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Potentiel d'adaptation aux changements climatiques de la gestion d'un système hydrique exploité pour la production hydroélectrique : étude de la rivière Péribonka (Québec, Canada)

Minville, Marie (2008). Potentiel d'adaptation aux changements climatiques de la gestion d'un système hydrique exploité pour la production hydroélectrique : étude de la rivière Péribonka (Québec, Canada). Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Des tendances significatives dans les regimes hydrologiques ont ete observees au cours des dernieres decennies et elles pourraient s'accentuer au cours du prochain siecle. Les exploitants de systemes hydriques devront envisager d'ajuster la gestion afm d'attenuer les effets des fluctuations du climat. Cependant, I'incertitude des changements climatiques, l'inertie des organisations et les habitudes des exploitants freinent I'adaptation.

Les rares publications parues a present sur le sujet se sont consacrees aux impacts sur la gestion, sans consideration explicite de I'adaptation et de I'incertitude. La presente recherche vise a evaluer le potentiel d'adaptation aux changements climatiques d'un systeme hydrique d'apres plusieurs projections climatiques. L'etude est realisee pour la riviere Péribonka (Quebec, Canada), exploitee pour la production hydroelectrique par Rio Tinto Alcan.

Les impacts des changements climatiques sur la gestion du systeme hydrique ont d'abord été quantifies en ne modifiant pas la gestion actuelle. Les principaux resultats demontrent que les reservoirs seraient moins fiables, que la production hydroelectrique diminuerait et que les deversements non productibles augmenteraient sous la plupart des projections climatiques.

Par la suite, le potentiel d'adaptation sur la periode 2010-2099 a ete investigue en modifiant les regies de gestion avec un modele d'optimisation dynamique et stochastique. Les regimes hydrologiques qui ont servi d'intrants ont ete simules scion deux approches : (i) modelisation hydrologique conceptuelle globale et projections climatiques scion la methode des deltas, et (ii) modelisation hydrologique distribute a base physique et projection climatique d'un modele regional de climat.

L'adaptation de la gestion se manifesterait par des modifications saisonnieres des niveaux d'eau moyens des reservoirs. De plus, la production hydroelectrique annuelle change de -2 a +22 % par rapport a la periode de reference, dependamment de la projection climatique, du modele hydrologique et de I'horizon. Les deversements non productibles moyens annuels augmenteraient pour toutes les projections climatiques, malgre des baisses d'hydraulicite.

Cette situation serait consequente aux changements de variabilite des apports hydrologiques.
La principale conclusion de la recherche est que l'adaptation de la gestion du système hydrique de la riviere Peribonka pourrait attenuer les effets des fluctuations du climat dans le futur. L'adaptation pourrait aussi ameliorer sa performance par rapport a la periode de reference 1961-1990.

Titre traduit

Adaptation to climate change of a water resource system exploited for hydropower: study of the Peribonka River (Quebec, Canada)

Résumé traduit

Significant trends in the hydrological regimes were observed during the last decades and they will be accentuated during next century. Water resource systems' owners will have to adjust their management to mitigate the effects of climate fluctuations. However, the uncertainty of the climate changes slows down the adaptation process.

The papers published thus far have dealt with the impacts on management, without considerating the adaptation strategies and uncertainties. The present research aims to evaluate the potential of a water resource system to adapt to climate changes, according to several climate projections. The study is carried out on the Peribonka River (Quebec, Canada), exploited for hydropower by Rio Tinto Alcan.

The possible impacts of climate changes on water resource management were initially quantified with no modifying of current operating policies, with several climatic projections. The main results show that the reservoirs would be less reliable, hydropower would decrease and unproductive spills would increase. The potential of adaptation over the period 2010-2099 was investigated thereafter by modifying the operating rules with a dynamic and stochastic optimization model. The hydrological regimes in the context of climate change were simulated according to two approaches: (i) lumped hydrological modeling and climate projections according to the delta change approach, and (ii) distributed hydrological modeling and climate projection of a regional climate model.

The adaptation is manifested by seasonal modifications of the reservoirs' average water level. Moreover, the annual average hydropower changes from -2 to +22% compared to the base period, depending on the climate projection and horizon. Annual mean unproductive spills increase for all climate projections, even combined with a decrease in hydropower. This situation is consequent with the changing variability of the hydrological regimes.

The overall conclusion of the research is that adaptation of the Peribonka water resource system could mitigate the effects of future climate fluctuations. Adaptation could also improve its performance in the future, compared to the base period 1961-1990.

Type de document: Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires: "Thèse par articles présentée à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention du doctorat en génie". Bibliogr : f. [263]-273.
Mots-clés libres: adaptation, changement, climatique, gestion, hydrique, hydroelectrique, hydrologie, incertitude, peribonka, production, reservoir, riviere, systeme
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Brissette, François
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Leconte, Robert
Programme: Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt: 10 août 2010 13:28
Dernière modification: 19 déc. 2016 22:52
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/132

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