Comparaison de la variabilité inter-annuelle des débits en fonction de régimes hydrologiques artificialisés dans un complexe de barrages sur la rivière Saint-Maurice (Québec, Canada)

Résumé

Nous avons comparé la variabilité inter-annuelle des débits dans trois types de régimes hydrologiques artificialisés (inversion, homogénéisation et type naturel) appartenant au complexe de barrages de la rivière Saint-Maurice (43 427 km²), affluent du fleuve Saint-Laurent au Québec. Ces trois régimes correspondent chacun à un mode de gestion spécifique. Cette comparaison est fondée sur le calcul de plusieurs indices pour caractériser l’intensité et l’amplitude de la variabilité inter-annuelle des débits ainsi que la succession des périodes sèches et humides aux échelles annuelle, saisonnière (hiver, printemps, été et automne) et journalière (débits annuels maximums et minimums) de 1930 à 1990. L’intensité et l’amplitude de la variabilité inter-annuelle des débits sont plus importantes en régime d’inversion que dans les deux autres régimes aux échelles annuelle et saisonnière. Toutefois, à l’échelle journalière, cette variabilité devient forte en régime d’homogénéisation. Quant à la succession des périodes sèches et humides, des différences entre les régimes hydrologiques sont surtout observées aux échelles saisonnière (hiver, printemps et été) et journalière (débits annuels maximums). Comparativement aux rivières naturelles, il ressort de cette étude que les impacts de barrages sur la variabilité inter-annuelle des débits dépend du régime hydrologique associé au barrage. En régime d’inversion, les impacts de barrages se traduisent par une variabilité inter-annuelle des débits relativement forte, à l’exception des débits annuels maximums et minimums. En régime du type naturel, on observe une variabilité relativement faible par rapport aux rivières naturelles. En régime d’homogénéisation, la variabilité des débits est forte à l’échelle journalière et les débits hivernaux sont en hausse.

Abstract

We compared the inter-annual variability of discharges in three artificialised hydrological flow regimes (inversion, homogenization and natural type) belonging to a complex of dams on the St-Maurice River (43 427 km²), tributary of the St-Lawrence River in Quebec. These three hydrological flow regimes correspond each one to specific method of management. This comparison is found on calculation several indexes to characterize the intensity and range of the inter-annual variability of discharges as the succession of dry and wet sequences at different time-scales (annual, seasonal and daily) for 1930 to 1990. The intensity and range of inter-annual variability of discharges are higher in inversion hydrological regime than in the two others regimes at annual and seasonally time-scales. However, at daily time-scale, the variability of discharges becomes high in homogenization regime. As for the succession of dry and wet spells, the difference between the hydrological regimes are observed on seasonal (winter, spring and summer) and daily (annual maximum discharges) time-scales. The comparison with the pristine river revealed that the impacts of dams on inter-annual variability of discharges depend on the artificialised hydrological regimes. In inversion regime, the interannual variability discharges is higher than in pristine condition except the annual maximums and minimums discharges. In natural type regime, it is weaker. In homogenization regime, we observed a high inter-annual variability of annual maximums and minimums discharges and an increase discharges in winter.

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