Système aquifère de la moraine de Waterloo

Système aquifère

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Projet
Moraine de Waterloo

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Description de l'unité Système aquifère de la moraine de Waterloo

Mise-à-jour:2014-03-13
La moraine est un complexe quaternaire de kames et kettles. Les morts-terrains glaciaires sont composés de différents matériaux dont les argiles, tills, sables fins, graviers sableux et graviers grossiers. La stratigraphie est complexe et présente des conductivités hydrauliques hétérogènes. Malgré cette hétérogénéité, trois unités relativement continues de till sont identifiés dans la moraine. Les sables et graviers fluvioglaciaires localisés entre les unités de till forment les principaux aquifères du système. L'aquifère supérieur est étendu et continu régionalement. Les deux autres aquifères désignent des dépôts discontinus. Le socle rocheux sous-jacent comprend des calcaires dolomitiques dans la section ouest et des calcaires dans la partie est de la région. Le socle rocheux est fracturé sur les premiers mètres et agit comme un aquifère continu, générant des connexions hydrauliques entre les aquifères inférieurs confinés. La recharge du complexe morainique serait réalisée par l'infiltration de l'eau à travers les sables le long du noyau morainique. Une partie de la recharge se fait par l'infiltration de l'eau dans les « fenêtres » de hautes conductivités de l'unité de till. L'eau infiltrée recharge ensuite les aquifères inférieurs en s'écoulant à travers les « fenêtres » dans les aquitards et/ou les fractures dans la matrice du till. L'écoulement des eaux souterraines est généralement du nord-ouest au sud-est le long du noyau morainique vers les rivières Nith et Grand. Les rivières et cours d'eau à proximité sont hydrauliquement connectés à la moraine de Waterloo. L'eau souterraine est abondante et caractérisée par une qualité excellente. Néanmoins, elle est menacée par la croissance potentielle rapide de la population et des villes.
Physiographie
Région hydrogéologiqueBasses terres du sud de l'Ontario
Contexte hydrogéologique
ReliefLa topographie est caractéristique d'une moraine avec une surface ondulée.
Aire353.00 km2
Lithologie
DescriptionSubstratum rocheux : La région de Waterloo repose sur des dolomies d'âge silurien s'inclinant vers l'ouest, des schistes et des évaporites (principalement du gypse) des Formations de Guelph, de Salina et de Bass Islands (selon Armstrong et Carter, 2010). Les dolomies de la Formation de Guelph affleurent le long des vallées des rivières Grand et Speed dans les environs de Breslau et de Cambridge. En raison de la répartition des structures poreuses dans les Formations de Guelph et de Salina, les aquifères rocheux sont généralement exploités seulement dans la Formation de Guelph dans la région de Cambridge. Les sédiments de surface (selon Bajc et al, 2014) : Recouvrant le substratum rocheux, les sédiments glaciaires et non glaciaires antérieurs à la dernière avancée majeure de la glace dans le sud de l'Ontario sont officieusement dénommés sous le nom de sédiments de pré- Catfish Creek. Cette partie de la succession sédimentaire peut être subdivisé en une unité inférieure composée de pierre, de sable limoneux à diamicton, et une unité supérieure de diamicton de clast pauvres et à texture variable (till de Canning). De rares cas de sédiments organiques peuvent recouvrir le till de Canning. Le till de Catfish Creek, généralement un diamicton sur-consolidé et caillouteux, limoneux à sableux et contenant des galets et des rochers fréquents, se rencontre dans une grande partie du sud-ouest de l'Ontario. La répartition régionale et les propriétés constantes font de ce till un horizon repère important pour la corrélation stratigraphique régionale. Le till de Catfish Creek est localement absent là où les canaux d'eau de fonte ont coupé au-travers et dans les sédiments sous-jacents (Bajc et Shirota, 2007). Les sédiments de la Moraine de Waterloo recouvrent le till de Catfish Creek en concordance et en discordance à la fois. Les dépôts de moraine comprennent le sable et le gravier stratifié sur une grande partie de la zone qui se transforme vers le haut et latéralement dans un sable fin. Le sable aussi se transforme vers le haut et latéralement dans la boue interstratifiée et laminée (limon et d'argile) et le diamicton limoneux argileux. Des feuillets discontinus de diamicton argileuse à sableux (tills de Maryhill, de Mornington, de Port Stanley et de Tavistock) et les sédiments glacio-lacustres à grains fins associés chapeautent la séquence de la moraine.
Source
Aquifère
AquifèresListe des aquifères - Aquifère de surface Waterloo - Aquifère de la Moraine de Waterloo inférieure - Aquifères pré-Catfish - Aquifères rocheux

Propriétés de l'unité

Aquifère superficiel
Valeur typique:poreux
Description Les champs de captage municipaux exploitent trois aquifères de sable et gravier principaux, soit l'aquifère de surface de la Moraine de Waterloo, un aquifère basal de la Moraine de Waterloo sous le till de Maryhill et l'aquifère du till de pré-Catfish Creek.
Aquifère rocheux
Valeur typique:fracturé
Description Dans la région de Cambridge, les principaus aquifères rocheux sont dans la Formation de Guelph. Le socle rocheux est fracturé dans les premiers mètres et est considéré comme un aquifère relativement continu.
Confinement
Valeur typique:confiné - semi-confiné
Description Les aquifères de la Moraine de Waterloo peuvent être semi-confinés par les tills de Marhill et de Port Stanley le long des flancs de la moraine. Les aquifères situés sous le till de Catfish Creek sont confinés par recouvrant le till. Des fenêtres hydrauliques sont présentes dans toutes les unités aquitard. Les aquifères rocheux affleurent localement dans la région de Cambridge.
Épaisseur du dépot superficiel
Étendue: [30 à 150] m
Description L'épaisseur de la zone non-saturée varie de 5 à 40-45 m.
Conductivité hydraulique des unités superficielles
Étendue: [1e-05 à 0.01] m/s
Description Les valeurs utilisées dans la modélisation sont fondées sur les valeurs établies par Freeze et Cherry et corrigées par des tests d'étalonnage des modèles utilisant les têtes de puits observées dans plusieurs centaines de puits. Frind et al., citent des valeurs de 10-3 à 10-6 m / s dans l'aquifère I et 10-4 à 10-7 m / s dans l'aquitard I respectivement, avec des valeurs similaires dans les autres unités.
Methode Revue de littérature
Précipitation régionale
Étendue: [780 à 1000] mm/y
Description Précipitations moyennes annuelles 780-1000 mm
Recharge régionale
200 mm/y Étendue: [150 à 450] mm/y
Description 150-250 mm/an. Le système morainique est probablement rechargé par l'infiltration des eaux à travers les sables de l'aquifère supérieur, le long du noyau morainique. Les aquifères inférieurs sont probablement rechargés par les « fenêtres » dans les aquitards et/ou par les fractures dans la matrice du till.
Potentiel de l'unité hydrogéologique
Description Le taux d'extraction moyen de tous les champs de captage et est de 0,97 m3 / s ou 0,31 X 10s m3/an, soit environ 15% de la recharge totale (Martin et Frind, 1998).
Utilisation de l'eau souterraine
Valeur typique:agriculture - domestique - industriel
Description L'aquifère du Haut-Waterloo : Le total autorisé de prélèvement d'eau à partir de ces champs de captage est de 773 L/s avec un débit moyen de pompage en 2012 de 427 L/s. La transmissivité des aquifères supérieurs varie généralement de 1300 m2/jour à 4500 m2/jour. L'aquifère du Bas-Waterloo : estimations de la transmissivité à proximité du champ de captage de 1060 m2/jour à 1970 m2/jour. Sédiments de pré-Catfish Creek : produit jusqu'à 300 L/s et la transmissivité de cet aquifère varie d'environ 130 m2/jour au champ de captage Greenbrook à plus de 4000 m2/jour au champ de captage de Strasbourg.
Vulnérabilité de l'aquifère
Description L'aquifère supérieure libre de Waterloo est plus vulnérable aux contaminations de surface que l'aquifère inférieur de Waterloo les aquifères sous le till de Catfish Creek. Le chlorure détecté dans les aquifères à des profondeurs sous les aquitards régionaux (Bester et al., 2006) pourrait provenir du roc ou du sel de voirie de surface.
Menaces
Description Empiètement de la croissance et du développement urbain dans la zone de recharge de la moraine de Waterloo qui manque un aquitard de surface. Route du sel de déglaçage, de nitrate et d'autres contaminants provenant de sources ponctuelles et de sources non ponctuelles.
Qualité de l'eau souterraine
Valeur typique:douce
Description La qualité des eaux naturelles est bonne. Du chlorure et des nitrates ont été détectés dans l'eau et sont couramment traitées par le mélange d'eau et par la dilution. En 1989, le champ de captage Elmira a été fermé en raison de contaimination par le produit chimique n-nitrosodiméthylamine (NDMA) et la ville de 8000 personnes a perdu sa seule source d'eau potable. Le champ de captage de Greenbrook a été temporairement fermé en 2005 jusqu'à ce que les stratégies d'atténuation aient été mises en place pour protéger le champ de captage d'un panache de 1,4-dioxane migrant d'une ancienne décharge.