Le bassin versant de la rivière des Outaouais et ses réservoirs
Les explorateurs européens et commerçants de fourrures utilisaient cette route pour atteindre l’intérieur du continent ainsi qu’un tronçon de la route intérieure reliant Montréal à Kingston. Plus tard, on s’en servit pour le flottage des trains de billes vers les usines où elles étaient traitées.
Les premiers réservoirs, à savoir les réservoirs Témiscamingue, Quinze et Kipawa, ont été aménagés entre 1911 et 1914 pour la navigation, augmenter les débits d’étiages en période de sécheresse et aider à réduire les inondations. Plus tard, on aménagea plus de réservoirs pour l’exploitation des ressources hydro-électriques.
L’urbanisation rapide du vingtième siècle et les nouveaux besoins de la population du bassin ont occasionné des changements dans l’utilisation de la rivière. Aujourd’hui, nos plus grands besoins sont liés à la production d’énergie hydro-électrique, à l’approvisionnement en eau potable, à la dilution des effluents (eaux usées), à la navigation de plaisance et l’atténuation des inondations. La protection de l’environnement est aussi une préoccupation majeure. Heureusement, les diverses formes d’utilisation de l’eau sont souvent compatibles. Stocker et libérer l’eau des réservoirs offrent de nombreux avantages au-delà de la production en hydroélectricité.
Caractéristiques du bassin
Depuis sa source à l’est du réservoir Dozois jusqu’à son point de confluence avec le fleuve Saint-Laurent, la rivière des Outaouais sillonne plus de 1 130 kilomètres. Sur la plus grande partie de son parcours, elle constitue la frontière entre l’Ontario et le Québec. Son bassin occupe une superficie totale de 146 300 kilomètres carrés, dont 65% au Québec et 35% en Ontario.
Le bassin versant de la rivière des Outaouais possède un réseau hydrographique dense qui comprend 19 tributaires ayant des bassins de plus de 2 000 kilomètres carrés. Du côté québécois (rive gauche), les principaux tributaires sont les rivières Gatineau, du Lièvre, Kipawa et Rouge. Du côté de l’Ontario (rive droite), les principaux tributaires sont les rivières Madawaska, Montréal, Blanche et Petawawa. Le plus grand des tributaires, tant en termes de longueur que de volume de débit, est la rivière Gatineau.
Principaux réservoirs du bassin de la rivière des Outaouais
Il existe actuellement treize réservoirs principaux dans le bassin. Chacun de ces réservoirs a la capacité d’emmagasiner plus de 200 millions de mètres cubes d’eau. C’est plus de 80 000 piscines olympiques. Les principaux réservoirs sont présentés dans le tableau et la figure ci-dessous.
| RIVIÈRE | RÉSERVOIR | CAPACITÉ* million m3 |
|---|---|---|
| Outaouais | Dozois (1) | 1,863 |
| Decelles-Rapid VII (2) | 371 | |
| Quinze (3) | 1,308 | |
| Témiscamingue (4) | 1,217 | |
| des Joachims (5) | 229 | |
| Montréal | Lady Evelyn (6) | 308 |
| Kipawa | Kipawa (7) | 673 |
| Madawaska | Bark Lake (8) | 374 |
| Gatineau | Cabonga (9) | 1,565 |
| Baskatong (10) | 3,049 | |
| Lièvre | Mitchinamecus (11) | 554 |
| Kiamika (12) | 379 | |
| Poisson Blanc (13) | 625 |
La crue printanière
À cause de l’étendue, la forme et de la topographie du bassin, les conditions météorologiques changent d’un endroit à l’autre. Ceci résulte en des effets différents sur les débits des différents tributaires. Les temps de réponse variables de ces tributaires produisent habituellement deux pointes de crues. Ces deux pointes de crues distinctes sont séparées d’environ trois semaines.
La première crue dans la rivière des Outaouais provient des apports non régularisés des tributaires du Sud. La deuxième crue quant à elle est partiellement régularisée. Elle provient d’une combinaison de débits élevés des tributaires situés au nord de la rivière des Outaouais et des eaux de la tête de la rivière. La première crue est généralement la moins considérable des deux.
La surveillance des conditions hydrométéorologiques dans le bassin aide à prévoir l’ampleur des inondations ou des étiages. Toutefois, l’état actuel des connaissances techniques et scientifiques en météorologie laisse beaucoup d’incertitude dans ces prévisions.
Les inondations
Les années où le ruissellement printanier est important, il n’est pas possible de prévenir les inondations. Les coûts associés aux inondations ne sont pas seulement monétaires, ils comportent aussi un aspect humain. Des familles sont parfois délogées et doivent demeurer dans des installations temporaires jusqu’à ce que les eaux se retirent, pendant que les commerces et loisirs sont aussi impactés.
Il n’existe pas de solution miracle au problème des inondations dans le bassin de la rivière des Outaouais. Par exemple, la partie sud du bassin ne bénéficie d’aucune régularisation des débits, et l’emmagasinement dans les principaux réservoirs n’a qu’un effet limité sur la première pointe de crue.
La deuxième pointe, environ trois semaines plus tard, est largement influencée par la taille et l’exploitation des principaux réservoirs car ceux-ci peuvent retenir une partie importante du ruissellement printanier provenant des secteurs au nord du bassin. Ceci permet de réduire de façon substantielle l’ampleur des deux pointes de crue.
Les treize principaux réservoirs, par exemple le réservoir Des Quinze qui est illustré dans la figure ci-dessous, sont sujets à la gestion intégrée en conformité avec les politiques de la Commission de planification.
Ces réservoirs appartiennent et sont opérées par quatre organismes. Ces organismes forment le Comité de régularisation de la rivière des Outaouais. La gestion intégrée signifie combiner le processus décisionnel d’exploitation des réservoirs de ces quatre organismes en un seul processus. Ce processus unique fournit une information commune et un système de support décisionnel.
Cette collaboration permet aux opérateurs de :
- s’entendre sur les effets prévus d’événements météorologiques (par exemple un redoux ou un épisode de pluie forte) sur les conditions en rivière;
- voir l’effet des opérations prévues à leur ouvrages sur les débits et niveaux en aval;
- faire des ajustements optimaux de la quantité d’eau à évacuer des réservoirs sur une base journalière.
L’objectif de cette collaboration intergouvernementale est de réduire les impacts des inondations et des étiages.
La Commission de planification n’est pas une commission de contrôle. Elle ne peut pas dicter aux opérateurs comment opérer les réservoirs. Chaque opérateur demeure responsable des opérations stratégiques et des décisions au niveau de leurs aménagements.
Durant la crue printanière, il y a un échange journalier de données entre les organismes du Comité et le Secrétariat — ce qui est également le cas lorsqu’il y a des évènements inhabituels de forts débits. Les données fournies par les organismes incluent des données en temps réel des niveaux d’eau et des débits de la rivière ainsi que des mesures des conditions du manteau neigeux. Ces données sont enregistrées à partir d’équipements de télédétection situés dans tout le bassin. Les opérateurs des principaux réservoirs envoient aussi les détails des opérations qu’ils ont l’intention d’entreprendre au niveau de leurs structures sur une période de dix jours.
Un modèle hydrologique du bassin est utilisé pour prédire la quantité de ruissellement qui va s’écouler vers la rivière en fonction des précipitations et des températures prévues. La quantité d’eau qui s’écoule dans un cours d’eau à partir d’un territoire (ou bassin versant) est appelé «apport».
Le Secrétariat combine les données sur les conditions actuelles en rivière et les détails des opérations prévues, ainsi que les apports prévus pour tous les tributaires et territoires se drainant dans la rivière des Outaouais. Ces données combinées servent d’entrées pour les modèles de laminage des eaux. Les modèles de laminage prédisent les niveaux d’eau et les débits à différents endroits à travers le bassin. Pour en savoir plus sur les modèles utilisés par le Comité, cliquez ici. (Document en anglais seulement)
Les résultats des modèles sont évalués par le Comité et par le Secrétariat et ils sont discutés lors de conférences téléphoniques durant les périodes critiques. L’objectif de ces discussions est de travailler ensemble à gérer les quantités d’eau et, si le Comité prévoit que les niveaux dépasseront les seuils d’inondation, déterminer quelles actions pourraient être requises pour réduire les impacts des inondations. Ce processus est répété chaque jour durant les événements de crue et une fois par semaine le reste du temps. En 2019, le Comité a tenu plus de cinquante conférences téléphoniques durant la crue printanière.
Lors des périodes d’étiages, un échange hebdomadaire d’informations est effectué pour intégrer la gestion des principaux réservoirs. Les conditions changent lentement durant ces périodes de faibles débits. C’est la raison pour laquelle il n’est pas nécessaire de se rencontrer sur une base journalière. Pour en savoir plus sur les conditions d’étiages, cliquez ici.
Chacun des quatre organismes est responsable de la gestion de leurs propres aménagements et principaux réservoirs.
Principaux réservoirs
En général, le cycle de gestion hydrique des principaux réservoirs dans le bassin versant de la rivière des Outaouais suit les opérations décrites dans la figure ci-dessous.
- Automne – Les principaux réservoirs sont généralement pleins après la régularisation du ruissellement du bassin pendant l’automne.
- Hiver – Les niveaux d’eau des principaux réservoirs sont abaissés progressivement pendant l’hiver dans le but de les vider avant le début de la crue. Ceci est fait autour de la mi-décembre jusqu’à la fin du mois de mars. L’eau qui était stockée dans les principaux réservoirs quitte le bassin versant avant que l’augmentation naturelle des débits durant la période de fonte ne puisse causer des inondations dans les endroits en aval ou dans les communautés locales. Note: Le réservoir Des Joachims est le plus petit des treize réservoirs et il ne faut que quelques semaines pour le vider. Des Joachims est vidé chaque année, habituellement au cours du mois de mars.
- Printemps – Pendant la crue, les principaux réservoirs aident à réduire les inondations dans les endroits en aval le long de la rivière et dans ses tributaires. Ceci est fait en emmagasinant d’importants volumes d’eau et en réduisant les débits dans le bas de la rivière. Ces mesures atténuent les inondations en aval.
- Été- Pendant l’été, l’eau est gérée de manière à maintenir un niveau d’eau relativement stable et à atténuer les impacts des étiages lorsque nécessaire.
Aménagements au fil de l’eau
Les aménagements qui sont situés le long du tronçon principal de la rivière des Outaouais entre le Lac Témiscamingue et la région de Deux-Montagnes ont, pour la plupart, moins de 200 millions de mètres cubes de stockage et ne sont donc pas considérés comme étant des réservoirs principaux. La Commission de planification y fait parfois référence comme des aménagements au fil de l’eau — l’aménagement de Chutes-des-Chats près d’Arnprior et de Carillon près de Hawkesbury et Grenville en sont des exemples. Ce sont un type d’installation hydroélectrique où peu ou aucune eau n’est emmagasinée comparativement au volume d’eau qui s’écoule dans la rivière durant la crue printanière. Pour en savoir plus sur les aménagements au fil de l’eau, consultez la FAQ 5.
Usages de l’eau
Différents usages de l’eau sont considérés par les opérateurs (sans ordre de priorité particulier): l’atténuation des inondations et des étiages, la navigation, la protection de l’environnement, la production d’énergie hydroélectrique, l’approvisionnement en eau potable, la dilution des eaux usées ainsi que les loisirs et les activités touristiques. Cependant, la sécurité est toujours la principale préoccupation de la gestion de l’eau tout au long de l’année et particulièrement pendant les périodes de débits élevés. Il est à noter que des niveaux d’eau extrêmement élevés tels que ceux vécus lors des crues printanières de 2017 et 2019 sont inefficaces pour la production d’énergie hydroélectrique. Pour plus d’informations sur la manière de produire de l’énergie hydroélectrique lors de conditions d’inondations, consultez la FAQ H.
Exigences provinciales et fédérales
La gestion de l’eau au niveau des principaux réservoirs est sujette aux lois provinciales et fédérales. Par exemple, les opérateurs des réservoirs doivent respecter des niveaux et des débits pour la protection de l’environnement lorsqu’ils sont requis. Ces exigences ne s’appliquent pas à toutes les parties de la rivière. Certaines exigences peuvent également ne pas s’appliquer durant la crue lorsque les débits élevés ne permettent pas de les maintenir. Par exemple, il peut être physiquement impossible de maintenir les niveaux d’eau au-dessous d’un certain niveau. Pour en savoir plus sur la raison pour laquelle il est impossible d’abaisser les niveaux d’eau dans certaines situations, consultez la Partie C de la FAQ 5.
Technologies
Un personnel technique qualifié et expérimenté fait des analyses et prend des décisions au sujet de la gestion des barrages au niveau des réservoirs. Cependant, certaines procédures sont automatisées. Ces deux processus par exemple, peuvent être automatisés mais demeurent tout de même sous une surveillance constante:
- la collecte et la transmission des données hydrologiques;
- le fonctionnement de certaines structures de contrôle de débits.
Des technologies diverses sont utilisées pour fournir des données et intrants en support à la prise de décision — les modèles météorologiques et hydrologiques par exemple. La modélisation et les prévisions ne sont finalement utilisés qu’à titre d’information par rapport au processus décisionnel pour l’exploitation des principaux réservoirs.
La régularisation de l’eau obtenue grâce à l’utilisation des principaux réservoirs a un impact sur les niveaux d’eau principalement pendant les périodes hivernales et printanières. Les effets de la régularisation de l’eau sur les conditions en rivière sont illustrés au barrage de Carillon dans la figure ci-dessous.
En hiver, les principaux réservoirs sont vidés progressivement et l’eau est rejetée dans les tronçons de rivière en aval. Dans la figure, les débits observés (ligne bleue) sont plus élevés que ce que nous estimons qu’ils seraient naturellement (ligne pointillée rouge). Ceci démontre l’effet de hausse des débits durant l’hiver. Avoir plus d’eau dans la rivière des Outaouais en hiver signifie que les niveaux d’eau y seront plus élevés.
Au printemps, les principaux réservoirs sont remplis avec l’eau provenant de la fonte des neiges et du ruissellement des précipitations. L’action de retenir cette eau dans les réservoirs l’empêche de s’écouler en aval. Cela a pour effet de réduire les débits en aval de la rivière des Outaouais. Dans la figure, les débits observés (ligne bleue) sont inférieurs à ce que nous estimons qu’ils seraient naturellement (ligne pointillée rouge). Ceci démontre l’effet de diminution des débits au printemps. Avec des débits plus faibles qu’ils ne le seraient naturellement, les niveaux d’eau de la rivière des Outaouais pendant la crue printanière sont réduits par rapport aux conditions naturelles.
Jusqu’où les niveaux peuvent-ils monter?
Durant une période de forts débits, les niveaux d’eau le long de la rivière des Outaouais ne peuvent pas être limités à des niveaux maximums. Environ 60 % du bassin de la rivière des Outaouais n’a pas de réservoir pour emmagasiner l’eau, ce qui signifie que l’eau du bassin versant n’est que partiellement régularisée. De plus, si le ruissellement printanier dans les 40 % restants du bassin (soit la partie du bassin qui est régularisée) dépasse le volume des principaux réservoirs, l’excès d’eau s’écoulera en aval dans le tronçon principal de la rivière. Par conséquent, le débit maximal dans le réseau hydrographique est principalement déterminé par des facteurs naturels, qui sont la fonte des neiges, la température et les précipitations. L’eau provenant des secteurs non contrôlés du bassin constituent souvent la majeure partie du débit de la rivière pendant la crue printanière et il n’y a aucune garantie que les débits ne dépasseront jamais ceux de 2019. Pour plus d’informations sur les facteurs qui contribuent aux inondations, reportez-vous à l’onglet « Gestion collaborative » et à la FAQ 1.
Durant les périodes où les conditions en rivière sont normales, , les niveaux d’eau à plusieurs endroits le long de la rivière des Outaouais entre le lac Témiscamingue et le barrage de Carillon sont influencés à la fois par les débits et les installations hydroélectriques. Par exemple, les niveaux d’eau du lac Coulonge sont déterminés par les débits de la rivière et l’exploitation du barrage Bryson et les niveaux d’eau au lac des Chats sont déterminés par les débits et l’exploitation du barrage du lac Chats. Les niveaux d’exploitation maximaux et minimaux pour des conditions en rivière normales peuvent être demandés directement à l’organisme propriétaire du barrage. Pour plus d’informations sur les barrages spécifiques, reportez-vous à la page Web « Informations générales sur les barrages ».