La gestion des réservoirs du bassin versant de la rivière du Lièvre, Québec (Canada), dans un contexte de changements climatiques : impacts et stratégies d'adaptation

Dans le passé, des inondations dans des municipalités du bassin de la rivière du Lièvre et de la rivière des Mille-Îles, située en aval du bassin, se sont produites. Dans ce contexte, une étude sur l’impact et l’adaptation aux changements climatiques pour le bassin versant de la rivière du Lièvre, située au Québec (Canada) et en aval de celui-ci, a été réalisée. Une méthodologie pour limiter les inondations de la rivière des Mille-Îles a été testée. Cette méthodologie vise aussi à respecter les contraintes de niveau et de débits à soutirer dans les trois réservoirs à forte contenance du bassin de la rivière du Lièvre (Kiamika, Mitchinamecus et Poisson Blanc). La méthodologie globale repose sur le couplage « MRCC-Modèle hydrologique-Modèle de gestion ». Premièrement, les projections climatiques (températures et précipitations) utilisées sont celles du modèle régional du climat canadien (MRCC), couplé au modèle de climat global canadien (MCGC). La simulation hydrologique a été réalisée avec le modèle hydrologique Hydrotel pour fournir les débits dans différents points du bassin versant à l’étude. Finalement, le modèle de gestion fait appel à un modèle d’optimisation non linéaire avec recours, qui optimise les débits à soutirer des réservoirs. L’étude a été réalisée en utilisant un outil de gestion de réservoirs créé spécifiquement pour ce projet. L’outil est composé de projections hydrologiques d’ensemble, d’un modèle d’optimisation, d’un réseau de neurones, et d’un modèle de bilan d’eau. Les simulations des opérations ont été réalisées au pas de temps journalier en considérant trois scénarios climatiques (historique, de référence et futur). Les critères de performance de vulnérabilité et de fiabilité ont été utilisés pour évaluer la performance des réservoirs. La réserve de crue est le volume d’eau à emmagasiner dans les réservoirs pendant les périodes de crue. L’analyse de la réserve de crue a été réalisée en évaluant la quantité d’eau qui pourrait être retenue dans les réservoirs du système hydrique de la rivière du Lièvre, pour atténuer les risques d’inondation de la rivière des Mille-Îles

Hydrodynamic modelling and the dispersion of water fecal contaminants in current and future climates

10 p.International audienceDuring precipitation events in regions with combined sewers, overflows can occur upstream of drinking water treatment plants. The purpose of the research was to model the transport and propagation of pathogens and pharmaceuticals in the Rivière Des Prairies during flood and low flow events. The water quality is quantified in terms of the behaviour of the river, the interactions of contaminants with the environment and the impacts of climate change. Hydrosim was used for hydrodynamic modeling; Dispersim was used to model the dispersion of contaminants. The impact of climate change was represented by the change of flow in the river. To do so, simulations were performed using Hydrotel, a hydrologic model applied to the Ottawa River. Thus, the impact of dispersion and diffusion of contaminants on the water quality were analyzed to determine the potential impact on raw water quality. Water quality will be affected by lower flows and heavy rains, which will change the frequency distributions of fecal contaminants upon which microbial risk models are based

La gestion des réservoirs du bassin versant de la rivière du Lièvre, Québec (Canada), dans un contexte de changements climatiques : impacts et stratégies d'adaptation

Dans le passé, des inondations dans des municipalités du bassin de la rivière du Lièvre et de la rivière des Mille-Îles, située en aval du bassin, se sont produites. Dans ce contexte, une étude sur l’impact et l’adaptation aux changements climatiques pour le bassin versant de la rivière du Lièvre, située au Québec (Canada) et en aval de celui-ci, a été réalisée. Une méthodologie pour limiter les inondations de la rivière des Mille-Îles a été testée. Cette méthodologie vise aussi à respecter les contraintes de niveau et de débits à soutirer dans les trois réservoirs à forte contenance du bassin de la rivière du Lièvre (Kiamika, Mitchinamecus et Poisson Blanc). La méthodologie globale repose sur le couplage « MRCC-Modèle hydrologique-Modèle de gestion ». Premièrement, les projections climatiques (températures et précipitations) utilisées sont celles du modèle régional du climat canadien (MRCC), couplé au modèle de climat global canadien (MCGC). La simulation hydrologique a été réalisée avec le modèle hydrologique Hydrotel pour fournir les débits dans différents points du bassin versant à l’étude. Finalement, le modèle de gestion fait appel à un modèle d’optimisation non linéaire avec recours, qui optimise les débits à soutirer des réservoirs. L’étude a été réalisée en utilisant un outil de gestion de réservoirs créé spécifiquement pour ce projet. L’outil est composé de projections hydrologiques d’ensemble, d’un modèle d’optimisation, d’un réseau de neurones, et d’un modèle de bilan d’eau. Les simulations des opérations ont été réalisées au pas de temps journalier en considérant trois scénarios climatiques (historique, de référence et futur). Les critères de performance de vulnérabilité et de fiabilité ont été utilisés pour évaluer la performance des réservoirs. La réserve de crue est le volume d’eau à emmagasiner dans les réservoirs pendant les périodes de crue. L’analyse de la réserve de crue a été réalisée en évaluant la quantité d’eau qui pourrait être retenue dans les réservoirs du système hydrique de la rivière du Lièvre, pour atténuer les risques d’inondation de la rivière des Mille-Îles

Impacts of global change on the concentrations and dilution of combined sewer overflows in a drinking water source

This study presents an analysis of climate change impacts on a large river located in Québec (Canada) used as a drinking water source. Combined sewer overflow (CSO) effluents are the primary source of fecal contamination of the river. An analysis of river flowrates was conducted using historical data and predicted flows from a future climate scenario. A spatio-temporal analysis of water quality trends with regard to fecal contamination was performed and the effects of changing flowrates on the dilution of fecal contaminants were analyzed. Along the river, there was a significant spatial trend for increasing fecal pollution downstream of CSO outfalls. Escherichia coli concentrations (upper 95th percentile) increased linearly from 2002 to 2012 at one drinking water treatment plant intake. Two critical periods in the current climate were identified for the drinking water intakes considering both potential contaminant loads and flowrates: local spring snowmelt that precedes river peak flow and extra-tropical storm events that occur during low flows. Regionally, climate change is expected to increase the intensity of the impacts of hydrological conditions on water quality in the studied basin. Based on climate projections, it is expected that spring snowmelt will occur earlier and extreme spring flowrates will increase and low flows will generally decrease. High and low flows are major factors related to the potential degradation of water quality of the river. However, the observed degradation of water quality over the past 10. years suggests that urban development and population growth may have played a greater role than climate. However, climate change impacts will likely be observed over a longer period. Source water protection plans should consider climate change impacts on the dilution of contaminants in addition to local land uses changes in order to maintain or improve water quality.SCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe

Modelling the impacts of global change on concentrations of Escherichia coli in an urban river

Discharges of combined sewer system overflows (CSOs) affect water quality in drinking water sources despite increasing regulation and discharge restrictions. A hydrodynamic model was applied to simulate the transport and dispersion of fecal contaminants from CSO discharges and to quantify the impacts of climate and population changes on the water quality of the river used as a drinking water source in Québec, Canada. The dispersion model was used to quantify Escherichia coli (E. coli) concentrations at drinking water intakes. Extreme flows during high and low water events were based on a frequency analysis in current and future climate scenarios. The increase of the number of discharges was quantified in current and future climate scenarios with regards to the frequency of overflows observed between 2009 and 2012. For future climate scenarios, effects of an increase of population were estimated according to current population growth statistics, independently of local changes in precipitation that are more difficult to predict than changes to regional scale hydrology. Under “business-as-usual” scenarios restricting increases in CSO discharge frequency, mean E. coli concentrations at downstream drinking water intakes are expected to increase by up to 87% depending on the future climate scenario and could lead to changes in drinking water treatment requirements for the worst case scenarios. The greatest uncertainties are related to future local discharge loads. Climate change adaptation with regards to drinking water quality must focus on characterizing the impacts of global change at a local scale. Source water protection planning must consider the impacts of climate and population change to avoid further degradation of water quality.SCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe