L'équipe de recherche GREGI a réalisé, depuis 1992, des travaux importants de
caractérisation et de recherche dans la halde de stériles Sud de la mine Doyon
(Québec). Ces travaux s'inscrivent dans un programme de recherche de plus grande
envergure, en cours à cet endroit depuis 1990, dont l'objectif est de permettre une
compréhension du phénomène du drainage minier acide associé aux haldes de
stériles et, partant, la résolution des problèmes associés à ce phénomène. Ce
programme de recherche s'inscrit à son tour dans le cadre du Programme national
de neutralisation des eaux de drainage dans l'environnement minier (NEDEM) et il
est financé par la mine Doyon (propriété des sociétés Lac Minerals et Cambior),
par le gouvernement du Québec, par le biais du CRM, et par le gouvernement
fédéral, par le biais de CANMET. Le présent rapport est soumis à CANMET,
comme l'exige l’accord de financement.

Le drainage minier acide (DMA) dans les haldes de stériles constitue un défi pour
l'industrie minière canadienne. Les eaux de drainage dans les haldes de stériles sont
plus acides que les eaux de drainage dans les parcs à résidus et elles peuvent
atteindre des débits d'écoulement beaucoup plus élevés. Par conséquent, même si le
DMA s'observe moins couramment dans les haldes de stériles que dans les parcs à
résidus, ces haldes n'en constituent pas moins une menace pour l'environnement et
l'industrie minière doit consacrer des sommes importantes à leur gestion.
La halde de stériles Sud de la mine Doyon est l'une des plus grandes décharges
productrices d'effluents acides dans l'est du Canada. Depuis le début du présent
programme de recherche, de nombreux rapports1 décrivant le site et les processus
physico-chimiques à l'oeuvre ont été publiés par le GREGI. I1 est maintenant bien
établi que l'ampleur du DMA dans la halde de stériles est liée à la rapidité avec
laquelle l'air et l'eau accèdent aux sites de réaction par convection et percolation
dans ce milieu poreux très perméable.

L'eau qui pénètre dans une halde à la suite de précipitations est un élément clé de la
production de DMA et constitue le principal vecteur de libération d'effluents acides
dans l'environnement. C'est pourquoi une caractérisation complète des processus
de DMA dans une halde de stériles doit inclure un bilan hydrique complet.
Le premier objectif du présent rapport est de fournir les données hydrologiques
obtenues au cours des divers programmes de caractérisation réalisés à la mine
Doyon. Cette base de données grossit à mesure que la surveillance se poursuit et
que de nouveaux instruments de mesure sont utilisés. Ce rapport présente donc une
analyse préliminaire d'un corpus de données en évolution ainsi que des explications
des processus hydrologiques à l'oeuvre dans la halde de stériles Sud de la mine
Doyon.

La mesure de variables hydrologiques telles que les précipitations, la température
et les débits d'écoulement des eaux de drainage est simple et directe. Par contre,
d'autres variables hydrologiques importantes, comme l'infiltration, sont moins
faciles à mesurer et la mise au point de méthodes ou d'appareils de mesure est
incluse dans le projet. L'automatisation des appareils de mesure est également
prévue, afin de faciliter la collecte de données sur le terrain. L'automatisation
permet également de recueillir les données importantes de façon plus continue. Le
deuxième objectif du rapport est de décrire à la fois les méthodes classiques et les
nouvelles méthodes utilisées pour ausculter les processus hydrologiques à l'oeuvre
sur le site de la mine Doyon.

Le troisième et dernier objectif de ce rapport est de présenter un bilan hydrique
complet de la halde Sud. Ce bilan doit être en accord avec les données
géochimiques et minéralogiques disponibles. Ce type d'information a été utilisé
pour l'établissement d'un bilan géochimique massique associé au bilan hydrique, à
partir des changements de concentration et de volume.
Comme nous l'avons mentionné ci-dessus, nous avons fait appel aux méthodes
hydrologiques classiques lorsque cela était possible. Ces méthodes comprennent
l'analyse de données météorologiques et climatiques fournies par des stations
météorologiques voisines ainsi que l'utilisation d'une station météorologique
automatique installée sur le site. Des déversoirs et des piézomètres sont également
utilisés sur le site. Parmi les instruments moins ordimaires employés, citons les
lysimètres.

La méthodologie est donc simple et directe. Nous essayons de mesurer autant de
variables hydrologiques que nous pouvons afin d'obtenir les données les plus
exactes possibles, sur la période la plus longue possible. Ces données sont utilisées
pour l'établissement du bilan hydrique. Êtant donné que le travail se poursuit
depuis plus de 4 ans, certaines données deviennent de plus en plus significatives.
De plus, à mesure que l'allure du bilan hydrique se précise, nous pouvons identifier
les lacunes et concevoir de nouveaux instruments de mesure.

Pour faciliter l'analyse des données hydrologiques recueillies, nous faisons appel,
dans une certaine mesure, à la modélisation. Nous nous servons de modèles pour
évaluer les variables hydrologiques que nous ne pouvons pas mesurer. Les modèles
sont étalonnés à l'aide de données mesurées, ce qui garantit la validité des
estimations.