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Rainfall peak flow response to clearcutting 50% of three small watersheds in a boreal forest, Montmorency Forest, Québec.

Tremblay, Yohann; Rousseau, Alain N.; Plamondon, André P.; Lévesque, Denis; Jutras, Sylvain (2008). Rainfall peak flow response to clearcutting 50% of three small watersheds in a boreal forest, Montmorency Forest, Québec. Journal of Hydrology , vol. 352 , nº 1-2. p. 67-76. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2007.12.028.

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Résumé

Selon la littérature scientifique, il a été suggéré que la morphologie des cours d’eau peut être modifiée significativement par une augmentation de 50% du débit de pleins bords et qu’une telle augmentation peut être évitée en récoltant la forêt sur moins de 50% de l’aire du bassin versant. Il est aussi suggéré que la récolte forestière effectuée près du réseau hydrographique affecte plus fortement les débits de pointe que celle effectuée plus loin. Suite à cinq années de calibrage, trois petits bassins versants (<50 ha) localisés dans le Bassin Expérimental du Ruisseau des Eaux-Volées (BEREV) de la forêt Montmorency (Québec, Canada) ont été récoltés sur 50% de leur superficie. La récolte a été effectuée selon les pratiques d’aménagement assurant la protection de la régénération et sur couvert de neige afin de prévenir les perturbations du sol. Un bassin contigu a été conservé à son état naturel afin de servir de témoin. Suite aux deux étés suivant la coupe, l’analyse des droites de régression a permis de détecter des augmentations non significatives des débits de pointe et des augmentations du débit de pleins bords demeurant sous le seuil de 50% pour tous les bassins. La proximité des parterres de coupe par rapport au réseau hydrographique n’a pas eu d’effet significatif sur l’accroissement des débits de pleins bords. L’augmentation la plus faible a été observée sur le bassin où la coupe a été effectuée le plus près de son ruisseau permanent. Un événement pluvieux particulièrement intense, résultant de l’ouragan Katrina (31 août 2005), a causé des augmentations significatives des débits de pointe au-dessus de la limite de confiance supérieure pour tous les bassins. Ces augmentations individuelles du débit de pleins bords étaient toutes supérieures à 50%, remettant en question l’hypothèse que le seuil de récolte de 50% de la superficie des bassins versants est applicable à de petits bassins. Toutefois, l’événement en cause ayant une occurrence très rare et considérant une rotation de coupe de 80 ans, la probabilité d’augmentation de 50% des débits de pleins bords a été évalué à seulement 3% à la forêt Montmorency.

Abstract

The scientific literature suggests that a 50% increase in bankfull discharge can significantly modified stream morphology and that such increases could be avoided by clearcutting less than 50% of the watershed area. Also hypothesized is that clearcutting near the stream network could have greater effect on peak flow than harvesting a comparable area further away. Following a 5-year calibration period, three small watersheds (<50 ha) within the “Ruisseau des Eaux-Volées” Experimental Watershed (REVEW) at Montmorency Forest (Quebec, Canada) were harvested over 50% of their areas. Regeneration was protected and logging was carried out when snow cover was present to prevent soil perturbation. A neighbouring watershed was maintained undisturbed as control. During the two summers following logging and for all treated watersheds, analysis of regression lines indicated non-significant peak flow increases and bankfull discharge augmentations below the 50% threshold. Proximity of harvested areas to stream network had no significant effect on increase in bankfull discharge. Furthermore, the smallest augmentation was recorded on the watershed where the harvested area was closest to the stream network. For all treated watersheds, one particularly intense rainstorm (resulting from after effects of Hurricane Katrina) significantly increased peak flows above the upper confidence limit of the pre-treatment regression lines. These individual bankfull increases were all above 50% indicating that the 50% cutting threshold may not be applicable to very small watersheds. However, that particular meteorological event was exceptional and given a harvesting rotation of 80 years, the probability for peak flow to augment above 50% was increased by only 3%.

Type de document: Article
Mots-clés libres: peak flow; clearcutting; boreal forest; watershed management; bankfull discharge; débit de pointe; coupe forestière; forêt boréale; aménagement du bassin versant; débit de pleins bords
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 08 janv. 2021 16:54
Dernière modification: 08 janv. 2021 16:54
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/10824

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