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Cartographie de l'élévation de l'interface eau douce - eau salée aux Îles-de-la-Madeleine par la méthode électromagnétique transitoire (TEM)

Abdelhamid Madani

Mémoire de maîtrise (2012)

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Citer ce document: Madani, A. (2012). Cartographie de l'élévation de l'interface eau douce - eau salée aux Îles-de-la-Madeleine par la méthode électromagnétique transitoire (TEM) (Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal). Tiré de https://publications.polymtl.ca/895/
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Résumé

RÉSUMÉ Ce projet de recherche est dédié à la cartographie de l’élévation de l’interface eau douce-eau salée sur l’archipel des Îles-de-la-Madeleine par la méthode électromagnétique transitoire (TEM) dans le but d’établir un suivi temporel de la qualité des nappes d’eaux souterraines. Soixante treize sondages TEM ont été réalisés entre mai 2010 et juin 2011 sur les zones des puits à Fatima, Étang-du-Nord, Havre-Aux-Maisons, Grande-Entrée et Grosse-Île. Les sondages TEM ont été effectués avec de boucles de 50 m x 50 m et 60 m x 40 m x 2 tours à l’exception de quelques sondages de 100 m x 100 m. Afin de contrôler la qualité de l’eau et d’aider à contraindre l’interprétation des sondages TEM, des diagraphies de conductivité électromagnétique ont été réalisés dans quatre anciens puits d’exploration et quinze puits forés en 2009. L’interprétation des résultats nous montre que la nappe salée est associée à un niveau de résistivité faible entre 2 et 4 Ω.m et son élévation varie de -40 m/nmm à Grande-Entrée et plus de -250 m/nmm à Havre-Aubert. Dans les secteurs Étang-du-Nord Est, Fatima Est et Grande-Entrée, la nappe salée est à faible profondeur près des côtes et s’enfonce vers l’intérieur comme prévu par la relation de Ghyben-Herzberg. Ces trois zones ont été identifiées pour réaliser le suivi temporel des nappes en raison du risque associé à la proximité de puits en exploitation et de la faible élévation de la nappe saline. Les secteurs de Fatima Centre proche des sondages FAT03 et FAT07 et de Havre-Aux-Maisons ont montré des résultats non conforme au modèle hydrogéologique et des travaux supplémentaires sont recommandés pour vérifier l’origine des zones conductrices mises en évidence. En revanche, les résultats de l’interprétation des secteurs de Havre-Aubert et de Grosse-Île ne montrent pas de risque de contamination en raison de la profondeur de la nappe saline. Une modélisation de la zone de mélange entre l’aquifère d’eau douce et la nappe salée a démontré qu’il était difficile de résoudre celle-ci pour des épaisseurs inférieures à 10 m et 30 m pour des profondeurs de 40 et 130 m respectivement. Si la résistivité de la zone de mélange est connue, la résolution est améliorée (5 et 10 m respectivement). Les sondages TEM montrent tous aux temps longs des réponses négatives associées à des effets de polarisation provoquée. Les résultats de l’inversion des sondages TEM affectés par cet effet ont montré que la dispersion proviendrait vraisemblablement des couches superficielles.----------ABSTRACT This research project is dedicated to mapping the elevation of the freshwater-saltwater interface in Magdalen Islands using the transient electromagnetic method (TEM) in order to monitor time-varying quality of groundwater tables. Seventy-three TEM soundings were conducted between May 2010 and June 2011 close to Well regions in Fatima, Étang-du-Nord, Havre-Aux-Maisons, Grande-Entrée and Grosse-Île. TEM soundings were carried out with loops of 50 m x 50 m and 60 m x 40 m x 2 turns except some surveys of 100 m x 100 m. To control water quality and help constrain the interpretation of TEM soundings, conductivity logs were made in four previous exploration wells and fifteen wells drilled in 2009. Results show that saline water is associated with a low resistivity level between 2 and 4 Ω.m and its elevation ranges from -40 m at Grand- Entrée and more than -250 m at Havre-Aubert. In Étang-du-Nord east, Fatima east and Grande- Entrée, saline water is shallow near shore and plunges inward as expected by the Ghyben Herzberg relation. These three areas have been identified to achieve the time-lapse monitoring of groundwater because of the risk associated with the proximity of wells in operation and the low elevation of saline water. Fatima center area close to FAT03 and FAT07 soundings and Havre-Aux-Maisons showed inconsistent results with the hydrogeological model, further work is recommended to verify the origin of the conductive areas highlighted. However, the results of the interpretation of areas at Havre-Aubert and Grosse-Île did not show a risk of contamination due to the depth of saline water. Modeling of the transition zone between the freshwater aquifer and the saline groundwater has demonstrated that it was difficult to solve it for thicknesses below 10 m and 30 m to depths of 40 and 130 m respectively. If the resistivity of the transition zone is known, the resolution is improved (5 and 10 m respectively). TEM soundings showed negative responses at late time associated with induced polarization (IP) effects. The inversion results of TEM soundings affected by this effect have shown that this dispersion most likely originates from near-surface layers. Chargeabilities ranging from 0.8 to 0.9 were obtained on the TEM soundings processed. The origin of this chargeability is currently unknown but could be related to the presence of fine material (clay). IP effect has not prevented determination of the saline water to a maximum depth of 250 m.

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Département: Département des génies civil, géologique et des mines
Directeur de mémoire/thèse: Michel Chouteau
Date du dépôt: 14 nov. 2012 14:43
Dernière modification: 01 sept. 2017 17:33
Adresse URL de PolyPublie: https://publications.polymtl.ca/895/

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