La zone d’exploitation proposée se trouve dans un environnement complexe sur le plan hydrogéologique, puisque des apports d’eau souterraine dans les futures fosses à ciel ouvert pourraient poser un risque pour la faisabilité du projet.

La zone comporte un réseau complexe de failles et de fractures connexes. WSP a cerné un besoin critique de caractériser ces éléments structurels, qui pourraient relier plusieurs fosses aux rivières et aux lacs de kettle existants. De plus, les données recueillies dans les trous de forage indiquent la présence d’un modelé karstique susceptible de compliquer encore davantage la réponse dynamique des eaux souterraines.

La mesure dans laquelle les réseaux de failles et de fractures pourraient influer sur l’apport d’eau souterraine dans les futures fosses n’avait pas été déterminée au cours de l’étude de préfaisabilité du projet.

WSP a conçu des études de terrain pour tester le comportement et les propriétés hydrauliques des structures clés autour des fosses. Nous avons utilisé les modèles géologiques tridimensionnels LeapfrogMD pour établir l’architecture de ces structures clés ainsi que l’emplacement et la profondeur des forages supplémentaires à réaliser.

Nous avons effectué des essais de pompage à débit constant pour certaines failles structurales. L’application de techniques avancées d’essai de nappe (y compris la création de diagrammes de débit diagnostiques) a montré qu’une rivière permanente constituait la limite de recharge constante pour un sous-ensemble de failles structurales. Elle a également indiqué la présence possible d’obstacles à l’écoulement qui engendreraient des conditions d’écoulement linéaire à deux endroits. L’analyse de sensibilité nous a ensuite permis d’établir les limites linéaires du système aquifère à double porosité.

Les algorithmes d’apprentissage automatique non supervisé, par exemple l’analyse en composantes principales, permettent de réduire de grands ensembles de données multidimensionnels à quelques caractéristiques essentielles expliquant les relations et les processus sous-jacents. Dans le cadre du projet, l’apprentissage automatique a permis à WSP de mieux comprendre l’évolution hydrochimique transitoire des principaux ions de l’aquifère avant, pendant et après les essais de nappe, en clarifiant le rôle des sources d’alimentation de la rivière et l’influence des obstacles à l’écoulement.

Grâce à des études de terrain ciblées et à l’analyse avancée des essais de nappe, WSP a été en mesure de présenter au client une représentation réaliste et éclairée du modèle hydrogéologique conceptuel du site.

Des éléments hydrogéologiques importants qui n’auraient pu être découverts avant le début des opérations sont pris en compte dans les prévisions d’apport d’eau dans les fosses.
Les études et les analyses effectuées par WSP ont permis de réduire les principales incertitudes, de brosser un tableau réaliste des exigences de gestion de l’eau sur le site, d’optimiser la planification de la gestion de l’eau et d’éclairer le processus décisionnel du projet.

* Ce travail a été effectué par les professionnels de Golder qui se sont joints à WSP dans le cadre d’une acquisition réalisée en 2021.