Conception de bandes riveraines et de retenues collinaires à l’aide de la modélisation hydrologique distribuée et évaluation de l’impact de ces aménagements sur la charge en sédiments.

Morin, Guillaume (2023). Conception de bandes riveraines et de retenues collinaires à l’aide de la modélisation hydrologique distribuée et évaluation de l’impact de ces aménagements sur la charge en sédiments. Mémoire. Québec, Maîtrise en sciences de l'eau, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 197 p.

Prévisualisation

PDF Télécharger (21MB) | Prévisualisation

Résumé

L’effet de bandes riveraines à largeur réglementaire (2 m sur le talus pour la zone d’étude), de l’ajout de bandes élargies et de retenues collinaires ainsi que du type de culture sur la charge en sédiments du bassin versant du ruisseau au Castor (12 km²) situé en Montérégie, Québec, Canada, a été évalué. Pour ce faire, la plateforme de modélisation hydrologique distribuée PHYSITEL/HYDROTEL a été utilisée, à laquelle ont été couplés le modèle de bande riveraine VFDM, le modèle d’érosion GerosM et le modèle d’acheminement des sédiments en rivière ROTO. Également, un module de retenue collinaire a été ajouté directement au code d’HYDROTEL. Afin d’améliorer les performances d’HYDROTEL à simuler les débits observés, un module de drainage souterrain y a été ajouté. La modélisation montre que par rapport à un scénario sans bandes riveraines, la présence de bandes de 2 m de largeur permet une réduction de 88% des matières en suspension à l’exutoire. Les bandes riveraines élargies permettent de diminuer l’accumulation de sédiments dans les tronçons, ce qui laisse présager une diminution de la problématique de l’envasement des sorties de drain. Les retenues collinaires permettent de capter entre 7 et 11% des sédiments d’origine terrestre en plus d’offrir une réserve d’eau pour l’irrigation. La quantité de sédiments produits augmente ou diminue du tiers selon le type de cultures sélectionné. Ces résultats demeurent vraisemblables pour des bassins versants de tailles, topographie (incluant géomorphologie des cours d’eau), types de sols, configurations (ex. : dispositions spatiales des champs), aménagements hydroagricoles (ex. : avaloirs, drains souterrains), pratiques culturales (ex., superficies cultivées, types de cultures) et de conditions hydrométéorologiques très similaires.

The effect of existing riparian buffers, the addition of extended buffers and farm ponds, and the type of crops on the sediment load of the Montérégie Beaver Creek watershed (12 km²) Québec, Canada, was assessed. To do so, the PHYSITEL/HYDROTEL distributed hydrological modeling platform was used, to which the VFDM riparian buffer model, the GerosM erosion model and the ROTO sediment routing model were coupled. Also, a farm pond module was added directly to the HYDROTEL code. To improve the performance of HYDROTEL in simulating observed flows, a subsurface drainage module was added. Modelling shows that compared to a scenario without riparian buffer strips, the presence of 2 m wide strips allows a reduction of 88% of suspended solids at the outlet. Expanded riparian buffer strips reduce the accumulation of sediment in the reaches, which suggests a reduction in the problem of siltation at the drain outlets. Farm ponds capture between 7 and 11% of the land-based sediment and provide a water supply for irrigation. The amount of sediment produced increases or decreases by one-third depending on the type of crop selected. Results of this study are likely transferable to other watersheds of similar size, topography (including river geomorphology), soil types, configurations (e.g., spatial field distribution), agricultural water infrastructures (e.g., subsurface drainage, field inlets), crop practices (e.g., types of crops, cultivated area) and hydrometeorological conditions.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Rousseau, Alain N.
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Gumiere, Silvio José
Mots-clés libres:	pratiques de gestion bénéfiques (PGB); érosion; irrigation; sédimentation; agroenvironnement; drainage souterrain; petits réservoirs agricole; beneficial management practices (BMPs); erosion; irrigation; sedimentation, agrienvironment; subsurface drainage; small farm reservoirs
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	02 nov. 2023 15:00
Dernière modification:	02 nov. 2023 15:00
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/13731

Gestion Actions (Identification requise)

Modifier la notice