Projet de connaissances des eaux souterraines de la zone Nicolet et de la partie basse de la zone Saint -François Sylvain Gagné 1,2 , Marie Larocque 1,2 , Guillaume Meyzonnat 1,2 , Florent Barbecot 2 , Daniele Pinti² ¹: ESCER: Centre pour l’étude et la simulation de climat à l’échelle régionale. ²:GEOTOP UQAM. INTRODUCTION Le Projet de connaissance des eaux souterraines de la zone Nicolet et de la partie basse de la zone Saint -François a pour but d’établir la cartographie hydrogéologique de toute la zone de gestion intégrée des ressources en eau (ZGIE) Nicolet et d’une partie de la ZGIE Saint -François comprise en grande partie dans la région du Centre-du-Québec. Le projet PACES- NSF esr financé par le Ministère du Développement Durable, de l’Environnement, de la Faune et des Parcs (MDDEFP) dans le cadre du Programme d’acquisition de connaissances des eaux souterraines (PACES). Ce projet est réalisé par l’UQAM qui en est le maître d’œuvre et est coordonnée par Marie Larocque, professeure et hydrogéologue. D’autres profes- seurs de l’UQAM sont également impliqués dans le projet, notamment Florent Barbecot, Daniele Pinti et Michel Lamothe. Le projet de connaissance des zones Nicolet et bas Saint -François sera réalisé au sein du Groupe de recherche interuniversi- taire sur les eaux souterraines (GRIES) dont fait déjà partie l’équipe de l’UQAM. Le projet bénéficiera donc de la mise en commun des expertises, des ressources techniques et des protocoles déjà en place pour les projets accordés en mars 2009. PARTENAIRES DU PROJET Les partenaires régionaux au projet sont la CRÉ Centre-du-Québec, la CRÉ de Chaudière-Appalaches et la CRÉ de l’Estrie, ainsi que les MRC d’Arthabaska, de Drummond, de l'Érable, du Haut Saint -François (par l'intermédiaire de la municipalité de Dudswell), de Nicolet-Yamaska, des Sources et de Val Saint -François, le Conseil de gouvernance de l’eau des bassins ver- sants de la rivière Saint-François (COGESAF), la Corporation de protection de l’environnement de la rivière Nicolet (COPERNIC) et l’Agence de géomatique du Centre-du-Québec (AGTCQ). L'Université de Sherbrooke est un partenaire académique au projet avec la participation des professeurs Hubert Cabana et Goze Bertin Bénié. TERRITOIRE ÉTUDIÉ Le territoire visé par l’étude couvre une superficie de 4585 km² (Figure 1) et se situe au sud du fleuve Saint -Laurent à la hauteur du lac Saint-Pierre. Il couvre toute la ZGIE Nicolet, incluant les bassins versants des rivières Nicolet (3408 km²), Colbert (39 km²), Landroche (28 km²), Brielle (20 km²), David-Houle (18 km²), Des Frères (11 km²), Lemire (9 km²) et d’autres bassins versants mineurs qui s’écoulent directement au fleuve (102 km²), la portion aval du bassin versant de la ri- vière Saint-François (906 km²), de même que la baie Saint-François (44 km²). ÉTAPES DE RÉALISATION Le projet PACES-NSF se déroule en trois phases, du 1er avril 2012 au 31 mars 2015, suivant la démarche en trois phases distinctes, tel que demandé par le MDDEFP. PHASE I: Comptabilisation des données existantes et réalisation du portrait actuel de l’information hydrogéologique. PHASE II: Travaux de terrain destinés à compléter ou améliorer les connaissances hydrogéologiques. PHASE III: Interprétation des résultats et rédaction du rapport final. PHASE I: Portrait actuel de l’information hydrogéologique À ce jour, 167 rapports de consultants et de différents ministères ont été récupérés et numérisés. Le reste des données sai- sies dans la base de données provient de l’information du SIGPEG, du SIH et du MTQ. Au total, plus de 30 910 points re- présentant de l’information géologique, hydrogéologique ou géochimique ont été intégrés à la base de données. La Figure 2 illustre la répartition spatiale de l’information géochimique comptabilisée. Parmi les 2305 sites, seulement 26 possèdent suffisamment de données géochimiques pour s’assurer de la qualité des résultats. Malgré ces lacunes, un premier portrait des dépassements de norme de la qualité de l’eau potable peut être dressé ( Tableau 1). Parmi les 25 installations d’alimen- tations municipales (Figure 3), sept sont de l’eau de surface. Le reste est constitué par des alimentations en eau d’origine souterraine. Les figures 4 et 5 illustrent l’interprétation préliminaire des données stratigraphiques pour en extraire les in- dices de confinements de l’aquifère du roc (Figure 5) et une coupe de la stratigraphie régionale (Figure 6). Ces deux fi- gures donnent un premier aperçu des différentes unités hydrogéologiques (roc et granulaire) de la zone d’étude. Ces inter- prétations permettent, entre autre, d’orienter les travaux de terrain de la PASE II du projet. PHASE II: Travaux de terrain Au cours de l’année 2013 plusieurs travaux seront réaliser afin d’améliorer les connaissances hydrogéologiques de la zone d’étude.  Une campagne d’échantillonnage de 160 puits (municipaux ou résidentiels) sera réalisée afin de faire l’analyse géochi- mique de l’eau souterraine. L’analyse portera sur 40 paramètres (ions majeurs et mineurs), sur la bactériologie et sur les pesticides.  Des mesures piézométriques seront réalisées aux puits échantillonnés afin d’élaborer une carte piézométrique.  Des puits d’observations de l’aquifère fracturé (10) et des dépôts meubles (10) seront installés et des essais hydrauliques seront fait dans ces puits.  Des sondages de résistivité électrique permettront d’affiner l’information stratigraphique.  Des sondages par pénétration au cône permettront aussi d’affiner l’information stratigraphique.  Des mesures de débit des rivières en période d’étiage permettront de mieux quantifier la décharge d’eau souterraine dans les cours d’eau.  Un suivi en continu des fluctuations du niveau de l’eau souterraine sera fait dans 16 puits d’observation. PHASE III: Interprétations et recommandations Plusieurs livrables découleront des travaux réalisés dans le cadre du PACES de la zone Nicolet et de la partie basse de la zone Saint-François tel que demandé par le MDDEFP (Tableau 2). D’autres livrables, spécifiques au PACES-NSF découle- ront aussi du projet:  Modélisation des écoulements souterrains et des écoulements superficiels  Datation des eaux souterraines  Bilan hydrique  Interactions aquifères-milieux humides  Système de cartographie dynamique multiéchelles Figure 1: Localisation de la zone d’étude Figure 2: Information géochimique Figure 4: Indices de confinements Figure 3: Principaux approvisionnements en eau potable Projets de maîtrise et de doctorat associés au PACES NSF Trois projets de maîtrise se dérouleront entièrement dans le cadre du projet PACES-NSF: 1) Hydrostratigraphie et simulation des écoulements sur des contextes hydrogéologiques types (UQAM) 2) Géochimie et temps de séjour des eaux souterraines (UQAM) 3) Mise au point d’un système de cartographie dynamique multiéchelles (Sherbrooke-UQAM) Un projet de doctorat travaillera également à caractériser les interactions aquifères-milieux humides dans la région (UQAM) Tableau 1: dépassements de la norme de qualité de l’eau potable Figure 6: Coupe stratigraphique amont/aval Topographie Routes, limites municipales et toponymie Modèle altimétrique numérique Pente du sol Hydrographie Limites de bassins et de sous-bassins Occupation du sol Couverture végétale Type de culture Milieux humides Affectation du territoire Pédologie Géologie du Quaternaire Géologie du roc Coupes stratigraphiques Épaisseur des dépôts meubles Topographie du roc Indide de confinement Contextes hydrogéologiques Piézométrie dans le roc Paramètres hydrogéologiques Vulnérabilité de l'aquifère du roc régional Indice de densité d'activités anthropiques Indice de densité d'activités agricoles Critères de qualité Critères esthétiques Approvisionnement municipaux Consommation d'eau par type de source Consommation d'eau par type d'utilisation Stations météorologiques, hydrométriques et de suivi de la nappe Zones préférentielles de recharge et de résurgence Tableau 2: Livrables communs aux projets PACES A A’