Simulation de la charge hydraulique à ville Mercier

Abstract

Les premiers indices de contamination des eaux souterraines sont apparus dans la région de Ville Mercier au mois d'octobre 1971. En 1982, le Ministère de l'Environnement du Québec (MENVIQ) mit de l'avant un projet de construction d'une usine de traitement des eaux souterraines contaminées. L'usine débuta ses opérations au mois de juin 1984 à proximité des anciennes lagunes où furent déversés les contaminants. L'usine est approvisionnée par une station de pompage regroupant 3 puits pouvant pomper des débits totaux de l'ordre de 4 500 à 6 800 m³ (1 à 1,5 million de gallons) par jour. Les cônes d'appels créés par les puits de pompage jouent un rôle prépondérant sur le taux et la direction d'écoulement des eaux souterraines dans la région de l'en­clave contaminée. Dans le but de vérifier l'influence des puits de la station de pompage sur les autres puits environnants, un modèle mathématique bi-dimensionnel fut adapté à la région de Mercier. Le modèle utilise une solution numérique permettant de résoudre l'équation différentielle de l'écoulement de l'eau en milieu poreux. La technique des éléments finis est utilisée pour analyser le système d'écoulement. Après avoir effectué une compilation des données de terrain existantes, le calage du modèle fut réalisé dans les régimes d'écoulement permanent et transitoire. La validité des calages fut établie en comparant les résultats calculés avec le modèle aux items suivants: i) les conditions piézométriques réelles mesurées en période d'étiage; ii)les valeurs de transmissivité et d'emmagasinement déterminées par l'analyse graphique, selon la méthode de Theis, des données provenant d'essais de terrain; iii)les rabattements mesurés dans les puits de pompage de l'usine de traitement des eaux souterraines de Mercier, à différentes étapes du programme de pompage. Dix épreuves de pompage furent simulées pour vérifier l'interaction des différents centres de pompage. La simulation de programmes de pompage existants confirment l'influence des centres de pompage de Ste-Martine et des puits d'irrigation sis au sud-ouest des lagunes sur la direction d'écoulement des eaux souterraines provenant de l'enclave de contamination. Le débit de pompage moyen imposé dans les 2,5 premières années d'exploitation de l'usine de traitement a contribué à maintenir des conditions de surpompage autour des anciennes lagunes. Après trois ans d'opération, les deux principales zones de contamination sont complètement englobées par le cône de rabattement de la station de pompage de Mercier. En maintenant un débit moyen de 45 L/s au cours des 3 prochaines années on prévoit l'obtention de rabattements supplémentaires de l'ordre de 3 mètres dans les trois puits de la station de pompage. L'imposition à long terme d'un débit de l'ordre de 90 L/s provoquerait la mise à jour des crépines durant la sixième année d'utilisation in-interrompue. Le modèle mathématique et les calages constituent des outils peu dispendieux permettant de faire le suivi des conditions piézométriques du Bassin de Mercier suite à l'instauration de nouvelles contraintes ou à la modification des contraintes existantes.