Caractérisation de la perturbation hydrologique induite par les régimes d'éclusées hydroélectriques et définition d'un indicateur réflexion sur les mesures de mitigation des impacts des éclusées sur les populations de poissons

La gestion par éclusées des aménagements hydroélectriques (plus de 150 en France) pour la production d'énergie de pointe engendre de brusques variations de débit sur les cours d'eau et est susceptible d'altérer la composition, l'abondance et la structure des populations de poissons et d'invertébrés, sur de longues distances. Les objectifs de cette thèse ont été (1) de développer une méthode de caractérisation des éclusées au sein des hydrogrammes, ainsi qu'un indicateur synthétique du niveau de perturbation hydrologique, et (2) de progresser dans la définition des mesures de mitigation des impacts des éclusées sur les poissons. A partir de l'analyse de 97 stations et 1575 années de données de débit, les gradients des variations naturelles de débit ont tout d'abord été caractérisés sur 8 gammes entre 5% et 4 fois le débit moyen interannuel (module). Des formules représentant les variations de débit les plus rapides possibles naturellement ont été construites en tenant compte du type de variation (hausse ou baisse), de la taille du cours d'eau (via le module) et de la gamme de débit sur laquelle se déroule la variation, pour ensuite discriminer les éclusées des événements naturels. A partir de l'analyse de 80 stations et 491 années de données de débit influencées par les éclusées, une méthode a été mise au point pour repérer au sein des hydrogrammes les éclusées dont les caractéristiques sont au-delà de ce qui peut se rencontrer en hydrologie naturelle, à partir de 3 critères : une amplitude minimale (>= à 10% du module et >= à 20% du débit de base de l'éclusée), un gradient minimal (> au gradient naturel maximal) et une limite haute sur le débit maximum (pour éliminer les événements de crue). Une grande variabilité des régimes d'éclusées du fait de la diversité des aménagements hydroélectriques et des fluctuations des apports hydrologiques et de la demande énergétique a été constatée et illustrée. Un indicateur synthétique différenciant 5 niveaux de perturbation hydrologique induit par les régimes d'éclusées a été construit. Le niveau de perturbation de chacune des 491 années de données a été évalué par expertise par 3 opérateurs selon les connaissances sur les impacts biologiques des éclusées. Une analyse discriminante linéaire permet de reproduire ce classement à partir de 5 paramètres caractérisant les régimes d'éclusées (87% de bon reclassement). Les exemples montrent que l'indicateur est bien sensible aux changements de gestion des centrales et permet d'apprécier les évolutions spatio-temporelles des régimes d'éclusées, notamment leur amortissement vers l'aval. L'indicateur peut être produit par année ou par période correspondant à des phases biologiques. Son calcul automatisé ne nécessite que l'hydrogramme sur la période ciblée, la valeur du module du cours d'eau et les débits d'équipement des centrales en amont. Cet indicateur constitue un outil pour les gestionnaires de pré-diagnostic des impacts biologiques et de suivi des évolutions spatiales et temporelles des régimes d'éclusées. Une réflexion a été menée sur les études, méthodes et critères de définition des mesures de mitigation des impacts des éclusées, en s'appuyant sur une revue bibliographique et sur plusieurs études de cas (Dordogne, Maronne, Creuse, Gave d'Ossau). Les travaux portent majoritairement sur la truite et le saumon atlantique, mais également sur l'ombre commun et les cyprinidés. Les différents types d'étude et de mesures de mitigation possibles vis-à-vis de la problématique des éclusées ont été listés et discutés. Différentes problématiques posées par la gestion par éclusées (fonctionnalité et exondation des frayères, échouage-piégeage et dérive des alevins) ont été passées en revue afin d'extraire les résultats et les critères permettant de définir des mesures efficaces.

Auteurs du document :

COURRET D., UNIVERSITE TOULOUSE, INP TOULOUSE, GHAAPPE, ECOGEA, POLE ECOHYDRAULIQUE, ONEMA, IMFT, IRSTEA

Diffuseur des métadonnées :

Office français de la biodiversité

Mots clés :

MASSIF DES PYRENEES, MASSIF DES ALPES, MASSIF DU JURA, MASSIF DES VOSGES, MASSIF ARMORICAIN, ECLUSEES, PERTURBATIONS HYDROLOGIQUES, IMPACTS ECOLOGIQUES, MESURES DE MITIGATION

Thème (issu du Text Mining) :

MILIEU NATUREL, FAUNE, HYDRAULIQUE - HYDROLOGIE, MOT OUTIL

Date :

2014

Type de ressource :

Document

Format :

text/xml

Source :

Thèse, Université - Toulouse. 193p.

Langue :

Français