Le BVE Sainte-Marthe consiste en un ensemble de stations de mesures hydrométéorologiques enregistrant en continu les paramètres clefs liés à l’hydrologie et à la neige. Ces points de mesure sont répartis dans et à proximité de la zone de drainage de l’affluent 29 de la Rivière à la Raquette. Il a une superficie de près de 10 km².
Le complexe de recherche, unique au Canada, est constitué d’un bassin versant expérimental et une rivière expérimentale. D’une superficie approximative de 0,4 ha, le bassin versant a une longueur de 100 m et une largeur variant de 30 m à son exutoire à environ 50 m dans sa partie la plus large. Le fond et les parois sont constitués d’un assemblage de murs de béton et de géomembranes pour assurer une étanchéité complète du bassin. La profondeur du bassin varie entre 3 m à son exutoire à près de 5 m en amont. Le bassin est rempli d’un sol mélangé prélevé à même le site et constitué de till, de sable et gravier avec hétérogénéités spatiales. Un système de collecte des eaux souterraines, doté de conduites d’évacuation et de vannes, permet de contrôler la nappe. On y retrouve un ensemble d’instruments et de capteurs : pluviomètres, sondes d’humidité du sol, piézomètres, tensiomètres, lysimètres, station météorologique et analyseur de manteau neigeux qui permettent de fournir un portrait détaillé des variables d’état et flux dans le bassin versant. La rivière expérimentale est constituée d'un canal fluvial dynamique de 3 m de large et 50 m de long avec une pente initiale de 0,5%. Le canal peut serpenter librement dans une vallée de 20 m de large. Le couloir est rempli d'un substrat mobile d'au moins 1 m d'épaisseur qui permet de modifier la forme, la pente, la rugosité et la topographie. Une membrane imperméable est placée sous le lit et les berges du canal pour minimiser les pertes d'eau par infiltration. Le matériau de remblayage est composé d'un mélange de gravier/sable arrondi. La rivière fonctionne comme un système en circuit fermé. L'eau qui circule en boucle, est acheminée par deux pompes centrifuges à vitesse variable totalisant 0,8 m3/s vers un canal d’amenée et un réservoir de tête et s’écoulera dans la rivière expérimentale via un déversoir. La profondeur du débit à l'extrémité aval de la rivière est contrôlée par une vanne d'écoulement, après quoi l’eau se déverse dans un bassin de sédimentation et ensuite vers le bassin de pompage. Les sédiments transportés sont collectés dans le bassin de sédimentation et seront transportés/stockés en amont via le système de recirculation des sédiments.
L’infrastructure sera accessible en priorité aux chercheurs ayant obtenu la subvention ayant permis la construction, dont certains sont membres de CentrEau, ainsi qu’aux chercheurs collaborateurs. Des chercheurs qui ne collaborent pas avec les chercheurs principaux pourront aussi utiliser l’infrastructure. Des frais pourraient s'appliquer.
Le laboratoire d'hydraulique de l'Université de Sherbrooke est un des plus vastes au Canada. Il est utilisé autant pour les cours que pour la recherche ou la réalisation d'expertises. De nombreux montages et plusieurs canaux permettent la visualisation et l'expérimentation de presque tous les phénomènes de l'hydraulique à surface libre et sous pression. On y trouve notamment une pompe de 40 hp, un système de mise en charge, une station de jaugeage, des canaux, de nombreuses vannes et un canal à houle. Les instruments de mesures faisant appel aux plus récentes technologies comme la vélocimétrie doppler acoustique, sont reliés à des systèmes d'acquisition de données informatisées.
Le laboratoire d'hydraulique du département de génie civil de l'Université Laval comporte plusieurs équipements pour reproduire des écoulements à surface libre et en charge. On y trouve notamment une pompe de 40 hp, un système de mise en charge, une station de jaugeage, des canaux, de nombreuses vannes et un canal à houle. Les instruments de mesures faisant appel aux plus récentes technologies comme la vélocimétrie doppler acoustique, sont reliés à des systèmes d'acquisition de données informatisées. Dans le cadre d'activités de recherche, on peut y réaliser des montages spécifiques. Actuellement, on peut y observer un banc d'essai permettant d'évaluer, en vraie grandeur, la capacité hydraulique des grilles d'égout pluvial.
Le laboratoire d'hydrogéologie de l'Université Laval dispose de l'équipement nécessaire pour mesurer les paramètres hydrauliques de base dans des échantillons de matériaux meubles, soit la conductivité hydraulique saturée, la porosité et la courbe de rétention d'eau des sols partiellement saturés. Il est également possible de réaliser des essais de traçage de solutés sous forme dissoute afin de déterminer les paramètres de transport d'un milieu poreux.
Le laboratoire de géophysique appliquée du département de géologie et de génie géologique comporte plusieurs équipements géophysiques pour l’auscultation non destructive des milieux physiques pour des besoins en sciences de la Terre. Ces équipements sont complétés par un système de poussée linéaire d’une capacité de 10000 kg pour réaliser des essais de pénétration au piézocône électro-sismique à taux de pénétration constant. Ces essais fournissent des renseignements précis mais ponctuels sur la stratigraphie du milieu étudié. Afin d’étendre cette stratigraphie à l’ensemble d’un site d’études donné, les méthodes géophysiques de surface d’auscultation des milieux physiques (profils de géoradar, tomographie 2D et 3D de polarisation provoquée, levés de sismique réfraction et réflexion, …) sont alors utilisées.
Le laboratoire de microanalyse offre à la communauté scientifique, aux entreprises et à l'industrie un service de caractérisation de matériaux naturels et synthétiques. Le laboratoire opère une microsonde électronique CAMECA SX-100 et un microscope électronique à balayage JEOL 840-A (MEB). Le laboratoire opère aussi un diffractomètre de rayons-X Siemens D5000.
Ce laboratoire permet de développer, entre autres, des approches durables de gestion du littoral pour contrer l’érosion engendrée par les changements climatiques. Ce laboratoire d’envergure mondiale permet de simuler les houles, la marée et les courants de grand débit affectant la majorité des cours d’eau à lit grossier, tels les rivières et le fleuve St-Laurent. Il offre un riche potentiel d’applications, par exemple :
- Modéliser le profil d’équilibre des plages pour la stabilisation des littoraux;
- Modéliser la sédimentation dans les ports et les marinas pour planifier le dragage ou contrôler la dérive sédimentaire;
- Étudier l’interaction des courants et vagues sur les structures côtières et en mer;
- Modéliser les phénomènes de dépassement et de débordement dus à la hausse du niveau marin sur les littoraux canadiens;
- Simuler l’effet des marées sur les aménagements portuaires;
- Simuler l’effet des glaces sur des rives en présence de houle et de courants;
- Modéliser la diffusion des polluants dans des systèmes hydrauliques complexes;
- Concevoir des aménagements ou solutions douces de protection des côtes.
Le LIASHyC vise à être une référence mondiale dans le domaine des systèmes hydrogéologiques complexes grâce à la qualité et à la pertinence de ses travaux de recherche et d’innovation, de formation et de ses activités de transfert. Le programme de recherche et d’innovation porta sur l’hydrogéologie des milieux fissurés, l’hydrogéologie des régions nordiques et alpines, ainsi que sur la caractérisation des hétérogénéités hydrogéologiques. Le LIASHyC est constitué des parties suivantes :
- Institut des sciences de la Terre de l’UNIL (ISTE-UNIL)
- Centre d’Hydrogéologie et de Géothermie de l’UNINE (CHYN-UNINE)
- Centre Eau Terre Environnement de l’INRS
- Département de géologie et de génie géologique de l’Université Laval
La station est située à 10 km au nord de Sacré-Coeur, à proximité de la rivière Ste-Marguerite, un affluent du Saguenay. La station est utilisée pour la formation en hydrométrie, géomorphologie, écologie et la recherche en hydrologie et sur les habitats des poissons. L'équipement scientifique inclut : une station météorologique, une station de suivi de la température de l'eau dans la rivière Ste-Marguerite, un ADCP mesurant le débit de mai à novembre dans la rivière Ste-Marguerite. Les usagers ont aussi accès à des ADCP mobiles (Sontek M9 et Teledyne Streampro), des pêcheuses électriques, thermographes et turbidimètres. Les installations incluent un espace laboratoire, un chalet avec salle de cours pour 30 personnes, un dortoir pouvant accueillir 35 personnes, une cuisine/cafétéria et un espace sanitaire avec douches. Elle est en opération de mai à novembre. La station appartient au Centre interuniversitaire de recherche sur le saumon atlantique (CIRSA) et est gérée par l'INRS.
