sédiments qui entre dans le bassin, mais pas son efficacité de capture. Finalement, des modèles conçus pour prédire l’efficacité de capture de bassins de rétention municipaux ont été testés avec seulement quelques bassins qui traitent des sédiments tourbeux. Bien qu’une relation similaire à celle des bassins de rétention municipaux ait été observée, un exercice de modélisation plus poussé devra être complété pour valider les résultats.

Abstract

Peat moss, which enters in many potting mix, is an important industry in the provinces of Quebec and New-Brunswick (Canada). To harvest peat, the water table of the peat bog must be lowered to allow the surface peat layer to dry. The dry peat is then harvested with industrial vacuums. However, the drained water can contain suspended sediments that may affect aquatic organisms of the receptor stream. To counter the problem, this water does not go directly in the stream but first flows through a sedimentation basin, built to reduce suspended sediment loads. This work focused on the characterisation and the modelling of the trap efficiency of those sedimentation basins. A protocol for the water quality monitoring (focusing on suspended sediment concentrations) made by industries has also been tested. Eight basins with different volume/drained area ratios (705 to 4170 m³/km²) were studied in three Quebec regions. To measure the trap efficiency of each basin, the suspended sediment concentration and the water flow were monitored upstream and downstream of each basin for the whole ice-free season (May-November). Moreover, auto-samplers were installed downstream of sedimentation basins to mesure the water quality. Results show that larger basins compared to their drained area, multiples basins and those with a flow regulation device were more efficient than smaller single basins. Moreover, the nature of sediments (size, degradation level and percentage of organic matter) affect the amount of peat that enters a basin, but not its trap efficiency. Finally, models developed to predict trap efficiency of municipal basins were tested for basins that capture peat sediments. The relation was similar, but modelisation is necessary to validate those results.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: St-Hilaire, André
Mots-clés libres: bassins de sédimentation; réseau de drainage de tourbières
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 29 mars 2016 21:17
Dernière modification: 29 mars 2016 21:17
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/3345

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