Évaluation de l'impact des déversements accidentels d'hydrocarbures sur les sites de prélèvement d'eau de la communauté métropolitaine de Montréal : étude pour le déploiement de sondes de détection

RÉSUMÉ La sécurité hydrique de la Communauté métropolitaine de Montréal (CMM) constitue un enjeu de première importance dans un contexte de croissance de l'urbanisation croissante et des infrastructures énergétiques vieillissantes. Le territoire métropolitain assure l'approvisionnement en eau potable de plus de quatre millions de personnes grâce à vingt-sept usines de traitement de l’eau potable (UTEP) qui puisent directement leur eau brute dans un réseau fluvial complexe. Il est également traversé par plusieurs oléoducs tels que la ligne 9B d’Enbridge et le pipeline Trans-Nord, qui franchissent à maintes reprises des cours d'eau en amont immédiat des prises d'eau potable (PEP) municipales. Cette configuration combinée à la dépendance aux eaux de surface, expose la région à des risques de sécurité dans l'alimentation en eau. La vétusté de certaines conduites couplée à l'intensification du transport des hydrocarbures accroît la probabilité d'un déversement accidentel. Or les usines de traitement de l'eau potable ne sont pas conçues pour éliminer des charges massives d'hydrocarbures. Alors, la seule mesure de mitigation est la fermeture préventive de leur prise d'eau à condition de disposer d'un préavis suffisant. Cependant beaucoup d’UTEP ne disposent pas prise d'eau secondaires et les réserves ne constituent qu'une solution temporaire. Cette réalité impose une gestion de crise réactive qui nécessite une détection précoce et fiable de la contamination capable de garantir un délai d'alerte aux opérateurs municipaux. C'est dans ce contexte de vulnérabilité que s'inscrit le présent mémoire, dont l'objectif principal est de renforcer la résilience des systèmes d'approvisionnement en eau potable par l'optimisation d’un réseau de sondes de détection en continu. La méthodologie repose sur la modélisation hydrodynamique et la modélisation du transport des hydrocarbures dans le réseau fluvial. Les résultats de celles-ci constituent les données d'entrée de l'algorithme d'optimisation pour le choix des positions des sondes. Une démarche progressive a été mise en œuvre pour la modélisation numérique. Une première phase exploratoire a porté sur la modélisation hydrodynamique régionale à l'aide TELEMAC-2D. Le modèle développé a été calibré et validé via les données historiques des stations hydrométriques provinciales et fédérales. Ces ajustements ont démontré sa capacité à reproduire fidèlement les niveaux d'eau et les vitesses d'écoulement, y compris lors d'événements hydrologiques extrêmes (crue et étiage).