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Regional-scale groundwater flow in a Canadian Shield setting / Jonathan F. Sykes in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) 

Public ISBD [article]  in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 813-827 Titre : Regional-scale groundwater flow in a Canadian Shield setting Type de document : texte imprimé Auteurs : Jonathan F. Sykes, Auteur ; Stefano D. Normani, Auteur ; Mark R. Jensen, Auteur Article en page(s) : pp. 813-827 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Canadian  Shield  Crystalline  rock  Modeling  Groundwater  flow  Regional  scale  Bouclier  canadien  Roche  cristalline  Modélisation  Ecoulement  d’eau  souterraine  Echelle  régionale Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : A three-dimensional numerical analysis of a 5734 km2 watershed situated in the Canadian Shield has been conducted to illustrate aspects of regional-scale groundwater flow in a crystalline rock setting. An essential requirement of the analysis is the preservation and accurate description of the complex topography, surface water drainage network, groundwater salinity distribution, and permeability distributions. The postglacial evolution of the groundwater flow system was investigated using the finite difference model SWIFT-III. Robustness was assessed by exploring the sensitivity of groundwater flow to topography, variable matrix permeability distribution models, pore-water salinity, and the dissipation of elevated initial pore pressures that result from ice that overlaid the watershed in the last glacial period. Groundwater flow analyses indicate that freshwater heads in all model layers are highly correlated with the complex surface topography such that the transition from zones of groundwater recharge to zones of discharge occurs over distances that can be relatively short. Shallow flow to a depth of tens of metres dominates the overall water balance, and the length of flow paths is relatively short. The analyses of this study indicate that the flow in deeper rock is not regional but rather is a subdued reflection of the local-scale surface topography. Une analyse numérique en trois dimensions d’un bassin versant de 5734 km2 situé sur le bouclier canadien a été réalisée pour illustrer les aspects de l’échelle régionale sur le mouvement de l’eau souterraine dans un milieu de roches cristallines. Un élément essentiel de l’analyse est la préservation et la description précise de la topographie complexe, des réseaux de drainage de l’eau de surface, de la distribution de la salinité de l’eau souterraine et de la distribution de la perméabilité. L’évolution post-glaciale du système d’écoulement d’eau souterrain a été investigué à l’aide du modèle de différences finies SWIFT-III. La robustesse du modèle a été évaluée en examinant la sensibilité de l’écoulement de l’eau souterraine à la topographie, aux modèles de distribution de la perméabilité à matrice variable, à la salinité et à la dissipation des pressions interstitielles initiales élevées provenant du poids de la glace qui recouvrait le bassin versant durant la dernière époque glaciaire. Les analyses de l’écoulement de l’eau souterraine ont indiqué que les pressions de tête d’eau fraîche dans chaque couche du modèle sont hautement corrélées à la topographie complexe de la surface de sorte que la transition entre les zones de recharge et de décharge de l’eau souterraine peut être relativement courte. Les écoulements d’eau peu profonds, à des profondeurs de dizaines de mètres, dominent le bilan d’eau global et la longueur des chemins d’écoulement sont relativement courts. Les analyses de cette étude indiquent aussi que l’écoulement dans les roches profondes n’est pas régional, mais représente plutôt la topographie de la surface à l’échelle locale. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Regional-scale groundwater flow in a Canadian Shield setting [texte imprimé] / Jonathan F. Sykes, Auteur ; Stefano D. Normani, Auteur ; Mark R. Jensen, Auteur . - pp. 813-827. Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 813-827 Mots-clés : Canadian  Shield  Crystalline  rock  Modeling  Groundwater  flow  Regional  scale  Bouclier  canadien  Roche  cristalline  Modélisation  Ecoulement  d’eau  souterraine  Echelle  régionale Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : A three-dimensional numerical analysis of a 5734 km2 watershed situated in the Canadian Shield has been conducted to illustrate aspects of regional-scale groundwater flow in a crystalline rock setting. An essential requirement of the analysis is the preservation and accurate description of the complex topography, surface water drainage network, groundwater salinity distribution, and permeability distributions. The postglacial evolution of the groundwater flow system was investigated using the finite difference model SWIFT-III. Robustness was assessed by exploring the sensitivity of groundwater flow to topography, variable matrix permeability distribution models, pore-water salinity, and the dissipation of elevated initial pore pressures that result from ice that overlaid the watershed in the last glacial period. Groundwater flow analyses indicate that freshwater heads in all model layers are highly correlated with the complex surface topography such that the transition from zones of groundwater recharge to zones of discharge occurs over distances that can be relatively short. Shallow flow to a depth of tens of metres dominates the overall water balance, and the length of flow paths is relatively short. The analyses of this study indicate that the flow in deeper rock is not regional but rather is a subdued reflection of the local-scale surface topography. Une analyse numérique en trois dimensions d’un bassin versant de 5734 km2 situé sur le bouclier canadien a été réalisée pour illustrer les aspects de l’échelle régionale sur le mouvement de l’eau souterraine dans un milieu de roches cristallines. Un élément essentiel de l’analyse est la préservation et la description précise de la topographie complexe, des réseaux de drainage de l’eau de surface, de la distribution de la salinité de l’eau souterraine et de la distribution de la perméabilité. L’évolution post-glaciale du système d’écoulement d’eau souterrain a été investigué à l’aide du modèle de différences finies SWIFT-III. La robustesse du modèle a été évaluée en examinant la sensibilité de l’écoulement de l’eau souterraine à la topographie, aux modèles de distribution de la perméabilité à matrice variable, à la salinité et à la dissipation des pressions interstitielles initiales élevées provenant du poids de la glace qui recouvrait le bassin versant durant la dernière époque glaciaire. Les analyses de l’écoulement de l’eau souterraine ont indiqué que les pressions de tête d’eau fraîche dans chaque couche du modèle sont hautement corrélées à la topographie complexe de la surface de sorte que la transition entre les zones de recharge et de décharge de l’eau souterraine peut être relativement courte. Les écoulements d’eau peu profonds, à des profondeurs de dizaines de mètres, dominent le bilan d’eau global et la longueur des chemins d’écoulement sont relativement courts. Les analyses de cette étude indiquent aussi que l’écoulement dans les roches profondes n’est pas régional, mais représente plutôt la topographie de la surface à l’échelle locale. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]