Suivi spatio-temporel annuel des écoulements d’eau et de contaminants dans une infrastructure verte expérimentale par imagerie géoélectrique

Résumé

L’intensification des précipitations extrêmes, combinée à l’urbanisation croissante et à l’imperméabilisation des surfaces, exerce une pression accrue sur les systèmes de gestion des eaux pluviales en milieu urbain. Dans ce contexte, les infrastructures vertes (IV) sont de plus en plus déployées afin de réduire les débits de pointe à l’égout et favoriser l’infiltration passive. Toutefois, leurs comportements hydrogéochimiques saisonniers restent peu documentés, notamment en climat froid où les sels de voirie représentent une source importante de contaminants. Cette méconnaissance limite l’optimisation de leur conception et l’évaluation de leur impact sur les infrastructures souterraines et sur les milieux récepteurs. Ce mémoire présente le suivi des variations de conductivité électrique volumique du sous-sol par tomographie de résistivité électrique en forage et en suivi continu (TL-ERT) dans et autour d’une IV située à Laval (Québec) dans l’objectif d’imager les mécaniques hydrogéochimiques du milieu. Ce dispositif est couplé à une instrumentation classique (piézomètres, sondes de teneur en eau et de température) et à un suivi géochimique et isotopique. Cette approche aide à caractériser les dynamiques d’infiltration sur l’ensemble du profil, là où les méthodes traditionnelles sont plus ponctuelles et plus sensibles à l’hétérogénéité. Le projet a commencé par la finalisation des piézomètres électriques pour leur installation sur site. Une validation du bon fonctionnement de l’installation a été réalisée lors des premières imageries géoélectriques en avril 2024, permettant le début du suivi continu en automne la même année. Ce suivi a ensuite été automatisé par le déploiement d’un système sur mesure assemblé en interne basé sur le projet OhmPi, qui effectue plusieurs relevés journaliers depuis avril 2025. Le traitement des données repose sur une inversion géophysique incluant une correction des modèles de conductivité pour la température afin de garantir leur comparabilité à long terme. Enfin, l’utilisation de méthodes de regroupement de séries temporelles (TSC) a permis de synthétiser l’intégralité du jeu de données pour identifier des unités hydrogéologiques et aider à bâtir un modèle conceptuel de l’ouvrage sur un cycle saisonnier complet. Les résultats mettent en évidence des dynamiques saisonnières complexes, fortement influencées par la fonte printanière. Les variations de conductivité électrique observées sont d’abord dictées par les mouvements de chlorures issus des sels de déglaçage, avant d’être principalement régies par les fluctuations de la teneur en eau dès la fin de la période estivale. Cette étude démontre que la TL-ERT en forage, appuyée par le TSC comme outil de synthèse, retranscrit très bien le comportement de l’IV à des échelles inaccessibles par les méthodes classiques.

Date	15 mai 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Adrien Dimech (Directeur(-trice)) & François Duhaime (Codirecteur(-trice))