Regional recharge assessment in the crystalline bedrock aquifer of the Kenogami Uplands, Canada

摘要

Assessing recharge in unconfined fractured rock aquifers is a challenging task due to the discontinuous nature of this medium. In this study, a methodology is proposed based on an analytical interpretation of the regional hydraulic head profiles of an unconfined fractured rock aquifer, to determine its recharge. This calculation is conducted for a regional groundwater system based on a one-dimensional Dupuit-Forchheimer model in steady-state conditions that yields the value of the ratio of the aquifer recharge to the aquifer hydraulic conductivity. The approach is tested on a crystalline bedrock aquifer (Kenogami Uplands) of the Canadian Shield located in the Province of Quebec in Canada. The results show an average hydraulic conductivity of the aquifer of 4.3 × 10~(-7) m/s and a recharge equivalent to approximately 0.4% (3.5 mm/year) of precipitation. These results are in agreement with other studies conducted on similar crystalline aquifers in the Canadian Shield.%L'évaluation de la recharge des aquifères libres de socle fracturé est une tâche ardue compte tenu de la nature discontinue de ces milieux. Nous présentons dans cette étude une méthodologie permettant d'estimer la recharge d'un aquifère de socle fracturé libre à partir d'une interprétation analytique des profils de charge hydraulique observés dans l'aquifère. Ce calcul a été appliqué à un système régional d'écoulement d'eau souterraine considéré comme unidimensionnel et permanent lorsque les conditions de Dupuit-Forchheimer sont respectées. Il permet l'estimation de la valeur du rapport de la recharge de l'aquifère et de sa conductivité hydraulique. Cette approche a été testée sur un aquifère de socle cristallin du bouclier canadien (Hautes terres de Kénogami) situé dans la province du Québec au Canada. Les résultats ont permis la détermination d'une conductivité hydraulique moyenne pour cet aquifère de 4,3 × 10~(-7) m/s et d'une recharge équivalant à environ 0,4% (3,5 mm/an) des précipitations totales. Ce résultat concorde avec ceux d'autres études qui ont été menées dans des conditions similaires de socle cristallin du bouclier canadien.