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

Résumé

Avant la mise en place d'un système de décontamination et de restauration de la formation aquifère rocheuse au site pollué de Ville-Mercier, il est important de définir les caractéristiques géométriques et hydrauliques du système de fractures de même que les propriétés hydrauliques de la matrice poreuse afin de mieux comprendre le mouvement des polluants dans le milieu rocheux.

La caractérisation hydrogéologique du massif rocheux, réalisé au site pollué de Ville-Mercier, vise à définir la nature du roc, la géométrie du système de fractures, de même que les propriétés hydrauliques des fractures et de la matrice poreuse. Les roches de la région, qui sont peu déformées, ont un faible pendage vers le sud-est et le nord-ouest avec une direction qui varie de N 10° à N 125°. Des relevés sur le terrain montrent que ces roches sont recoupées par deux familles de fractures sub-verticales et orthogonales, orientées N 120° et N 30°, et perpendiculaires aux axes des grands plis ouverts de la région. Au niveau du site pollué, sept forages verticaux carottés "NQ" ont été exécutés à l'automne 1988. Chaque forage pénètre sur une longueur inférieure à 14 m, un orthoquartzite à litage sub-horizontal de la Formation de Thérésa du Groupe de Beekmantown. Des fractures et des zones fracturées sub-horizontales ont été intersectées par ces forages et la présence de polluants a été remarquée à l'intérieur de plusieurs discontinuités ouvertes. L'instrumentation de surveillance à niveaux multiples mise en place dans les forages, a permis d'échantillonner l'eau contaminée et de mesurer la charge hydraulique. Un fort gradient hydraulique vertical ascendant est observé au toit du rocher.

Des essais de pompage et des essais d'injection entre obturateurs pneumatiques ont permis de définir le profil de la conductivité hydraulique du massif rocheux fracturé. Cette dernière varie de 105 m/s dans les zones fracturées à <10-10 m/s au niveau de la roche saine. En laboratoire, des essais d'injection radiale sur des carottes dans un perméamètre ont montré la très faible contribution de la matrice rocheuse à l'écoulement La conductivité hydraulique radiale de la matrice, mesurée parallèlement au litage, varie de 10-11 à 10-13 m/s. La porosité de la matrice a été déterminée à l'aide d'essais d'injection au mercure, ainsi qu'à partir de diverses analyses sur des lames minces et au microscope électronique à balayage. Une porosité effective évaluée à environ 2%, associée à une faible dimension des pores, laissent supposer que les polluants immiscibles et de forte viscosité peuvent difficilement pénétrer à l'intérieur de la matrice poreuse.