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Numerical simulation of groundwater flow in regional rock aquifers, southwestern Quebec, Canada.

Nastev, Miroslav; Rivera, Alfonso; Lefebvre, René; Martel, Richard; Savard, Martine M. (2005). Numerical simulation of groundwater flow in regional rock aquifers, southwestern Quebec, Canada. Hydrogeology Journal , vol. 13 , nº 5-6. p. 835-848. DOI: 10.1007/s10040-005-0445-6.

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Résumé

La plateforme Lowlands du Saint-Laurent, Québec, Canada, est une aire densément peuplée, dépendant grandement des ressources en eau souterraine. En 1999, le Service Géologique du Canada a initié une étude hydrogéologique à grande-échelle sur 1500 km² au Nord-Ouest de Montréal. Les objectifs ont été de définir la dynamique de l’écoulement régional, et de donner des estimations quantitatives des paramètres dynamiques des ressources disponibles en eau souterraine. L’approche utilisée consista à définir le cadre hydrogéologique de travail, les propriétés hydrauliques des unités aquifères, et les composantes dynamiques des eaux souterraines. Les roches sédimentaires du Paléozoïque Inférieur représentent les unités aquifères régionales. Les sédiments marins fins confinent la plus grande partie des aquifères régionaux. Les informations de base, collectées dans un SIG, ont été synthétisées dans un modèle numérique aux éléments finis. L’écoulement permanent régional, en zone saturée, a été calibré en conditions de stress en assumant une approche de milieu poreux équivalent. Les calculs du bilan hydrologique montrent que l’écoulement total des eaux souterraines dans les aquifères régionaux atteint 97,7 Mm³/an. L’infiltration à partir des précipitations apporte 86.6% de l’eau souterraine exploitée; sachant que 9,6% proviennent d’écoulement de subsurfaces, et que les 3,8% restants proviennent de la recharge via les eaux de surface. Le débit pompé des aquifères régionaux apparaît à travers l’écoulement des cours d’eau, le rabattement des eaux souterraines (18.4%), et l’écoulement ascendant (4.7%).

Abstract

The St. Lawrence Lowlands platform, Quebec, Canada, is a densely-populated area, heavily dependent on groundwater resources. In 1999, the Geological Survey of Canada initiated a large-scale hydrogeological assessment study over a 1,500 km² region northwest of Montreal. The objectives were to define the regional groundwater flow, and to give quantitative estimates of the groundwater dynamic parameters and of the available groundwater resources. The applied approach consisted of defining the hydrogeologic framework, hydraulic properties of the aquifer units, and groundwater dynamic components. Lower Paleozoic sedimentary rocks represent regional aquifer units. Coarse Quaternary fluvio-glacial sediments locally overlay the rock sequence and constitute an interface aquifer unit. Fine marine sediments confine most of the regional aquifers. Collected GIS based information was synthesized in a finite element numerical model. The regional saturated steady-state flow was calibrated under current stress conditions assuming an equivalent porous medium approach. Water budget calculations show that the total groundwater flow in regional aquifers amounts to 97.7 Mm³/y. Infiltration from precipitation provides 86.6% of the groundwater supply, while 9.6% comes from subsurface inflow and the remaining 3.8% is induced recharge from surface waters. Discharge from regional aquifers occurs through flow to streams (76.9%), groundwater withdrawal (18.4%), and underground outflow (4.7%).

Type de document: Article
Mots-clés libres: sedimentary rocks; groundwater flow; numerical modeling
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 08 janv. 2021 18:34
Dernière modification: 08 janv. 2021 18:34
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/10991

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