Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Les propriétés hydrauliques d'un massif rocheux fracturé affectant la migration de polluant ont été analysées dans le cadre d'un plan de fermeture d'une mine. La mine à ciel ouvert no 6 de la Brunswick Mining and Smelting Corp. a été en production de 1965 à 1983. L'excavation est présentement à se remplir par les eaux souterraines et le drainage de surface. Après le remplissage de la mine, l'eau acide pourra s'écouler vers le sud à travers le massif rocheux. La présente étude a pour objectif principal la caractérisation de l'écoulement à l'intérieur du massif rocheux entre la mine et le ruisseau Austin situé à environ 700m en aval (au sud) de la mine.

Trois forages d'une longueur totale de 292m ont été exécutés pour cette étude. L'orientation des carottes de forage a été mesurée à l'aide d'un orienteur de type "plomb-plasticine". L'orientation vraie des fractures a été déterminée. Un enregistrement vidéo de l'intérieur des trous de forage a permis d'identifier les fractures naturelles de la roche. Des relevés de fractures ont été réalisés sur deux zones d'affleurement situées entre la mine et le ruisseau: les secteurs nord et sud. Les différentes données sur la fracturation ont permises de faire ressortir des variations spatiales dans la distribution des orientations de fracture. La densité de fracturation varie avec la profondeur mais est similaire pour les secteurs nord et sud.

Deux types d'essais hydrauliques ont été effectués, soit des essais d'injection à charge constante et des essais de choc hydraulique ("slug tests"). La qualité et la fiabilité des données ont été analysées à l'aide de deux types de graphiques. La conductivité hydraulique des intervalles estimées directement varie entre 1,0 x 10-8 et 1,2 x 10-5 m/s. La conductivité hydraulique radiale de la matrice rocheuse estimée en laboratoire varie de 10-12 pour les échantillons fissurés, à 10-13, 10-14 m/s pour les échantillons sans fissure. Une analyse comparative des résultats des différents types d'essai a permis d'évaluer la fiabilité des données et d'assigner des limites aux valeurs qui n'ont pu être estimées directement.

Les essais hydrauliques en forage ne permettent pas de définir une corrélation nette entre la présence de fractures et la valeur de la conductivité hydraulique. Les résultats des essais hydrauliques in situ ne montrent pas de variation significative de la conductivité hydraulique ni avec la profondeur, ni horizontalement. Les valeurs de débits estimés soulignent qu'une très faible portion du massif rocheux (environ 10%) peut contrôler la majorité (environ 90%) des apports d'eau au ruisseau Austin. La vitesse de filtration est estimée avec un gradient de 0,04 pour deux valeurs extrêmes de porosité, soit: la porosité de fracture minimale de 0,0027%, et une porosité effective maximale de 1%. La grande variabilité des résultats obtenus reflète l'incertitude sur plusieurs paramètres hydrauliques, principalement la porosité. Ces estimations pourraient être raffinées avec certains travaux complémentaires.