Analyse spatiale pour l'hydrogéologie en milieu boréal québécois : bilan hydrologique et gestion du territoire

Nadeau, Simon (2021). Analyse spatiale pour l'hydrogéologie en milieu boréal québécois : bilan hydrologique et gestion du territoire. (Thèse de doctorat). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1324

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Résumé

Quantifier la ressource en eau stockée dans les aquifères peu profonds et déterminer leurs interactions avec l’eau de surface est essentiel pour mieux évaluer la sensibilité de l’eau souterraine et des écosystèmes qui en dépendent découlant du changement climatique et des impacts de l’activité humaine. Cependant, l'évaluation de la ressource en eau est complexe sur des territoires vastes éloignés où les données préexistantes sont rares et limitées. Cette étude se concentre sur l'utilisation d'approches SIG à grande échelle pour produire de nouvelles informations sur les ressources en eaux souterraines peu profondes. La zone d'étude couvre 185 000 km2 englobant de vastes bassins versants boréaux du bassin de la Baie-James (Canada). Une analyse spatiale multicritères (AMC) basée sur des données géologiques et hydrogéologiques a été couplée à des calculs géométriques afin d'évaluer le volume des aquifères granulaires peu profonds et d'identifier les zones où la protection des eaux souterraines doit être prioritaire. Des données satellitaires et des modèles spatiaux combinés à des données in situ, telles que des mesures de débit et la composition géochimique de l’eau (isotopes stables [δ2H-δ18O] et conductivité électrique), ont ensuite été utilisés pour calculer le bilan hydrologique terrestre et estimer les composantes du cycle de l'eau. Enfin, un nouvel indice calculé à partir de 290 images thermiques du satellite Landsat 8, a été créé pour révéler l'emplacement de potentiels occurrences d’écosystèmes dépendant des eaux souterraines (POEDES). Les résultats ont suggéré que les aquifères potentiels (AP) les plus importants sont principalement associés à des formations fluvioglaciaires. Ils contiennent en moyenne 8,5 m de sédiments saturés pour une évaluation globale d’environ 40 km3 ± 10%. La contribution annuelle des eaux souterraines au débit des rivières est généralement inférieure à 12% des précipitations. La contribution de l’eau provenant des pluies et de la fonte des neiges est de 30 à 61% et de 18 à 40%, respectivement, avec des ratios évaporation sur les apports de 2 à 10%. Le débit présente des cycles saisonniers avec une contribution plus élevée d’eau de fonte des neiges pendant la crue printanière et de l'eau de pluie à l'automne, une composition évoluant vers celle des eaux souterraines pendant la période de glace et une contribution relativement stable de l’eau souterraine tout au long de l'année. Les terres proches des cours d'eau dans les vallées principales présentent les plus haut POEDES. Une analyse en composantes principales des caractéristiques des bassins versants révèle des corrélations significatives entre les paramètres des eaux souterraines estimés au cours de cette étude. Une topologie de bassins versants est proposée à partir des deux premières composantes qui expliquent 77% de la variance. Les bassins versants au sud du territoire dépendent plus des écoulements souterrains que ceux situés au nord qui montrent une surface plus imperméable. Quatre regroupements de bassins versants identifient les secteurs où une vigilance accrue des eaux souterraines est nécessaire pour préserver la ressource en eau et la biodiversité qui dépend des eaux souterraines.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Thèse de doctorat)
Directeur de mémoire/thèse:	Rosa, Éric
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Graillot, Didier et Cloutier, Vincent
Mots-clés libres:	Ressource en eau souterraine, potentiel aquifère, bilan géochimique, potentiel occurrence d’écosystèmes dépendant de l’eau souterraine, SIG.
Divisions:	Mines et eaux souterraines > Doctorat en sciences de l'environnement
Date de dépôt:	02 févr. 2022 20:01
Dernière modification:	02 févr. 2022 20:01
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1324

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