La figure 4.26 montre la localisation des trois (3) contextes hydrogéologiques définis pour la région de Chaudière-Appalaches. Le tableau 4.8 résume les conditions hydrogéologiques très distinctes retrouvées dans ces contextes et ces conditions sont brièvement décrites dans la présente section.
Le contexte des basses-terres du St-Laurent est caractérisé par une très faible topographie et, par endroits, une couverture argileuse épaisse (> 10 m). Ces conditions impliquent que la recharge ne se fait que localement, notamment le long de crêtes rocheuses orientées SO-NE. Le potentiel aquifère est pratiquement restreint au roc fracturé. Le très faible gradient hydraulique horizontal fait en sorte que l’écoulement de l’eau souterraine est lent et généralement dirigé vers le fleuve Saint-Laurent, sauf aux bordures des rivières Boyer et du Sud. Ce contexte se trouve aussi à l’intérieur de l’extension de la mer de Champlain. De cette situation découle la présence d’eaux évoluées ou très évoluées, montrant encore par endroit une signature marine. On retrouve aussi dans la partie ouest de ce contexte du méthane dissous dans l’eau souterraine d’origine prédominante biogénique. La qualité de l’eau souterraine est acceptable pour les eaux de type recharge mais les eaux évoluées ont une qualité acceptable à passable. Localement, des types d’eau montrant des effets anthropiques ont une qualité passable à non potable. Dans ce contexte, on retrouve assez fréquemment des dépassements des critères de potabilité pour le fluor (F) et le baryum (Ba), tandis que plusieurs critères esthétiques ont des dépassements (Cl, Na, MDT, dureté, Al, Mn, et pH alcalin). L’approvisionnement en eau dans ce contexte se fait surtout à partir de l’eau souterraine dans les MRC de Lotbinière et de L’Islet, alors que c’est l’inverse pour les MRC de Bellechasse et de Montmagny. La consommation d’eau souterraine est partagée entre les différents usages, sauf dans la MRC de Montmagny où l’usage industriel-commercial-institutionnel est faible.
Le contexte des hautes-terres appalachiennes montre une topographie élevée et rugueuse, avec beaucoup de variabilité. Un potentiel aquifère au roc est présent dans l’ensemble du contexte, ainsi qu’un potentiel aquifère très local associé aux dépôts fluvio-glaciaires. On y retrouve une importante recharge à cause du faible couvert de till. Une grande ligne de partage des eaux souterraines est associée aux sommets topographiques dans la Zone de Humber interne. L’écoulement diverge à partir de cette ligne avec une orientation générale NO-SE. Toutefois, l’écoulement est affecté par la topographie locale irrégulière et l’émergence dans les cours d’eau dont le réseau est dense. La meilleure qualité d’eau souterraine de la Chaudière-Appalaches est présente dans ce contexte. La consommation d’eau provient d’un approvisionnement en eau souterraine et l’usage dominant de l’eau souterraine est résidentiel.
Enfin, dans le contexte des vallées appalachiennes, on retrouve des accumulations variables mais parfois épaisses de sédiments, mais ces sédiments sont généralement fins et ne présentent un potentiel aquifère que très localement. C’est l’aquifère rocheux fracturé qui présente un potentiel aquifère dans l’ensemble de ce contexte. La recharge y est importante, sauf où il y a des accumulations de sédiments fins. Les gradients hydrauliques sont forts en bordure des vallées et l’écoulement se dirige vers les cours d’eau. On retrouve des eaux généralement jeunes et de type recharge dans ce contexte, mais ces eaux montrent des évidences de dégradation de qualité par les activités anthropiques. Cette dégradation n’implique toutefois pas de dépassements de critères de potabilité et il y a aussi peu de dépassements de critères esthétiques (Mn et pH acide). Il y a une utilisation importante de l’eau souterraine dans ce contexte où se trouvent plusieurs des principales municipalités de la région. Toutefois, c’est l’approvisionnement par de l’eau de surface qui domine l’approvisionnement, surtout à cause des réseaux des principales municipalités le long de la rivière Chaudière. La proportion de l’usage industriel-commercial-institutionnel de l’eau souterraine est dominante pour les MRC de la Nouvelle-Beauce et Robert-Cliche.
Figure 4.26 : Répartition des trois contextes hydrogéologiques définis pour Chaudière-Appalaches : les basses-terres du St-Laurent, les hautes-terres appalachiennes et les vallées appalachiennes
Tableau 4.8 : Synthèse des contextes hydrogéologiques de la Chaudière-Appalaches Condition
(Livrable PACES) Basses-terres du St-Laurent Vallées appalachiennes Hautes-terres appalachiennes
Localisation et superficie
Bande de 10 à 30 km de largeur allant de la bordure du fleuve Saint-Laurent jusqu’à la limite
marine à 180 m NMM (~ 4 061 km2).
Vallées des principaux cours d’eau qui incisent le relief montagneux à des élévations
inférieures à 350 m NMM (~ 2 293 km2).
Parties des Appalaches en dehors des vallées (~ 9 744 km2).
Topographie (Cartes 1 & 3)
Bas plateau généralement à faible relief allant de 10 m NMM
en bordure du fleuve jusqu’à 90 m NMM en bordure des
Appalaches.
Vallées incisées dans les Appalaches à des élévations
inférieures à 350 m NMM.
Topographies de collines et de montagnes en dehors des vallées
pouvant atteindre une élévation de 900 m NMM.
Hydrographie (Cartes 5 & 6)
Contient les parties les plus en aval des rivières du Chêne, Chaudière, Boyer et du Sud. Bassins versant peu développés,
sauf pour les rivières du Chêne et Boyer.
Vallées encaissées des principales rivières : Bécancour,
Chaudière et ses affluents, Etchemin, du Sud et Ouelle.
Parties amont des principaux bassins versants : Bécancour, Chaudière, Etchemin, du Sud, St-
Jean et Ouelle
Géologie du roc (Carte 13)
Roches sédimentaires paléozoïques peu déformées de
la Plate-forme du St-Laurent à l’ouest de Lévis et Zone de Humber externe pour le reste de
ce contexte.
Les vallées traversent les différentes zones des Appalaches, du NO au SE : Humber externe, Humber interne,
Dunnage, Ceinture de Gaspé. Schistes, ardoises, grès, shale,
roches volcaniques. Grandes failles SO-NE, roches déformées.
Couvrent les différentes zones des Appalaches, du NO au SE : Humber externe, Humber interne,
Dunnage, Ceinture de Gaspé. Schistes, ardoises, grès, shale,
roches volcaniques. Grandes failles SO-NE, roches déformées.
Géologie du Quaternaire (Carte 12)
Sédiments fins sous 100 m NMM. Couverture sableuse jusqu’à la limite marine à 180 m NMM. Sédiments deltaïques en
aval de la bordure des Appalaches des rivières du Chêne, Chaudière, Etchemin et
du Sud.
Vallées peuvent être comblées de plusieurs dizaines de mètres de sédiments, souvents fins, qui recouvrent de la roche altérée. Sédiments fluvio-glaciaires par
endroits.
Hautes-terres recouvertes d’une mince couche de till relativement
perméable. Séquence de sédiments quaternaires (Coupes 14A et carte 18)
Sables généralement minces (< 3 m) et discontinus; argile parfois
épaisse (10 - 25 m) recouvrant roc ou till.
Sables généralement minces (< 3 m) et discontinus; argile parfois
épaisse (10 - 25 m) recouvrant roc ou till. Le roc peut être altéré.
Intervalles granulaires plus grossiers en profondeur ou en
bordure de vallées.
Till mince (< 5 m) sur roc sur hauts topographiques, et plus épais dans le bas des versants.
Épaisseur totale des sédiments quaternaires (Carte 15A) Environ 0 à 30 m (moyenne de 4.7 m). Accumulations plus importantes et étendues dans le bassin de la du Chêne et entre le
Bras d’Henri et l’Etchemin. Accumulations locales près des
rivières Boyer et du Sud.
Accumulations variables et localement > 15 m, surtout au
centre des vallés ou paléo- vallées (moyenne de 3.0 m).
Accumulations généralements faibles < 5 m, localement plus importantes où se trouvent des dépôts fluvio-glaciaires (moyenne
Tableau 4.8 : (suite 1) Condition
(Livrable PACES) Basses-terres du St-Laurent Vallées appalachiennes Hautes-terres appalachiennes
Topographie du roc (Carte 16)
Topographie du roc plus rugueuse que la surface qui est
assez plane, avec des profondeurs à > 25 m sous la surface par endroits. Crêtes de
roc orientées SO-NE.
Vallées plus accentuées que la topographie de la surface.
Topographie du roc très semblable à celle de la surface à
cause de la faible accumulation de sédiments.
Aquifères et aquitards
Aquitard : argiles lacustre et marine (5 - 15 m) Unité semi-perméable : till
(moyenne de 2 m) Le roc fracturé constitue
l’aquifère régional.
Aquifères granulaires potentiels dans les vallées. Le roc fracturé constitue l’aquifère régional.
Aquifères granulaires potentiels par endroits où on trouve du fluvio-glaciaire. Le roc fracturé
constitue l’aquifère régional.
Conductivité hydraulique (K) (Figures 4.1 à 4.3)
K dans les aquifères granulaires : 10-7 à 10-3 m/s K dans le roc : 10-8 à 10-5 m/s
K dans le roc n’est pas contrôlé par les unités géologiques mais par la profondeur. Profondeur des
puits (Figure 5.2)
Appalaches : puits au roc généralement entre 10 et 60 m et plus souvent entre 20 et 40 m. Plate-forme du St-Laurent : puits au roc entre 10 à 90 m (très variable).
Puits municipaux dans les sédiments ont généralement moins de 20 m.
Confinement / Vulnérabilité (Cartes 17 & 22)
Conditions généralement captives dans la parties ouest, jusqu’à l’est de Lévis. Conditions semi-captives et captives dans la partie est, avec conditions libres
très locales sous des hauts topographiques.
Conditions généralement semi- captives dans les vallées et libres
en bordure des vallées.
Conditions généralement libres sur les hauts topographiques.
Recharge HELP (moyenne :
166 mm/an) 85 mm/an 192 mm/an 186 mm/an
Zones de recharge (Cartes 28A & 28B)
Recharge généralement nulle à faible jusqu’à l’est de Lévis. Zones de recharge associées surtout aux crêtes rocheuses qui sont plus abondantes entre Lévis
et St-Jean-Port-Joly.
Recharge nulle à faible dans les vallées et modérée à élevée en
bordure des vallées.
Recharge importante, pouvant dépasser 300 mm/an, surtout dans les zones à plus faible pente
et faible couvert de till.
Zones de resurgence
(Carte 28A)
Résurgence importante au fleuve St-Laurent et dans les cours d’eau majeurs, où la résurgence peut toutefois être surtout diffuse
à cause de la présence de sédiments fins.
Résurgence discontinue et diffuse dans les cours d’eau sous lesquels on retrouve souvent des
sédiments fins.
Résurgence locale dans les cours d’eau mineurs coulant directement sur le roc ou avec de
faibles épaisseurs de sédiments parfois perméables.
Patron d’écoulement
(Carte 20)
Gradients hydrauliques horizontaux faibles et allant
généralement du front des Appalaches au fleuve St-Laurent.
La rivière Boyer contrôle l’écoulement local, ce que fais aussi, dans une moindre mesure,
la rivière du Sud.
Gradients hydrauliques horizontaux importants en bordure des vallées. Écoulement
provenant des hauts topographiques vers les vallées.
Gradients hydrauliques horizontaux importants reliés à la topographie rugueuse. De part et d’autre de la Chaudière, grande ligne de partage SO-NE sur les hauts topographiques dans la Zone de Humber interne, d’où il y a écoulement vers le NO et le SE.
Tableau 4.8 : (suite 2) Condition
(Livrable PACES) Basses-terres du St-Laurent Vallées appalachiennes Hautes-terres appalachiennes
Géochimie (Figure 4.10 &
tableau 4.5)
Types d’eau variés allant des eaux de recharge Ca-HCO3 aux eaux évoluées Na-HCO3 et Na-
Cl. Eau avec indices d’effet anthropique présente localement.
Dominance d’eau de recharge Ca-HCO3 mais avec un type d’eau avec SO4 donnant des indices d’effet anthropique.
Presqu’exclusivement des eaux de recharge Ca-HCO3 mais avec
des eaux magnésienne dans la région de Thetford Mines.
Qualité d’eau générale (Tableaux 5.2 & 5.3)
Eau de recharge acceptable, eaux évoluées acceptables à passables et eaux avec effet anthropique passable à non
potable.
Eau de recharge acceptable, avec ou sans effet antropique. Eaux avec effet anthropique plus
important passable à non potable.
Qualité d’eau généralement acceptable.
Dépassements de critères de
potabilité (Cartes 24A & 24B)
Fluor (F) et baryum (Ba). Rares. Arsenic (As)
Dépassements de critères esthétiques (Cartes 25A & 25B)
Cl, Na, MDT, Dureté, Al, Mn, S2-,
pH (alcalin) Mn, S2-, pH (acide) Mn, pH (acide)
Consommation d’eau (Cartes 26 ABC)
Surtout eau souterraine dans Lotbinière et L’Islet, alors que c’est surtout l’eau de surface dans Bellechasse et Montmagny. Consommation d’eau souterraine
partagée entre les différents usages, sauf dans Montmagny
où l’usage ICI est faible.
Consommation d’eau de surface dominante à cause des réseaux des principales municipalités. La proportion de l’usage ICI d’eau
souterraine domine pour Nouvelle-Beauce et Robert-
Cliche.
La consommation d’eau souterraine est généralement dominante. L’usage résidentiel de
l’eau souterraine domine.
Le modèle conceptuel du sytème aquifère développé dans le cadre de la présente étude comporte des similarités mais aussi des distinctions par rapport aux travaux réalisés précédemment en Chaudière- Appalaches, notamment dans le cadre des projets CDAQ (Tecsult, 2008; COBARIC et UPA, 2008; Benoit et al., 2008, 2009, et 2014; Carrier et al., 2014) et PACES de la Communauté métropolitaine de Québec (CMQ) (Talbot Poulin et al., 2013). Ces différences peuvent découler, entre autres, de l’utilisation de données différentes (nature, quantité, mode de validation), d’approches méthodologiques différentes pour la production des cartes ou pour l’analyse des données, des ressources dédiées aux projets et de décisions professionnelles au niveau de l’interprétation des conditions hydrogéologiques.
Les travaux réalisés dans le cadre du projet PACES CMQ ont utilisé les protocoles de production des livrables PACES, de sorte que les méthodes utilisées sont très semblables à celles utilisées pour produire les livrables du projet PACES Chaudière-Appalaches. Notre projet n’a toutefois pas été en mesure d’accéder à toutes les données utilisées par le projet PACES CMQ car certaines de ces données étaient confidentielles et ne pouvaient pas être retransmises. Le portrait des conditions hydrogéologiques dressé pour Lévis dans le cadre du projet PACES CMQ documenté par Talbot Poulin et al., (2013) est très compatible avec celui des environs de Lévis produit dans le cadre de notre projet, mais il pourrait y avoir certaines différences reliées surtout à l’utilisation de données un peu différentes.
Il y a toutefois des différences notables dans les conditions représentées pour la partie du bassin de la rivière Chaudière dans le cadre du projet CDAQ (Carrier et al., 2014) et celui produit par le présent projet. Ces différences se retrouvent, notamment, au niveau des conditions de confinement, de la vulnérabilité et de la recharge. Les données géochimiques utilisées pour notre projet étant celles produites par le projet CDAQ, il n’y a pas de distinction majeure à ce niveau. Sans entrer dans une analyse détaillée des causes
des différences dans le portrait hydrogéologique entre ces deux projets, on peut noter certains points concernants les données et les méthodes utilisées. Au niveau des données, le projet CDAQ a utilisé la carte du Quaternaire de Caron et al. (2007), alors que nous avons utilisé une combinaison de cartes (voir sections 2.2.1 et 6.1). Les approches utilisées pour la cartographie étaient toutefois semblables dans les deux cas et n’ont pas mené à des cartes très différentes. Toutefois, ces deux projets ont utilisé des données et couches de base différentes pour les forages, les affleurements rocheux, le modèle numérique d’élévation, l’occupation du sol et la pédologie. Enfin, les travaux réalisés sur le terrain étaient différents ainsi que la zone couverte par les projets. Au niveau des différences méthodologiques, on peut noter une spatialisation (interpolation) différente de l’épaisseur des dépôts meubles ainsi que de la piézométrie. Les critères pour définir les conditions de confinement étaient aussi différents. Même si la recharge a été estimée avec HELP pour les deux projets, il y avait des différences notables aux niveaux de la période de temps considérée, des données d’entrée (occupation du sol, météo, pédologie, géologie…) et de la méthode et données utilisées pour le calage des résultats. Enfin, pour la vulnérabilité DRASTIC, les projets ont utilisé des intrants différents, notamment pour la conductivité hydraulique, le confinement, le type d’aquifère, la recharge et la profondeur à la nappe. Ces différences de données et de méthodes peuvent avoir des effets notables sur les cartes produites, et expliquer en partie les résultats différents obtenus.