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

Résumé

Estimer la recharge des eaux souterraines constitue un défi majeur dans le but d’assurer une gestion durable des aquifères. Beaucoup de méthodes d’estimation de la recharge sont disponibles. Cependant il s’agit essentiellement d’approches indirectes entraînant d’importantes incertitudes qui sont de plus difficilement quantifiables. L’objectif principal de ce projet de maîtrise est donc de comparer plusieurs méthodes d’estimation de la recharge afin d’obtenir un meilleur degré de confiance. Quatre méthodes sont appliquées et comparées sur quatre bassins versants de la région Charlevoix – Haute-Côte-Nord (CHCN), reliés aux stations hydrométriques disponibles, pour la période 1975-1995. Les bilans hydrologiques globaux, BH₁ et BH₂, ont été réalisés en supposant que : AV = ETR + Ru + Re, avec AV les apports verticaux, ETR l’évapotranspiration, Ru le ruissellement et Re la recharge. Un bilan hydrologique spatial sur un maillage de 250 m × 250 m, BH₃, a également été proposé. Enfin la méthode de séparation des hydrogrammes a permis d’estimer la recharge à l’échelle de chaque bassin versant en supposant que la décharge des eaux souterraines équivaut à la recharge. Les recharges moyennes annuelles (1975-1995) pour la région CHCN, estimées à partir de BH₁ et BH₂ sont semblables, soit 188 et 154 mm respectivement. Les cartes de recharge potentielle réalisées par BH₃, montrent que les moyennes annuelles (pour la période 1989-1992 sont 208 et 181 mm pour l’infiltration et le ruissellement respectivement. Pour chaque bassin versant, les valeurs moyennes annuelles maximales d’infiltration sont obtenues pour les dépôts de sable et gravier essentiellement présents dans les fonds de vallée ainsi que sur les hautes -terres en amont du bassin versant de la Malbaie (532 mm/an). Dans ces contextes, le ruissellement de surface est donc presque nul. Au contraire, les dépôts de till, d’argile et le roc affleurant sont plus propices au ruissellement (312 mm/an) et représentent donc les valeurs minimales d’’infiltration (113 mm/an). La moyenne annuelle de recharge sur la période d’étude (1975-1995) estimée à partir de la séparation des hydrogrammes (179 mm/an) est très proche de celles estimées par BH₁ et BH₂ (188 mm et 154 mm). Cependant beaucoup d’incertitudes sont à prendre en compte dans l’estimation de la recharge pour la région CHCN. Ces incertitudes sont liées aux hypothèses simplificatrices des méthodes utilisées mais également à la fiabilité des données climatologiques. L’application de méthodes complémentaires lors de travaux futurs permettrait de valider ces résultats. Par exemple, investiguer la zone vadose permettrait notamment de tenir compte de la teneur en eau du sol, de sa conductivité hydraulique et du niveau de la nappe pour une approche de calcul de la recharge sur les processus physiques (hydrauliques) d’écoulement en zone vadose.