Évaluation du débit réservé par méthodes hydrologiques et hydrobiologiques

Abstract

Plusieurs méthodes existent pour calculer le débit réservé d'un cours d'eau. Dans la présente étude deux approches sont analysées, soit les approches par méthodes hydrologiques et hydrobiologiques. Cinq méthodes hydrologiques d'évaluation du débit réservé ont été appliquées au ruisseau Catamaran au Nouveau-Brunswick (Canada), ainsi qu'une méthode hydrobiologique. Parmi les méthodes hydrologiques, on retrouve la méthode de Tennant, celle de 25% du débit moyen annuel (DMA), la méthode du débit médian (Q50) mensuel, 90% du débit classé (Q90) et la méthode basée sur l'analyse statistique de fréquence des débits faibles (7Q10). La méthode hydrobiologique utilisée dans la présente étude fut l'application du modèle PHABSIM pour le saumon Atlantique juvénile. Ce modèle est calibré en utilisant les données de vitesse d'écoulement (V), profondeur d'eau (D) et grosseur du substrat (S) pour trois différents débits. L'application des méthodes hydrologiques a démontré que certaines méthodes telle que la méthode Tennant, 25% DMA et la méthode du débit médian, donnent des résultats similaires surtout en période d'étiage. D'autre part, deux méthodes en particulier, soit la méthode de 90% du débit classé et celle basée sur une analyse statistique des débits faibles prédisent un débit réservé très faible en période d'étiage.Une modélisation de l'habitat physique du ruisseau Catamaran démontre que l'habitat disponible maximal se trouve généralement aux environs du débit moyen. De plus, il a été observé qu'en appliquant les modèles hydrologiques, l'habitat disponible était réduit par rapport à l'habitat maximum prédit par PHABSIM. En effet, l'habitat résultant de l'application de Tennant (30% DMA) et du 25% DMA représente environ 70% de l'habitat disponible maximum. Le débit calculé par la méthode du débit médian correspond à un habitat qui n'est que de 50% de l'habitat disponible maximum, tandis que les méthodes basées sur 90% du débit classé et l'analyse statistique des débits faibles ne représentent plus que des habitats de l'ordre de 20% à 40% de l'habitat disponible maximum. L'application de ces deux dernières méthodes laisse beaucoup de doute sur le niveau de protection des habitats aquatiques qu'elles procurent et il a été jugé utile de ne pas les recommander pour l'évaluation du débit réservé dans la région d'étude. Les autres méthodes (Tennant, 25% DMA et Q50) peuvent être utilisées. Cependant, l'application de la méthode du débit médian, qui peut donner des résultats proches de 50% de l'habitat disponible maximum, doit être appliquée avec précaution.Many techniques exist to calculate instream flow requirements. This study considers hydrologically-based techniques and hydrobiological or habitat preference methods. The hydrologically-based techniques use only historical streamflow data, and require little or no field work. Conversely, the habitat preference methods require knowledge of the specific hydraulic conditions of the studied water course and the habitat preferences of the relevant fish species.Five hydrologically-bas...

Instream ecological flow and reservoir ecological operation in the upper reaches of Irtysh River

“…), which also made it difficult to use (Arthington et al 1992; King et al 2000). However, the hydrological approach [e.g., Tennant method (Tennant 1976), 7Q10 method (Boner and Furland 1982;Caissie et al 1998) and Texas method (Mathews and Bao 1991)] was computationally simple and easy to handle, and was therefore widely used across the globe (Liu et al 2011).…”

Determination of daily eco‐hydrographs by the fish spawning habitat suitability model and application to reservoir eco‐operation

“…After decades of development, more than 200 ecological flow estimation methods have been proposed , including hydrologic, hydraulic, habitat-based and holistic approaches (Jowett, 1997;Tharme, 2003;Liu et al, 2011). Hydrological approaches are mainly based on historical flow, without consideration of flow rhythm or biology information, and are represented by the Tennant (Tennant, 1976), 7Q10 (Caissie et al, 1998) and range of variability (Richter et al, 1996) methods. Hydraulic approaches consider hydraulic parameters and contain simple biological information, but lack information on the effects of seasonal variation, such as wetted perimeter (Gippel and Stewardson, 1998) and R2Cross (Mosely, 1982).…”