La roche-mère comme aquifère
La roche solide ne peut pas donner de l’eau. L’eau souterraine dans la roche ne peut se trouver que dans des fissures, des fractures ou dans des canaux créés lorsque l’eau agrandit les fractures de certaines roches carbonatées (comme le calcaire).
La roche-mère est la roche qui se trouve sous tous les matériaux non consolidés (sol et roches meubles) à la surface de la terre. Elle constitue la croûte terrestre. (Si un puits est foré dans des fractures de la roche-mère qui sont saturées en eau, la roche-mère peut servir d’aquifère. Cependant, dans la majeure partie du Massachusetts, la roche-mère n’est pas très fracturée. Les fractures se produisent généralement dans les 100 à 150 premiers pieds de la surface, et elles ont tendance à être plutôt petites, avec peu d’interconnexions. Par conséquent, dans le Massachusetts, les puits qui interceptent les fractures de la roche ne peuvent généralement fournir qu’une quantité d’eau suffisante pour un approvisionnement privé et domestique. Cependant, il existe certaines zones fortement fracturées connues sous le nom de failles, où des rendements de l’ordre de 200 000 à 400 000 gallons par jour (gpd) ont été développés, principalement pour un usage industriel.
Les dépôts superficiels en tant qu’aquifères
Que sont les dépôts superficiels ?
La plupart des gens appelleraient cela du sol, mais les géologues appellent « dépôts superficiels » le sable, le gravier, les sols, les roches et autres matériaux meubles qui reposent sur le substratum rocheux. Parce que la roche-mère peut rarement donner assez d’eau pour un puits d’approvisionnement public dans le Massachusetts, les approvisionnements en eau publics doivent être trouvés au-dessus de la roche-mère dans les dépôts superficiels.
Les dépôts superficiels poreux et perméables font de bons aquifères
Certains dépôts superficiels sont poreux et perméables. La plupart ne le sont pas. Qu’est-ce qui fait la différence ? La plupart des dépôts superficiels sont hétérogènes. Ils sont constitués d’une grande variété de types et de tailles de matériaux. Dans ces dépôts, presque tous les espaces entre les grands matériaux sont remplis de particules plus petites. Par exemple, les espaces entre les cailloux et les grosses pierres sont remplis de sable, et les espaces entre les grains de sable sont remplis d’argile. Cela laisse peu d’espaces poreux pour le stockage des eaux souterraines et rend difficile le déplacement de l’eau à travers les pores. Ainsi, les dépôts qui sont un mélange de types et de tailles de matériaux ne sont généralement pas assez poreux et perméables pour servir d’aquifères.
Dans d’autres dépôts superficiels, les particules sont de taille similaire et ne s’emboîtent pas étroitement. Cela crée de nombreux espaces poreux interconnectés qui peuvent contenir de l’eau. Certains de ces dépôts sont des limons et des argiles à grains très fins. Ils sont poreux mais pas perméables car les pores sont trop petits pour transmettre l’eau facilement. Dans certains dépôts superficiels constitués de particules de taille similaire, comme le sable grossier, les pores sont larges et l’eau peut s’y écouler facilement. Ces dépôts sont à la fois poreux et perméables et constituent d’excellents aquifères.
Les puits à grand volume ont besoin de grandes sources d’eau
La capacité d’un aquifère à produire de l’eau est déterminée par la quantité de matériaux poreux et perméables qui sont présents et la quantité d’eau disponible dans ce matériau. Ces facteurs peuvent être déterminés pour des aquifères spécifiques par des études géologiques et des tests de pompage.
Pour alimenter un puits public, il doit y avoir un grand volume d’eau en stockage dans l’aquifère ou une source proche comme une rivière ou un lac qui est connecté hydrologiquement avec l’aquifère. Souvent, plusieurs puits sont nécessaires pour fournir toute l’eau dont une municipalité a besoin, mais même les petits puits publics sont considérablement plus grands que les puits privés desservant des ménages individuels. Un petit puits public pourrait avoir un rendement de 100 000 gpd, alors qu’un puits privé desservant une seule maison pourrait n’avoir qu’un rendement de 500 à 1 000 gpd.
Bien que la plupart des régions contiennent des aquifères qui donneront suffisamment d’eau pour les puits privés et domestiques, les puits publics doivent être situés dans des aquifères qui sont assez grands pour soutenir un rendement élevé constant sur une longue période. Les aquifères qui sont suffisamment grands pour alimenter les puits publics ne se trouvent que dans des endroits présentant certaines conditions géologiques et hydrologiques.
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