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

Résumé

Effective groundwater resource management requires appropriate conceptualization of aquifer heterogeneity, which is challenging for pro-deltaic systems. This study focuses on heterogeneity within the Valin River paleodelta (Canada), a complex granular aquifer constituting a system that is a regional water supply source. This study integrates laboratory and field-based experimental measurements of various hydrogeological properties and classifies the sediments using diverse statistical techniques. It demonstrates the advantage of diversified characterization for a better understanding of aquifer heterogeneity. The hydrogeological properties—i.e., hydraulic conductivity (K) and porosity (n)—of 27 lithofacies identified in nine sandpits were estimated and assigned a range of values. The identified lithofacies were grouped into four operative-lithofacies before being assigned to three primary hydrofacies that were used to define the aquifer heterogeneity. The importance of integrated sediment and hydraulic properties assessment is that the techniques allow an understanding of the heterogeneity within a complex prodeltaic aquifer type. Two scales of heterogeneity are defined: (1) lithofacial scale wherein small differences in sediment texture (grain size properties), in sedimentary structures, and in other sediment features of lithofacies (mean grain diameter, sorting, skewness, and kurtosis) cause significant changes in K and n, (2) hydrofacial scale wherein specific lithology units define larger-scale aquifer flow and potential solute movement. The multi-methodology approach used for characterizing the aquifer heterogeneity is a prerequisite to complete necessary information for developing more accurate and complex hydrogeological models.

Une gestion efficace de la ressource en eau souterraine requiert une formalisation appropriée de l’hétérogénéité de l’aquifère, ce qui est difficile pour les systèmes pro-deltaïques. La présente étude porte sur l’hétérogénéité au sein du paléo-delta de la Rivière Valin (Canada), un aquifère granulaire complexe constituant un système qui est une source régionale d’alimentation en eau. Cette étude intègre la mesure expérimentale, au laboratoire et sur le terrain, de diverses propriétés hydrogéologiques et classe les sédiments selon diverses techniques statistiques. Elle démontre l’avantage d’une caractérisation diversifiée visant une meilleure compréhension de l’hétérogénéité d’un aquifère. Les propriétés hydrogéologiques (c’est à dire la conductivité hydraulique [K] et la porosité [n]) de 27 litho-faciès identifiés dans neuf sablières ont été estimées et assignées à une gamme de valeurs. Les litho-faciès identifiés ont été regroupés en quatre litho-faciès opératoires avant d’être affectés à trois hydro-faciès primaires utilisés pour définir l’hétérogénéité. L’importance de l’évaluation intégrée des propriétés sédimentaires et hydrauliques réside dans le fait que les techniques apportent une compréhension de l’hétérogénéité au sein d’un type d’aquifère pro-deltaïque complexe. .Deux échelles d’hétérogénéité sont définies: (1) une échelle de litho-faciès dans laquelle de petites différences dans la texture des sédiments (propriétés granulométriques ), les structures sédimentaires et les autres caractéristiques sédimentaires des litho-faciès (diamètre moyen du grain, classement, aplatissement, asymétrie) causent des variations significatives de K et n, (2) une échelle d’hydro-faciès dans laquelle des unités lithologiques spécifiques définissent à plus grande échelle l’écoulement dans l’aquifère et le mouvement potentiel des solutés. L’approche multi-méthode utilisée pour caractériser l’hétérogénéité de l’aquifère est un prérequis pour compléter l’information nécessaire au développement de modèles hydrogéologiques plus précis et plus complexes.