| L'Île-du-Prince-Édouard est caractérisée par des lits rouges continentaux qui plongent vers le nord-est à environ un à trois degrés et composés de conglomérat, de grès et de siltstone dans lesquels les grès sont dominants (Van de Poll, 1983). La succession rocheuse sous-jacente à l'île est presque entièrement recouverte d'une couche de sédiments glaciaires non consolidés de quelques centimètres à plusieurs mètres d'épaisseur (Prest, 1973). À quelques exceptions près, les sédiments superficiels de l'Île-du-Prince-Édouard ne représentent pas des aquifères significatifs puisqu'ils ne sont pas saturés, de sorte que le grès constitue l'aquifère principal. Comme la géologie de l'île est relativement homogène, le modèle conceptuel hydrogéologique de l'ensemble de l'Île-du-Prince-Édouard est semblable à celui défini pour les bassins versants de Winter River et Wilmot River, où Francis (1989) et Paradis et al. (2006, 2007) ont effectué une caractérisation hydrogéologique approfondie.
Le simulateur numérique à éléments finis FEFL0W (Diersch, 2004) a été utilisé pour représenter le système d'écoulement des eaux souterraines et simuler le transport des nitrates dans divers scénarios de changement climatique pour l'ensemble de la province. Le modèle FEFLOW physique a été divisé en huit couches (quatre couches pour chacun des deux systèmes d'écoulement). La base du modèle est définie à 800m sous la nappe phréatique pour inclure les différents types d'écoulement qui peuvent se développer dans le système aquifère de l'Î.-P.-É. (ex. Tóth, 1963).
Les propriétés hydrauliques du modèle de l'aquifère de l'Île-du-Prince-Édouard (Kh et Kv sont respectivement la conductivité hydraulique horizontale et verticale et n la porosité totale) sont présentées ci-dessous. Le coefficient de diffusion effective utilisé dans le modèle est 1x10-9 m2/s et les dispersivités longitudinales et transversales sont respectivement de 5 et 0,5 m.
Numéro de couche (profondeur en m); Kh terrain (m/s); Modèle numérique [Kh (m/s); Kv/Kh; n (%)]
1 (0-5); 4,5x10-4 à 8,1 x 10-5; [3x10-4; 0,1; 17]
2 (5-10); 4,5x10-4 à 8,1 x 10-5; [1x10-4; 0,1; 17]
3 (10-15); 4,5x10-4 à 8,1 x 10-5; [5x10-5; 0,1; 17]
4 (15-30); 4,5x10-4 à 8,1 x 10-5; [1x10-5; 0,01; 17]
5 (30-80); 1,7 x 10-4 à 8,4 x 10-7; [1x10-5; 0,001; 17]
6 (80-180); N.d.; [1x10-6; 0,01; 17]
7 (180-380); N.d.; [1x10-7; 0,1; 17]
8 (380-880); N.d.; [1x10-8; 1; 17]
L'écoulement dans la zone vadose a été négligé en raison du court temps de réponse (quelques jours) entre les précipitations et les fluctuations de la nappe phréatique. Les conditions limites du modèle numérique sont des charges hydrauliques constantes autour de l'île dans la première couche du maillage, et des limites à flux nul dans les couches sous-jacentes pour simuler la présence du front salin. Des charges constantes sur les rivières majeures sont aussi utilisées dans la première couche du maillage pour représenter le lien hydraulique entre les rivières et le système d'écoulement souterrain le plus actif.
Le modèle a d'abord été calibré avant son utilisation pour les prédictions. Dans le processus calibration, les paramètres du modèle ont été ajustés jusqu'à ce que les résultats des simulations soient cohérents avec la compréhension du système d'eau souterraine et toutes les observations disponibles.
Le présent modèle a été calibré avec trois types de données:
(1) les charges hydrauliques mesurées dans les puits domestiques;
(2) la courbe moyenne de la récession de débit de base (MBR) pour les rivières et;
(3) la concentration des nitrates dans les puits domestiques pour 2000-2005. |
| L'Île-du-Prince-Édouard est caractérisée par des lits rouges continentaux qui plongent vers le nord-est à environ un à trois degrés et composés de conglomérat, de grès et de siltstone dans lesquels les grès sont dominants (Van de Poll, 1983). La succession rocheuse sous-jacente à l'île est presque entièrement recouverte d'une couche de sédiments glaciaires non consolidés de quelques centimètres à plusieurs mètres d'épaisseur (Prest, 1973). À quelques exceptions près, les sédiments superficiels de l'Île-du-Prince-Édouard ne représentent pas des aquifères significatifs puisqu'ils ne sont pas saturés, de sorte que le grès constitue l'aquifère principal. Comme la géologie de l'île est relativement homogène, le modèle conceptuel hydrogéologique de l'ensemble de l'Île-du-Prince-Édouard est semblable à celui défini pour les bassins versants de Winter River et Wilmot River, où Francis (1989) et Paradis et al. (2006, 2007) ont effectué une caractérisation hydrogéologique approfondie. Le simulateur numérique à éléments finis FEFL0W (Diersch, 2004) a été utilisé pour représenter le système d'écoulement des eaux souterraines et simuler le transport des nitrates dans divers scénarios de changement climatique pour l'ensemble de la province. Le modèle FEFLOW physique a été divisé en huit couches (quatre couches pour chacun des deux systèmes d'écoulement). La base du modèle est définie à 800m sous la nappe phréatique pour inclure les différents types d'écoulement qui peuvent se développer dans le système aquifère de l'Î.-P.-É. (ex. Tóth, 1963). Les propriétés hydrauliques du modèle de l'aquifère de l'Île-du-Prince-Édouard (Kh et Kv sont respectivement la conductivité hydraulique horizontale et verticale et n la porosité totale) sont présentées ci-dessous. Le coefficient de diffusion effective utilisé dans le modèle est 1x10-9 m2/s et les dispersivités longitudinales et transversales sont respectivement de 5 et 0,5 m. Numéro de couche (profondeur en m); Kh terrain (m/s); Modèle numérique [Kh (m/s); Kv/Kh; n (%)] 1 (0-5); 4,5x10-4 à 8,1 x 10-5; [3x10-4; 0,1; 17] 2 (5-10); 4,5x10-4 à 8,1 x 10-5; [1x10-4; 0,1; 17] 3 (10-15); 4,5x10-4 à 8,1 x 10-5; [5x10-5; 0,1; 17] 4 (15-30); 4,5x10-4 à 8,1 x 10-5; [1x10-5; 0,01; 17] 5 (30-80); 1,7 x 10-4 à 8,4 x 10-7; [1x10-5; 0,001; 17] 6 (80-180); N.d.; [1x10-6; 0,01; 17] 7 (180-380); N.d.; [1x10-7; 0,1; 17] 8 (380-880); N.d.; [1x10-8; 1; 17] L'écoulement dans la zone vadose a été négligé en raison du court temps de réponse (quelques jours) entre les précipitations et les fluctuations de la nappe phréatique. Les conditions limites du modèle numérique sont des charges hydrauliques constantes autour de l'île dans la première couche du maillage, et des limites à flux nul dans les couches sous-jacentes pour simuler la présence du front salin. Des charges constantes sur les rivières majeures sont aussi utilisées dans la première couche du maillage pour représenter le lien hydraulique entre les rivières et le système d'écoulement souterrain le plus actif. Le modèle a d'abord été calibré avant son utilisation pour les prédictions. Dans le processus calibration, les paramètres du modèle ont été ajustés jusqu'à ce que les résultats des simulations soient cohérents avec la compréhension du système d'eau souterraine et toutes les observations disponibles. Le présent modèle a été calibré avec trois types de données: (1) les charges hydrauliques mesurées dans les puits domestiques; (2) la courbe moyenne de la récession de débit de base (MBR) pour les rivières et; (3) la concentration des nitrates dans les puits domestiques pour 2000-2005. |
|
complété
Lignage des données
Réseau d'information sur les eaux souterraines
Courriel 
voix; 1 (418) 6542634