L'ingénieur, 1 juillet 1976, Juillet - Août

£ JUILLET/AOÛT 1976 No 314 62e année réservoir Manicouagan suituim Lac Saint-Jean 9uei nay r' QUÉBEC QUEBEC R.Saint-Maurice 'Lac Saint-Pierre MONTREAL Lac Saint-Louis r 1 NOUVEAU- BRUNSWICK ETATS-UNIS Affranchissement en numéraire au tarif de la troisième classe Permis No H - 23 Port de retour garanti : C P.6079, Suce.A, Montréal, Québec, H3C 3A7 *Vu'o 4 tua no e r : i.''j} oi îq Iq Le refroidisseur à l'air de liquides KeepRite Dans bien des cas et à bien des points de vue.c'est une solution économique et sûre aux problèmes de refroidissement de l'eau.L’échangeur de chaleur liquide-air extérieur KeepRite refroidit l'eau ou la solution de glycol et d’eau pompée en circuit fermé dans un serpentin a ailettes.L'air circule sur le serpentin grâce à des ventilateurs à hélice très" efficaces.Les appareils, entièrement assemblés à l'usine, nécessitent seulement le raccordement des tuvaux et des fils électriques.De plus, parce que le refroidisseur de liquides à l’air fonctionne en circuit fermé, il n’y a pour ainsi dire aucune perte d’eau.Pour le refroidissement de l'eau industrielle Dans les cas où on utilise l’eau d’aqueduc dans des systèmes de refroidissement industriel, le refroidisseur à l’air de liquides KeepRite offre de nombreux avantages.Il élimine le gaspillage onéreux de millions de gâtions d’eau annuellement.Parce que c’est un système scellé qui réutilise constamment la même eau, il empêche la corrosion et les dépôts calcaires.Vous aurez ainsi un système efficace qui exigera moins d’entretien.De plus, l'eau peut être refroidie jusqu’à 20 degrés au-dessus de la température de l'air ambiant.Pour les moteurs à combustion interne Parce que c'est un radiateur extérieur pour les moteurs à combustion interne, le refroidisseur à l'air de liquides KeepRite est idéal pour le système de refroidissement du moteur.En plus d'être léger et compact, il fournit le maximum d'échange de chaleur à un prix minimum.Pour le refroidissement des ordinateurs Utilisé avec les condenseurs fréon-liquide des climatiseurs de salles d’ordinateurs, le refroidisseur à l’air de liquides KeepRite vous permettra d’éviter les longues suites de tuyaux de réfrigérant vers le condenseur à l’air.On élimine ainsi, particulièrement l'hiver, les problèmes d’entretien et d’opération des tours de refroidissement.Pour l’économie, le rendement et la facilité d’entretien, le refroidisseur à l'air de liquides KeepRite est un choix qui s’impose.(Nous offrons également des refroidisseurs de liquides à évaporation forcée pour les cas spéciaux exigeant des températures de liquides plus basses.) Le représentant KeepRite le plus proche se fera un plaisir de vous donner plus de renseignements.qpïmi mmm Une solution économique à vos problèmes de refroidissement déau KeepRite Products Limited, Boîte postale 460, Brantford, Canada.Division Unifin, London, Canada Bureaux de vente: Halifax, Montréal, Ottawa, Toronto, Hamilton, Brantford, London, Winnipeg, Calgary et Vancouver. JUILLET/AOÛT 1976 No 314 62e année INGENIEUR administration ET REDACTION a/s École Polytechnique Case postale 6079 — Succursale « A » Montréal, Québec, H3C 3A7 Tél.: (514) 344-4764 COMITÉ ADMINISTRATIF Réal LAUZON, ing.président Jacques DE BROUX, ing.Roger FYEN, ing.Roger LESSARD, ing.André A.LOISELLE, ing.Michel ROBERT, ing.Michèle THIBODEAU-DEGU1RE, ing.SECRETAIRE ADMINISTRATIVE Yolande GINGRAS REDACTRICE Madeleine G.LAMBERT COMITE CONSULTATIF DE REDACTION le SaleMMIIim 3 su nimml si ses issies Coordonnateur j M.Marcel Frenette, D.Sc., ing., professeur agrégé, Dépar-des numéros sur I tement de génie civil, Université Laval.Coordonnateur des le Saint-Laurent | études physiques, hydrodynamiques et sédimentologiques du Saint-Laurent, Centre de Recherche sur l’Eau de l’Université Laval (CENTREAU) (1972 —).Président de la Division Hydrotechnique de la Société Canadienne de Génie Civil (1975 —).Dans la préparation des numéros de L'INGENIEUR sur le Saint-Laurent, M.Frenette est assisté de M.Jean-Louis Verrette, Dr-Ing., ing., également professeur agrégé, Université Laval.ARTICLES 3 EN GUISE DE SYNTHÈSE.par Marcel Frenette, D.Sc., ing.7 PROBLÈMES DE REJETS URBAINS DANS LE SAINT-LAURENT par Guy Audet, M.Sc., ing., et Denis Canuel, ing.Le présent article donne un aperçu sur la situation actuelle touchant le rejet des eaux usées de provenance domestique des municipalités sises sur les rives immédiates du Saint-Laurent, dans le tronçon Cornwall/Montmagny, de même que sur les rives immédiates des rivières des Prairies et des Mille lies.André BAZERGUI.ing.directeur J Q Thomas AQUIN, ing.René AUDY, ing.Bernard BÉLAND, ing.Marcel FRENETTE, ing.J.Guibert LORTIE, ing.André MAISONNEUVE, ing.Robert MORISSETTE, ing.Michel PARENT, ing.Thomas J.PAVLASEK, ing.Robert G.TESSIER, ing.Charles V1LLEMAIRE, ing.PUBLICITE JEAN SÉGUIN & ASSOCIES INC.Courtiers en publicité 601, Côte Vertu, St-Laurent, Québec H4L 1X8 Téléphone: (514) 748-6561 13 ÉDITEURS Association des Diplômés de Poly technique En collaboration avec l’École Polytechnique de Montréal, la Faculté des Sciences et de Génie de l’Université Laval et la Faculté des Sciences appliquées de l’Université de Sherbrooke.Publication bimestrielle.— Imprimeur : Les Presses Elite.ABONNEMENTS : 21 LA POLLUTION DES EAUX DU SAINT-LAURENT ET LES INDUSTRIES par Jean A.Roy, M.Sc., ing.La majorité des installations industrielles du Québec sont localisées dans le bassin de drainage du Saint-Laurent.Les principales catégories d’industries sont les raffineries de pétrole, les pâtes et papier, l’industrie chimique, l’industrie alimentaire, l’industrie du textile et l’industrie minière.Des programmes de contrôle des rejets industriels dans les cours d'eau sont en cours et correspondent soit à une approche sectorielle, c’est-à-dire visant une catégorie d’industries, soit une approche par bassin de drainage ou, d'une manière plus restreinte, pour une agglomération donnée.CONSTRUCTION DE DIFFUSEURS D EAUX USÉES DANS LE SAINT-LAURENT — À QUÉBEC par René Audy, ing.Cet article décrit l'équipement utilisé et la séquence des opérations pour la réalisation d’une cheminée de diffusion d’eaux usées à Québec.La solution retenue tient compte des caractéristiques hydrauliques du Saint-Laurent, des caractéristiques géotechniques et des exigences de la navigation.LES RESSOURCES BIOLOGIQUES ET RÉCRÉATIVES DU SAINT-LAURENT SONT-ELLES INÉPUISABLES?Canada $10 / par année Pays étrangers $12 / par année Vente à l’unité $2 DROITS D’AUTEURS : Les auteurs des articles publiés dans L’INGÉNIEUR conservent l’entière responsabilité des théories ou des opinions émises par eux.Reproduction permise, avec mention de source ; on voudra bien cependant faire tenir à la Rédacüon un exemplaire de la publication dans laquelle paraîtront ces articles.— Engineering Index, Biol., Chem., Sci.Abstracts, Periodex et Radar signalent les articles publiés dans L’INGÉNIEUR — ISSN 0020-1138.Tirage certifié : membre de la Canadian Circulation Audit Bureau ccab par Yvon Gravel, M.Sc., biologiste, et Gérard Pageau, Ph.D., biologiste Les auteurs caractérisent les ressources biologiques principales de 24 secteurs du fleuve Saint-Laurent et de la rivière des Ou-taouais, ceci à l’intérieur de trois grands types d'unités descriptives à niveau naturel ou contrôlé : lacs, couloirs et canaux.Plusieurs effets de l'intervention humaine sur le milieu et les vivants sont signalés.RUBRIQUES 37 LE MOIS : Chroniques mensuelles 39 ERRATUM 40 RÉPERTOIRE DES ANNONCEURS L’INGÉNIEUR JUILLET-AOUT 1976 — 1 g! t fs** JENKINS Les valves à étrier Jenkins font sérieusement épargner.Et cela parce qu'elles sont de conception supérieure.Elles sont’solides, résistantes, et permettent un réglage sûr du débit.Elles vous permettent d'économiser sur les frais d'entretien parce que faciles à démonter et à réparer.Et leur bague de protection du chapeau est renouvelable.De grande qualité, les valves Jenkins ne coûtent pas plus cher.Le spécialiste en valves mm EN GUISE DE SYNTHESE.Assainir le Saint-Laurent, est-ce une utopie ?Le dossier que la revue 1 ingénu ur a présenté sur le Saint-Laurent avait l'ambition de démontrer que non.ce n'est pas une utopie.Pour des raisons de logique technique et économique fondées déjà sur des expériences satisfaisantes, il n'est pas invraisemblable de penser que le Saint-Laurent puisse être amélioré et utilisé rationnellement.Cette citation rapide de plusieurs opérations, ayant valeur d'expérience, est utile pour nous persuader que l'action antipollution ou protection du fleuve peut être menée pratiquement, quelle que soit l'activité concernée.C'est cependant en s'appuyant sur des conseils pratiques et pluridisciplinaires, parfois tout simples, et en fixant contractuellement des objectifs et des délais réalistes que de tels résultats pourront être obtenus.Les objectifs de la planification, tels qu'établis par le Comité d’Études sur le Saint-Laurent \ sont d'ailleurs dans cet ordre d'idées, à savoir : • la restauration de conditions acceptables dépendant des usages proposés ; • la prévention de toute destruction ou dommage ultérieur au milieu ; • l'amélioration de la qualité des eaux du fleuve, suite à des mesures d'optimisation de la qualité.Mais, toute action doit être précédée de la connaissance, tant dans les domaines techniques et écologiques que dans ceux de l'aménagement et de la maîtrise de la ressource.Sur ce dernier point, on peut trouver le même esprit et la même méthode d'approche que pour une gestion : liaison entre les intérêts de l'homme et de la nature et coordination des efforts.Du côté technique, on s'est intéressé très tôt aux problèmes relatifs aux débits et aux niveaux d'eau du Saint-Laurent surtout à cause de la navigation, des aménagements hydroélectriques et des risques d'inondations.Ainsi, disposons-nous de données plus nombreuses et plus anciennes sur cet aspect, mais il est évident que toutes les données n'ont pas été complètement étudiées, ordonnées et synthétisées, sauf à des fins régionales.À noter, cependant, que du côté dynamique et sédimentologique, on vient à peine de lever le voile et de saisir les premières images de l'évolution saisonnière et annuelle du mouvement des masses dont dépendent en grande partie le comportement de l'écosystème, le processus d'élimination des polluants, l'aménagement du territoire et la qualité de l'eau en général.Par contre, sur le plan écologique, il faut bien le dire, les études ont été trop longtemps négligées.Les problèmes étaient-ils inexistants ou peu importants, ou bien n'est-ce pas plutôt que l'on n'avait pas conscience des dangers qui menaçaient notre fleuve ?Il y a lieu ainsi de s'étonner des faibles réalisations visant à améliorer la qualité des eaux du Saint-Laurent, en particulier du côté des rejets urbains (plus de 90% des eaux usées du Québec injectées dans le Saint-Laurent sont encore 1.Giguère, J.: Gestion de la qualité de l'eau du fleuve Saint-Laurent, revue l’ingénieur, mars/avril 1976.2.Audet, G.(voir article dans ce numéro).3.Roy, J.(voir article dans ce numéro).L’INGÉNIEUR JUILLET-AOÛT 1976 — 3 intraitées) - et des rejets industriels .À cela, on peut trouver, sinon des justifications, du moins des explications, et notamment : — le manque d’information, — le poids des habitudes, — l’incertitude des résultats, — les difficultés de financement.Il reste que si c'est l'usager qui est à l'origine de la dégradation du Saint-Laurent, le consommateur des biens de production (c'est-à-dire chacun de nous) est aussi forcément concerné.Lorsque le consommateur désire que ses besoins continuent à être satisfaits, mais qu'en même temps il y ait moins de pollution produite, il accepte « ipso facto » d'en supporter les conséquences financières, car d'une manière ou d'une autre, le coût des mesures correctives sera incorporé, soit au prix des biens, soit aux impôts servant de subventions.Ainsi, en raison de la remarquable conjoncture qu'elle représente (pour la protection du milieu, pour les usagers, pour les producteurs, pour le consommateur) l’action assainissement rentable du Saint-Laurent mérite d'être recherchée en priorité.Il apparaît qu'un premier moyen économique passe par la réduction des volumes d'eau utilisée car, lorsque les débits sont très importants, certains moyens de lutte contre la pollution sont techniquement ou économiquement inapplicables, tandis que d’autres restent inaperçus.Le recyclage est peut-être à la base de cette réduction et a pour conséquence de concentrer les éléments polluants, ce qui favorise la récupération : clef de la réussite de l’assainissement.À dire vrai, on ne s'attaque, ici, qu’à une facette du problème de pollution du Saint-Laurent, soit celle des rejets en provenance de sources ponctuelles — de conduites d'égout, par exemple — mais comment aborder le problème des sources diffuses : des fertilisants et pesticides reliés aux ruissellements agricoles et forestiers, des acides et traces de métal émanant des opérations minières, des sels, hydrocarbures et pcbs en provenance des voies routières, rues de villes., etc.?En comparaison avec ceux-ci, le problème des égouts municipaux est plus facile à résoudre.Un travail majeur reste donc à faire, par des techniques modernes et en fonction des besoins présents et prévisibles, afin de permettre des interventions plus sereines et plus appropriées aux usages que l’on veut faire du Saint-Laurent.Si, comme nous le mentionnions dans les numéros précédents, « la protection et le développement du Saint-Laurent doivent s'harmoniser selon les besoins de l'homme et de la nature », il est donc nécessaire d’optimiser les intérêts économiques avec les intérêts sociaux du fleuve dans le respect de l’environnement.Sur l'ensemble de ces points, une bonne information et une ouverture d'esprit entre usagers, gestionnaires, aménagistes, chercheurs et autres peuvent prévenir bien des difficultés.Car la contrepartie, on le sait, en est la perception des redevances, avec les formalités qu’elle entraîne et la charge financière qu'elle représente.4 — JUILLET-AOÛT 1976 L’INGÉNIEUR Pour que les coûts deviennent supportables à la société, une bonne volonté de la part des usagers, notamment des secteurs industriels et urbains, est essentielle.Ces derniers devront donc planifier leur investissement en considérant tout aussi importante la contrainte environnement que la contrainte sociale, économique ou le potentiel de production.Il est vrai que des difficultés peuvent apparaître quant à la détermination des dépenses reelles.En effet, certains travaux comme, par exemple, les dragages et les ouvrages portuaires n'ont eux-mêmes que des effets indirects alors qu'ils peuvent influencer en grande partie les régimes hydraulique et sédimentologique dont dépend en bonne part l'écosystème.Le traitement des eaux usées, par contre, présente une rentabilité propre, plus ou moins marquée.En conclusion, l'assainissement du Saint-Laurent n'est pas seulement relié à retenir telle ou telle méthode de traitement, mais aussi à une philosophie de persuasion, de dissuasion et d'obligations tenant compte à la fois de la protection du milieu et des coûts socio-économiques.La véritable motivation de la lutte pour la sauvegarde du Saint-Laurent ne saurait donc être la prescription réglementaire, mais bien le souci de garantir l’avenir, c’est-à-dire d'autoriser le développement des activités économiques sans compromettre la qualité du cadre de vie.Il reste qu'au fur et à mesure que l'homme s'enrichit en inventoriant le Saint-Laurent, il se trouve en présence d'une complexité croissante.Les principes généraux peuvent certes être établis, mais le détail de l'explication réglant l’évolution du fleuve et ses modes d'utilisation se heurte encore à de nombreuses difficultés.D'autres observations et de nouvelles méthodes d'études apparaissent indispensables pour en compléter les connaissances.À cet égard, l’ingénieur a un rôle primordial à jouer et cela à tous les niveaux d'intérêt : reconnaissance, gestion, traitement, recherches, prévention, développement, etc.Il serait certes utopique de penser qu'un jour la navigation sur le Saint-Laurent disparaîtra ou que les eaux urbaines et industrielles ne l'atteindront plus jamais, mais naviguer, produire ou aménager proprement n'est pas une utopie.La question n'est pas de savoir si l'on peut assainir ou protéger le fleuve mais, partant de l'objectif impératif d’amélioration, comment y arriver ?La revue l'ingénieur espère que les trois numéros thématiques consacrés au Saint-Laurent inciteront les lecteurs à chercher à en savoir davantage sur notre fleuve et à réfléchir sur les véritables moyens à prendre pour sa restauration et sa conservation.Marcel Frenette, D.Sc., ing.Coordonnateur pour le Comité consultatif de rédaction P.S.: Comme plusieurs auteurs ont exprimé le désir de présenter d'autres articles d'i'térêt général sur le Saint-Laurent, suite à la série offerte dans les trois numéros thématiques, la revue L’INGÉNIEUR entrevoit la possibilité de consacrer plus d'espace sur le sujet et encourage les intéressés à faire parvenir leur résumé (environ 200 mots) au coordonnateur des numéros.L'INGÉNIEUR JUILLET-AOUT 1976 — 5 |H Les usines municipales de filtration et d’épuration des eaux d’égout doivent fonctionner sans interruption et ne peuvent donc souffrir de pannes de courant.Dans toute la province de Québec, on retrouve des municipalités qui se fient aux groupes électrogènes diesels Cat pour assurer ce fonctionnement continu dans toutes les circonstances.Les règlements de plus en plus sévères concernant l'épuration des eaux d’égout en augmentent sans cesse les frais d’exploitation.HEWITT EQUIPMENT présente une solution qui consiste à utiliser des groupes électrogènes équipés de moteurs au méthane.Le moteur sert à produire l'électricité qui, à son tour, sert à l’épuration des eaux d’égout, ce qui produit du méthane dont on alimente le moteur; les frais d’exploitation sont ainsi réduits au maximum.ftewitt MONTREAL QUEBEC • SEPT-ILES CHICOUTIMI • VAL-D’OR HULL • BAIE JAMES VOTRE CONCESSIONNAIRE CATBRPILLA.il Caterpillar, Cat et CB sont des marquas déposées de Caterpillar Tractor Co.6 -JUILLET-AOUT 1976 PROBLÈMES DE REJETS URBAINS DANS LE SAINT-LAURENT par Guy Audet, M.Sc., ing., et Denis Canuel, ing.* Sommaire Le présent article donne un aperçu sur la situation actuelle touchant le rejet des eaux usées de provenance domestique des municipalités sises sur les rives immédiates du Saint-Laurent, dans le tronçon Cornwall/Montmagny, de même que sur les rives immédiates des rivières des Prairies et des Mille Iles.Introduction Malgré le fait qu’une quantité considérable de données sur les équipements des municipalités riveraines aient été recueillies dans le cadre de l’étude du Saint-Laurent grâce à un inventaire spécifique, elles n’ont jamais pu être analysées à fond de façon à pouvoir produire un bilan précis des problèmes occasionnés par les rejets urbains.Aussi, le titre du présent article décrit peut-être mal son contenu.En effet, il a tendance à démontrer qu’il * Les auteurs : M.Guy Audet Directeur des Équipements en Eau à la Direction Générale de l'Environnement Urbain, Services de protection de l’environnement du Québec (S.P.E.Q.).M.Denis Canuel, ingénieur au Service des Programmes et Mise en Oeuvre de la Direction des Équipements en Eau, Direction Générale de l’Environnement Urbain, Services de protection de l'environnement du Québec (S.P.E.Q ).est le fruit d’une étude exhaustive de tous les rejets provenant des systèmes de collection des eaux usées des municipalités sises sur les rives immédiates du Saint-Laurent dans le tronçon Comwall/Montmagny et dans les bassins versants des tributaires qui se déversent tout le long de ce même tronçon.Dans le but de rencontrer l’échéancier imposé pour la parution de cet article, il nous a donc fallu recourir à une formule éliminant toute recherche additionnelle ou compilation majeure mais permettant quand même de donner un très bon aperçu de la situation actuelle touchant le rejet des eaux usées domestiques dans le fleuve Saint-Laurent.Territoire considéré Les municipalités considérées se situent à l’intérieur ou touchent deux lignes imaginaires situées à une distance approximative de cinq milles de chacune des rives du Saint-Laurent.Étant donné que les rivières des Prairies et des Mille Iles sont à notre avis difficilement dissociables du fleuve, les municipalités longeant les rives de ces deux tributaires ont également été englobées dans l’étude.On peut, sans trop d’erreur, émettre l’hypothèse que les agglomérations se trouvant à l’intérieur de cette zone déversent à toute fin pratique leurs eaux usées directement dans le fleuve, c'est-à-dire sans que celles-ci soient véhiculées sur une longue distance par un tributaire.Au nombre de 275, les municipalités supportent une population totale de près de 4,000,000, d’après le recensement de 1974 (tableau 1).L'INGÉNIEUR JUILLET-AOÛT 1976 — 7 TABLEAU 1 NOMBRE DE MUNICIPALITÉS ET POPULATION TOTALE DANS LE TERRITOIRE CONSIDÉRÉ: Nombre de municipalités Population de — à Population totale 123 0 — 1,499 98,874 46 1,500 — 2,999 90,601 37 3,000 — 4,999 142,125 24 5,000 — 9,999 173,948 19 10,000 — 24,999 329,984 26 25,000 et plus 2,800,993 275 3,636,525 Le dernier recensement donne de plus que seulement 17% environ des municipalités du Québec se trouve sur les rives immédiates du fleuve dans le tronçon Cornwall/Montmagny et sur les rives des rivières des Prairies et des Mille îles, alors que près de 60% de la population de la province y a demeure.En poussant un peu plus loin l’examen de ce même tableau, on note aussi qu’environ 90% de la population limitrophe au Saint-Laurent vit dans 69 municipalités dont la population est supérieure à 5,000.Eu égard à ces données, il peut être admis, sans trop d’erreur, que dans le tronçon du fleuve Cornwall/ Montmagny une population d’environ 3,300,000 est desservie par des réseaux d’égouts municipaux dont le cours d’eau récepteur immédiat est le fleuve Saint-Laurent.Usines d’épuration municipales en opération Dans la zone considérée, il existe 42 usines d’épuration municipale capables de traiter un débit total d’environ 26,000,000 gai US/j*, selon l’énumération faite dans le tableau 2.À partir des informations contenues dans le tableau 2 de même que dans le tableau 1, des calculs TABLEAU 2 USINES D’ÉPURATION EN OPÉRATION ET CAPACITÉ TOTALE DES USINES Type de traitement Nombre Degré de traitement Débit de conception gal US/j x 10‘* Boues activées 27 Secondaire 16.6 Étangs aérés 3 Secondaire 0.9 Étangs non aérés 5 Secondaire 0.3 Lit bactérien 1 Secondaire 0.1 Décantation 6 Primaire 7.9 Totaux 42 25.8 * Gai US/j = gallons américains par jour.** D.B.O.— demande biochimique d'oxygène.Expression de la quantité d'oxygène nécessaire à la destruction ou à la dégradation des matières organiques dans une eau usée, avec le concours des micro-organismes qui se développent, dans des conditions données, dans le milieu.relativement simples produisent des chiffres intéressants et révélateurs sur l’état actuel de l’épuration des eaux usées domestiques des municipalités riveraines dans ce tronçon du fleuve Saint-Laurent.En effet, en utilisant la valeur théorique de 100 gallons américains d’eaux usées par personne par jour, la population impliquée est susceptible de produire quotidiennement un débit théorique d’eaux usées de 364,000,000 gai US/j.En terme de volume, il appert donc que seulement 7.1% seulement des eaux usées domestiques subissent un traitement quelconque, soit 4.9% à un degré secondaire et 2.2% à un degré primaire.Si cet exercice est étendu à la charge polluante, en utilisant la valeur théorique de 0.17 livre de DBOâ ** par personne par jour et une efficacité de traitement de 80% pour les réductions de la DBOr, dans une usine secondaire et de 30% dans une usine primaire, les chiffres suivants sont obtenus : sur environ 620,000 livres de DBO-, de provenance domestique déversées quotidiennement au fleuve par les municipalités du territoire concerné, seulement 28,000 livres environ sont enlevées par les 42 usines actuellement en opération, ce qui ne représente qu’un taux d’environ 4.5% par rapport à l’ensemble des rejets en DBOr>.Ce pourcentage passera à environ 25% lorsque l’usine d’épuration du territoire de la Communauté Urbaine de Montréal entrera en opération (traitement primaire).Plans directeurs d'assainissement des eaux usées Dans le territoire concerné, la majorité des zones urbaines importantes que l’on trouve dans ce tronçon ont fait l’objet d’une planification en matière d’assainissement des eaux usées.Le principal objectif visé par la confection de ces plans directeurs d’égouts est de définir les équipements à mettre en place pour réaliser l’épuration dans chacune des zones urbaines en question.Le tableau 3 donne la liste à jour des principaux plans directeurs régionaux d’égouts qui ont été complétés dans le cadre de cette planification commencée par la Régie des Eaux du Québec et continuée par les Services de protection de l’environnement.En utilisant comme point de référence la population totale indiquée au tableau 3, il est à remarquer que près de 95% des zones urbaines ont à ce jour fait l’objet d’une planification des équipements en vue de l’épuration.En ce qui a trait à la réalisation même des travaux d’épuration, seules les deux zones urbaines de la Communauté Urbaine de Montréal et du Québec métropolitain, rive nord (BAEQM) connaissent présentement une activité.Si le calendrier des réalisations reste inchangé les eaux usées du territoire de la Communauté Urbaine de Montréal devraient être épurées à un degré primaire en 1981.Dans le cas de Québec, les eaux usées sont déjà centralisées en deux points où deux diffuseurs en eaux profondes sont actuellement en construction.Aucune date ne peut malheureusement être avancée quant à la mise en chantier des usines d’épuration de Montréal et de Québec, et c’est d’ailleurs la même situation qui prévaut dans les autres zones planifiées, énumérées au tableau 3.8 —JUILLET-AOÛT 1976 L'INGÉNIEUR TABLEAU 3 Conclusions PLANS DIRECTEURS D’ÉGOUT DES PRINCIPALES ZONES URBAINES Zone urbaine Municipalités incluses Population approximative de la zone en 1973 Valleyfield Valleyfield St-Timothée (V) St-Timothée (P) Grande-Île 36,000 Beauharnois Beauharnois Maple Grove Melocheville Léry 14,500 Châteauguay Châteauguay Mercier 39,000 Laprairie Laprairie Candiac Delson St-Constant Ste-Catherine St-Mathieu St-Philippe 38,000 Communauté Urbaine de Montréal 30 municipalités de lîle de Montréal 2,000,000 Laval Toute l’île Jésus 237,000 Repentigny Repentigny Charlemagne Lachenaie (ptie) St-Paul-l’Ermite L’Assomption St-Sulpice 42,000 Rive Sud de Montréal Longueuil Boucherville Brossard St-Hubert Greenfield Park Lemoyne Notre-Dame St-Lambert 260,000 Terrebonne Terrebonne St-Louis-de-Terrebonne Mascouche Lachenaie (ptie) 30,700 Ste-Thérèse Ste-Thérèse St-Janvier Boisbriand Rosemère Bois-des-Filion Lorraine Blainville St-Eustache Deux-Montagnes Pointe-Calumet St-Joseph-du-Lac Ste-Marthe 96,000 Trois-Rivières Trois-Rivières Trois-Rivières Ouest Cap-de-la-Madeleine Ste-Marthe-du-Cap St-Louis-de-France 104,000 Rive Sud de Québec 16 municipalités du Comté de Lévis 68,000 Rive Nord de Québec 21 municipalités de la CUQ 450,000 13 119 3,415,000 Les auteurs espèrent, avec ce court article, avoir réussi à brosser un tableau de base sur l’état de l’épuration des eaux usées domestiques dans le territoire longeant les rives du fleuve en incluant celles des rivières des Prairies et des Mille îles où vit près de 60% de la population de la province.Beaucoup d’efforts ont été consacrés à la planification des équipements en vue de l’épuration avec des résultats intéressants.Malgré cela, la réduction de la pollution en provenance des eaux domestiques reste faible.Il devient donc primordial de diriger ces efforts, dans le futur, en vue d'aplanir les principales difficultés qui retardent la mise en œuvre de travaux municipaux d’épuration.¦ mon- ter - val société d'expartisas Géotechnique Géologie Mécanique des Roches Contrôle des matériaux Contrôle de la pollution 1470 rue mazurette, montréal, qué., h4n 1h2, tél.(514) 381-8041 QUÉFORMAT LTÉE 981 PIERRE-DUPUY LONGUEUIL QUEBEC J4K 1A1 674-4901 FORAGES ETUDES GEOTECHNIQUES CONTRÔLE DES MATERIAUX L'INGÉNIEUR JUILLET-AOÛT 1976 — 9 LA POLLUTION DES EAUX DU SAINT-LAURENT ET LES INDUSTRIES * par Jean A.Roy, M.Sc., ing.** Sommaire La majorité des installations industrielles du Québec sont localisées dans le bassin de drainage du Saint-Laurent.Les principales catégories d’industries sont les raffineries de pétrole, les pâtes et papier, l’industrie chimique, l’industrie alimentaire, l’industrie du textile et l’industrie minière.Des programmes de contrôle des rejets industriels dans les cours d’eau sont en cours et correspondent soit à une approche sectorielle, c’est-à-dire visant une catégorie d’industries, soit une approche par bassin de drainage ou, d’une manière plus restreinte, pour une agglomération donnée.Introduction La pollution des eaux du Saint-Laurent causée par les eaux usées d’origine industrielle est importante, soit par le déversement direct dans le Saint-Laurent ou dans un tributaire ou encore par le déversement dans un réseau d’égout municipal.En se basant sur les paramètres généralement utilisés, à savoir, les solides en suspension et la demande biochimique en oxygène, l’apport de la pollution d’origine industrielle peut être considérée comme l’une des plus importantes.Cependant, si l’on pense à la pollution de l’eau causée par différents produits chimiques, souvent toxiques, cet apport est encore plus considérable.Les programmes élaborés par le service des eaux industrielles à la direction de l’environnement industriel correspondent soit à une approche sectorielle ou à une approche bassin de drainage ou, d’une manière plus restreinte, à une agglomération donnée.* Cet article a fait l’effet d’une conférence lors d’un colloque sur le Saint-Laurent tenu à Québec en novembre 1974.Le texte a été spécialement réécrit pour la revue L’INGÉNIEUR.** L’auteur : Directeur de la Direction Environnement industriel des Services de protection de l’environnement du Québec (S.P.E.Q.).À ce jour, des directives ont été préparées à l’intention de dix catégories d’industries.L’industrie des pâtes et papiers et l’industrie pétrolière ont fait en particulier l'objet de programmes spéciaux et, à titre d'exemple, voici quelques données sur la diminution prévue de rejets dans le Saint-Laurent ou ses tributaires pour ces industries.I/industrie pétrolière Sept raffineries de pétrole, dont la capacité totale, en 1975, était de 670,000 barils de pétrole brut par jour, sont en opération au Québec.Les raffineries utilisent un volume d'eau considérable dont la majeure partie sert à refroidir les gaz et les produits finis et non finis.Aussi, on estime à 364,000 mètres cubes par jour (80 millions de gallons) la quantité d’eau rejetée au fleuve Saint-Laurent par les sept raffineries, à savoir 0.545 m{ (120 gallons) pour raffiner un baril de pétrole brut.Présentement, la quantité totale de contaminants rejetés au fleuve Saint-Laurent par les raffineries de pétrole est estimée à 15,600 kg par jour répartis comme suit : • Huile et graisse : 3,300 kg/jour • Phénol : 900 kg/jour • Sulfures : 1,900 kg/jour • Azote ammoniacal : 5,700 kg/jour • Solides en suspension : 3,800 kg/jour Afin de rencontrer les normes fixées par un règlement adopté par Environnement Canada, en novembre 1973, que le Québec a endossé et accepté d’administrer, les raffineries de pétrole devront réduire les rejets dans les proportions suivantes : • Huile et graisse : 62% de réduction • Phénol : 85% " " • Sulfures : 97% " " 10 — JUILLET-AOÛT 1976 L’INGÉNIEUR • Azote ammoniacal : 82% de réduction • Solides en suspension : 30% " ciers prévus et sont à élaborer une politique de contrôle pour s’assurer que les exigences du règlement seront rencontrées.Les responsables de chacune des raffineries de pétrole sont parfaitement au courant des problèmes auxquels ils devront faire face dans les années à venir.En collaboration avec les Services de protection de l’environnement, ils ont déjà commencé à élaborer des programmes de conformité qui, selon les prévisions, ne devraient pas s’étendre au-delà de 1979.Le coût du programme est évalué à environ $90 millions ($ 1974).I/industrie des pâtes et papiers Tout d’abord, mentionnons qu’à trois exceptions près, soit Lebel-sur-Ouévillon, Chandler et New-Richmond, tous les effluents des usines de pâtes et papiers se déversent directement ou indirectement au fleuve Saint-Laurent.Pour ce qui est des trois exceptions, deux sont sur le golfe Saint-Laurent (Baie des Chaleurs) et une dans le bassin de la Baie James : • 15 usines se déversent dans le fleuve Saint-Laurent ; • 18 usines se déversent dans ses affluents majeurs: (Outaouais, Saint-Maurice, Saguenay, Richelieu, Saint-François, Yamaska, Chaudière) ; • 14 usines se déversent dans ses sous-affluents : (Ni-colet, Jacques-Cartier, etc.).L’observance du règlement fédéral ainsi que du règlement provincial éventuel aura pour effet, d’ici la fin de 1978 ou 1980 selon le cas, de réduire la pollution causée par cette industrie à la grandeur de la province et cette réduction se traduira comme ceci : Production actuelle : 20,000 tonnes métriques/jour de produit de papier Volume des eaux usées 2,900,000 m3/jour de ces industries : (632,000,000 gallons impé- riaux/Jour) Solides en suspension : De 660 à 270* tonnes métriques/jour DBOr, : De 1,300 à 640** tonnes métriques/jour C’est donc dire que la réglementation présente pour ce genre d'usine réduira la pollution globale déversée au fleuve Saint-Laurent, directement ou indirectement pour la fin de 1978 ou 1980 selon le cas, par ces montants : Réduction des solides 390 tonnes métriques jour en suspension : Réduction de la DBO, : 680 tonnes métriques/jour Les usines restantes (12), de faible production, se déversent dans les réseaux d’égout municipaux.Au Québec, un projet de règlement sur les effluents liquides des usines de pâtes et papiers a été publié en décembre 1975 ; au Canada, un règlement est en vigueur depuis novembre 1971 et s’applique immédiatement aux nouvelles usines.11 est cependant actuellement à l'étude pour révision.Suivant le projet de réglementation, les usines existantes devront, d’ici fin 1978, rencontrer les normes prévues pour les matières en suspension.Pour ce qui est de la demande biochimique en oxygène, les normes devront être rencontrées également pour la fin 1978, sauf pour les usines existantes qui utilisent une pâte semi-chimique ou une pâte au sulfite ou au bisulfite ; ces dernières auront jusqu'à la fin 1980, l’administration du programme relevant entièrement de la juridiction du Québec.Un inventaire systématique auprès de toutes les usines de pâtes et papiers du Québec a permis de faire le point sur la quantité de pollution causée par cette industrie et sur la réduction de la pollution qu'elle doit réaliser.Les Services de protection de l’environnement du Québec sont à étudier les programmes de dépollution soumis par les compagnies pour satisfaire les échéan- * Niveau permissible en 1978.** Niveau permissible en 1980.Cela peut se traduire aussi de cette façon : la concentration des solides en suspension passera de 230 mg 1 à 90 mg 1 et la concentration de DBOr„ de 460 mg 1 à 220 mg 1, ceci en assumant une production identique en 1978 ou 1980 de 19,960 tonnes métriques par jour et une consommation de 145 mVt.m.(29,000 gallons impériaux par tonne).La production sera assez constante d'ici 1980, mais cependant l’utilisation d’eau par tonne de produit diminuera, ce qui aura pour effet de concentrer les rejets et de maintenir les quantités absolues de polluants assez semblables à ceux estimés actuellement.Cette première étape en est une de réduction, après quoi des réductions additionnelles seront requises, et ce proportionnellement et suivant les aménagements bien spécifiques des bassins versants où sont situées les usines de pâte et papiers.La réduction des solides en suspension et de la DBO.-„ d'ici la fin de 1980, peut se répartir comme suit, suivant que les usines de pâtes déversent directement ou indirectement au fleuve Saint-Laurent : a) fleuve Saint-Laurent : 32% b) affluents : 38% c) sous-affluents : 30% Ceci veut dire que 32% des réductions de polluants auparavant mentionnés affectera directement le fleuve Saint-Laurent, c’est-à-dire des réductions de 125 tonnes métriques par jour de solides en suspension et de 225 tonnes métriques par jour de DBOr, ; la même expli- L' INGÉNIEUR JUILLET-AOÛT 1976— 11 cation prévaut pour les affluents et sous-affluents du Saint-Laurent.Afin de réaliser cette première étape de dépollution et finalement obtenir un effluent comparable à celui d’un traitement d’ordre secondaire (85-90% d’enlèvement de la DBO5 et des solides en suspension), les compagnies de pâtes et papiers au Québec auront à investir une somme d’environ $364 millions ($ 1974) ou $18,200 par tonne métrique de produit.L’installation de ces équipements entraînera des dépenses annuelles d’opération et d’entretien de l’ordre de $143 millions ou $7.15 par tonne métrique de produit ($ 1974).Déchets chimiques liquides organiques et inorganiques Sur le territoire compris dans un rayon de 200 kilomètres de Montréal, plus de 500 industries sont susceptibles de produire des déchets chimiques liquides organiques et inorganiques, en plus des garages et stations de service.Une enquête auprès de plus de 350 industries a révélé que plus de 55,000 m3 (12 millions de gallons) de déchets liquides doivent être éliminés annuellement.De cette quantité, quelque 32,000 m3 (7 millions de gallons) sont dirigés vers un endroit possédant un permis d’exploitation des Services de protection de l’environnement.Suivant une étude publiée par Environnement Canada, en juin 1974, environ 77,000 m3 (17 millions de gallons) d’huile de lubrification usagée sont produits au Québec.De cette quantité, il est estimé qu’actuellement environ 27,000 m3 (6 millions de gallons) sont récupérés annuellement.Depuis l’entrée en vigueur du règlement sur les déchets liquides, quelque vingt centres d’élimination ont été établis, à savoir, sept lieux d’incinération, trois usines de recyclage, dix sites d’entreposage.Ces centres d’élimination se trouvent en grande majorité dans la région de Montréal.Des usines de recyclage existent dans les régions de Québec, Chicoutimi et Trois-Rivières, ainsi que Sept-îles et Drummondville.Les activités ont permis d’abord d'identifier les principaux transporteurs et manipulateurs de déchets, de faire connaître aux intéressés les normes prescrites et d’assurer qu’ils opèrent sous surveillance, quoique celle-ci devrait être amplifiée.D’autre part, suite à des pressions, plusieurs industries ont procédé à l’inventaire de leurs déchets à l’intérieur de leurs usines et se sont dites surprises de découvrir le volume important de déchets qu’elles doivent éliminer annuellement.Des campagnes de sensibilisation ont été entreprises dans différents types d’industries et ont porté fruit puisqu’elles ont contribué à : • diminuer le volume de déchets ; • encourager le recyclage et la récupération des substances réutilisables ; • encourager le brûlage des résidus huileux à des fins énergétiques ; • faire comprendre que les industries sont responsables de leurs déchets tant qu’ils ne sont pas éliminés à un endroit approuvé.Il reste encore des problèmes à résoudre et des efforts devront être faits soit pour encourager le recyclage efficace ou encore l’incinération à des fins énergétiques.Aussi, des méthodes d’élimination des déchets chimiques non-combustibles et non-recyclables devront être développées immédiatement et des centres d’élimination mis en opération.L’application d’un projet de règlement relatif aux rejets dans les réseaux d’égout devrait également avoir un certain impact sur les eaux du Saint-Laurent, sans qu’on ne puisse cependant encore l’évaluer.Ainsi, un prétraitement ou encore un autre mode d’élimination sera requis lorsque l’effluent ne rencontrera pas les normes qui y sont indiquées.Des programmes de dépollution pour plusieurs autres catégories d’industries telles que les mines, l’industrie chimique, l’industrie alimentaire (produits de la viande, industrie laitière, poissonnerie, conserveries) seront entrepris.L’industrie chimique sera prioritaire.Elle compte, en effet, quelque 400 industries dont la majorité sont localisées dans la région de Montréal et ont leur effluent dans le Saint-Laurent.Cette catégorie a fait l’objet d’une directive en juin 1973 et, en vertu de celle-ci, plusieurs industries ont commencé, en 1974, à faire parvenir aux Services de protection de l’environnement un rapport trimestriel des résultats des analyses des effluents.Certaines données indiquent des déversements importants de certains produits tels que sulfate de sodium, chlorure de sodium, sulfate de calcium, des acides (parfois des dizaines de tonnes par jour pour une usine) ainsi que différents métaux, phenols, huiles, etc., et il devient évident qu’une action prioritaire devra être accordée à ces industries.Il s’agit de substances polluantes à caractère persistant et dont les effets à long terme sur l’environnement ne sont pas encore bien connus.Il faut cependant être conscient des problèmes technologiques et économiques qui seront rencontrés et très souvent la première action à prendre devra l’être au niveau du procédé.Conclusion En terminant, il faut admettre qu’il reste encore beaucoup à faire pour la dépollution des eaux industrielles.Certes, la situation ne s’améliore pas partout de façon spectaculaire mais nombreux sont les secteurs où l’évolution est favorable.La stratégie et la tactique sont maintenant élaborées et mises en œuvre.Il faut s’y tenir avec détermination en cette période où la crainte des difficultés économiques peut faire penser à certains que les préoccupations d’environnement pourraient passer au second plan.Il faut combattre le désordre qui conduit inévitablement au gaspillage et qui risque d’hy-pothéquer dangereusement l’environnement des générations futures.¦ 12 —JUILLET-AOÛT Ï976 L'INGÉNIEUR CONSTRUCTION DE DIFFUSEURS D’EAUX USÉES DANS LE SAINT-LAURENT - À QUÉBEC par René Audy, ing.* SOMMAIRE Cet article décrit l’équipement utilisé et la séquence des opérations pour la réalisation d’une cheminée de diffusion d'eaux usées à Québec.La solution retenue tient compte des caractéristiques hydrauliques du Saint-Laurent, des caractéristiques géotechniques et des exigences de la navigation.Introduction En 1969, le Bureau d’Assainissement des Eaux du Québec Métropolitain (BAEQM) entreprenait un vaste programme d’assainissement d'un bassin de 650 km-(250 milles carrés), comprenant deux réseaux d'inter-cepteurs d'eaux usées aboutissant à deux émissaires avec diffusion dans le fleuve Saint-Laurent.Le coût total des ouvrages réalisés au 31 décembre 1975 est de $50,000,000.Les travaux des diffuseurs ont été amorcés en août 1974.Les ouvrages comportent : • des travaux de rive, incluant le tamisage, la dilacération, la chambre de mise en charge ou de raccordement et l’émissaire jusqu’à la rive du fleuve ; et • des travaux submergés comprenant un puits vertical sur la rive, un tunnel sous le lit du fleuve et une ou deux cheminées de diffusion débouchant au niveau du lit du Saint-Laurent.* L’auteur : Associé de la firme Piette, Audy, Bertrand, Lemieux, Fugère et Leblond de Québec et responsable des travaux relatifs à la mécanique des sols, des roches, de fondations et des ouvrages en terre, des études sur la pollution et sur l’environnement.Deux diffuseurs sont prévus, l’un à l'est de Québec et l'autre à l'ouest de Sainte-Foy, à un espacement approximatif de 15 km.Le présent article traite plus spécifiquement de la réalisation d'une cheminée de diffusion au site « Québec » (figure 1) durant la saison d’été 1975.Description du site Le site du diffuseur « Québec » peut être décrit par les caractéristiques hydrauliques et physiques du fleuve Saint-Laurent, par les caractéristiques géotechniques et par les exigences de la navigation.Caractéristiques du Saint-Laurent La profondeur de l’eau dans le voisinage immédiat du diffuseur varie de 37 à 55 mètres, à marée basse ; la valeur maximale étant de 58 mètres.Au droit du diffuseur « Québec » la largeur du fleuve est de 1.6 km.La marée est importante ; elle est du type semi-diurne et atteint une hauteur maximale de 6 mètres en période de grande marée.Ainsi, on retrouve deux cycles de marée par jour, ce qui signifie un changement de courant quatre fois par jour.Les vitesses d’écoulement sont fonction de la marée et varient considérablement dans le temps.Elles sont très fortes et atteignent des valeurs moyennes maximales de 2 m s pour un écoulement aval et de 1.5 m/s au reflux.Comme l'écoulement est très turbulent, la valeur de la vitesse en un endroit donné est sensiblement la même sur toute la profondeur de l’écoulement.L’INGÉNIEUR JUILLET-AOUT 1976— 13 BEAUPORT GIFFARD 'ORLÉANS DIFFUSEURS STATION DE POMPAGE QUÉBEC LAUZON DIFFUSEURS Zone non noviguoble Secteur d’occupation des travaux Bassin Louise Route QUÉBEC Voie maritime FIGURE I - PLAN novembre, et que le travail sous l’eau est soumis à des conditions hydrauliques relativement sévères.Letale, caractérisé par des faibles vitesses (inférieures à 0.6 m/s) au changement de marée, est très court et dépasse rarement une heure de durée.Pour une section donnée, le changement de sens de l’écoulement ne s’effectue pas simultanément sur toute la largeur du fleuve.Le mouvement est d'abord initié près des rives, puis dans la partie centrale, avec un déphasage d'environ quinze minutes.La région de Québec est souvent soumise à l’action du vent ; celui-ci suit l’orientation générale de la vallée du Saint-Laurent et souffle en dominance du nord-est ou du sud-ouest.Le nord-est, combiné à une marée montante, peut former des vagues atteignant jusqu’à 1.2 m de hauteur.Par ailleurs, en décembre, le fleuve commence à déplacer des glaces flottantes qui vont en épaississant avec le durcissement de l'hiver pour ne disparaître qu’avec la débâcle vers le début du mois d’avril.L’eau du Saint-Laurent transporte aussi une quantité importante de sédiments.Son eau est opaque à une fraction de mètre à peine sous la surface ; cette condition limite très fortement le travail utile pouvant être fait par des plongeurs.De ce qui précède, il découle que le travail sur le Saint-Laurent avec un équipement flottant est réduit à une saison relativement courte, s’étendant d'avril à Ces caractéristiques ont influencé d’une façon primordiale la conception et la réalisation des ouvrages.Caractéristiques géotechniques (figure 2) La stratigraphie du site est relativement simple étant constituée d’un massif de sédiments reposant sur le socle rocheux.Dans une coupe des ouvrages, le mort-terrain est composé d’alluvions fluviales de diverses granulométries, déposées de façon erratique, supposément par des apports simultanés de la rivière Saint-Charles et du fleuve Saint-Laurent.On constate, mises à part quelques poches argileuses, que les alluvions sont sablonneuses ou graveleuses avec de faibles pourcentages de silt.La densité relative de ces sédiments, mesurée à l'essai de pénétration standard, varie de forte à très forte.D’autre part, le socle rocheux qui forme une vallée plus ou moins évasée, est constitué pour la partie nord de schiste-à-blocs et de « mudstone » à l’extrémité sud.Ces roches ont une résistance faible en compression simple, de l’ordre de 40 bars (600 livres par pouce carré) ; elles se désintègrent rapidement au contact de l’eau à cause des minéraux gonflants qu’elles contiennent.14 - JUILLET-AOUT 1976 L'INGÉNIEUR REGARD D’ACCES LIT DU F L E l J VE SAIN T - LAUREN T DIFFUSEURS PUITS VERTICAL CHEMINÉES DE DIFFUSION SABLE \ PROFIL DE la SURFACE DU ROC .\ PU ITS DE POMPAGE FIGURE 2 -.OUPE Exigences de la navigation Une partie des travaux du diffuseur « Québec » est située dans la voie navigable du Saint-Laurent, s’étendant depuis la face des quais construits sur des terrains récupérés à même les battures de Giffard jusqu’au centre du chenal maritime, sur une distance de 760 mètres.Au droit du quai, le Conseil des Ports Nationaux désire une profondeur d’eau minimale de 15 mètres, et considère la possibilité de draguer les sédiments de sable sur une épaisseur pouvant atteindre 12 mètres, pour faire le remblayage des battures de Giffard.11 est à prévoir que ce dragage pourra être fait périodiquement, étant donné que la fosse d'excavation aura tendance à s’ensabler.Cette éventualité de dragage requiert une hauteur maximale de 27 mètres en bas du plan d’eau.D’autre part, il faut mentionner l’intensité du trafic maritime dans le port de Québec, notamment aux périodes propices à des travaux de construction, et la circulation continue de navires de tout tonnage dans le chenal du fleuve.Solution retenue Compte tenu des caractéristiques hydrauliques du fleuve et des exigences maritimes, la pose d'une conduite sur ou dans le lit sablonneux du fleuve s'avérait une solution difficilement réalisable.Aussi, cette solution fut-elle rejetée dès les débuts de l’étude.Il restait comme solution la construction d'un tunnel horizontal dans le rocher avec un puits sur la rive et une cheminée verticale surmontée d un diffuseur au niveau du lit.Étant donné la nature friable du roc et la possibilité de failles importantes dans la zone de contact entre le schiste-à-blocs et le « mudstone », une épaisseur de 24 mètres de rocher au-dessus du tunnel a été considérée comme une couverture minimale.Réalisation du diffuseur L’entrepreneur a choisi d’utiliser un équipement flottant pour réaliser l’ouvrage de diffusion.L'équipement flottant comprend une barge de travail fixée au site de la cheminée, de 15 mètres de largeur par 50 mètres de longueur et équipée notamment : — d’une grue sur chenille de 182 tonnes métriques de capacité avec une flèche maximale de 50 mètres de longueur, réduite par la suite à 33 mètres.— cinq treuils à simple, double et triple tambours reliés aux systèmes d'ancrage — une roulotte pour l'utilisation du personnel — deux génératrices pour la soudure électrique — une dynamo pour l’éclairage — un compresseur d’une capacité de 4.7 m’/mn (165 pi mn) Le système élaboré d'ancrages comporte : — en amont, quatre ancrages de types B ou C et une ancre de type S — en aval, cinq ancrages de type B ou C Les ancrages de types B ou C sont identiques et formés de deux ancres glissantes d’un poids de 3.65 tonnes métriques chacune, distantes de 27.5 mètres et reliées à un tangon en surface de l'eau.L'ancrage de type S est constitué d’une ancre unique d'un poids de 13.6 tonnes métriques.Les câbles de 2.8 cm, reliant les tangons aux divers treuils sur la barge de travail, varient de 200 à 300 mètres de longueur.L’encombrement dans le chenal de navigation a la forme d'un losange de 600 mètres de côté, allongé dans le sens de l'écoulement et identifié aux pointes par des bouées de navigation.L'INGÉNIEUR JUILLET-AOÛT 1976— 15 La barge de travail est alimentée en matériel par une péniche automotrice, dite de débarquement, de 15 mètres de longueur par 4 mètres de largeur.Un remorqueur, le « TECHNO-MANIC » (de 60 tonnes), assure le touage de la barge de transport, la mise en place des ancres et le va-et-vient du personnel sur la barge de travail.Un plus gros remorqueur, le « LEONARD W > (de 450 tonnes), a été utilisé pour la fixation de la barge de travail.Mise en place du bloc d’ancrage et du tube-enveloppe (figure 3) Afin de pouvoir travailler à l’abri des courants, la conception de l’ouvrage prévoyait l’installation d’un tube- enveloppe de 1.83 mètre de diamètre, retenu sur le lit du fleuve par un bloc d’ancrage en béton de 4.3 mètres de diamètre par 1.5 mètre d’épaisseur, pesant 50 tonnes métriques hors l’eau.Le tube-enveloppe, d’une longueur totale de 61 mètres, est retenu en tête par la barge de travail.Ce tube, pour résister aux efforts dynamiques des courants, a une paroi de 2.06 cm d’épaisseur pour un poids total de 54.5 tonnes métriques.Le bloc d’ancrage est muni de câbles-guides qui serviront par la suite à enfiler le bloc du diffuseur qui viendra coiffer le bloc d'ancrage.Le tube-enveloppe a été attaché au bloc d’ancrage en bordure du quai et transporté tout d’une pièce au site où on installa en tête une plate-forme circulaire de travail.•mss SR» 16 —JUILLET-AOÛT 1976 L INGÉNIEUR Forage du trou (figure 4) À l'intérieur du tube-enveloppe, on procède au fonçage, au travers du mort-terrain, d'un tube de 1.63 mètre de diamètre, par forage du sol au trépan et à la curette et par battage du tube au moyen d’un mouton de 19 tonnes métriques en chute libre de 2.44 mètres.Ce tube, ancré sur une hauteur de 3.7 mètres dans le rocher, a atteint une longueur totale dans le sol de 55.5 mètres.Par la suite, dans le rocher l'excavation s’est continuée en diamètre de 1.60 mètre au moyen du même trépan de 9 tonnes métriques.La figure 3 montre le profil géotechnique, l’indice N de résistance à la pénétration, la résistance de pénétration du tubage et le temps d’exécution.Coupe, au niveau du lit, du tubage Une fois le forage terminé, le tubage de 1.63 mètre a été coupé à la lance à oxygène, au niveau du lit, de façon à servir d’appui au bloc de diffusion et à former un joint étanche.Cette opération, décrite en quelques mots, a nécessité dix plongées pour l’exécution à cause du temps très limité de travail permissible par plongée à cette profondeur.Mise en place de la cheminée (figure 5) L'opération suivante a été l'enfilage à l’intérieur du tube-enveloppe et du forage d’une cheminée en acier de 1.22 mètre de diamètre.La cheminée, d’une longueur totale de 85.4 mètres, a été mise en place en cinq sections soudées les unes aux autres.À la base, la cheminée est fermée d'un bouchon étanche et munie d'une pointe en pièces métalliques noyées dans le coulis de remplissage.La cheminée est munie sur son périmètre extérieur de consoles de guidage et de quatre tuyaux de 5 cm de diamètre intérieur pour l'injection de l'anneau.La partie inférieure sera éventuellement reliée au tunnel ; la partie supérieure, formée d'une double paroi d'acier en forme de capuchon, avec anneau de caoutchouc pour l'étanchéité, doit recevoir le bloc de diffusion.COUPS / MÈTRE PROFIL TEMPS CUMULATIF MÈTRES OH sable ARGILE -20- SABLE 40- - 54.9 - 80- 82.3 49 Jour* SONDAGE FORAGE DU TROU .MOUTON V.- TRÉPAN ET CURETTE^ Fig.4 L’INGÉNIEUR JUILLET-AOÛT 1976— 17 Figure 5 MISE EN PLACE DE LA CHEMINÉE 1 Injection de l'anneau L espace annulaire entre la cheminée de 1.22 mètre et la paroi de forage dans le rocher et le tubage de 1.62 mètre dans le mort-terrain a été rempli d’un coulis de ciment en utilisant comme trémies les quatre conduites de 5 cm de diamètre coulissant le long de la cheminée.Enlèvement du tube-enveloppe La cheminée étant prête à recevoir le bloc de diffusion, le tube-enveloppe a été enlevé en défaisant les liens qui le retenaient au bloc d’ancrage.Descente du diffuseur (figure 6) Le diffuseur est ensuite descendu en utilisant les câbles-guides pour le positionner sur le bloc d’ancrage et sur la cheminée.Les huit orifices de diffusion sont bouchées au moyen de plaque d’acier s’appuyant sur une rondelle de caoutchouc.Une fois le bloc en place, un plongeur a vérifié l’exactitude de sa position.Raccordement du tunnel Le creusage du tunnel se poursuit jusqu’à sa rencontre avec la base de la cheminée.Cette dernière pourra 18 — JUILLET-AOÛT 1976 L'INGÉNIEUR l&Sfe * ^uii * Figure 6- DIFFUSEUR .être localisée par forage dans la base de béton sous la plaque d’acier de fermeture.Le raccordement entre la cheminée et le tunnel sera ensuite réalisé.Mise en marche Une fois le tunnel complété, celui-ci pourra être inondé.À ce moment, un plongeur fera sauter les huit plaques qui bouchent les orifices du diffuseur, mettant en état d’opération le système de diffusion.Conclusion Ces travaux sont exécutés pour le compte du BAEQM dont le président est Me Jean-Louis Doucet, c.r.La complexité des travaux a nécessité une collaboration intense entre Atlas Construction Limitée, comme entrepreneur général, Western Caissons (Quebec) Limited, pour les travaux d’excavation et de fonçage du tubage et KD Marine International Co.Ltd.pour les travaux de plongée.¦ 1130 OUEST.RUE SHERBROOKE.MONTRÉAL H3A 2R5 TÉL.: (514) 288-1740 INGÉNIERIE.TRAVAUX PUBLICS.MUNICIPAUX.MARITIMES.HYDRO-ÉLECTRIOUES.TRANSPORT D’ÉNERGIE.ÉTUDES TECHNICO-ÉCONOMIQUES ET GÉRANCE DE PROJETS LALONDE, VALOIS LAMARREVALOiS & ASSOCIÉS.INC.tmnrvcONMn.1 conwataht* Études économiques, Estimations, Contrôles des coûts, Tendances des coûts, Soumissions de contrôle, Analyses des soumissions, Échéanciers-programmation, Traitements des données, Gérance de projets, Réclamations Tél.: 323-6430 LEBLANC, MONTPETIT, De BROUX & ASSOCIÉS INGÉNIEURS-CONSEILS 6655, CHEMIN CÔTE-DES-NEIGES MONTRÉAL, QUÉ.H3S 2B4 TÉL.514-733-8264 BBL Beauchemin- Beaton -Lapointe Inc.¦¦¦ CONSULTANTS génie, planification et services multidisciplinaires 1134 ouest, rue Ste Catherine, Montreal H3B 1H4 Quebec L'INGÉNIEUR JUILLET-AOÛT 1976— 19 Vous y gagnerez à l’emploi de notre nouvel appareil de toiture Exigez-le monté sur mesure, en un seul bloc ou détaché, en utilisant le groupe principal avec une chambre d'air existante.Vous n'avez qu'à choisir comment vous désirez utiliser le nouvel appareil de toiture Carrier pour la climatisation (et le chauffage).Il vous sera fourni entièrement monté en usine, d'une capacité allant de 5V2 à VA tonnes.Sa grande souplesse vous permet d'en tirer tout le rendement dont vous avez besoin,- vous n'avez donc pas à commander un appareil plus puissant qu'il n'est nécessaire et 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caractérisent les ressources biologiques principales de 24 secteurs du fleuve Saint-Laurent et de la rivière des Ou-taouais, ceci à l’intérieur de trois grands types d’unités descriptives à niveau naturel ou contrôlé : lacs, couloirs et canaux.Plusieurs effets de l’intervention humaine sur le milieu et les vivants sont signalés.Introduction Il y a depuis quelques années un essor considérable d’études biologiques, physiques et chimiques dans le Saint-Laurent.Ce réveil, longtemps souhaité par les auteurs a permis de cristalliser par la formation du Comité d’Étude sur le fleuve Saint-Laurent des projets promus à la connaissance et à la gestion du cours d'eau le plus important et peut-être le plus méconnu du Québec.Les caractéristiques principales des zones considérées seront définies, ceci en autant qu’elles sont connues, tant au point de vue de 1 habitat que des ressources biologiques et récréatives.L’intérêt grandissant des ingénieurs pour les problèmes reliés à l’environnement et le rôle professionnel important qu’ils peuvent y jouer, de pair avec d’autres spécialistes, motivent la présentation de cette synthèse d’information biologique.* Les auteurs : M.Yvon Gravel détient une maîtrise en biologie.Il est actuellement responsable de la Division de la Faune aquatique du Service de la Recherche biologique (Montréal), Ministère du Tourisme, de la Chasse et de la Pêche, et membre du sous-comité de biologie du Comité d’Étude sur le fleuve Saint-Laurent.M.Gérard Pageau détient un doctorat en biologie.Il est actuellement professeur agrégé au Département des Sciences biologiques de l’Université de Montréal.Auparavant attaché au Service de la Recherche biologique (Montréal), Ministère du Tourisme, de la Chasse et de la Pêche.Le territoire traité ici s’étend sur environ 380 kilometres depuis Cornwall jusqu’à l’îlc d’Orléans inclusivement et il dessert la majeure partie de la population québécoise, susceptible d utiliser le fleuve et d’en modifier ses rives, ses eaux et ses ressources biologiques et récréatives.À cet égard, on peut citer l’avancement tentaculaire et étouffant de notre civilisation urbaine, l'industrialisation intensive, le déboisement, l’eutrophisation excessive et la pollution des eaux, et aussi 1 implantation des barrages, les travaux et les opérations reliés à la grande navigation.On pourrait ajouter les impacts produits par le remblayage des rives et des îles, les pratiques traditionnelles de braconnage, les pertes d’huile, l’épandage d'insecticides et autres biocides, etc.‘.II y a aussi des problèmes de zonage sectoriel et de législation sur la protection de l'environnement.Outre le Saint-Laurent, il sera traité de son tributaire le plus important, la rivière des Outaouais dont l’influence se fait sentir en aval au moins jusqu’à Trois-Rivières4.Le long transect délimité ci-haut est loin d’être homogène.La classification adoptée ici est double.Une première division sépare les plans d’eau soumis d'une part à un régime de niveau et de débit naturel et, d’autre part, ceux qui sont contrôlés et même régularisés.Chacun de ces deux groupes se subdivise en lacs, couloirs et canaux pour le Saint-Laurent et l’Outaouais (tableau 1).Ce système distingue 24 entités pour le territoire considéré dont 21 sont situées en amont de Trois-Rivières.Ceci reflète la complexité de l’archipel d’Hochelaga, la présence de rapides, et surtout le degré avancé d’intervention humaine (barrages, canaux, cité et port de Montréal, etc.).Par ailleurs, la partie en aval qui va de Trois-Rivières à l’île d'Orléans est plus homogène (au moins dans sa morphologie), moins perturbée, et les données biologiques sont encore fragmentaires si on excepte celles sur les pêches commerciales.Les secteurs les plus touchés par l’intervention humaine seront soulignés et pourront servir de jalons directeurs propres à assurer une gestion mieux éclairée des ressources polyvalentes du Saint-Laurent.L’INGÉNIEUR JUILLET-AOÛT 1976 — 21 73*00' W V> o z V o cd ; >- = 1* O , 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