Résumés
Résumé
Nous avons comparé les impacts des barrages sur les caractéristiques (volume d’écoulement-fréquence, variabilité interannuelle et forme de courbe de distribution) des débits moyens annuels dans les trois régimes régularisés observés (inversion, homogénéisation et type naturel) au Québec. Nous avons appliqué la méthode de proportionnalité qui consiste à comparer les caractéristiques des débits des rivières naturelles et celles des rivières régularisées en fonction de la taille des bassins versants. En ce qui concerne le volume d’écoulement-fréquence et sa variabilité interannuelle, le changement a été observé seulement en régime d’inversion. Il se traduit par une baisse des débits moyens annuels durant les années hydrologiques sèches et une variabilité interannuelle relativement forte par rapport aux rivières naturelles. Ces changements sont attribués principalement au mode de gestion des réservoirs car on lâche moins d’eau durant ces années hydrologiques sèches. Enfin, les changements des coefficients d’asymétrie et d’aplatissement ont été observés surtout en régime d’homogénéisation. Cette étude démontre que les barrages peuvent modifier toutes les caractéristiques des débits moyens annuels contrairement à l’opinion couramment admise.
Mots clés:
- caractéristiques des débits moyens annuels,
- inversion,
- homogénéisation,
- type naturel,
- barrages,
- volume d’écoulement,
- fréquence,
- variabilité interannuelle,
- asymétrie,
- aplatissement,
- Québec
Summary
We compared the impacts of dams on the characteristics (magnitude-frequency, inter-annual variability and distribution curve shape) of the mean annual flows in three regulated flow regimes (inversion, homogenization and natural type) in Québec. We applied the “proportionality method”, which consists of comparing the flow characteristics of natural rivers to regulated rivers according to watershed size. A change in the flow-frequency volume and its inter-annual variability was observed only in the inversion flow regime. This result translates into a decrease in average annual flows during dry hydrological years and a relatively high inter-annual variability relative to natural rivers. These changes are mainly ascribed to the reservoir management mode because less water is released during dry hydrological years. Finally, the changes of the coefficients of asymmetry and skewness are particularly observed in homogenization flow regime. This study shows that, contrary to the commonly accepted opinion, dams can alter all the characteristics of annual average flows.
Key words:
- Mean annual flow characteristics,
- inversion,
- homogenization,
- natural type,
- regression line,
- Québec
Parties annexes
Références bibliographiques
- ANCTIL F. et P. COULIBALY (2004). Wavelet analysis of the interannual variability in Southern Québec streamflow. J. Clim., 17, 163-173.10.1175/1520-0442(2004)017<0163:WAOTIV>2.0.CO;2 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ANDREWS E.D. et A.L. PIZZI (2000). Origin of Colorado River experimental flood in Grand Canyon. Hydrol. Sci. J., 45, 607-627.10.1080/02626660009492361 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ASSANI A.A. (2003). Nouvelle théorie de régionalisation des débits : la théorie éco-géographique. Notes de recherche No 01/03, Laboratoire d’hydro-climatologie et de géo-morphologie fluviale, UQTR, 10p.10.1002/hyp.6150 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ASSANI A.A. (2004). Comparaison de la variabilité interannuelle des débits en fonction de régimes hydrologiques artificialisés dans un complexe de barrages sur la rivière Saint-Maurice (Québec, Canada). Bull. Soc. Geogr. Liège, 44, 87-96.10.1016/j.jhydrol.2003.12.002 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ASSANI A.A., T. BUFFIN-BÉLANGER et A.G. ROY (2002). Analyse d’impacts d’un barrage sur le régime hydrologique de la rivière Matawin (Québec, Canada). Rev. Sci. Eau, 15, 557-574.10.1016/0143-6228(94)90058-2 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ASSANI A.A., E. GRAVEL, T. BUFFIN-BÉLANGER et A.G. ROY (2005). Impacts des barrages sur les débits minimums annuels en fonction des régimes hydrologiques artificialisés. Rev. Sci. Eau, 18, 103-127.10.2307/3546795 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ASSANI A.A., F. PETIT et G. MABILLE (1999). Analyse des débits de la Warche aux barrages de Butgenbach et de Robertville (Ardenne belge). Bull. Soc. Geogr. Liège, 36, 17‑30.10.1002/rra.847 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ASSANI A.A., E. STICHELBOUT, A.G. ROY et F. PETIT (2006). Comparison of impacts of dams on the annual maximum flow characteristics in the three regulated hydrologic regimes in Québec. Hydrol. Process., 20, 3485‑3501.10.1002/hyp.6150 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- BATALLA R.M., C.M. GOMEZ et G.M. KONDOLF (2004). Reservoir-induced hydrological changes in the Ebro River basin (NE Spain). J. Hydrol., 290, 117-136.10.1016/j.jhydrol.2003.12.002 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- BELZILE L., P. BÉRUBÉ, V.D. HOANG et M. LECLERC (1997). Méthode écohydrologique de détermination des débits réservés pour la protection des habitats du poisson dans les rivières du Québec. Rapport soumis par l’INRS-Eau et Groupe-conseil Génivar inc. au ministère de l’Environnement et de la Faune et Pêches et Océans Canada, Rapport No R-494, 83 p. + 8 annexes.10.1002/(SICI)1099-1646(199901/06)15:1/3<3::AID-RRR532>3.0.CO;2-R Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- BENN P.C. et W.D. ERSKINE (1994). Complex channel response to flow regulation: Cudgegong River below Windamere Dam, Australia. Appl. Geogr., 14, 153-168.10.1016/0143-6228(94)90058-2 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- BIGGS B.J.F., N.C. TUCHMAN, R.L. LOWE et R.J. STEVENSON (1999). Resource stress alters hydrological disturbance effects in a stream periphyton community. Oiko, 85, 95-108.10.2307/3546795 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- BIGGS B.J.F., I.N. VLADIMIR et T.H. SNELDER (2005). Linking scales of flow variability to lotic ecosystems structure and function. River Res. Appl., 21, 283-298.10.1002/rra.847 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- CHURCH M. (1995). Geomorphic response to river flow regulation: case studies and time-scales. Regul. Rivers: Res. Manage., 11, 3-22.10.1002/rrr.3450110103 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- DYNESIUS M. et C. NILSSON (1994). Fragmentation and flow regulation of rivers systems in the northern third of the world. Sci., 266, 753-762.10.1126/science.266.5186.753 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ENVIRONNEMENT CANADA (1996). HYDAT CDROM : Données sur les eaux de surface et sur les sédiments jusqu’en 1994. CDROM 2245.10.1007/s000270050075 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- ERSKINE W.D., N. TERRAZZOLO et R.F. WARNER (1999). River rehabilitation from the hydrogeomorphic impacts of large hydro-electric power project: Snowy River, Australia. Regul. Rivers: Res. Manage., 15, 3-24.10.1002/(SICI)1099-1646(199901/06)15:1/3<3::AID-RRR532>3.0.CO;2-R Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- GRAVEL É. (2005). Effets de la hausse des débits sur les paramètres physico-chimiques de l’eau et des sédiments ainsi que sur la richesse spécifique de la végétation du lit mineur en aval du réservoir Taureau sur la rivière Matawin (Québec). Congrès annuel de l’ACG, London (Ontario), juin 2005 (résumé).10.1002/rrr.3450100103 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- HAYES J.W. (1995). Spatial and temporal variation in the relative density and size of juvenile brown trout in the Kakanui River, North Otago, New Zealand. New Zealand J. Mar. Freshwater Res., 29, 393-408.10.1080/00288330.1995.9516674 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- HAYEUR G. (2001). Synthèse des connaissances environnementales acquises en milieu nordique de 1970 à 2000. Hydro-Québec, Montréal, 110 p.10.1002/1099-1646(200011/12)16:6<543::AID-RRR590>3.0.CO;2-N Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- HUDON C. (1997). Impact of water level fluctuation on St. Lawrence river aquatic vegetation. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 54, 2853-2865.10.1139/f97-201 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- HUDON C. (2004). Shift in wetland plant composition and biomass following low-level episodes in the St. Lawrence river: looking into the future. Can. J. Fish.Aquat. Sci., 61, 603-617.10.1139/f04-031 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- LAJOIE F., A.A. ASSANI, A.G. ROY et M. MESFIOUI (2007). Impacts of dams on monthly flow characteristics. The influence of watershed size and seasons. J. Hydrol., 334, 423-439.10.1016/j.jhydrol.2006.10.019 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- LECONTE R., A. PIETRONIRO, D.L. PETERS et T.D. PROWSE (2001). Effects of flow regulation on hydrologic patterns of large, inland delta. Regul. Rivers: Res. Manage., 17, 51-65.10.1002/1099-1646(200101/02)17:1<51::AID-RRR588>3.0.CO;2-V Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- LOIZEAU J.L. et J. DOMINIK (2000). Evolution of the Upper Rhone River discharge and suspended sediment load during the last 80 years and some implications for lake Geneva. Aquat. Sci., 62, 54-67.10.1007/s000270050075 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- MAGILLIGAN F.J. et K.H. NISLOW (2005). Changes in hydrologic regime by dams. Geomorph., 71, 61-78.10.1016/j.geomorph.2004.08.017 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- MAHESHWARI B.L., K.F. WALKER et A. MCMAHON (1995). Effects of regulation on the flow regime of the River Murray, Australia. Regul. Rivers: Res. Manage., 10, 15-38.10.1002/rrr.3450100103 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- McINTOCH A.R. (2000). Habitat- and size-related variations in exotic trout impacts on native galaxid fishes in New Zealand. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 57, 2140-2151.10.1139/f00-188 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- MERRITT D.M. et D.J. COOPER (2000). Riparian vegetation and channel change in response to river regulation: a comparative study of regulated and unregulated streams in the Green River basin, USA. Regul. Rivers: Res. Manage., 16, 543-564.10.1002/1099-1646(200011/12)16:6<543::AID-RRR590>3.0.CO;2-N Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- PETERS D.L. et T. PROWSE (2001). Regulation effects on the lower Peace River, Canada. Hydrol. Process., 15, 3181‑3194.10.1002/hyp.321 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- POFF N.L, J.D. ALLAN, M.B. BAIN, J.G. KARR, K.L. PRESTEGAARD, B.D. RICHTER, R.E. SPARKS et J.C. STROMBERG (1997). The natural flow regime. A paradigm for river conservation and restoration. BioSci., 47, 769-784.10.2307/1313099 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- REILY P.W. et W.C. JOHNSON (1982). The effects of altered hydrologic regime on tree growth along the Missouri River in North Dakota. Can. J. Bot., 60, 2410-2423.10.1139/b82-294 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- RITCHER B.D., J.V. BAUMGARTNER, J. POWELL et D.P. BRAUN (1996). A method for assessing hydrologic alteration within ecosystem. Conserv. Biol., 10, 1163‑1174.10.1046/j.1523-1739.1996.10041163.x Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- VIVIAN H. (1994). L’hydrologie artificialisée de l’Isère en amont de Grenoble. Essai de quantification des impacts des aménagements. Rev. Geogr. Alpine, 2, 97-112.10.3406/rga.1994.3753 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- WEINGARTNER R. et H. ASCHWANDEN (1994). Quantification des débits des cours d’eau des Alpes suisses et des influences anthropiques qui les affectent. Rev. Geogr. Alpine, 2, 45-58.10.3406/rga.1994.3749 Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
