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Conceptual model of leachate migration in a granular aquifer derived from the integration of multi-source characterization data (St-Lambert, Canada).

Tremblay, Laurie; Lefebvre, René; Paradis, Daniel; Gloaguen, Erwan (2014). Conceptual model of leachate migration in a granular aquifer derived from the integration of multi-source characterization data (St-Lambert, Canada). Hydrogeology Journal , vol. 22 , nº 3. p. 587-608. DOI: 10.1007/s10040-013-1065-1.

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Résumé

Des modèles numériques conceptuels représentatifs, englobant les zones sources et les milieux récepteurs et considérant l’hétérogénéité de l’aquifère, sont requis pour comprendre la migration et le devenir des contaminants. Toutefois, la caractérisation d’aquifère fournit rarement les données requises. Cette étude a pour but d’établir une approche englobant les étapes de caractérisation sur le terrain et d’intégration des données pouvant : (1) être adaptée à la définition des hétérogénéités de l’aquifère à l’échelle d’un sous-bassin versant (plus de 10 km²) et (2) permettre un développement adéquat d’un modèle de transfert de masse. Elle comporte l’investigation sur le terrain de l’aquifère poreux superficiel du sous-bassin versant de 12 km² de Saint-Lambert-de-Lauzon, Canada, dans lequel un ancien site d’enfouissement de déchets émet un panache de lixiviat géré par atténuation naturelle. Utilisant des techniques de terrain éprouvées, la phase de caractérisation a été conçue pour optimiser chaque méthode en termes de localisation, d’échelle d’acquisition, de densité et de qualité. L’accent a été mis sur l’acquisition de données géophysiques indirectes détaillées, qui ont été intégrées à des données hydrauliques et géochimiques directes. Cet article focalise sur les premières étapes d’intégration des données qualitatives et géostatistiques conduisant au développement d’un modèle hydrogéologique conceptuel. Ceci constitue le prérequis pour les étapes d’intégration suivantes : prédiction des hydrofaciès et de la conductivité hydraulique (K), simulation géostatistique de K, étude des processus géochimiques et modélisation numérique.

Abstract

Numerical models encompassing source zones and receptors, based on representative conceptual models and accounting for aquifer heterogeneity, are needed to understand contaminant migration and fate; however, aquifer characterization seldom provides the necessary data. This study aimed to develop a workflow for field characterization and data integration, which could: (1) be adapted to the definition of subwatershed-scale aquifer heterogeneity (over 10 km²) and (2) adequately support mass transport model development. The study involved the field investigation of a shallow granular aquifer in a 12-km² subwatershed in Saint-Lambert-de-Lauzon, Canada, in which a decommissioned landfill is emitting a leachate plume managed by natural attenuation. Using proven field methods, the characterization sequence was designed to optimize each method in terms of location, scale of acquisition, density and quality. The emphasis was on the acquisition of detailed indirect geophysical data that were integrated with direct hydraulic and geochemical data. This report focuses on the first qualitative and geostatistical data integration steps of the workflow leading to the development of a hydrogeological conceptual model. This is a prerequisite for further integration steps: prediction of hydrofacies and hydraulic conductivity (K), geostatistical simulations of K, studies of geochemical processes and numerical modeling.

Resumen

Los modelos numéricos que abarcan las zonas fuentes y receptoras, basados en modelos conceptuales representativos y que explican la heterogeneidad del acuífero, son necesarios para entender la migración y el destino de los contaminantes; sin embargo la caracterización del acuífero raramente proporciona los datos necesarios. El objetivo del estudio apunta a desarrollar un proceso de trabajo para la caracterización de campo y la integración de datos, que pueden: (1) ser adaptados para la definición de la heterogeneidad del acuífero a escala de subcuenca (por encima de 10 km²) y (2) apoyar adecuadamente el desarrollo del modelo de transporte de masa. El estudio involucró la investigación de campo de un acuífero granular somero en una subcuenca de 12-km² en Saint-Lambert-de-Lauzon, Canadá, en la cual un relleno sanitario fuera de servicio está emitiendo una pluma de lixiviado controlada por atenuación natural. Usando métodos de campo probados, se diseñó la secuencia de caracterización para optimizar cada método en términos de ubicación, escala de adquisición, densidad y calidad. El énfasis estuvo en la adquisición detallada de datos indirectos geofísicos que fueron integrados con datos directos geoquímicos e hidráulicos. Este trabajo se centra en los primeros pasos cualitativos de la integración de datos geoestadísticos del proceso de trabajo que lleva al desarrollo de un modelo conceptual hidrogeológico. Este es un prerrequisito para la integración de ulteriores pasos: predicción de conductividad hidráulica (K) e hidrofacies, simulaciones geoestadísticas de K, estudios de procesos geoquímicos y modelado numérico.

Resumo

Os modelos numéricos que abrangem as zonas de origem e os recetores, efetuados com base em modelos concetuais representativos que consideram a heterogeneidade do aquífero, são necessários para entender a migração e o destino de contaminantes; no entanto, a caraterização do aquífero raramente fornece todos os dados necessários. Este estudo teve como objetivo desenvolver um guia de trabalho para a caraterização de campo e integração de dados, que poderia: (1) ser adaptado para a definição da heterogeneidade de aquíferos à escala da sub-bacia (mais de 10 km²) e (2) apoiar adequadamente o desenvolvimento de modelos de transporte de massa. O estudo envolveu a investigação de campo de um aquífero granular livre numa sub-bacia de 12 km² em Saint-Lambert-de-Lauzon, no Canadá, onde um aterro sanitário desativado está na origem de uma pluma de lixiviados controlada por atenuação natural. Usando métodos de campo comprovados, a sequência de caraterização foi concebida para otimizar cada método em termos de localização, escala de aquisição, densidade e qualidade. A ênfase inicial era na aquisição pormenorizada de dados geofísicos indiretos, que foram integrados com dados hidráulicos e geoquímicos diretos. Este artigo incide sobre os primeiros passos de integração de dados qualitativos e geoestatísticos do guia de trabalho e que conduziram ao desenvolvimento de um modelo hidrogeológico concetual. Este é um pré-requisito para outras etapas de integração: previsão de fácies hidroquímicas e condutividade hidráulica (K), simulações geoestatísticas de K, estudos de processos geoquímicos e modelação numérica.

Type de document: Article
Mots-clés libres: Canada; conceptual model; data integration; granular aquifer; heterogeneity characterization
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 avr. 2018 18:19
Dernière modification: 11 avr. 2018 18:19
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/3689

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