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

Résumé

Le Centre d’études sur les ressources minérales (CERM) de l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC) a réalisé la première caractérisation régionale des aquifères et des eaux souterraines du territoire municipalisé de la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean (SLSJ). Cette étude a été effectuée dans le cadre du programme d’acquisition de connaissances sur les eaux souterraines du Québec (PACES), géré par le ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP). Ce rapport présente les résultats des trois phases du PACES-SLSJ échelonnées sur quatre années de travail (2009 – 2013). La phase I a porté sur l’inventaire, la collecte, l’évaluation, la numérisation et l’archivage des données hydrogéologiques existantes au sein de sources variées. Les données stratigraphiques de près de 9 000 forages ont été numérisées. Parmi ces derniers, 1 200 forages ont été extraits de rapports spécialisés en hydrogéologie et ont permis la numérisation de 260 résultats d’analyses chimiques, plus de 500 estimations de propriétés hydrauliques, d’environ 550 résultats de tamisage de dépôts granulaires, de 45 cartes piézométriques, de 58 coupes stratigraphiques et de plusieurs autres données pertinentes, telles des levés géophysiques, des estimations d’aire d’alimentation, des résultats d’essais au piézocône, par exemples. Aussi, deux protocoles garantissant la traçabilité et la fiabilité des données ont été rédigés et sont fournis avec ce rapport. Les données ont été intégrées dans une base de données spatiales implantée dans une file géodatabase d’ESRI. La phase 2 a permis de mener des travaux d’investigation sur le terrain. Ils incluent plus de 100 levés géophysiques (combinaison des méthodes EMDT, résistivité électrique, sismique réfraction et géoradar), 12 diagraphies géophysiques en forage, 354 levés hydrogéochimiques, 274 levés de géologie structurale (seuil de Kénogami), 7 forages destructifs et 1 forage carotté (type rotasonic), 34 sondages au piézocône, 165 essais hydrauliques en forage et 1 356 levés hydrostratigraphiques; ces derniers ont été réalisés pour la plupart lors d’un projet du ministère des Ressources Naturelles, réalisé par l’UQAC et l’UQAM, visant la cartographie des dépôts quaternaires de surface (carte fournie avec ce rapport). De plus, ces travaux ont permis l’installation de 21 piézomètres dans les dépôts meubles (3 nids et 14 individuels) et de 4 piézomètres dans le roc. Après la phase 2, la base de données spatiales contenait plus de 12 000 points d’information. La phase 3 a mené à la synthèse de l’information sous la forme de 29 cartes (format A0). Les cartes représentent les milieux naturel et humain, et les contextes géologiques (roc et dépôts meubles). L’interprétation de 134 coupes stratigraphiques régionales créées à l’aide d’outils géomatiques a permis la mise en carte de la topographie du roc, de l’épaisseur des dépôts de surface, des limites des principaux milieux aquifères du SLSJ. D’autres cartes présentent une première version de la piézométrie régionale, des zones préférentielles de recharge et de résurgence, et de la vulnérabilité régionale des aquifères selon DRASTIC. Pour ces dernières, le résultat repose sur des méthodes de traitement originales faisant appel à des techniques d’interpolation adaptées aux fins du PACES-SLSJ. Enfin, certaines cartes montrent un premier portrait de l’utilisation et de la qualité de l’eau souterraine. Les protocoles fournis avec ce rapport détaillent techniquement l’élaboration des livrables cartographiques du PACES-SLSJ. Des recommandations ont été formulées spécifiquement aux suivis des résultats du PACES-SLSJ, relativement aux bonnes pratiques pour les forages et pour l’évaluation de la vulnérabilité, et pour une meilleure gestion régionale de la ressource en eau souterraine. Quant à l’utilisation de l’eau, le PACES-SLSJ a montré que dans la région : • 13% de l’eau utilisée provient d’eau souterraine et 87% d’eau de surface; Résultats du PACES-Saguenay – Lac-Saint-Jean 2013 iv • 34% de la population régionale est alimentée en eau potable à partir d’eau souterraine (13% par des installations privées et 21% à partir de réseaux municipaux); • 50% de l’eau souterraine régionale est utilisée pour un usage domestique, 46% pour un usage industriel et près de 4% pour usage agricole; En ce qui concerne les connaissances hydrogéologiques, les résultats saillants de l’étude sont les suivants : • La connaissance des systèmes aquifères de la région réside dans un grand nombre d’études locales autrefois difficilement accessibles et dont les résultats sont maintenant pour la plupart contenus dans une base de données numériques à références spatiales; • Le territoire municipalisé présente plusieurs accumulations de dépôts de surface (sable et argile) pouvant dépasser 180 m d’épaisseur en divers endroits du territoire étudié; • Les dépôts glaciaires sont privilégiés pour l’alimentation en eau potable des municipalités et plusieurs secteurs sont susceptibles d’abriter d’importants réservoirs encore non identifiés, notamment à l’ouest et au nord-ouest du lac Saint-Jean; • Les sables de surface d’origine deltaïque présentent des caractéristiques granulométriques et hydrauliques hétérogènes et l’eau souterraine qu’ils contiennent est aussi exploitée pour l’alimentation en eau potable des municipalités; • La carte piézométrique élaborée dans ce projet suggère la faible profondeur de l’eau souterraine dans les basses terres (comprise entre 0 et 10 m à partir de la surface); • L’existence d’au moins 2 nappes d’eau souterraine dans les dépôts granulaires semble commune, notamment aux endroits où sont trouvées les imposantes accumulations sédimentaires d’origine deltaïque associées aux grandes rivières de la région; • D’importantes variations de la topographie de surface suggère l’existence de zones de résurgences; • Le roc présente des élévations très variables spatialement attestant d’une topographie accidentée dont les vallées profondes peuvent contenir des accumulations granulaires importantes confinées ou libres (l’interprétation des linéaments présentée dans cette étude pourrait aider à les localiser); • L’étendue des shales et des calcaires ordoviciens a été modifiée dans cette étude et ces unités sont interprétées maintenant comme présentes au nord du lac Saint-Jean sous d’épais dépôts meubles (supérieurs à 50 m); • La carte de vulnérabilité de l’eau souterraine montre des secteurs, généralement associés aux importantes accumulations de sable de surface, où des études locales sont requises pour préciser les risques de contamination anthropique; • La carte de recharge montre des lacunes d’informations au droit des milieux humides et des tourbières communément associés aux dépôts granulaires deltaïques dont les valeurs de recharge calculées dans le cadre du PACES-SLSJ sont les plus importantes (avec celles des sables et graviers fluvioglaciaires qui affleurent); • Le portrait de la qualité de l’eau révèle globalement une eau souterraine douce de bonne qualité. Cependant, il révèle aussi qu’environ 25% des échantillons prélevés dépassent les critères esthétiques pour le manganèse, souvent en association avec des dépassements en fer; qu’environ 20% des échantillons dépassent la norme pour les fluorures; que les fluorures sont généralement plus concentrés dans les échantillons provenant du socle rocheux; qu’il existe localement une eau souterraine salée dont plusieurs occurrences ont été identifiées autour du lac Saint-Jean.