Effet des changements climatiques sur la stabilité géotechnique d'un parc à résidus

L'industrie minière génère annuellement d'importants volumes de résidus miniers qui sont généralement entreposés dans des bassins ceinturés par des digues appelés parcs à résidus. La stabilité de ces parcs est une priorité pour les compagnies minières en raison des conséquences graves causées par une rupture. L'une des causes principales de rupture est les conditions climatiques extrêmes. En raison de leur très longue durée de vie, les parcs à résidus sont soumis à des fluctuations climatiques importantes notamment en lien avec les changements climatiques. Ce projet de recherche s'inscrit dans une plus vaste étude visant à proposer une nouvelle approche méthodologique visant à intégrer les changements climatiques dès la phase de conception des infrastructures minières (digues, recouvrements et ouvrage de gestion d'eau de surface). Des simulations numériques en 2D ont été réalisées avec les logiciels SEEP/W et SLOPE/W de la suite GeoStudio sur deux modèles géométriques simplifiés (actuel et final), inspirés du parc à résidus de la mine Canadian Malartic dans le secteur de la digue centrale et les comportements simulés ont été comparés pour les climats actuels et futurs. Les variables climatiques (précipitations, température, humidité relative et vent) ont été appliquées comme conditions frontière à la surface du parc pour la période actuelle et les horizons 2050 et 2080. L'impact de différentes propriétés des résidus miniers (résidus densifiés et non consolidés) et de diverses intensités de précipitations a été évalué. Cette étude inclut également une analyse probabiliste réalisée avec la méthode de Monte-Carlo. L'impact du coefficient de variation et de la distribution normale des paramètres a été étudié afin d'évaluer leur influence sur la valeur du facteur de sécurité moyen, la probabilité de rupture et l'indice de fiabilité. Le comportement simulé des deux modèles simplifiés de parc à résidus indique que les changements climatiques projetés dans la région de l'Abitibi pourraient avoir un impact négatif sur la stabilité géotechnique des ouvrages. L'augmentation de la quantité d'eau de pluie sur le site en raison de périodes de précipitation plus intenses, plus longues et plus fréquentes, aurait tendance à générer des pressions interstitielles plus élevées dans le parc en particulier pour la géométrie finale prévue à la fermeture. Les résultats numériques indiquent également que : la stabilité du modèle du parc inspiré de la mine Canadian Malartic est particulièrement affectée par la configuration géométrique (nombre de rehaussements et épaisseur des résidus entreposés). la prise en compte des propriétés géotechniques des résidus non consolidés (angle de frottement interne et cohésion) entreposés dans le parc, a une influence marquée sur les pressions interstitielles et la stabilité du parc pour des ruptures globale et locale ②. La présence d'une couche d'argile sous les résidus et la berme de départ entraine une réduction du facteur de sécurité des trois types de ruptures considérés Le facteur de sécurité semble diminuer progressivement après des PMP de printemps pour des climats actuel et futurs.