Bruneau, Sabrina
(2020).
« Estimation de la recharge des eaux souterraines au Québec méridional par modélisation de la zone vadose et la sensibilité aux variables d'entrées » Mémoire.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en sciences de la Terre.
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Résumé
La modélisation de la zone non saturée a reçu une attention grandissante dans la communauté scientifique au cours des dernières années afin d'estimer la recharge des eaux souterraines et d'étudier l'influence des différents facteurs contrôlant les processus inhérents. De plus, il a précédemment été démontré que les données d'humidité du sol peuvent fournir des informations utiles à la compréhension des processus d'écoulement dans la zone vadose. Dans cette optique, des données de teneur en eau du sol ont été enregistrées à trois sites faisant partie de l'infrastructure de recherche sur la recharge des eaux souterraines (IRRES) déployée dans la partie sud de la province de Québec au Canada. Ces données ont été subséquemment utilisées lors des processus d'inversion afin de calibrer le modèle HYDRUS-lD. Cette solution numérique basée sur l'équation de Richards a permis de quantifier et d'étudier les différents processus de recharge opérant dans la région d'étude, où l'eau souterraine est utilisée de manière croissante comme source d'approvisionnement en eau potable. Les teneurs en eau volumiques simulées somme toute représentent bien les données expérimentales sous différents couverts végétaux et types de sol. La proportion de matière organique et de silt semble jouer un rôle très important dans la caractérisation de la zone vadose afin de simuler l'écoulement particulièrement dans les premiers centimètres de profondeur. Les estimations de recharge de 2016 à 2018 démontrent des variations à travers les différents sites, variant entre 347 et 735 mm/an, dépendant principalement des schémas de précipitations et de la texture du sol au sein de la zone racinaire influençant directement la rétention de l'eau et les flux d'évapotranspiration. La recharge à long terme a par la suite été simulée avec les modèles calibrés fournissant
de plus amples détails sur les relations entre les facteurs climatiques, les caractéristiques du sol et la recharge. Les résultats ont démontré que les variations interannuelles des flux de recharge sont fortement liées aux quantités de précipitations et leur distribution au long de l'année. Des périodes de recharge préférentielles distinctes ont été identifiées au printemps lors de la fonte, représentant 38 à 45% des précipitations, ainsi qu'à l'automne, représentant 29% des précipitations, suivant l'évolution de l'évapotranspiration potentielle et de la disponibilité en eau. Différentes sources de données météorologiques ont également été utilisées comme valeurs d'entrée du modèle dans l'optique de guider les futurs utilisateurs potentiels quant à la performance des différents jeux de données disponibles dans le sud du Québec.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : eau souterraine, recharge, modélisation, zone non saturée, teneur en eau du sol, Québec méridional
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