Évaluation des risques envers l’eau souterraine de la ...fermesboreales.coop/wp-content/uploads/2016/08/P... · coordonnateurs du projet sont Eric Rosa et Vincent Cloutier, pofesseus

Évaluation des risques envers l’eau souterraine de la moraine de Laverlochère en lien avec un

projet de maternité porcine à Lorrainville

Présenté à Olymel S.E.C./L.C.

Groupe de recherche sur l’eau souterraine Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue

Campus d’Amos, 341, rue Principale Nord, 5e étage, Amos (Québec) J9T 2L8

Rapport de recherche n : P010.R1

Avril 2016

Référence à citer : GRES-UQAT. 2016. Évaluation des risques envers l’eau souterraine de la moraine de Laverlochère en lien avec un projet de maternité porcine à Lorrainville. Rapport final déposé à Olymel S.E.C./L.C. Rapport de recherche P010.R1. Groupe de recherche sur l’eau souterraine, Institut de recherche en mines et en environnement, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, 28 p.

Pour nous joindre : Groupe de recherche sur l’eau souterraine Institut de recherche en mines et en environnement Université du Québec en Abitibi Témiscamingue Campus d’Amos, 341, rue Principale Nord, 5e étage Amos (Québec) J9T 2L8 http://gres.uqat.ca/

http://gres.uqat.ca/

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Avant-Propos Le présent document constitue un rapport d’étude relatif à l’évaluation des risques envers l’eau souterraine associés à un projet de maternité porcine dans la municipalité de Lorrainville. Il a été réalisé par le Groupe de Recherche sur l’Eau Souterraine (GRES) de l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT) dans le cadre d’un mandat octroyé par Olymel S.E.C./L.C. L’étude vise spécifiquement à répondre à une préoccupation soulevée dans le Rapport concernant les travaux du comité d’harmonisation de Lorrainville. Il est important de souligner que les cartes thématiques produites dans le cadre de cette étude représentent des conditions régionales et/ou locales telles que définies à l’aide des données disponibles. Le portrait en découlant pourrait toutefois s’avérer non représentatif localement compte tenu de la variabilité de la qualité et de la distribution spatiale et temporelle des données utilisées pour réaliser les cartes, malgré les efforts déployés lors de la collecte, de la sélection et de la validation des données. Les auteurs et leurs institutions ou organismes d’attache ne donnent aucune garantie quant à la fiabilité ou quant à l’adaptation à une fin particulière de toute œuvre dérivée et n’assument aucune responsabilité pour les dommages découlant de la création et de l’utilisation de telles œuvres dérivées, ou pour des décisions basées sur l’utilisation des cartes, des conditions présentées par les cartes ou des données et interprétations y étant rattachées.

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Résumé

La présente étude cible spécifiquement l’évaluation des risques envers la ressource en eau souterraine de la moraine de Laverlochère, en lien avec l’implantation d’infrastructures de maternité porcine dans le secteur du rang de l’Hydro, à Lorrainville (l’étude ne couvre pas une analyse des risques associés à l’épandage de lisier). Les travaux réalisés ont inclus le recensement des données géologiques et hydrogéologiques disponibles à l’échelle locale ainsi que l’acquisition de données terrain complémentaires. Les données et résultats disponibles ont permis la documentation du cadre hydrogéologique local. Les interprétations proposées révèlent que le site visé pour l’implantation des infrastructures de maternité porcine se trouve au niveau d’une zone de recharge préférentielle de l’eau souterraine. Un contaminant émis au niveau du site retenu pour l’implantation des infrastructures associées à la maternité porcine serait donc susceptible de s’infiltrer dans le sol, de migrer au sein de la zone non saturée et de rejoindre la nappe d’eau souterraine. L’interprétation du cadre hydrogéologique suggère néanmoins que l’écoulement de l’eau souterraine au niveau du site visé pour l’implantation des infrastructures de maternité porcine s’effectuerait vers le nord-est pour s’exfiltrer dans la rivière à la Loutre. En ce sens, le risque de contamination envers la ressource en eau souterraine se trouvant au sein de la moraine de Laverlochère est jugé ici comme étant relativement faible. Sept recommandations prioritaires sont proposées afin d’assurer le suivi de la qualité de l’eau souterraine et la protection de la moraine. Il est à noter que les interprétations issues de la présente étude concernent uniquement la protection de l’eau souterraine de la moraine de Laverlochère et ne devraient en aucun cas restreindre la portée d’autres recommandations issues du comité d’harmonisation de Lorrainville, du MDDELCC ou de tout autre organisme ayant émis des avis relatifs à la protection de l’environnement.

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Table des matières

Avant-Propos ......................................................................................................................................... i Résumé ................................................................................................................................................ ii Table des matières .............................................................................................................................. iii Liste des Figures ................................................................................................................................. iv Liste des Tableaux............................................................................................................................... iv Liste des sigles, abréviations et symboles ............................................................................................ v 1. Introduction ...................................................................................................................................... 6 2. Description du territoire .................................................................................................................... 7

2.1. Localisation et physiographie ................................................................................................... 7 2.2. Dépôts de surface .................................................................................................................... 8 2.3. Recensement des données ponctuelles disponibles ............................................................. 10

3. Méthodologie d’acquisition de données terrain complémentaires ................................................. 11 3.1. Acquisition de données topographiques ................................................................................ 12 3.2. Acquisition de profils de résistivité électrique ......................................................................... 12

4. Résultats ........................................................................................................................................ 13 4.1. Données topographiques ....................................................................................................... 13 4.2. Profils de résistivité électrique................................................................................................ 14

5. Analyse et interprétation des données .......................................................................................... 18 5.1. Modèle d’écoulement du ruissellement de surface ................................................................ 18 5.2. Piézométrie et écoulement de l’eau souterraine .................................................................... 19 5.3. Architecture des dépôts meubles ........................................................................................... 21

5.3.1. Coupes stratigraphiques locales ...................................................................................... 21 5.3.2. Coupes stratigraphiques régionales ................................................................................ 23

6. Évaluation des risques envers la moraine de Laverlochère .......................................................... 25 7. Conclusion et recommandations prioritaires .................................................................................. 26 8. Références bibliographiques ......................................................................................................... 28

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Liste des Figures Figure 1 : Topographie du secteur d’étude et site visé ................................................................................... 7 Figure 2 : Bloc diagramme conceptuel illustrant l’environnement géologique régional ................................... 8 Figure 3 : Dépôts de surface du site visé par l’installation d’infrastructures de maternité porcine. ................. 9 Figure 4 : Données disponibles à proximité du site visé. .............................................................................. 10 Figure 5 : Localisation des sites d’acquisition de données terrain complémentaires .................................... 11 Figure 6 : Illustration des travaux de résistivité électrique effectués lors de la campagne de terrain ............ 12 Figure 7 : Profil topographique de la route de l’Hydro ................................................................................... 14 Figure 8 : Section #1 de résistivité électrique suite aux traitement des données .......................................... 15 Figure 9 : Section #2 de résistivité électrique suite aux traitement des données .......................................... 16 Figure 10 : Section #3 de résistivité électrique suite au traitement des données ......................................... 17 Figure 11 : Tracés du ruissellement ayant comme point d’origine le pourtour du site visé. .......................... 18 Figure 12 : Interprétation de la piézométrie régionale à proximité du site visé ............................................. 20 Figure 13 : Localisation des coupes stratigraphiques locales en noir. .......................................................... 21 Figure 14 : Coupes stratigraphiques locales A, B, C, D ................................................................................ 22 Figure 15 : Localisation des coupes stratigraphiques régionales.................................................................. 23 Figure 16 : Coupes stratigraphiques régionales E, F, G ............................................................................... 24 Figure 17 : Délimitation de la zone à risque .................................................................................................. 26

Liste des Tableaux Tableau 1 : Données disponibles à proximité du site visé ............................................................................ 10 Tableau 2 : Altitude en mètre des points d’intérêt ......................................................................................... 13 Tableau 3 : Plage de résistivité des matériaux et types de roches rencontrés pour le présent projet .......... 14 Tableau 4 : Recommandations jugées prioritaires ........................................................................................ 27

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Liste des sigles, abréviations et symboles BADGEQ : Banque de données géochimiques du Québec GRES : Groupe de Recherche sur l’Eau Souterraine GNSS : Système de navigation global par satellite IRME : Institut de Recherche en Mines et en Environnement km : Kilomètre m : Mètre MAN : Modèle altimétrique numérique MDDELCC : Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques SIGEOM : Système d’information géominière SIH : Système d’information hydrogéologique UQAT : Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue

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1. Introduction La présente étude a été menée en réponse à un mandat octroyé par Olymel S.E.C./L.C. (ci-après «le promoteur») au Groupe de Recherche sur l’Eau Souterraine (GRES) de l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT). Le promoteur souhaite implanter des infrastructures associées au développement d’une maternité porcine dans le secteur nord de la municipalité de Lorrainville. Le site visé est localisé au niveau d’une zone de till mince sur roc, à moins de 500 m à l’ouest d’un segment de la moraine de Laverlochère. Or, dans le cadre de son processus d’évaluation, le comité d’harmonisation a notamment émis la recommandation suivante:

« Que le promoteur « Fermes Boréales » s’engage, avant toute chose dans le cas du projet de ferme porcine dans le rang d’Hydro, à réaliser des études complètes concernant la protection de l’esker située dans ce secteur, afin de s’assurer sa protection intégralement à court et long terme, le tout dans un délai de 6 à 8 mois des présentes, selon les circonstances pouvant affecter ces travaux (ex. température), ainsi qu’à rendre les études disponibles à la municipalité et à la population avant le début des travaux ».

La présente étude cible spécifiquement cette recommandation et fournit une évaluation des risques envers la ressource en eau souterraine de la moraine de Laverlochère, en lien avec l’implantation des infrastructures de la maternité porcine. Les objectifs spécifiques sont :

1. de décrire l’environnement physiographique en périphérie du site visé pour l’implantation de la maternité porcine du rang de l’hydro (Chapitre 2);

2. de documenter le cadre hydrogéologique en périphérie du site visé pour l’implantation de la maternité porcine du rang de l’hydro (Chapitres 3, 4, 5);

3. d’identifier les risques envers l’eau souterraine de la moraine de Laverlochère sur la base de la documentation du cadre physiographique et hydrogéologique (Chapitre 6).

La réalisation de ces objectifs supporte l’émission de recommandations relatives aux actions jugées prioritaires afin de protéger la ressource en eau souterraine de la moraine de Laverlochère dans un contexte de développement durable (Chapitre 7). L’étude s’est déroulée sur la période allant de janvier 2016 à avril 2016 et a été menée par le GRES-UQAT. Les coordonnateurs du projet sont Eric Rosa et Vincent Cloutier, professeurs à l’Institut de recherche en mines et en environnement (IRME) de l’UQAT. Les membres de l’équipe de réalisation faisant partie du corps professionnel de l’UQAT sont Simon Nadeau et Pierre-Luc Dallaire.

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2. Description du territoire

2.1. Localisation et physiographie Le site visé pour l’implantation des infrastructures d’une maternité porcine se trouve dans le secteur nord de la municipalité de Lorrainville, immédiatement au nord de la route de l’Hydro, à environ 1,5 km à l’est de la route 391 (Figure 1). Dans la présente étude, l’évaluation du risque envers l’eau souterraine concerne uniquement d’éventuelles infrastructures (bâtiments) dont la construction est projetée au niveau du secteur hachuré de la figure 1. Dans un cadre plus large, le secteur présente une physiographie de plaine faiblement inclinée vers l’ouest. L’altitude de la surface du sol avoisine 238 m au niveau du site visé pour la maternité porcine, lequel est bordé au nord par la rivière à la Loutre qui s’écoule vers le nord-ouest. La ligne de partage des eaux qui sépare le ruissellement de surface s’écoulant vers la rivière à la Loutre (à l’est) de celui s’écoulant vers le ruisseau Duford (à l’ouest) se trouve à l’ouest du site visé pour l’implantation des infrastructures permanentes de la maternité porcine.

Figure 1 : Topographie du secteur d’étude et site visé pour les infrastructures de maternité porcine.

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2.2. Dépôts de surface En Amérique du Nord, la dernière glaciation du Quaternaire a atteint son extension maximale il y environ 18 000 ans, au Wisconsinien. L’inlandsis laurentidien recouvrait alors l’ensemble du Canada et le nord des États-Unis avec, par endroits, des épaisseurs de glace atteignant près de 4 km. Au sud du Témiscamingue, les glaces ont commencé à se retirer il y environ 10 000 ans. Les dépôts observables dans la région, tirés de la cartographie du quaternaire de la Commission géologique du Canada (CGC) réalisée par Veillette en 1986, témoignent des évènements glaciaires et postglaciaires. La figure 2 illustre, de façon conceptuelle et simplifiée, l’architecture typique des dépôts meubles de la région. On y observe une formation de dépôts fluvioglaciaires (esker/moraine) reposant par endroit sur des dépôts glaciaires (till) et par endroits directement sur le socle rocheux. La formation de dépôts fluvioglaciaires est bordée sur ses flancs par des sédiments glaciolacustres d’eau profonde, lesquels forment une vaste plaine au relief peu accidenté occupant les secteurs à faible altitude. Les sédiments glaciolacustres d’eau profonde reposent soit (1) sur des sédiments fluvioglaciaires et/ou sur le till ou (2) directement sur le socle rocheux. Ce bloc diagramme conceptuel pourra servir de référence pour l’interprétation du cadre géologique en périphérie du site visé pour l’installation d’une maternité porcine (Figure 3).

Figure 2 : Bloc diagramme conceptuel illustrant l’environnement géologique régional.

Le site visé pour l’implantation des infrastructures de la maternité porcine est localisé au niveau d’une zone restreinte de till mince sur roc (Figure 3). Ce dépôt de till constitue la plus ancienne formation non consolidée de la région et se compose de sédiments glaciaires hétérométriques à matrice sableuse dont l’épaisseur moyenne est inférieure à 1 m. À l’échelle locale, l’unité de till mince est discontinue et parsemée d’affleurements rocheux. Des sédiments glaciolacustres d’eau profonde sont observés en périphérie de l’affleurement de till mince sur roc. Ces dépôts, constitués de rythmites d’argile et de limon (varves), mis en place au sein du lac proglaciaire Barlow-Ojibway, représentent l’unité géologique de surface la plus répandue du secteur. La moraine de Laverlochère est la seule formation de dépôts fluvioglaciaires identifiée dans le secteur à l’étude. La moraine (identifiée par le code Gx sur la figure 3) suit un tracé sinueux d’orientation approximative nord-sud et présente un élargissement marqué au nord de la rivière

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à la Loutre. La moraine est principalement composée de sables et graviers (Veillette, 1996) et possède des propriétés physiques et hydrogéologiques similaires à celles des eskers. Les travaux de Nadeau (2011) ont révélé que la moraine de Laverlochère présente un bon potentiel aquifère dans ce secteur. La présence d’argile sur les flancs de la formation fluvioglaciaire et l’observation d’une source ponctuelle au nord de la rivière à la Loutre supportent cette interprétation. D’ailleurs, l’eau maintenue dans le segment de moraine situé près de la municipalité de Laverlochère est exploitée pour l’alimentation du réseau d’aqueduc municipal et l’approvisionnement en eau potable des résidents (Cloutier et al., 2015). Néanmoins, les informations relatives au volume et la qualité de l’eau souterraine se trouvant dans les segments de la moraine localisés à proximité immédiate du site visé pour l’implantation des infrastructures de la maternité porcine demeurent fragmentaires.

Figure 3 : Dépôts de surface du site visé par l’installation d’infrastructures de maternité porcine.

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2.3. Recensement des données ponctuelles disponibles Les données géologiques et hydrogéologiques ponctuelles recensées par Cloutier et al. (2015) (PACES-AT2) au niveau du territoire à l’étude sont rapportées au tableau 1 et à la figure 4. Le manque de données à proximité immédiate du site visé pour les infrastructures de maternité porcine a justifié l’acquisition de données terrains complémentaires. Outre les données présentées au tableau 1, notons que le modèle altimétrique numérique issu des travaux de Cloutier et al., 2015 a été utilisé dans le cadre du traitement et de l’interprétation des données.

Tableau 1 : Données disponibles à proximité du site visé par l’installation d’infrastructures de maternité porcine

Source de données Types de données Nb*

Système d’information hydrogéologique (SIH)

Niveaux d’eau; Stratigraphie des dépôts meubles 33

Forages miniers (SIGEOM) Épaisseur des dépôts meubles 5

Rapport de consultant Niveaux d’eau; stratigraphie des dépôts meubles 6

Groupe de recherche sur l’eau souterraine (GRES-UQAT)

Niveaux d’eau; analyses géochimiques; stratigraphie des dépôts meubles; points topographiques

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Banque de données géochimiques du Québec (BADGEQ)

Analyses géochimiques 40

* Le nombre de données se rapporte à l’ensemble du territoire couvert par la figure 4.

Figure 4 : Données disponibles à proximité du site visé par l’installation d’infrastructures de maternité porcine.

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3. Méthodologie d’acquisition de données terrain complémentaires Différents travaux de terrain ont été réalisés afin de compléter les données disponibles et de parfaire la documentation du cadre hydrogéologique à proximité immédiate du site visé pour l’implantation des infrastructures de maternité porcine (Figure 5). Les travaux avaient pour objectifs (1) de préciser l’altitude de différents points d’intérêt afin d’appuyer les interprétations relatives aux directions d’écoulement des eaux souterraine et de surface et (2) d’améliorer les connaissances relatives à la stratigraphie et à l’épaisseur des dépôts meubles et de l’argile en périphérie du site visé. La figure 5 illustre l’emplacement des données acquises lors du levé topographique réalisé le 2 février 2016 et des levés géophysiques (profils de résistivité électrique) réalisés les 15 et 16 février 2016.

Figure 5 : Localisation des sites d’acquisition de données terrain complémentaires.

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3.1. Acquisition de données topographiques Les données topographiques ont été acquises à l’aide d’un système de navigation global par satellite GNSS R8 de Trimble. L’objectif de l’acquisition de ces données est de préciser l’altitude de différents points d’intérêt permettant de documenter les conditions hydrogéologiques. L’erreur relative d’élévation est inférieure à 0,05 m. Au total, 20 mesures ont été réalisées afin d’évaluer l’altitude de la surface du sol, de la rivière à la Loutre, d’une source d’eau souterraine et d’un piézomètre. La borne géodésique M00K0042 localisée dans la municipalité de Lorrainville a permis de calibrer les valeurs altimétriques fournies par le GNSS. Un profil topographique a aussi été réalisé le long de la route de l’Hydro afin de valider la position de la ligne de partage des eaux entre les bassins versants de la rivière à la Loutre et du ruisseau Duford.

3.2. Acquisition de profils de résistivité électrique Des profils de résistivité électrique ont été réalisés dans le but de préciser la stratigraphie des dépôts meubles entre le site visé et la moraine de Laverlochère. Cette méthode consiste à mesurer la résistivité électrique des matériaux présents en sous-surface en faisant circuler un courant électrique entre deux électrodes et en mesurant la différence de potentiel engendrée en différents points de l’espace. Un résistivimètre de type SYSCAL Pro SWITCH 72 conçu par IRIS Instruments a été utilisé pour ces travaux. Les électrodes (n = 36) étaient enfoncées dans le sol à intervalles réguliers de 5 m (Figure 6). Trois configurations géométriques ont été retenues pour la réalisation des profils de résistivité électrique. La configuration Wenner offre une meilleure résolution près de la surface et est efficace afin d’identifier la position des structures horizontales, la configuration dipôle-dipôle permet une profondeur d’investigation plus importante et s’avère efficace afin de localiser les structures verticales et la méthode Wenner-Schlumberger présente un compromis entre la profondeur d’investigation et la résolution (verticale et horizontale).

Figure 6 : Illustration des travaux de résistivité électrique effectués lors de la campagne de terrain. (A) Câbles déployés (180 m) et reliés à l’appareil localisé en position centrale; (B) Résistivimètre SYSCAL Pro SWITCH 72 d’IRIS Instruments alimenté par une pile externe; (C) Électrodes enfoncées dans le sol et reliées au câble central.

A B C

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4. Résultats

4.1. Données topographiques Le tableau 2 présente les altitudes précises mesurées sur le terrain pour l’ensemble des points d’intérêt identifiés sur la figure 5. Les données acquises permettent de confirmer que la plaine argileuse à proximité immédiate du site visé pour l’implantation des infrastructures de maternité porcine se situe à une altitude avoisinant 238 m. Au nord de la rivière à la Loutre, la crête du segment de la moraine de Laverlochère est plus élevée, atteignant 256 m par endroit. Une source située sur le flanc ouest de la moraine, immédiatement au nord de la rivière à la Loutre, permet d’estimer le niveau minimal de l’eau souterraine au sein de la moraine à 212 m d’altitude. La figure 7 présente le profil topographique réalisé le long de la route de l’Hydro. Ce profil montre l’inclinaison de la plaine argileuse vers l’ouest. L’altitude du sol au niveau de la route 391 est d’environ 233 m. Les buttes observables sur le tracé sont vraisemblablement attribuables à la présence d’affleurements rocheux (dont la présence a pu être validée par des observations visuelles). Il est assumé que l’épaisseur des dépôts meubles devrait être faible entre les principales buttes. La position présumée de la ligne de partage des eaux se situerait au sommet de la butte du centre du tracé (distance d’environ 125 m selon l’axe horizontal de la coupe).

Tableau 2 : Altitude en mètre des points d’intérêt

Point d’intérêt Altitude (m)

1 Surface du sol 237,782

















18 Piézomètre 251,071

19 Source 212,349

20 Pont 225,992

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Figure 7 : Profil topographique de la route de l’Hydro.

4.2. Profils de résistivité électrique Le tableau 3 présente une compilation de plages de valeurs de résistivité pour la plupart des matériaux jugés représentatifs des conditions présentes. Ces informations permettent l’interprétation des sections de résistivité électrique et la déduction de la stratigraphie des dépôts meubles. Notons que la teneur en eau contribue significativement aux variations de résistivité intra-matériaux. Les figures 8, 9 et 10 présentent les résultats obtenus suite aux traitements réalisés en utilisant le logiciel RES2DINV 3.59.106 de GEOTOMO SOFTWARE. Les tests méthodologiques réalisés sont basés sur les recommandations de Loke (2011) et sur les expérimentations réalisées par Cloutier et al., 2015.

Tableau 3 : Plage de résistivité des matériaux et types de roches rencontrés pour le présent projet.

Matériaux / types de roches

Résistivité en ohm m

0 101 102 103 104 105 106 107

GraniteA

ArgileB

TillB

SableB A

Loke (2011); B

Knight et Enders (2005).

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A)

B)

C)

Figure 8 : Section #1 de résistivité électrique suite aux traitements des données. A) Configuration Wenner; B) Configuration Wenner-Schlumberger; C) Configuration dipôle-dipôle.

Roc Sable

Argile

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A)

B)

C)


Sable

Argile

17

A)

B)

C)


Sable

Argile

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5. Analyse et interprétation des données

5.1. Modèle d’écoulement du ruissellement de surface Un modèle numérique a été développé à l’aide du logiciel ArcGIS afin de simuler le sens et la direction du ruissellement de surface. Le modèle s’appuie sur les données issues du modèle altimétrique numérique sur maillage de 10 x 10 m proposé par Cloutier et al., (2015) et trace la migration d’une particule en fonction des pentes de surface. Les simulations permettent l’identification du sens d’écoulement du ruissellement selon huit axes directionnels (0⁰N; 45⁰N; 90⁰N; 135⁰N; 180⁰N; 225⁰N; 270⁰N; 315⁰N). Cette approche est utilisée afin de circonscrire quantitativement les secteurs susceptibles d’être affectés par une contamination provenant du secteur visé pour l’implantation des infrastructures de maternité porcine. À l’échelle locale, les principaux récepteurs associés au réseau hydrique correspondent à deux tributaires de la rivière à la Loutre et sont situés au nord du site visé pour l’implantation des infrastructures (Figure 11). Le ruisseau situé du côté ouest s’écoule sur l’argile pendant environ un kilomètre avant de rejoindre la rivière. Le ruisseau situé du côté est s’écoule sur l’argile vers le flanc ouest de la moraine de Laverlochère avant de rejoindre la rivière. Ainsi, une contamination provenant de la portion est des infrastructures pourrait migrer par ruissellement vers la moraine de Laverlochère. La ligne de partage des eaux, du côté ouest, agit comme une barrière naturelle au ruissellement de surface vers le ruisseau Duford et du même coup protège vraisemblablement les résidences situées le long de la route 391.

Figure 11 : Tracés du ruissellement ayant comme point d’origine le pourtour du site visé.

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5.2. Piézométrie et écoulement de l’eau souterraine La carte piézométrique locale (Figure 12) consiste en une représentation en plan de la charge hydraulique. Les isocontours représentés sur la carte permettent d’estimer l’altitude à laquelle l’eau souterraine se stabiliserait au sein de puits forés en différents points de l’espace. Le principe sous-jacent à l’interprétation de la carte piézométrique est le même que pour une carte topographique, à la différence près que les élévations de la surface de la nappe sont représentées et non celles de la surface du sol. Ainsi, la profondeur de l’eau souterraine pourra être estimée en soustrayant l’élévation de la surface piézométrique à celle de la surface du sol. Les principales données, interprétations et hypothèses permettant de contraindre la piézométrie locale incluent (Figure 12) :

1) Une résurgence d’eau souterraine (source) située sur le flanc ouest de la moraine de

Laverlochère, immédiatement au nord de la rivière (Figure 12; point 1). L’altitude de

cette résurgence a été mesurée à 212 m. En ce sens, il semble réaliste de proposer que

le niveau de l’eau souterraine au sein du segment de la moraine au nord de la rivière est

égal ou supérieur à 212 m;

2) Un piézomètre situé au niveau de la crête de la moraine de Laverlochère (Figure 12;

point 2). Ce piézomètre dont le fond se situe à 219 m d’altitude (au contact du roc) est

complètement sec. Considérant le point 1 (ci-dessus), le niveau d’eau au sein du

segment de la moraine au nord de la rivière et/ou du roc fracturé sous-jacent à la

moraine devrait se situer entre 212 et 219 m d’altitude;

3) Le fond de la gravière située dans le segment de la moraine au sud de la rivière (Figure

12; point 3) est sec et se situe à 229 m d’altitude. Cette information révèle que dans ce

secteur, la surface de la nappe d’eau souterraine au sein de la moraine doit se situer

sous 229 m d’altitude;

4) La présence d’affleurements rocheux au centre de la plaine dans l’axe SE-NO (Figure 12;

point 4) suggère la présence d’un dôme piézométrique de faible envergure (225 m à

229 m d’altitude) suivant cet axe;

5) Il est assumé ici que la rivière à la Loutre agirait comme drain naturel pour l’eau

souterraine percolant au sein de la moraine de Laverlochère. L’élévation de la rivière a

été évaluée à 218 m au niveau du pont situé à l’est du site visé pour les infrastructures

de maternité porcine (Figure 12; point 5). Cette donnée permet de contraindre

l’élévation de la nappe d’eau souterraine à une élévation minimale de 218 m au niveau

du pont. La présence d’une succession de rapides le long de la rivière à la Loutre dans ce

secteur tend à suggérer que le socle rocheux y affleure de façon ponctuelle;

6) Les puits répertoriés sur le 1er et 2e rang de Laverlochère (Figure 12; point 6), dans la

portion est du secteur à l’étude, présentent des niveaux d’eau supérieurs à 230 m

d’altitude;

7) Les puits répertoriés sur la route 391 (Figure 12; point 7), dans la portion ouest du

secteur à l’étude, présentent des niveaux d’eau avoisinant 225 m d’altitude;

8) Les hauts topographiques associés aux vastes affleurements rocheux de la portion est

de la zone d’étude (Figure 12; point 8) agissent vraisemblablement comme zone de

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recharge et la nappe d’eau souterraine devrait s’y trouver à des altitudes supérieures à

celles de la plaine argileuse.

L’intégration de l’ensemble de ces informations permet de déduire les directions générales de l’écoulement de l’eau souterraine du secteur à l’étude qui se fait perpendiculairement aux isocontours piézométriques. Selon l’interprétation proposée, l’écoulement de l’eau souterraine près du site visé pour l’installation des infrastructures de maternité porcine se ferait préférentiellement en direction de la rivière à la Loutre. L’eau souterraine qui s’infiltrerait dans le segment de la moraine de Laverlochère devrait vraisemblablement s’écouler selon le même patron et s’exfiltrer dans la rivière à la Loutre.

Figure 12 : Interprétation de la piézométrie régionale à proximité du site visé pour l’installation d’infrastructures de

maternité porcine.

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5.3. Architecture des dépôts meubles

5.3.1. Coupes stratigraphiques locales Les données géologiques préexistantes et les données terrain complémentaires acquises dans le cadre de la présente étude ont permis la réalisation de quatre coupes stratigraphiques locales (Figures 13 et 14). Ces coupes ont été produites dans la perspective d’illustrer l’architecture des différentes unités géologiques entre le site visé pour l’implantation des infrastructures associées à la maternité porcine et la moraine de Laverlochère. Ces coupes permettent de distinguer :

1) L’absence d’argile au niveau du site visé, ce dernier étant localisé sur une mince couche

de till ponctuée d’affleurements rocheux;

2) La présence continue d’une couche d’argile d’environ 5 m d’épaisseur en périphérie du

site visé, jusqu’à la limite de la moraine de Laverlochère;

3) La présence d’une couche de sable pouvant atteindre environ 10 m d’épaisseur sous

l’argile entre le site visé et la moraine de Laverlochère;

4) La surface de la nappe d’eau souterraine dont l’élévation varie entre 224 m au niveau du

site visé (224 m) et 218 m au niveau de la rivière à la Loutre;

5) L’écoulement des ruisseaux sur une couche d’argile d’au moins 5 m d’épaisseur;

6) L’enfouissement progressif (vers le sud) de la moraine sous une couche de sédiments

glaciolacustres d’eau profonde, tel que suggéré par les coupes B à D;

7) L’incision marquée (plus de 20 m) de la rivière à la Loutre au sein des sédiments argileux

et jusqu’au socle rocheux.

Figure 13 : Localisation des coupes stratigraphiques locales en noir.

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A) B)

C) D)

Figure 14 : Coupes stratigraphiques locales A, B, C, D.

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5.3.2. Coupes stratigraphiques régionales Trois coupes stratigraphiques définies selon un axe est-ouest ont été réalisées afin d’illustrer la position du site visé pour l’implantation des infrastructures de maternité porcine au sein de l’environnement géologique (Figures 15-16). Ces coupes permettent de distinguer :

1) L’inclinaison générale du plan d’élévation de la plaine argileuse, de l’est vers l’ouest;

2) La localisation du ruisseau Duford aux altitudes les plus basses de la plaine argileuse;

3) La présence d’une remonté du socle rocheux qui perce la plaine argileuse au niveau du

site visé. L’absence de dépôts meubles imperméables en fait une zone de recharge et

favorise vraisemblablement le maintien d’une nappe d’eau plus élevée à cet endroit;

4) L’incision sur plus de 20 m de la rivière à la Loutre dans les dépôts de la plaine argileuse;

5) La présence d’une résurgence d’eau souterraine près du niveau de la rivière, suggérant

que cette dernière agit comme un drain naturel pour l’eau souterraine;

6) L’écoulement de l’eau souterraine vers la rivière à la Loutre dans la portion est des

coupes;

7) Une épaisseur moyenne de dépôts meubles d’environ 20 m au niveau de la plaine

argileuse.

Figure 15 : Localisation des coupes stratigraphiques régionales.

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E)

F)

G)

Figure 16 : Coupes stratigraphiques régionales E, F, G.

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6. Évaluation des risques envers la moraine de Laverlochère Le site visé pour l’implantation d’infrastructures de maternité porcine est situé sur une zone de recharge de l’eau souterraine. Les dépôts de till mince sur roc constituent une unité perméable permettant l’infiltration de l’eau issue des apports verticaux. En ce sens, un contaminant émis au niveau du site retenu pour l’implantation des infrastructures associées à la maternité porcine serait susceptible de s’infiltrer dans le sol, de migrer au sein de la zone non saturée et de rejoindre la nappe d’eau souterraine. L’interprétation du cadre hydrogéologique, tel que discuté dans de cadre de la présente étude, suggère néanmoins que l’écoulement de l’eau souterraine s’effectuerait du site visé vers la rivière à la Loutre, laquelle se situe à environ un kilomètre au nord-est. La migration d’un éventuel contaminant issu du site visé pour l’implantation des infrastructures associées à la maternité porcine s’effectuerait donc selon toute vraisemblance vers la rivière à la Loutre et s’exfiltrerait au sein de cette dernière. La présence des affleurements rocheux du côté ouest du site visé et la présence de ligne de partage des eaux (Figure 3) sont deux éléments supportant l’interprétation selon laquelle la propagation des contaminants depuis le site visé et vers les puits privés des résidences situées le long de la route 391 serait peu probable. Les données recueillies au cours de l’étude suggèrent que la rivière à la Loutre draine une partie de l’eau souterraine du secteur. L’écoulement souterrain en périphérie de la rivière converge selon toute vraisemblance vers cette dernière. La propagation d’un contaminant dans l’aquifère granulaire constitué par la moraine de Laverlochère serait donc restreinte aux segments situés au sud de la rivière à la Loutre. L’altitude de l’eau souterraine captée pour les besoins de la municipalité de Laverlochère (évaluée à 253 m selon Cloutier et al., 2015) est significativement supérieure à l’élévation de la surface d’eau souterraine sous le site visé (environ 224 m). Il semble donc peu probable que ce captage puisse être atteint par une quelconque contamination provenant des infrastructures de maternité porcine. Au même titre que l’eau souterraine, le ruissellement de surface s’écoule en direction nord-est vers la rivière à la Loutre. Une contamination de l’eau souterraine associée au transport de contaminant via le ruissellement de surface serait peu probable compte tenu que les ruisseaux collecteurs s’écoulent sur une couche d’argile assez épaisse pour empêcher une infiltration dans le sol. Dans le cas d’une infiltration, le contaminant migrerait vraisemblablement suivant l’écoulement de l’eau souterraine pour ensuite s’exfiltrer dans la rivière à la Loutre. Sur la base de l’ensemble des éléments préalablement discutés, le risque engendré par les infrastructures associées à la maternité porcine envers l’eau souterraine de la moraine de Laverlochère est évalué ici comme étant relativement faible. La propagation d’une éventuelle contamination provenant des infrastructures de maternité porcine serait selon toute vraisemblance limitée au segment localisé entre le site visé et la rivière à la Loutre et ne devrait pas avoir d’impact sur les captages d’eau souterraine actuellement exploités (Figure 17). Il est à noter que l’évaluation du risque présentée dans le cadre de cette étude cible spécifiquement les infrastructures de maternité porcine ainsi que la moraine de Laverlochère et ne prend pas en compte les effets de l’épandage de lisier.

26

Figure 17 : Délimitation de la zone à risque.

7. Conclusion et recommandations prioritaires La présente étude visait le secteur du rang de l’Hydro à Lorrainville et avait pour objectif de fournir une évaluation des risques engendrés par l’implantation d’infrastructures de maternité porcine envers l’eau de la moraine de Laverlochère. Les travaux effectués ont inclus le recensement des informations géologiques et hydrogéologiques préexistantes ainsi que l’acquisition de données terrain complémentaires. Les données disponibles révèlent que le site visé pour l’implantation des infrastructures associées à la maternité porcine se trouve au niveau d’une zone de recharge de l’eau souterraine. En ce sens, un contaminant émis au niveau du site serait susceptible de s’infiltrer et de rejoindre la nappe d’eau souterraine. Néanmoins, les conditions hydrogéologiques locales, telles qu’interprétées sur la base des données actuellement disponibles, suggèrent que l’ampleur d’un éventuel panache de contamination serait limité à un secteur de faible envergure situé entre le site visé et la rivière à la Loutre. Bien qu’une contamination de la moraine ne soit pas strictement impossible, le risque est évalué ici comme étant relativement faible. Dans une perspective plus large, le tableau 3 présente 7 recommandations jugées prioritaires dans la perspective de protéger la moraine de Laverlochère et la ressource en eau souterraine s’y trouvant. Il est à noter que ces recommandations concernent uniquement la protection de l’eau souterraine de la moraine de Laverlochère et ne devraient en aucun cas restreindre la portée des recommandations issues du comité d’harmonisation de Lorrainville, du MDDELCC et de tout autre organisme ayant émis des recommandations relatives à la protection de l’environnement.

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Tableau 4 : Recommandations jugées prioritaires.

Recommandations Commentaires et justifications

1

Implanter un minimum de trois puits d’observation en périphérie des infrastructures de maternité porcine

Ces puits d’observation devraient être utilisés afin (1) de suivre les niveaux d’eau souterraine, (2) d’évaluer les directions d’écoulement à l’échelle locale et (3) de documenter la qualité de l’eau souterraine. Les mesures devraient minimalement être réalisées sur une base saisonnière et les paramètres analytiques devraient être identifiés sur la base des recommandations du MDDELCC.

2

Implanter un minimum de deux puits d’observation dans la moraine de Laverlochère

3

Implanter le(s) puits de pompage requis pour la maternité porcine de façon à ne pas engendrer d’écoulement de l’eau souterraine vers la moraine

Le puits en pompage engendrera la formation d’une zone de rabattement modifiant les conditions à l’échelle locale. Des précautions devront être prises afin que le pompage n’engendre pas un risque additionnel envers la moraine. La qualité de l’eau du puits en pompage devrait être suivie afin de détecter toute contamination associée à la maternité porcine. Les précautions identifiées aux points 1-2 (ci-dessus) s’appliquent également ici.

4

Éviter de façon stricte l’épandage de lisier au niveau de la moraine et sur une zone tampon minimale de 100 m autour de son périmètre

L’épandage de lisier au niveau de cette zone représenterait un risque significatif envers la ressource en eau souterraine de la moraine.

5

Limiter le ruissellement de l’eau de surface vers le ruisseau récepteur situé à l’est du site visé et favoriser le ruissellement vers le ruisseau situé du côté ouest

Cette procédure permettrait de limiter le ruissellement de surface vers la moraine de Laverlochère.

6

Élaborer un protocole de suivi qui permet de garantir l’étanchéité des fosses et/ou réservoirs où seront accumulées les substances potentiellement nocives

Les infrastructures projetées devraient être construites au niveau d’un affleurement de till sur roc constituant une zone de recharge préférentielle. En plus d’une barrière naturelle à l’infiltration d’éventuels contaminants, l’étanchéité des fosses et réservoirs constitue un élément impératif qui requiert un suivi rigoureux.

7

Élaborer un plan des mesures de remédiation advenant que le réseau de suivi révèle une contamination de l’eau souterraine

Une telle approche permettrait d’optimiser la protection des ressources hydriques et de minimiser les risques qu’un contaminant migre au-delà des limites de la propriété du promoteur.

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8. Références bibliographiques Cloutier V., D. Blanchette, P.-L. Dallaire, S. Nadeau, Roy M. et E. Rosa. 2015. Projet d’acquisition de

connaissances sur les eaux souterraines de l’Abitibi-Témiscamingue (partie 2). Rapport final déposé au Ministère du Développement durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs dans le cadre du Programme d’acquisition de connaissances sur les eaux souterraines du Québec. Rapport de recherche P002.R3. Groupe de recherche sur l’eau souterraine, Institut de recherche en mines et en environnement. Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue.

Knight, R. J. et A. L. Enders. 2005. An introduction to rock physics principles for near-surface geophysics. In

Near-surface geophysics, edited by Dwain K. Butler. Society of exploration geophysicists. Tulsa, Oklahoma (USA). 732 p.

Loke, M. H. 2011. Tutorial : 2-D and 3-D electrical imaging surveys. Guide du logiciel RES2D

(www.geotomosoft.com). 150 p. Nadeau S. 2011. Estimation de la ressource granulaire et du potentiel aquifère des eskers de l'Abitibi-

Témiscamingue et du sud de la Baie-James (Québec). Maîtrise. Montréal, Département de géographie. Université du Québec à Montréal, 145 p.

Veillette, J. J. 1986. Géologie des formations en surface, Haileybury, Ontario-Québec. Commission

géologique du Canada, Carte 1642A, échelle 1 : 100 000. Veillette, J. J. 1996. Géomorphologie et géologie du quaternaire du Témiscamingue, Québec et Ontario.

Commission géologique du Canada, Natural Resources Canada / Ressources naturelles Canada. Bulletin 476, 269 p.

http://www.geotomosoft.com/

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