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Étude géophysique d'une digue de rétention d'eau, parc à résidus miniers SOLBEC, Stratford, Québec.

Boussicault, Bruno (2007). Étude géophysique d'une digue de rétention d'eau, parc à résidus miniers SOLBEC, Stratford, Québec. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 220 p.

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Résumé

L’industrie minière est très importante au Canada. Cette activité entraîne inévitablement la formation de résidus qu’il est nécessaire d’entreposer dans des sites sécuritaires. Les sites d’entreposage sont très souvent ceinturés par des digues de rétention. La présente étude a pour but d’ausculter une digue de rétention d’eau sur le parc à résidus miniers Solbec pour évaluer sa stabilité. Le site est situé à proximité de la commune de Stratford, dans la région de l’Amiante, au Québec. Le parc à résidus miniers Solbec a été utilisé comme aire d’entreposage pendant 15 ans puis il a été réhabilité par la société Cambior. La solution retenue a été de noyer le site sous un lac artificiel de 1 m de profondeur. Dans le but de maintenir cette épaisseur d’eau sur la globalité du site, deux digues ont été construites. Les deux digues retiennent les résidus miniers et l’eau du lac. La présente étude a été réalisée sur la plus grande des deux digues. Pour évaluer la stabilité de cette digue, les chemins préférentiels d’écoulement d’eau à travers la digue ont été recherchés. En effet, ces chemins sont susceptibles de subir de l’érosion interne, qui est la première cause d’effondrement de n’importe quelle digue en terre. L’auscultation de la digue a également servi à rechercher des signes d’érosion interne dans la digue ainsi que des signes de présence de métaux dans la structure interne de la digue, pour vérifier l’efficacité de la réhabilitation du parc à résidus miniers. Pour cela, des méthodes géophysiques d’auscultation non destructive de milieux physiques ont été utilisées. Les méthodes électriques (résistivité électrique, polarisation provoquée et polarisation spontanée) et électromagnétiques présentent un bon potentiel pour atteindre les objectifs puisque les paramètres mesurés par les appareils dédiés à ces méthodes sont sensibles à la présence d’eau. La carte de conductivité électrique apparente produite à partir des données mesurées avec un EM31 (Geonics) ainsi que les images électriques produites à partir des données mesurées sur la crête et sur le talus de la digue ont permis d’identifier les chemins préférentiels d’écoulement de l’eau à travers la digue. La carte de conductivité électrique peut être interprétée comme une carte de l’écoulement de l’eau à travers la digue. Les images électriques confirment cette interprétation en montrant les zones saturées en eau et les zones non saturées en eau à l’intérieur de la digue. Par contre, les résultats obtenus ne permettent pas d’être catégorique quant à la présence d’érosion interne et la présence de métaux à l’intérieur de la digue. Cette étude a démontré le potentiel énorme des méthodes électriques et électromagnétiques pour l’auscultation non destructive de la digue de rétention du parc à résidus miniers Solbec. Des recommandations sont faites pour assurer un suivi sécuritaire et efficace de la digue, ainsi que pour lever les incertitudes liées à la présence ou non d’érosion interne et de métaux à l’intérieur de la digue.

Abstract

Mining industry is huge in Canada and is of concern for civil and environmental engineering. A lot of money is spent not only in exploration but also in the design and conception of tailings sites. Such facilities often involve the construction of dams which need to be assessed after their construction. This study shows the use of geophysical methods for assessing tailings dams. The site for this study is the Solbec mine, near Stratford Quebec. Prior to the sites restoration by Cambior Inc., the site had been actively used for fifteen years. The restoration of the site included the creation of an artificial lake one meter in depth and two dams that maintain water level. This study will focus on the stability of larger of the two dams. In assessing the stability of the dam, the waters preferential pathways had to be determined. Along these pathways internal erosion can occur and if left unchecked can lead to failures in the earth dam. This study examines the dam for signs of erosion and the presence of metallic elements in internal structure of the dam. Non-destructive geophysical methods have been employed, such as Electromagnectical and electrical methods. This approach has the potential to reach the desired objectives, as the equipment employed is sensitive to the presence of water. The data collected by an EM31 and the electrical resistivity imaging produced an apparent electrical conductivity map, the imaging carried out on the crest and slope of the dam identifies the waters preferential pathways through the dam. Furthermore, the electrical imaging shows saturated and non-saturated zones of the dams slop, this confirms the results of the apparent electrical conductivity map. It should be noted that these test do not necessarily demonstrate the presence of internal erosion or metallic elements in the core of the dam. This study demonstrated the potential of electrical and eletromagnetical methods in studying the internal structure of the Solbec tailings dam. Recommendations have been made to perform efficient follow-up of this dam.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Richer-Laflèche, Marc
Co-directeurs de mémoire/thèse: Guérin, Roger
Mots-clés libres: géophysique; rétention d'eau; miniers; résidus; digue; SOLBEC; Stratford
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 20 nov. 2012 20:19
Dernière modification: 11 nov. 2015 19:03
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/442

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