L’eau souterraine est le moteur vital de notre planète, pourtant, parce qu’elle reste cachée sous nos pieds, son rôle crucial dans les écosystèmes et la survie humaine est souvent négligé. Dans un épisode récent de la Série d’interviews du Underground Water Project (GW-Project), l’animateur Everton de Oliveira s’est entretenu avec un groupe du groupe KGS, Bert Smith, principal fondateur, Jason Mann, principal – Environnement, et Bonnie Hoffensetz, directrice associée et chef du département environnement, pour discuter de leur héritage d’excellence en ingénierie, de leur travail sur le légendaire système de protection contre les inondations de Winnipeg, et des raisons de leur choix investir dans la démocratisation mondiale des connaissances hydrogéologiques.

Expansion du canal de Winnipeg : Un cours magistral en ingénierie consciente des eaux souterraines

L’un des points forts de la discussion a été le travail du groupe KGS sur le projet d’extension de la station d’inondation de Winnipeg, une vaste initiative d’infrastructure pluriannuelle de 560 millions de dollars conçue pour protéger la ville de Winnipeg contre des inondations catastrophiques. S’étendant sur plus de 50 kilomètres, le canal contourne Winnipeg pour rediriger en toute sécurité les hauts débits de la rivière Rouge autour de la ville.

Cependant, l’expansion du chenal a posé de graves défis en souterrain. L’équipe devait équilibrer l’efficacité budgétaire avec la protection d’un aquifère de roche carbonatée très sensible situé directement sous le canal de crue, qui constitue une source principale d’eau pour les usagers domestiques et industriels locaux.

La décision : Wide sur Deep

L’approche d’ingénierie la plus rentable sur le papier était d’approfondir le canal existant. Cependant, l’évaluation hydrogéologique du groupe KGS a révélé qu’un canal plus profond compromettrait la couche d’argile protectrice et aurait un impact direct sur l’aquifère carbonaté confiné sous-jacent, tout en aggravant les interconnexions phréatiques existantes à long terme vers le canal d’inondation, là où la construction initiale du chenal dans les années 1960 avait localement interconnecté le chenal aux ressources en eaux souterraines sous-jacentes. Pour protéger la qualité et l’approvisionnement en eau locaux, il a été décidé de construire un canal plus large et moins profond.

Gestion de la construction souterraine et du Community Trust

Pour mener à bien ce projet d’envergure, KGS Group a mis en œuvre plusieurs stratégies pionnières :

• Ligne d’intervention d’urgence 24h/24 et 7j/7 : Pour répondre aux préoccupations locales, l’Autorité des déplacements du Manitoba a mis en place une ligne d’urgence 24h/24 avec le soutien du groupe KGS. Si un résident local remarquait une baisse de la pression ou de la qualité de l’eau du puits lors des activités de déshydratation, une équipe d’intervention arrivait sur place en quelques heures pour évaluer la situation, fournir de l’eau de secours si nécessaire et résoudre le problème si nécessaire.
• Modélisation 2D et 3D étendue du sous-sol : L’équipe a modélisé 50 kilomètres de l’aquifère carbonaté confiné régional ainsi qu’un aquifère glaciaire local non confiné séparé de sable et de gravier superficiel. La modélisation a simulé comment les eaux de crue à haute pression pouvaient infiltrer les contaminants des eaux de surface et migrer dans l’aquifère potable du substrat rocheux, puis se remettre après le passage de l’inondation. Des puits sentinelles ont été établis le long du canal de la rivière à des emplacements prioritaires, sur la base de modélisations pour surveiller les impacts potentiels dans l’aquifère rocheux.

Ingénierie Originale : Deux Études de Cas Réelles

Everton de Oliveira a souligné que l’hydrogéologie typique diffère souvent de l’exécution réelle. Pour combler cet écart, Bert Smith a partagé deux solutions d’ingénierie ingénieuses et testées sur le terrain conçues lors du projet du Winnipeg Floodway :

1. Le système inversé de filtration à sable

Lors des crues, le gradient naturel d’écoulement des eaux souterraines s’inverse : au lieu que les eaux souterraines se déversent dans le chenal aux sources lors des périodes sans crue, les eaux de crue de surface à haute pression sont forcées dans l’aquifère rocheux lorsque le canal de la crue s’étalage avec les eaux de crue. Pour protéger contre la boue, le limon et les agents pathogènes qui ne contaminent l’eau potable, KGS Group a conçu et installé des produits sur mesure Filtres à sable inversés aux zones critiques de débit de source existantes le long de la base du chenal. Ces systèmes filtraient l’eau de crue entrante avant qu’elle n’entre dans l’aquifère, un succès confirmé par des ports de surveillance spécialisés placés directement sous les filtres à sable. Les filtres permettent à l’écoulement des eaux souterraines dans le chenal de se poursuivre de manière contrôlée lors des phases sans crue.

2. Le mur de coupure à un million de dollars

Au niveau de la structure de débouchement du canal près de Lockport, une énorme structure de déversoir en béton nécessitait l’excavation des fondations rocheuses et le déshydratation profonde associée à l’aquifère pendant la construction. Le pompage du substratum rocheux aurait drainé les puits domestiques locaux et risqué une contamination à long terme impacts liés aux interactions avec les eaux de crue des rivières adjacentes. KGS Group a conçu un – mur de coupure béton-bentonite qui s’étendait à travers les 3 à 4 mètres hauts de l’aquifère calcaire rocheux (où se produisaient les plus hauts débits d’eaux souterraines) et s’ancraient dans le calcaire sous-jacent, compétent et à faible perméabilité. Cette solution personnalisée d’un million de dollars a réussi à couper l’afflux d’eau souterraine vers la zone d’excavation de la construction rocheuse et a protégé de façon permanente l’aquifère régional à la structure de sortie sans abaisser la nappe phréatique locale.

Un mur séparé en boue de bentonite a été construit de manière similaire sur le substrat rocheux, à une échelle plus petite, pour isoler un aquifère de sable et de gravier de recouvert du canal de la rivière à Bird’s Hill.

Pourquoi le groupe KGS parraine le projet des eaux souterraines

Parrainer le Projet des eaux souterraines ne consiste pas à obtenir un retour sur investissement (ROI) traditionnel pour les entreprises. Pour KGS Group, il s’agit d’un engagement profondément personnel et professionnel.

Mentorat et héritage de John Cherry

La carrière hydrogéologique de Bert Smith a débuté sous la tutelle du Dr John Cherry (co-auteur du manuel fondamental Freeze & Cherry et chef du Projet des eaux souterraines) à la fois à l’Université du Manitoba et à l’Université de Waterloo. Pour KGS Group, soutenir le Projet des eaux souterraines est une façon d’honorer cet héritage de mentorat et de le transmettre à la prochaine génération d’ingénieurs.

Un devoir d’éduquer le public

Jason Mann a souligné qu’en tant que géoscientifiques et ingénieurs agréés, leur devoir principal est la protection du public. Avec le changement climatique, le développement rapide et l’extraction des ressources (comme l’extraction des minéraux critiques) exerçant une pression sans précédent sur les ressources en eau, l’éducation publique est cruciale.

« Nous devons développer des ressources et construire des infrastructures, mais nous devons le faire sans échanger une ressource contre une autre — sans dégrader nos eaux souterraines pour construire un projet. » — Jason Mann, Principal – Environnement, KGS Group

Rendre à la communauté mondiale

En plus du projet GW, le Groupe KGS soutient activement Lifewater Canada, une organisation bénévole qui fore des puits et installe des systèmes d’eau potable et d’assainissement dans des pays en développement comme Haïti et dans des pays à travers l’Afrique. Parrainer des livres traduits gratuitement pour les hydrogéologues, les étudiants et les régulateurs du monde entier s’inscrit parfaitement dans cette mission humanitaire.

Regardez l’interview complète

Pour connaître l’histoire complète du canal de Winnipeg, les réflexions du groupe KGS sur l’avenir de l’industrie hydrogéologique, et les leçons tirées de décennies d’expérience sur le terrain, regardez l’interview complète sur notre chaîne YouTube.

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