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L’assainissement de sédiments dans un port en activité : leçons retenues au port d’Esquimalt
Michael Bodman1, Kristen Ritchot2, Shauna Davis3 et Derek Ormerod4
1Ministère de la Défense nationale
2Services publics et Approvisionnement Canada
3Construction de Défense Canada
4Anchor QEA
L'objectif de cette présentation est de communiquer certaines des leçons tirées de l’assainissement de 11 sites différents de sédiments contaminés dans le port d’Esquimalt, dans le cadre de 8 projets distincts d’une valeur de plus de 155 M$.  
Abstract

Situé à l’extrémité sud de l’île de Vancouver, en Colombie-Britannique, le port d’Esquimalt est le principal port d’attache de la Marine royale du Canada (MRC) dans le Pacifique. La plupart des terres submergées du port appartiennent au ministère de la Défense nationale (MDN) qui en assure la gestion. Pour la MRC et le MDN, il est hautement prioritaire de s’attaquer aux risques pour l’environnement associés aux sédiments contaminés dans le port d’Esquimalt, compte tenu des niveaux actuels et éventuels de contamination de ces sédiments et des risques que cela peut comporter pour la santé humaine et l’environnement. Étant donné qu’une grande partie de la contamination des sédiments présents dans le port d’Esquimalt est le résultat d’activités et de sources passées, les travaux d’assainissement et de gestion des risques au port d’Esquimalt sont admissibles au programme Plan d’action pour les sites contaminés fédéraux (PASCF). La présence de ces contaminants et les risques qui en découlent ont par ailleurs fait du port d’Esquimalt un site de classe 1 (haute priorité en matière d’action) dans le cadre du Système de classification des sites aquatiques de Pêches et Océans Canada. La gestion de ces risques au moyen de mesures d’assainissement ou d’autres mesures à cet effet contribue à l’atteinte des objectifs de gérance environnementale du MDN. L’assainissement des sédiments est mené à terme dans le cadre de huit projets distincts d’assainissement. Ces projets sont exécutés par le MDN, qui conclut des marchés par l’entremise de Services publics et Approvisionnement Canada et de Construction de Défense Canada.

Les mesures correctives à appliquer aux sites consistent généralement en des travaux de dragage d’assainissement accompagnés de contrôles de paramètres environnementaux connexes et de la mise en place subséquente de matériaux de remblai propres. Le volume des matériaux enlevés dépend de la capacité de travailler en tenant compte des contraintes du port maritime en activité, des jetées en marche à proximité et des caractéristiques géotechniques du port d’Esquimalt. L’objectif des plans d’assainissement consiste à enlever la partie des sédiments contaminés qui est supérieure aux seuils propres au projet tout en conservant les structures existantes et en protégeant les pentes aménagées (par exemple, les enrochements de protection). Afin d’atteindre les objectifs d’assainissement, les techniques portent essentiellement sur l’enlèvement dans la mesure du possible de volumes de sorte à diminuer le passif environnemental du MDN et à atteindre les objectifs du bailleur de fonds du PASCF (c’est-à-dire, s’attaquer à la contamination historique). Une fois les mesures d’enlèvement terminées, l’on procède à la mise en place de matériaux pour augmenter les mesures d’enlèvement et atteindre les objectifs d’assainissement.

Ces mesures d’assainissement au port d’Esquimalt s’inscrivent dans un plan de gestion des risques à l’échelle du port qui tient compte non seulement de la contamination provenant d’activités passées, mais aussi de la gestion de la contamination résiduelle, de contaminants provenant de sources non ponctuelles (par exemple, des eaux pluviales) et comprend un programme de surveillance visant à confirmer l’efficacité des mesures d’assainissement et de gestion des risques à long terme.

L’équipe du projet et les concepteurs de l’assainissement ont réalisé des économies grâce au regroupement de plusieurs projets du programme. Les enseignements tirés de l’exécution des travaux sur les sites initiaux ont été intégrés aux plans qui suivront et continueront de l’être. Les leçons retenues portent entre autres sur la gestion des munitions non explosées, l’identification et la préservation des ressources archéologiques découvertes, le recensement de possibilités d’intervention rapide et le constat de profondeurs variables des surfaces de substrats rocheux.

Michael Bodman, Officier d’assainissement du port d’Esquimalt, Sécurité et environnement de la Formation, BFC Esquimalt, Ministère de la Défense nationale
Michael Bodman, B. Sc., PMP, est l’officier responsable des activités d’assainissement du port d’Esquimalt aux Forces maritimes du Pacifique à Esquimalt, en Colombie-Britannique. Spécialiste en environnement pendant 19 ans, il est actuellement le responsable du projet d’assainissement du port d’Esquimalt (PAPE). Outre ses fonctions au PAPE, M. Bodman procure un soutien en matière d’environnement à d’autres grands projets de construction d’immobilisations à la Base des Forces canadiennes Esquimalt. Il a également travaillé à l’exécution de divers programmes en environnement portant sur des évaluations environnementales, la gestion de déchets solides, des audits environnementaux, la qualité de l’air et la prévention de la pollution.

Conception et construction de couvercles artificiels de sédiments avec amendement au charbon actif dans le cadre du Projet d’assainissement à la jetée Y et à Lang Cov
Ross Pickering1, Michael Bodman2, Matt Woltman1, Tom Wang1, Derek Ormerod1, David Osguthorpe3, Kristen Ritchot3 et Rae-Ann Sharp3
1Anchor QEA
2Ministère de la Défense nationale
3Services publics et Approvisionnement Canada
L'objectif de cette présentation est de décrire comment le traitement au charbon actif in situ diminue la biodisponibilité de certaines substances chimiques d’intérêt, de discuter des caractéristiques du site à la jetée Y et à Lang Cove qui ont été prises en compte au moment de décider en faveur d’un recouvrement des sédiments amendés au charbon actif et de décrire les critères de la conception. La présentation portera également sur les difficultés de la mise en œuvre et sur les leçons apprises lors de la construction de couvercles de sédiments amendés sur le site.  
Abstract

Le ministère de la Défense nationale (MDN) entreprend un nettoyage complet des sédiments de dix sites distincts comportant des sédiments contaminés dans le port d’Esquimalt sis à Esquimalt, en Colombie-Britannique. La plupart des terres submergées du port appartiennent au MDN qui en assure la gestion. Le port a une longue histoire d’activités maritimes et industrielles, tant dans l’enceinte du port comme tel que dans les hautes terres le long du littoral. Ces activités ont entraîné la présence de contaminants à des concentrations produisant un effet probable supérieures aux valeurs de référence établies par le Conseil canadien des ministres de l’Environnement pour la protection de la vie aquatique dans les sédiments, y compris les concentrations de métaux, d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), de biphényles polychlorés et de dioxines et furannes.

Le site à la jetée Y et à Lang Cove (JYLC), situé sur la rive sud-est de Constance Cove, dans le port d’Esquimalt, est le site de l’ancien chantier naval Yarrow où les activités passées incluaient la construction navale et le radoub. Services publics et Approvisionnement Canada a administré le projet JYLC en coordination avec le MDN; les travaux de construction ont débuté à l’automne 2018 et se sont poursuivis jusqu’au printemps 2020. Les volets du projet JYLC portant sur l’assainissement comprennent le dragage en eaux libres et le dragage du littoral et l’élimination dans des décharges d’environ 52 000 mètres cubes de sédiments contaminés, la construction de couvertures artificielles pour les sédiments avec amendement au charbon actif et la gestion des résidus du dragage par la disposition de matériaux de rétention sur les dépôts sédimentaires.

L’amendement au charbon actif dans les couvertures artificielles pour sédiments est devenu une technologie plus acceptée pour régler les problèmes de contamination des sédiments, en particulier lorsque les sédiments contaminés ne peuvent pas être enlevés correctement en raison d’un accès restreint ou de l’infaisabilité de l’opération. L’utilisation de ces amendements permet d’atténuer plus efficacement l’impact de certains contaminants (les HAP, par exemple) sans avoir à les déplacer et d’obtenir au final une réduction de l’épaisseur globale de la couverture, ce qui réduit le volume net des remblais à disposer dans des milieux aquatiques fragiles. Dans le cadre du projet JYLC, l’amendement au charbon actif a été utilisé dans la conception de couvertures artificielles pour sédiments dans des zones côtières où le dragage à lui seul ne parvenait pas à retirer en profondeur tous les contaminants, ou le long du littoral où des zones de sols contaminés dans des élévations inaccessibles présentaient un risque de recontamination des eaux souterraines aux sédiments décontaminés.

Cette présentation vise à décrire comment le traitement in situ au charbon actif diminue la biodisponibilité de certaines substances chimiques d’intérêt, à discuter des caractéristiques du site visé par le projet qui ont été prises en compte au moment de décider en faveur d’un recouvrement des sédiments avec amendement au charbon actif et à décrire les critères appliqués à la conception. L’application sur le terrain du charbon actif comme amendement présente des difficultés particulières (par exemple, la densité des granules de charbon actif par rapport à la densité des matériaux recouverts). La présentation portera également sur les difficultés de la mise en œuvre et sur les leçons apprises lors de la construction de couvercles de sédiments avec amendement au projet JYLC.

Ross Pickering, ingénieur principal, Anchor QEA, LLC
Ross Pickering, ing. est ingénieur principal à Anchor QEA, LLC, et possède une expérience de plus de 14 ans de l’élaboration de plans d’assainissement des sédiments, du nettoyage des rives et de projets de réaménagement. Il a apposé son sceau d’ingénieur sur les plans et la mise en œuvre du projet JYLC dans le port d’Esquimalt et a été ingénieur en chef de la conception de plusieurs grands projets de nettoyage de milieux aquatiques dans les États de Washington et de l’Oregon et dans l’ouest de la Colombie-Britannique. Outre l’élaboration de plans, M. Pickering dirige les services d’assistance à la direction des travaux de construction pendant les travaux.

Remise en circulation de contaminants des sédiments des jetées A et B après le dynamitage de roc : modélisation et réalité
Derek Ormerod1, Rebecca MacInnis2 et Michael Bodman3
1Anchor QEA
2Construction de Défense Canada
3Ministère de la Défense nationale
L'objectif de cette présentation est d’examiner les résultats des analyses d’échantillons de sédiments après un dynamitage et de les comparer aux prévisions du modèle dans le cadre du projet de réfection des jetées A et B du ministère de la Défense nationale.  
Abstract

Pour la Marine royale du Canada (MRC) et le ministère de la Défense nationale (MDN), il est hautement prioritaire de s’attaquer aux risques environnementaux associés aux sédiments contaminés dans le port d’Esquimalt, en fonction des niveaux de contamination présents et du risque que ces sédiments entraînent des risques pour la santé humaine et l’environnement. Les sédiments dans le port renferment des contaminants associés aux activités industrielles et navales. Le MDN a vu la possibilité d’assainir les sédiments contaminés près des structures des jetées A et B et sous celles-ci, en conjonction avec le Projet de réfection des jetées A et B, qui comprend le démantèlement et la reconstruction de ces jetées. Profitant du retrait des structures pour draguer autant de sédiments contaminés que possible, les interventions d’assainissement ont donc permis de diminuer le passif correspondant du MDN.

Dans le tronçon de la jetée B de ce site, l’assainissement des sédiments, principalement par dragage, a été effectué en 2017-2018. Après le dragage, une mince couche de résidus générés, constituée de sédiments contaminés à granulométrie fine qui subsistent des activités de dragage, recouvre les zones déjà identifiées du substrat rocheux. De plus, en raison de l’irrégularité de la surface du substrat, l’on n’est pas parvenu à retirer adéquatement des poches de sédiments contaminés même après plusieurs essais de dragage au moyen d’une benne preneuse. Par la suite, l’on a procédé au dynamitage du substrat rocheux au cours de l’hiver 2018-2019 et de l’été 2019 pour permettre la construction de la jetée et la pose de pilotis et atteindre des profondeurs permettant l’accostage des navires actuels et futurs de la MRC. Les futures activités de disposition de matériaux propres visaient à régler le problème de la contamination associée aux résidus généraux par les travaux et aux poches de sédiments contaminés résiduels.

En guise de mesure d’atténuation des risques, Anchor QEA a effectué une modélisation pour aider le MDN à évaluer le potentiel de recontamination associé au dynamitage et à la remise en circulation des sédiments contaminés qui sont restés. Un modèle de l’hydrodynamique et du transport des sédiments a été mis au point de sorte à pouvoir faire des prédictions théoriques de la remise en circulation des sédiments en suspension lors du dynamitage. La modélisation a consisté à conjuguer un modèle de l’hydrodynamique à deux dimensions pour prédire les élévations des eaux de surface et les vitesses des courants de marée, d’une part, et d’autre part, des estimations théoriques de la masse et de la granulométrie des sédiments en suspension à la suite du dynamitage. Ces données ont servi à établir des prédictions de dispersion, dans l’enceinte portuaire, des sédiments contaminés en suspension.

Après le dynamitage, Construction de Défense Canada a prélevé des échantillons à proximité de la zone de l’explosion et dans les zones adjacentes qui avaient déjà été assainies. L’analyse de ces échantillons visait à déterminer la remise en circulation réelle des sédiments contaminés par rapport aux conditions avant le dynamitage. Dans cette présentation, nous discuterons des résultats du prélèvement et de l’analyse des échantillons après le dynamitage par rapport aux prévisions du modèle et nous ferons état des leçons apprises en vue de l’affinement des modèles qui suivront, en mettant en relief les zones d’incertitude dans les intrants et les résultats du modèle. La présentation portera également sur les stratégies d’atténuation qui pourraient être mises en œuvre au cours de la construction afin d’aider à diminuer la remise en circulation des sédiments.

Derek Ormerod, ingénieur principal, Anchor QEA, LLC
Derek Ormerod, PE, est ingénieur principal à Anchor QEA, LLC, et possède plus de 20 ans d’expérience dans des projets de secteur riverain et aquatiques, plus particulièrement dans l’assainissement et le rétablissement des sites déjà touchés. À titre d’ingénieur principal, Derek a dirigé les projets de nettoyage des sites aquatiques, y compris la conception, l’évaluation d’impact, la planification de l’assainissement, la délimitation des zones touchées, et l’octroi de permis fédéraux, provinciaux et locaux. Il connaît très bien les projets de secteur riverain, les opérations portuaires et les projets d’assainissement dans ces environnements.

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