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Weibo Liu

 

Chercheur post-doctoral

Département de géologie et génie géologique, Université Laval

Pavillon Adrien-Pouliot
1065 avenue de la Médecine
Université Laval
Québec
Québec, Canada
G1V 0A6

418.656.2131 poste no

 

 


 
 
 

Projet de recherche

Étude d’un talik sous la rivière Kuuguluk à Salluit, Nunavik (Québec), utilisé comme source d’eau potable

Introduction

La disponibilité et la gestion de l’eau liée à l’approvisionnement en eau potable des communautés et des industries sont problématiques dans le Nord du Canada où les eaux de surface sont la source d’eau potable la plus courante1. Jusqu’en 2012, la source d’eau potable de Salluit était un drain perforé enfoui dans le lit de la rivière Kuuguluk. Cependant, l’assèchement de cette source se produisait souvent en hiver. Pour remédier à ce problème, de l’eau souterraine a été trouvée dans un puits peu profond foré dans le substratum rocheux près de la rivière Kuuguluk, qui est suffisamment productif pour répondre aux besoins de la communauté en eau potable. Ce puits d’eau souterraine a été installé dans un aquifère de suprapergélisoldans un talik fermé sous la rivière Kuuguluk2. En outre, chaque hiver, un glaçage se forme dans la plaine inondable de la rivière Kuuguluk. Les processus physiques à l’origine de ce système cryohydrogéologique complexe ne sont pas encore bien compris.

Objectifs

Les objectifs de ce projet de recherche sont: 1) réaliser une simulation numérique 3D de la transmission de chaleur et de l’écoulement des eaux souterraines dans le talik sous la rivière Kuuguluk, 2) comprendre la dynamique de ce système cryohydrogéologique complexe, et 3) évaluer les impacts des changements climatiques sur la source d’eau potable utilisée par la communauté Inuite de Salluit.

Sites d'études

La communauté Inuite de Salluit (62° 12’ N, 75° 38’ O) est la deuxième communauté la plus septentrionale du Nunavik (Québec), au Canada. C’est une petite communauté d’environ 1500 personnes qui est caractérisée par une croissance démographique rapide. Elle est située dans la zone de pergélisol continu avec une température moyenne annuelle de l’air (TMAA) de -8,5 °C pour la période de 1981 à 2015. Les infrastructures de Salluit se trouvent dans une vallée profonde de 500 m de large et 2000 m de long, entourée de collines rocheuses dont l’altitude varie de 360 à 450 m. Une succession complexe de dépôts du Quaternaire se trouve au fond de la vallée de Salluit. Le pergélisol soit salin et pauvre en glace ou soit riche en glace qui s’est formé dans les silts argileux marins3. La rivière Kuuguluk coule dans la vallée de Salluit du sud au nord et elle se jette dans le fjord de Sugluk. De plus, un petit affluent au sud-ouest de la vallée rejoint la rivière Kuuguluk.

Matériel et méthodes

Suite à une enquête approfondie sur le terrain, un modèle cryogéologique 3D de la vallée de Salluit a été construit. Pour contraindre davantage ce modèle, une étude géophysique dont notamment une tomographie de résistivité électrique (TRE) a été effectuée transversale à la rivière Kuuguluk pour délimiter le talik. De plus, les conditions thermo-hydrauliques du lit de la rivière sont actuellement suivies. Un modèle conceptuel 3D a été construit en intégrant les informations précédentes. Le code numérique Heatflow/Smoker4 est actuellement utilisé pour effectuer une modélisation numérique 3D de la transmission de la chaleur et de l’écoulement des eaux souterraines dans le système cryohydrogéologique complexe de la rivière Kuuguluk. Différents scénarios de changement climatique seront également pris en compte pour évaluer l’évolution du talik dans le futur.

Références

[1] Messier, V., Lévesque, B., Proulx, J.-F., Ward, B.J., Libman, M., Couillard, M., Martin, D. and B. Hubert, 2007. Zoonotic diseases, drinking water and gastroenteritis in Nunavik: a Brief Portrait. Institut national de la santé publique du Québec, 24 p. [2] van Everdingen, R.O., 1990. Ground water hydrology. In: Prowse, T.D. and Ommanney, C.S.G. (eds), Northern Hydrology: Canadian Perspectives. NHRI Science Report no. 1, pp. 77-101. [3] Fortier, R., Allard, M., Gagnon, O., LeBlanc, AM., 2004. Assessment of Permafrost Conditions at Salluit, Nunavik, Using Cone Penetration Tests. Proceedings, 57th Canadian Geotechnical Conference, Québec (Québec), Canada, pp. 39-47. [4] Molson JW, Frind EO (2018) HEATFLOW-SMOKER: density dependent flow and advective-dispersive transport of thermal energy, mass or residence time: user guide. University Laval, Quebec City, 116 p.

 
 
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