Development potential of groundwater resources under continuous production is calculated by numerical simulation for models of unit basins for the plains regions of Alberta, Canada, in order to analyze the relations between the location of water wells on the one hand, and well yield and basin stability, on the other. These relations are expressed in terms of two basin hydrologic parameters, namely the transitional basin yield (TBY) and the sustainable basin yield (SBY). TBY is the net cumulative inflow of water into the system, induced by and during development at a particular site, from an initial to a final steady-state condition. SBY, on the other hand, is the amount of water captured from precipitation due to production at a particular site under the newly established steady-state conditions. TBY is highest for well locations in the discharge area and decreases gradually as the sites are moved toward the recharge area. This is so because more of the naturally discharging, and thus otherwise lost, water is captured by wells located in discharge areas than by wells in recharge areas. On the other hand, SBY is greater if the wells are located in recharge areas than if they are in the discharge areas because an increasing percentage of precipitation is converted to infiltration by production wells as their locations are moved upslope in the basin. From a regional hydrological viewpoint, these are key relations in optimizing the development potential of the groundwater resources in extensive unconfined basins. Precipitation rate, simulated as maximum potential infiltration rate, is assumed to be constant over time. It is shown also that under conditions of restricted rainfall, a recharge-area development results in unstable basin-hydrological conditions sooner than when development takes place in the discharge area. Regional groundwater exploitation should, therefore, be initiated in discharge areas and moved towards recharge regions gradually, and only for compelling reasons. Factors such as precipitation rates and positions of aquifers within a basin affect TBY and SBY to various degrees, thereby influencing the optimal location of well sites in the basin.

L'exploitation potentielle des eaux souterraines en régime de production continue a été calculée par simulation numérique sur des modèles de nappes individuelles typiques des régions des plaines de l'Alberta, Canada. Le but était d'analyser les relations entre la localisation des puits d'eau, d'une part, et la productivité des puits et la stabilité des nappes, d'autre part. Ces relations sont exprimées en termes de deux paramètres de nappes hydrogéologiques appelés la production transitoire des nappes (PTN) et les ressources suralimentées des nappes (RSN). La PTN représent l'apport cumulatif d'eau dans le système, induit par et durant l'exploitation à un site particulier, du début jusqu'à l'obtention d'un régime permanent final. Les RSN, d'autre part, désignent la quantité d'eau captée à même les eaux de précipitation due à l'exploitation sur un site particulier et dans les conditions nouvellement établies d'un régime constant. La PTN atteint les valeurs les plus élevées aux puits localisés dans les zones d'émergence, et ces valeurs décroissent graduellement en se déplaçant vers les zones d'alimentation. L'explication est d'une plus grande proportion de l'eau d'écoulement naturelle, qui autrement serait perdue, est captée par les puits localisés dans les zones d'émergence que dans le cas des aires d'alimentation. D'autre part, les RSN sont plus élevées lorsque les puits sont localisés dans les zones d'alimentation plutôt que dans les zones d'émergence, car un pourcentage croissant de précipitation est converti en infiltration à cause de l'exploitation des puits et de plus en plus en se déplacant vers le haut des pentes du bassin hydrogéologique. Du point de vue de l'hydrogéologie régionale, ces relations jouent un rôle primordial dans l'optimisation de l'exploitation potentielle des ressources hydrogéologiques des grands nappes nonconfinées. Le taux de précipitation, simulé comme étant le taux d'infiltration potentielle maximum, est supposé constant dans le temps. Il est démontré également que, dans les conditions de chutes de pluies restreintes, l'exploitation dans une aire d'alimentation conduit à une instabilité des nappes plus précocement que si l'exploitation avait lieu dans une zone d'émergence. L'exploitation d'eaux souterraines régionales devraient être entreprises d'abord dans les zones d'émergence et déplacée par la suite vers les zones d'alimentation, et ce uniquement en cas de nécessité. Les facteurs tels les taux de précipitation et les positions des aquifères au sein d'un bassin hydrogéologique affectent la PTN et les RSN à divers degrés; par conséquent ils influençent la localisation optimale des sites des puits dans le bassin hydrogéologique. [Traduit par la revue]