Table des matières 1. INTRODUCTION... 2 2. AIRES D ALIMENTATION ET PÉRIMÈTRES DE PROTECTION BACTÉRIOLOGIQUE ET VIROLOGIQUE (art. 25, 1 er et 2 e paragraphes)... 2 3. ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DRASTIC (art. 25, 3 e paragraphe)... 9 4. INVENTAIRE DES ACTIVITÉS À RISQUE ET DES OUVRAGES (art. 25, 4 e paragraphe)... 9 5. IMPACT DU POMPAGE SUR L ENVIRONNEMENT ET LES AUTRES USAGERS... 11 5.1 Impact sur l environnement... 11 5.2 Impact sur les autres usagers... 11 6. CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS... 11 Liste des tableaux Tableau 1 Dimensions de l'aire d'alimentation de P-5... 7 Tableau 2 Aire d'alimentation de P-5... 11 Liste des figures Figure 1 Localisation des puits... 3 Figure 2 Suivi piézométrique (puits Baril)... 4 Figure 3 Suivi piézométrique (puits Lapointe)... 4 Figure 4 Suivi piézométrique (puits Gagnon)... 5 Figure 5 Aire d'alimentation de P-5 et périmètres de protection bactériologique et virologique... 8 Figure 6 Zonage municipal... 10 Liste des annexes Annexe 1 : Annexe 2 : Résolution du conseil municipal Coupes géologiques des sondages de vérification Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) i
AIRE D ALIMENTATION ET PÉRIMÈTRES DE PROTECTION BACTÉRIOLOGIQUE ET VIROLOGIQUE DU PUITS P-5 MUNICIPALITÉ DE FORTIERVILLE, MRC BÉCANCOUR 1. INTRODUCTION Le présent document établit les dimensions et l orientation de l aire d alimentation du puits P-5 qui fait l objet d une demande de certificat d autorisation auprès du Ministère du Développement durable, de l Environnement et des Parcs (MDDEP) en vertu de l article 31 du Règlement sur le captage des eaux souterraines (RCES). Il se veut un document complémentaire au rapport «Caractérisation hydrogéologique du puits P-5, Municipalité de Fortierville, MRC Bécancour, Juillet 2008» qui a été rédigé en appui à cette demande d autorisation. Cette exigence de l article 25 du RCES a été produite après la remise de ce document aux autorités municipales et discussion avec cette dernière sur l éventualité d utiliser cet ouvrage de captage comme puits de production en remplacement de P-3. La municipalité de Fortierville a donc mandaté la firme ENVIR EAU PUITS INC. pour la détermination de l aire d alimentation et des périmètres de protection bactériologique et virologique qui s y rattachent. Ces travaux ont été réalisés en vertu de la résolution du conseil municipal # 195-07-08 adoptée en juillet 2008 et présentée à l annexe 1. 2. AIRES D ALIMENTATION ET PÉRIMÈTRES DE PROTECTION BACTÉRIOLOGIQUE ET VIROLOGIQUE (art. 25, 1 er et 2 e paragraphes) En raison de l absence de puits privés dans la zone desservie par le réseau d aqueduc et de l incapacité d obtenir un gradient hydraulique significatif à proximité de P-5, il a fallu s éloigner de la localité et utiliser trois puits privés aménagés dans la même unité hydrostratigraphique que P-5 pour obtenir le gradient hydraulique de cette nappe. Des sondes d enregistrement automatique de niveau d eau de marque HOBO ont été installées dans ces puits pendant près de 20 heures afin de mesurer la nappe au repos (niveau statique) lorsque ces puits ne sont pas sollicités. Par la suite, des travaux de nivellement ont été réalisés sur ces puits, ce qui a finalement conduit à l évaluation du gradient hydraulique (0,0012) et de la direction d écoulement (N 80º W); la figure 1 précise l emplacement de ces puits tandis que les figures 2, 3 et 4 présentent le suivi piézométrique sur les trois puits privés au cours de la période de suivi. Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) 2
Suivi du puits de M. Baril Date 12:00 0 14:24 16:48 19:12 21:36 00:00 02:24 04:48 07:12 09:36 12:00 2 4 Niveau d'eau p/r à la margelle (m) 6 8 10 12 14 16 18 Figure 2 Suivi piézométrique (puits Baril) Suivi du puits de M. Lapointe Date 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 00:00 02:24 04:48 07:12 09:36 12:00 0,08 0,09 Niveau d'eau p/r à la margelle (m) 0,1 0,11 0,12 0,13 0,14 Figure 3 Suivi piézométrique (puits Lapointe) Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) 4
Suivi du puits de M. Gagnon Date 09:36 14:24 19:12 00:00 04:48 09:36 14:24 0,08 2,08 4,08 Niveau d'eau p/r à la margelle (m) 6,08 8,08 10,08 12,08 14,08 16,08 18,08 20,08 Figure 4 Suivi piézométrique (puits Gagnon) Les dimensions de l aire d alimentation d un ouvrage de captage sont basées sur les formules suivantes (Todd, D.K., 1980, Groundwater Hydrogeology, 2 nd Edition) où 1) Q A := 2π k b i i 2) Q L L := B := Kb i 2 3) A = distance à la limite aval de la zone d appel au puits de pompage, en mètres L = largeur maximale de la zone de captage en amont par rapport à la direction d écoulement des eaux, en mètres B = largeur de la zone de captage au niveau du puits, en mètres Q = débit de pompage moyen quotidien, en m 3 /d K = conductivité hydraulique de la formation aquifère, en m/d b = épaisseur saturée de la formation aquifère, en mètres i = gradient hydraulique, sans unité Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) 5
À partir des conditions de pompage et des particularités hydrodynamiques de ce puits, soit Q = 140 m 3 /d T = 61 m 2 /d i = 0,0012 les dimensions théoriques de l aire d alimentation reliées à cet ouvrage de captage sont : A = 304 mètres L = 1912 mètres B = 956 mètres Le 2 e paragraphe du premier alinéa de l article 25 du Règlement sur le captage des eaux souterraines oblige la détermination des aires de protection bactériologique et virologique à l intérieur de cette aire d alimentation. Ces zones de protection remplacent les zones de protection immédiate, rapprochée et éloignée qui avaient cours avant l adoption de ce règlement. À l exception du périmètre de protection immédiate qui correspond à un rayon de protection de 30 mètres autour de l ouvrage de captage, ces deux zones de protection sont basées sur le temps de migration de l eau souterraine dans l aquifère sollicité; elles correspondent à un temps de transfert de 200 jours pour la protection bactériologique et à 550 jours pour la protection virologique. Le temps de parcours de l eau souterraine dans l aquifère est déterminé à partir de la formule suivante : où t = n d Q n ln ( 1 + 2π K b i d ) K i 2π K 2 i 2 b ( Q ) t = temps de transfert de l eau souterraine, en jours n = porosité efficace, sans unité d = distance amont d un point correspondant aux temps de transfert de 1) 200 jours (zone de protection bactériologique) 2) 550 jours (zone de protection virologique) K = conductivité hydraulique de la formation aquifère, en m/d i = gradient hydraulique, sans unité Q = débit de pompage, en m 3 /d b = épaisseur saturée de la formation aquifère, en mètres Dans le cas du puits P-5, où les valeurs des différents paramètres sont les suivantes : n = 0,15 (estimé) d = distance amont d un point correspondant aux temps de transfert de 1) 200 jours (zone de protection bactériologique) 2) 550 jours (zone de protection virologique) b = 2 mètres K = 30,5 m/d Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) 6
i = 0,0012 Q = 140 m 3 /d la distance équivalente à 200 jours est de 210 mètres; la distance équivalente à 550 jours est de 380 mètres. Le tableau suivant résume les dimensions des différentes composantes de l aire d alimentation correspondant aux caractéristiques de cet ouvrage de captage. Puits Bois-Joly 2 140 m 3 /d A (mètres) 304 L (mètres) 1 912 B (mètres) 956 Protection bactériologique de 200 jours, (mètres) 210 Protection virologique de 550 jours, (mètres) 380 Tableau 1 Dimensions de l'aire d'alimentation de P-5 L étendue de cette aire d alimentation qu engendre le pompage du puits P-5 est présentée à la figure suivante. Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) 7
3. ÉVALUATION DE LA VULNÉRABILITÉ DRASTIC (art. 25, 3 e paragraphe) Le 3 e paragraphe du premier alinéa de l article 25 du Règlement sur le captage des eaux souterraines stipule que la vulnérabilité de l aquifère sollicité doit être évaluée dans les aires de protection définies précédemment au moyen de la méthode DRASTIC et que si cet indice est supérieur à 100 sur une quelconque portion de ces aires, des interdictions d épandage ou de stockage de déjections animales, de compost de ferme ou de matières résiduelles fertilisantes de même que des interdictions d épandage de boues provenant d ouvrages d assainissement d eaux usées s appliquent (articles 26, 29 et 30) sur l ensemble de ces aires de protection; il en est de même pour l aménagement d une installation d élevage d animaux. À cet égard, il est bon de rappeler que l indice DRASTIC au droit de P-5 est de 71. Il faut cependant nuancer ce paragraphe et faire une distinction entre la vulnérabilité des formations aquifères de surface et la vulnérabilité des aquifères pouvant être localisés plus en profondeur (comme c est le cas avec P-5), les deux pouvant être séparés par des unités de matériaux imperméables empêchant l infiltration de contaminants de surface vers les formations hydrogéologiques plus profondes. Dans ce contexte, quatre sondages de vérification ont été réalisés dans les périmètres de protection et les quatre ont recoupé une couche confinante (horizons silto-argileux) dont l épaisseur a varié entre 1,5 mètres (SV-1) et 4,57 mètres (SV-3); de façon générale, cette couche confinante est sous-jacente à une couche de sable fin comportant de faibles proportions de silt et/ou d argile et dont l épaisseur varie entre 7,6 et 9,3 mètres; par ailleurs, le sondage SV-4 a présenté une stratigraphie inversée, soit la présence de 6,70 mètres d argile silteuse à partir de la surface du sol. Ces observations permettent donc d affirmer que l horizon capté bénéficie d un bon degré de protection contre l infiltration de contaminants. Le caractère argileux des matériaux qui recouvrent les horizons sollicités engendre donc un indice DRASTIC inférieur à 100 dans ces périmètres de protection et procure donc à l horizon producteur la protection naturelle recherchée contre l infiltration de contaminants. L absence complète de nitrates-nitrites lors de la caractérisation qualitative de ce puits confirme cette hypothèse. Les coupes géologiques de ces quatre sondages de vérification apparaissent à l annexe 2. 4. INVENTAIRE DES ACTIVITÉS À RISQUE ET DES OUVRAGES (art. 25, 4 e paragraphe) Le 4 e paragraphe du premier alinéa de l article 25 du Règlement sur le captage des eaux souterraines oblige à faire l inventaire des activités et des ouvrages à l intérieur de ces zones et comme l indique la figure suivante, la très grande majorité de l aire d alimentation est située dans une zone où l activité agricole est des plus intenses. En ce qui a trait à l occupation du territoire dans les périmètres de protection bactériologique et virologique, les terres en culture comptent pour 70 % de ces zones alors que la zone Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) 9
urbaine (zone blanche) apparaît sur environ 20 % de cette superficie; le reste de ce territoire est occupé par un boisé apparaissant entre les périmètres de protection bactériologique et virologique au sud de la localité. Dans le premier cas, les lots cultivés sont soumis à l épandage d engrais organique et minéral. Par ailleurs, le réseau d égout municipal recueillant les eaux usées des citoyens recoupe ces deux périmètres de protection. On recense également deux activités industrielles dans l aire d alimentation, soit une entreprise de soudure et une entreprise de service d isolation à l uréthane. 5. IMPACT DU POMPAGE SUR L ENVIRONNEMENT ET LES AUTRES USAGERS Un des objectifs du pompage prolongé était d évaluer l impact de ce pompage sur l environnement et les autres usagers de la ressource eau souterraine. 5.1 Impact sur l environnement Étant donné la profondeur et le caractère captif de la formation géologique sollicitée, ce projet ne créera aucun impact sur l environnement (flore, faune, milieux humides, eau de surface). 5.2 Impact sur les autres usagers L usager le plus rapproché de P-5 est monsieur Gagnon (puits Gagnon mentionné précédemment) situé à environ 900 mètres de ce puits municipal. Lors des épisodes de pompage sur les deux puits municipaux (P-3 et P-5) en juin 2008, le rabattement observé dans P-5, lorsque P-3 était en fonction au taux de 318 L/min, était de l ordre de 6 mètres et ce, à une distance de 17 mètres de P-3. Ainsi, compte tenu de cette distance, aucun impact significatif n est donc envisagé sur le puits de monsieur Gagnon lorsque P-5 sera en fonction. 6. CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS Dans le but d obtenir une autorisation du MDDEP pour l exploitation de P-5 appelé à remplacer P-3 comme puits de production, les travaux exigés en vertu de l article 25 du Règlement sur le captage des eaux souterraines (Q-2, r.1.3) ont été réalisés. Ainsi, à partir des informations obtenues de l ensemble des travaux de terrain, la nappe sollicitée s écoule selon une orientation N 80º W, sous un gradient hydraulique de 0,0012 tandis que les dimensions de l aire d alimentation sont les suivantes : Puits Bois-Joly 2 140 m 3 /d A (mètres) 304 L (mètres) 1 912 B (mètres) 956 Protection bactériologique de 200 jours, (mètres) 210 Protection virologique de 550 jours, (mètres) 380 Tableau 2 Aire d'alimentation de P-5 Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) 11
Les sondages de vérification réalisés dans les périmètres de protection indiquent par ailleurs que ce puits bénéficie d une protection adéquate contre l infiltration de contaminants et que l indice DRASTIC est inférieur à 100 dans ces zones. Finalement, afin de compléter les exigences réglementaires (article 24 du RCES), ce puits devra être entouré d une clôture cadenassée d une hauteur de 1,8 mètres aux limites de l aire de protection immédiate (30 mètres X 30 mètres); de plus, une affiche précisant l utilisation de cet ouvrage de captage à des fins de consommation humaine devra y être apposée. Renald McCormack, géo., hydrogéologue ENVIR EAU-PUITS INC Municipalité de Fortierville, P-5 (aire d alimentation et périmètres de protection bactériologique et virologique) 12
Annexe 1 Résolution du conseil municipal
Annexe 2 Coupes géologiques des sondages de vérification