Diagnostic du fonctionnement hydrogéologique de l'île Sainte-Hélène (Montréal, Québec)
Amadou Taibou Issoufou
2025
À retenir
Ce mémoire analyse comment l’eau circule sur l’île Sainte-Hélène, dans le parc Jean-Drapeau à Montréal, pour mieux gérer ses étangs artificiels de façon durable. L’étude a mesuré la capacité du sol à recharger la nappe souterraine et a créé un modèle 3D pour comprendre les échanges entre la nappe et les étangs. Les résultats montrent que certains étangs reçoivent de l’eau souterraine, tandis que d’autres en perdent, selon la saison et la composition du sol. Des analyses chimiques et isotopiques confirment ces interactions complexes et suggèrent même des mélanges avec une nappe plus profonde. Ce diagnostic fournit une base solide pour protéger les ressources en eau et planifier une gestion écoresponsable du parc.
Résumé
Ce mémoire porte sur le diagnostic du fonctionnement hydrogéologique de l’île Sainte-Hélène, située à l’est de l’île de Montréal et abritant le parc Jean-Drapeau, principalement dans sa partie sud. Inscrit dans le cadre du plan directeur 2020-2030 de la Société du parc Jean-Drapeau (SPJD), ce travail vise à soutenir une gestion écoresponsable et durable des écosystèmes, en mettant l’accent sur les plans d’eau artificiels du parc. L’étude explore des approches pour soutenir naturellement ces plans d’eau à travers une meilleure compréhension des ressources hydriques locales et de leurs interactions saisonnières. La caractérisation des sols, réalisée à l’aide de sondages et d’essais de perméabilité, a permis d’estimer une recharge potentielle de la nappe phréatique comprise entre 0 et 702 mm/an, avec une moyenne de 384 mm/an entre 2015 et 2022. Un modèle hydrogéologique tridimensionnel, élaboré sous Visual Modflow Flex, a permis de simuler la dynamique de la nappe en régime permanent. Ce modèle, calibré sur les données piézométriques moyennes d’une année (printemps 2023 à hiver 2024), révèle une déconnexion partielle entre la nappe et les étangs, avec des résurgences dans la partie supérieure et intermédiaire des étangs, tandis que d’autres sections présentent une infiltration des eaux vers la nappe. Ces observations sont corroborées par les analyses chimiques et isotopiques, qui ont mis en évidence une composition majoritairement bicarbonatée calcique, hormis pour le lac des Cygnes (chloruré sodique) et le piézomètre adjacent (sulfaté calcique). L’analyse isotopique a révélé des variations spatiotemporelles importantes, suggérant des contributions variées des eaux de surface et souterraines ainsi que des interactions complexes entre ces masses d’eau. Une possible stratification géochimique et des mélanges avec une nappe régionale profonde ont également été identifiés. Ce diagnostic initial fournit des bases solides pour approfondir la compréhension des dynamiques hydrogéologiques locales et développer des stratégies de gestion durable adaptées aux spécificités du parc.
mots clés:
hydrogéologie, recharge des eaux souterraine, interaction eau de surface - souterraine, analyse hydrochimique, modélisation hydrogéologique, isotopes stables de la molécule d’eau