La série de conférences en hydrogéologie

RÉSUMÉ

Cette étude décrit les cycles hydriques et tente de quantifier à l’aide d’outils isotopiques (∂D, ∂18O et ∂15N,..) les différentes masses d’eau (pluie, souterraine, domestique…) impliquées dans les réalités urbaines, historiques et hydrogéologiques Bruxelloises. Cette approche initiée dans un contexte de prévention ou de réduction des inondations récurrentes dans les fonds de vallée, s’élargit pour contribuer à grande et petite échelles au planning urbain de demain et à la gestion durable des eaux en ville.

RÉSUMÉ

Pour comprendre et estimer l’impact et les différents aspects des  changements environnementaux qui forcent les différents compartiments du  cycle de l’eau, les outils géochimiques sont de plus en plus utilisés.  Ils permettent de discuter des flux au sein des masses d’eau et aux  interfaces entre les différents compartiments du cycle de l’eau, par  exemple pour estimer la recharge. Les isotopes radioactifs naturels −  comme le carbone-14 et l’argon-39 − et les traceurs d’activité  anthropique − tels les CFCs, le SF6 et le Kripton-85 − sont de parfaits  candidats à la datation des eaux souterraines. La tentation de donner un  âge « traceur » est grande... Mais contrairement aux autres objets  géologiques, l’eau souterraine est en écoulement continu. L’échantillon à dater est le fruit d’une dynamique  active jusqu’à l’échantillonnage. Que représente-il ? Est-il vraiment  logique de parler d’âge de l’eau ? Avec l’exemple de projets de  recherche en cours, quelques  voies de réflexion seront explorées pour  aborder la notion de structure des écoulements souterrains et d’âge de  l’eau.

RÉSUMÉ

La contamination microbiologique des sources d’eau potable en milieu urbain provient principalement des rejets d’eaux usées non traitées ou partiellement traitées, des raccordements inversés et des débordements d’égouts sanitaires ou unitaires. Pour les eaux souterraines en milieu urbain, l’exfiltration des égouts sanitaires ou unitaires peut augmenter le risque de contamination des nappes phréatiques. De plus, les égouts à proximité des prises d’eau potable (eaux de surface) peuvent contribuer à la contamination microbiologique de celles-ci s’il y a de l’exfiltration et l’écoulement vers les prises d’eau. La rupture d’un égout est également un scénario à considérer lors des études de vulnérabilité pour la protection des sources d’eau potable.

Cette présentation d’une étude de cas d’une prise d’eau ayant une contamination microbiologique faible démontre qu’une petite quantité d’eau sanitaire exfiltrée pourrait avoir un effet mesurable sur la qualité microbiologique d’un cours d’eau. La modélisation de l’égout et des eaux souterraines a démontré qu’une contamination par exfiltration pourrait se rendre au cours d’eau. Plusieurs méthodes de dépistage de sources de contaminants ont été utilisées lors de campagnes d’échantillonnage, mais n’ont pas réussi à clairement identifier la source de contamination fécale. Le bilan de masse sur les concentrations d’E. coli démontre que l’exfiltration d’égout explique mieux les concentrations mesurées à la prise d’eau que d’autres sources telles que la faune sauvage dans le cours d’eau.

RÉSUMÉ

Par apports verticaux (« AV »), on désigne les quantités d'eau provenant de la pluie et de la fonte des neiges. En l'absence de neige au sol et lorsque la précipitation tombe sous forme liquide, les AV correspondent aux données de précipitation. Le reste du temps, le calcul des AV fait usage d’un modèle de fonte de neige, lequel simule l’évolution du couvert nival. Lorsque des données nivométriques sont disponibles, il s’avère par ailleurs indiqué de les utiliser pour corriger les estimations du couvert nival issues du modèle de fonte. Les AV constituent un intrant utile à toute modélisation hydrique (hydrologique, hydrogéologique), puisqu’ils fournissent à la couche de sol superficielle de tels modèles le volume total d’eau disponible en réponse à la pluie et à la fonte, et ce, à un pas de temps pouvant être relativement fin (ex. journalier). Un modèle hydrique peut ensuite simuler les processus de ruissellement, d’infiltration et d’évaporation à partir de ces volumes d’apports verticaux.

Le Centre d’expertise hydrique du Québec (CEHQ) mène divers mandats liés à la gestion quantitative des eaux de surface au Québec. Pour ses propres besoins de support à la gestion des barrages publics et en appui à des activités de vigilance menées par le Ministère de la sécurité publique en période de crue, le CEHQ produit et diffuse des données d’apports verticaux. Dans le cadre du PACES, le Centre a également produit en 2012 des AV journaliers reconstitués pour la période 1900-2010 à une résolution de 0,1 degré de maille sur le Québec méridional.

Cette présentation couvrira d’abord les fondements théoriques du modèle de fonte de HYDROTEL développé à L’INRS, lequel a été choisi par le CEHQ pour calculer les AV en format grille. Ce modèle est basé sur les températures mais simule un bilan d’énergie. La méthode de calcul employée pour la production des AV historiques produits pour le PACES sera ensuite présentée ; enfin, des détails sur ce produit seront donnés (précision relative, disponibilité du produit).