Évaluation de la capacité des boues-scories du site Quemont 2 à contrôler l'infiltration d'eau au moyen d'un modèle physique au laboratoire et des simulations numériques

« RÉSUMÉ: Cette étude a pour but d’évaluer la performance des boues-scories comme couche de contrôle des écoulements (CCE) en vue de contrôler l’infiltration d’eau vers les rejets réactifs sous-jacent au moyen d’un modèle physique en laboratoire et des simulations numériques avec le logiciel SEEP/W. L'étude a été motivée par la nécessité de répondre aux défis environnementaux posés par la gestion des rejets miniers, notamment la production de drainage minier acide (DMA) et le besoin de pratiques de gestion durable. De façon plus spécifique, les objectifs du projet sont : (i) construire un modèle physique au laboratoire d’une couche de CCE à base des rejets (boues-scories) du parc à résidus Quémont 2 afin d’évaluer sa performance comme une CCE ; (ii) d’évaluer l’impact de l’influence de la pente et de l’épaisseur de ladite CCE, ainsi que de l’intensité des précipitations sur la performance des boues-scories comme CCE à l’aide de la modélisation physique et des simulations numériques. Un modèle physique de laboratoire a été construit et testé sous différentes conditions. Ce modèle a été soumis à une série de différents scénarios, qui ont entraîné des changements au niveau de l’inclinaisons du modèle (2,5° et 5°), de l’épaisseur de la couche de boues-scorie (25 cm, 50 cm et 75 cm) ainsi qu’au niveau du taux de précipitations (46,8 mm/h et 60,6 mm/h). Ainsi, un total de 12 scénarios ont été testés. Le dispositif expérimental a été instrumenté avec 12 sondes pour les mesures des teneurs en eau volumiques et 12 sondes pour les mesures de succions. Des mesures d’infiltration et de ruissellement ont également été effectuées. La méthodologie mise en oeuvre pour cette étude comprenait une caractérisation physique (granulométrique, densité relative des solides) et hydrogéologique (conductivité hydraulique saturée, courbe de rétention d’eau).»

Abstract

«ABSTRACT: This thesis aims to evaluate the performance of sludge-slag as a flow control layer (FCL), to control water infiltration using physical modelling in laboratory and numerical modeling whit the SEEP/W software. The study was motivated by the need to address environmental challenges posed by mine tailings management, including acid mine drainage (DMA) production and the need for sustainable management practices. More specifically, the project objectives are to: (i) construct a physical model in the laboratory of a discharge-based FCL layer (slurry-slag) to assess its performance as a FCL. (ii) Assess the impact of slope influence, layer thickness and rainfall on slurry-slag performance as an FCL using physical and numerical models. A physical model in the laboratory was built and evaluated in the laboratory in various configurations. This model was subjected to a series of different scenarios, which resulted in changes in the 2.5° and 5° inclinations, different thicknesses of the slurry-slag layer (25 cm, 50 cm and 75 cm), and varying levels of precipitation intensity (46.8 mm/h and 60.6 mm/h), constituting a total of 12 distinct scenarios to model. The experimental device was instrumented with 12 volume water content measuring probes and 12 probes. Measurements were also made to measure water infiltration and runoff. The methodology used for this study included physical (particle size, solids density) and hydrogeological (saturated hydraulic conductivity, water retention curve) characterization. Laboratory tests have shown that the thickness of the slurry-slag layer has a direct impact on the performance of the FCL, the thicker the layer the greater the lateral deviation. Also, it has been shown that the increase in the inclination of the system has a major effect on the lateral deflection capacity of the FCL.»