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Étude d'impact de l'optimisation des règles de gestion en condition de changements climatiques sur le système hydrique de la rivière Manicouagan

Roy, Jonathan (2011). Étude d'impact de l'optimisation des règles de gestion en condition de changements climatiques sur le système hydrique de la rivière Manicouagan. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L’objectif de cette étude est d’estimer le potentiel de l’optimisation des règles de gestion en condition de changements climatiques sur le système hydrique de la rivière Manicouagan. La méthode adoptée est une comparaison de la modélisation du cycle hydrologique et du système hydrique sous les conditions climatiques actuelles et futures. La méthode des deltas a été utilisée pour générer trois horizons climatiques (2025, 2055 et 2085) à partir de la période de référence 1971-2000. Les valeurs « delta » utilisées sont issues de la combinaison de six MCG (modèle de climat global) et quatre scénarios d’émission de gaz à effet de serre pour un total de vingt projections climatiques. La modélisation hydrologique du bassin versant est assurée par le modèle hydrologique global HSAMI, alors que la modélisation du système hydrique est assurée par un modèle numérique couplé à l’optimisateur de règle de gestion des réservoirs PPS2.

La modélisation des vingt projections sous les trois horizons futurs permet en premier lieu de déterminer l’impact des changements climatiques sur le mode de gestion du système hydrique. Ce dernier est fortement conditionné par les fortes crues printanières issues de la fonte de l’important couvert nival. Le réchauffement climatique engendrera un devancement significatif de cette crue ainsi qu’une forte incertitude entourant son amplitude. Sans une optimisation des règles de gestion, une désynchronisation de la vidange des réservoirs et de l’arrivée de la crue printanière provoquera une augmentation des probabilités de déversements non productifs. L’optimisation des règles réduit considérablement ces déversements ainsi que l’incertitude s’y rattachant. Cette opération d’optimisation ne permet pas de générer de hausse supplémentaire de la production d’énergie (hausse moyenne inférieure à 0,5 %). L’incertitude liée à cette production d’énergie augmente considérablement à l’image de celle liée aux apports naturels.

Résumé traduit

The main goal of this study is to estimate the potential gains due to optimisation of dam management rules under climate change conditions in the Manicouagan river basin. The method used is a comparison between current and future hydrological cycle model simulations and water resource systems. A delta-change approach was used to generate three climate horizons (2025, 2055 and 2085) based upon a reference period (1971-2000). The delta values were computed following a combination of six GCMs (Global Circulation Model) and four greenhouse gas emission scenarios, for a total of twenty climate scenarios. The water system was simulated using the global hydrological model HSAMI, while the hydraulics simulations were performed with a numerical model coupled to the PPS2 dam
management rule optimizer.

The model simulations of the twenty scenarios under the three future climate horizons show the impact of climate change on the way the water resource system is managed. The dam management method is strongly conditioned by the large spring flood volumes generated by the melt of the important snowpack on the basin. Climate change will produce a significant acceleration in spring melt timing as well as a strong increase in the uncertainty of its amplitude. Without an optimization of the dam management rules, a desynchronization between the emptying of the reservoirs and the arrival of the spring flood waters will provoke an increase in the probability of unproductive spills. The optimization of the rules considerably reduces these spills as well as the uncertainties associated with them. This
optimization procedure does not allow for a further increase in generated energy production (average increase less than 0.5%). The uncertainty associated to this energy production increases considerably with respect to the natural inflows uncertainties.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction" Bibliogr. : f. [141]-143.
Mots-clés libres: Hydrologie Québec (Province) Manicouagan, Rivière. Cycle hydrologique Québec (Province) Manicouagan, Rivière. Hydrologie Québec (Province) Manicouagan, Bassin de la. Hydrologie Québec (Province) Manicouagan, Réservoir. Hydrologie Modèles mathématiques. Hydrométéorologie. Climat Changements. Optimisation. Delta, Gestion, HSAMI, Méthode, Réservoir
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Brissette, François
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 21 oct. 2011 16:02
Dernière modification: 01 mars 2017 21:50
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/915

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