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André St-Hilaire

Hydrologie environnementale et statistique

Projets en cours

Évaluation de l'impact potentiel de la récolte de tourbe sur la qualité de l'eau de drainage et sur les écosystèmes récepteurs

L'objectif du projet consiste à doter l'industrie de la tourbe d'outils permettant d'évaluer l'impact potentiel de la récolte sur la qualité de l'eau de drainage et sur les écosystèmes lotiques récepteurs. Il inclut la poursuite du développement d'un outil de conception des bassins de sédimentation en incluant une approche permettant de munir les bassins de rétention de structures de contrôle de débit de manière optimale. Une caractérisation de la variabilité naturelle de la qualité de l'eau des milieux récepteurs et de cette même variabilité dans les eaux de drainage pour différentes régions du Québec où les sites de récolte sont concentrés sera complétée. Finalement, le projet vise aussi à développer et tester des indicateurs abiotiques et biotique de l'impact possible du rejet des eaux de drainage dans les cours d'eau récepteur.

Financement : FRQNT - Développement durable du secteur minier

Collaborateurs : Sophie Duchesne et Claude Fortin, INRS

 

Inclusion de la thermie dans un modèle d'habitat

Ce projet est une contribution à l’amélioration d’une méthode de modélisation de l’habitat du  saumon atlantique, plus particulièrement en ce qui a trait aux nourriceries des tacons. L’amélioration proposée passe par l’ajout d’une variable primordiale pour la caractérisation de ces habitats : la température de l’eau en rivière. Les préférences d’habitat sont habituellement modélisées à l’aide de courbes définies localement par l’échantillonnage ou l’avis d’un nombre limité d’experts. Jusqu’à présent, le modèle développé n’inclut pas la température de l’eau. Le présent projet va développer des ensembles de préférences thermiques pour les tacons. Pour ce faire, l’avis du plus grand nombre d’experts possible (plus de vingt) du saumon sera codifié à l’aide de la logique floue, méthode déjà mise en application dans le modèle de l’INRS pour définir les préférences d’habitat. Les préférences thermiques et le modèle qui en découle seront validés en partie sur deux rivières du Québec : la Ouelle (relativement chaude) et la Ste-Marguerite (tempérée).

Financement : MITACS et Fondation de conservation du saumon atlantique

 

Prévision des apports naturels aux réservoirs

La prévision des apports naturels aux réservoirs constitue, pour les opérateurs d’ouvrages hydroélectriques comme Rio Tinto, l’étape clé du processus de gestion hydrique. De nombreux modèles de prévision des apports sont disponibles, dont celui utilisé par le partenaire industriel : le modèle CEQUEAU. Le présent projet vise à améliorer cet outil de prévision hydrologique et de température de l’eau du partenaire industriel. Les objectifs principaux du projet sont : 1) le développement de différents modules d’évapotranspiration et de fonte de neige; 2) l’adaptation d’algorithmes pour de multiples calibrations automatiques; 3) le développement d’un outil d’assimilation des données observées (équivalent en eau de la neige et débit) basé sur le filtre particulaire. Les résultats attendus incluent : une structure plus modulaire et moderne du modèle qui permettra éventuellement d’assimiler de l’information multi-modules.

Financement : MITACS et Rio Tinto

Collaborateurs : Fateh Chebana (INRS), Marie-Amélie Boucher (UQAC)

 

Débits réservés

Analyse des approches possibles de gestion des prélèvements d'eau qui doivent tenir compte des impacts cumulatifs de ces prélèvements. Analyse des approches de détermination de débits environnementaux qui entreront ultimement dans l'identification de débits seuils qui seront destinés à servir de critères utilisés dans le processus d'autorisation de nouveaux prélèvements ou d'augmentation de prélèvements au Québec, et ce, à différentes échelles spatiales.

Financement : Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques

 

Développement de nouveaux outils de modélisation pour la température de l’eau en rivière, une composante clé de l’habitat des poissons

Le projet consiste à développer et adapter des modèles de température de l’eau en rivière afin d’obtenir des prévisions thermiques d’ensemble. Dans un deuxième temps, certaines métriques de température de l’eau en rivière seront incorporées dans les modèles d’habitat du poisson.

Financement: CRSNG – Subvention à la découverte

 

Analyse des méthodes hydrologiques pour l’estimation des débits écologiques sur le fleuve Niger

Le projet consiste à faire une comparaison des différentes métriques hydrologiques d’étiage sur les séries chronologiques du fleuve Niger.

Financement : Wetlands International Mali

 


Projets récemment terminés

Mactaquac Ecosystem Assessment

Le barrage Mactaquac est le plus gros ouvrage hydraulique au Nouveau-Brunswick. La structure en béton est sujette à un expansion causée par la pyrite dans le béton. La durée de vie du barrage est donc écourtée. Trois scénarios sont envisagés: le démantèlement, la construction d'un barrage sans production hydroélectrique et la construction d'un barrage avec centrale. Cette composante du projet a pour objectif de modéliser l'impact d'un éventuel démantèlement sur le régime thermique présente et futur. La première étape consiste à caler le modèle hydrologiquet et thermique CEQUEAU à l'aide de données récentes. par la suite, les intrants météo du modèle seront obtenus de modèles climatiques et des scénarios de régime thermique futurs seront élaborés.

Financement : CRSNG – Recherche et développement coopérative et Énergie Nouveau-Brunswick

Collaborateur : Allen Curry, University of New-Brunswick

 

Impacts des changements climatiques sur les apports en eau au système Grands Lacs/Saint-Laurent - Phase II
Cette étude vise à améliorer la connaissance des liens entre les extrêmes hydrologiques du système des Grands Lacs / Saint-Laurent et les systèmes météorologiques. La relation entre les apports nets au bassin des Grands Lacs et les variables hydrométéorologiques incluant les blocages est explorée. La méthodologie consiste à utiliser une approche multivariée basée sur l’analyse fréquentielle non stationnaire sur les apports nets maximums et minimums, et ce, pour tous les Grands Lacs (Supérieur, Huron, Érié, Ontario et Michigan).
Financement : Environnement Canada
Collaborateurs : Fateh Chebana (INRS), Philippe Gachon (Environnement Canada)

 

Développement et adaptation d'un outil multimodule de prévision hydrologique et thermique dans un contexte d'assimilation de données
Plusieurs alumineries produisent leur propre électricité et gèrent des ouvrages de production hydroélectrique. La prévision hydrologique est souvent faite à l'aide de modèles qui calculent les débits à partir d'intrants météorologiques et d'une connaissance des caractéristiques physiographiques du bassin versant. Le modèle hydrologique CEQUEAU est utilisé par le partenaire industriel du présent projet. En plus de la prévision hydrologique, le modèle CEQUEAU peut aussi simuler la température de l'eau. Des prévisions thermiques sont nécessaires pour des bassins versants ayant une population de poissons sténothermes. La dernière mise à jour de ce modèle date de plus de 12 ans. Une structure modulaire plus moderne permettra l'incorporation d'information multimodule pour les différents termes du bilan hydrique. Le présent projet a pour objectifs : 1) le développement de méthodes innovatrices pour la prise en compte de données de neige; 2) le développement de modules d'évapotranspiration; 3) l'adaptation et la comparaison d'algorithmes de calibration automatique; 4) l'amélioration du modèle thermique; et 5) le développement d'outils d'assimilation de données basés sur l'approche des filtres particulaires.
Financement : CRSNG – Subvention de recherche et développement coopérative, Rio Tinto Alcan
Collaborateurs : Fateh Chebana (INRS), Marie-Amélie Boucher (UQAC)

 

Faire-face Aux Changements Ensemble (FACE): Mieux s'adapter aux changements climatiques au Canada et en Afrique de l'Ouest dans le domaine des ressources en eau
Le but du programme est d'appuyer les capacités d'adaptation aux changements climatiques (CC) au Canada, au Maroc et au Niger. Ces deux derniers pays possèdent une variabilité climatique naturelle importante, ils sont sujets à la raréfaction / surabondance des pluies dans certaines régions, et ont une répartition des ressources hydriques très variable. Tous ces éléments influencent considérablement les risques pour la santé humaine et l'intégrité des systèmes naturels et humains dans le contexte des CC. Sous la thématique intégratrice de l'eau, les projets du programme FACE sont orientés vers : 1) les vulnérabilités liées aux maladies vectorielles et respiratoires et les liens avec les aléas hydroclimatiques regroupés sous le thème « Santé »; et 2) la gestion de l'eau et la conception des infrastructures en lien avec les prévisions hydroclimatiques sous le thème « Systèmes humains et naturels ». Le troisième et dernier thème, nommé « Intégration, transfert et application des connaissances endogènes et scientifiques », vise à développer un réseau de compétence et de communication orienté vers les décideurs et les populations.
Financement : CRDI-CRSH-CRSNG - Initiative de recherche internationale sur l’adaptation aux changements climatiques
Collaborateurs : R. Laprise et B. Motulsky (UQAM), O. Seidou (U. Ottawa), N. Eljabi (U. Moncton), P. Gachon (Environnement Canada)

 

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