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Field evidence of hydraulic connections between bedrock aquifers and overlying granular aquifers: examples from the Grenville Province of the Canadian Shield

Richard Sandra, Chesnaux Romain, Rouleau Alain, Morin Roger, Walter Julien et Rafini Silvain. (2014). Field evidence of hydraulic connections between bedrock aquifers and overlying granular aquifers: examples from the Grenville Province of the Canadian Shield. Hydrogeology Journal, 22, (8), p. 1889-1904.

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URL officielle: http://dx.doi.org/doi:10.1007/s10040-014-1183-4

Résumé

Field evidence of hydraulic connections between a bedrock aquifer and an overlying granular aquifer in the Canadian Shield (Grenville Province) is presented. This issue is rarely considered and investigated despite its important hydraulic and chemical consequences and its widespread occurrence worldwide. The methodology employed is based on complementary field tests conducted at specific experimental sites instrumented both in the rock and in the overlying deposits. One of the bedrock sites revealed a natural hydraulic connection with the overlying granular aquifer caused by the weathered surface of the uppermost bedrock. Another site revealed an artificial hydraulic connection between the bedrock and the granular aquifer created by an improperly sealed casing. A regional study showed that hydraulic connections yield an erroneous interpretation of the true hydraulic properties of the tested aquifer. The detection of hydraulic connections is therefore essential to properly define well-capture areas and contamination conditions. It is recommended to practitioners that pumping tests be performed as well as hydrochemical comparisons of each existing aquifer unit. Falling-head permeability tests are also helpful in verifying the quality of the seal at the bedrock–casing contact. More effective procedural controls and better well-construction practices are necessary to reduce the risks of cross-contamination induced by defective seals.

Des preuves de terrain de connexions hydrauliques entre l’aquifère de socle et l’aquifère sédimentaire détritique sus-jacent dans le bouclier canadien (province de Grenville) sont présentées. Cette question est rarement considérée et étudiée en dépit de ses conséquences importantes du point de vue hydraulique et chimique et de la présence de ce type de configuration très largement répandue dans le monde entier. La méthodologie utilisée est basée sur des tests complémentaires menés sur le terrain sur des sites expérimentaux spécifiques instrumentés à la fois dans les formations de socle et dans les dépôts sus-jacents. Un des sites en contexte de socle a révélé une connexion hydraulique naturelle avec l’aquifère sédimentaire détritique sus-jacent du fait de la surface altérée de la partie supérieure du substratum rocheux. Un autre site a révélé une connexion hydraulique artificielle entre le substratum rocheux et l’aquifère sédimentaire détritique créée par un tubage scellé de manière inappropriée. Une étude régionale a montré que les connexions hydrauliques conduisent à une interprétation erronée des véritables propriétés hydrauliques de l’aquifère testé. La détection des connexions hydrauliques est donc essentielle afin de définir de manière adéquate les zones de captage et les conditions de contamination. Il est recommandé aux praticiens d’effectuer des essais de pompage ainsi que des comparaisons hydrochimiques au niveau de chaque unité aquifère. Des tests de perméabilité à charge variable sont également utiles pour vérifier la qualité de l’étanchéité entre le substratum et le tubage du forage. Des contrôles de procédures plus efficaces et de meilleures pratiques de réalisation de forages sont nécessaires pour réduire les risques de contamination induits par des défauts d’étanchéité au niveau des tubages du forage.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
Volume:22
Numéro:8
Pages:p. 1889-1904
Version évaluée par les pairs:Non
Date:Décembre 2014
Sujets:Sciences naturelles et génie > Sciences naturelles > Sciences de la terre (géologie, géographie)
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Unité d'enseignement en sciences de la Terre
Mots-clés:hydraulic connections, field techniques, granular and bedrock aquifers, Canada, contamination, connexion hydraulique, techniques de terrain, aquifères granulaires et de substrat rocheux, contamination
Déposé le:28 août 2019 22:51
Dernière modification:28 août 2019 22:51
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