Un guide pratique d’interventions sur les rives en eau douce : chapitre 3

En eau douce, les zones riveraines sont définies en fonction des niveaux d’eau saisonniers ou annuels et des zones de déferlement de la vague (tableau 3.1 et figure 3.1).

Tableau 3.1 : Définitions des zones de rivage selon les périodes d’inondation
Fréquence de l’inondation Milieu marin Lac – étang Rivière – cours d’eau
Rarement Arrière-plage* :
zone de végétation terrestre au-dessus de la limite des actions marines
Arrière-plage* :
zone de végétation terrestre au-dessus de la limite des actions lacustres
Bande riveraine* :
zone de végétation terrestre au-dessus de la plaine inondable active
Périodiquement Supratidale :
au-dessus du niveau moyen des hautes eaux : espèces tolérantes au sel, zone inondée lors de grandes marées et/ou de tempêtes
Partie supérieure delazonede déferlement de la vague :
végétation terrestre continue, inondée durant des épisodes de seiches et/ou de tempêtes
Partie supérieure du chenal :
plaine inondable active
entre la ligne des hautes eaux et la bande riveraine de végétation terrestre continue, inondée durant des épisodes de fort débit
Régulièrement Zone intertidale :
entre le niveau moyen des basses-eaux et le niveau moyen des hautes eaux : exposée et inondée en alternance pendant chaque cycle de marée
Zone de déferlement de la vague :
inondée pendant de longues périodes
Zone de chenal actif :
entre la limite inférieure de la berge et la ligne des hautes eaux** (niveau de l’eau); exposée et inondée en alternance en fonction des variations des débits
Toujours Sublittoral :
sous le niveau moyen des basses-eaux : presque toujours sous l’eau
Berge :
presque toujours sous l’eau
Chenal :
presque toujours sous l’eau

* Dans les milieux aquatiques, l’« arrière-plage » se situe au-dessus de la limite des processus hydrologiques (marins, lacustres ou fluviaux) et elle n’est soumise qu’à des événements hydrologiques rares ou catastrophiques. Pour les milieux fluviales, l’arrière-plage est définie comme les talus et les hautes terres au-dessus de la « plaine inondable active ». Les zones de rassemblement opérationnel à long terme devraient utiliser la zone de l’arrière-plage. Les rassemblements à court terme peuvent utiliser la zone de la plaine inondable/de la partie supérieure de la zone de déferlement de la vague en gardant à l’esprit que cette zone peut être inondée rapidement lors d’une crue des eaux.

** La ligne des hautes eaux est la limite terre/eau du chenal en temps réel. Elle peut changer en fonction des variations du débit de l’eau.

Figure 3.1 : Coupe transversale d’un cours d’eau

Longue description

Il s’agit d’un profil transversal d’un cours d’eau. Toutes les parties du rivage sont démontrées dans la coupe transversale : la plaine inondable active, le chenal actif, la plaine inondable active, le chenal et l’arrière-plage. Il y a également la présence de débris, le plein niveau de la berge et les marges du chenal indiqués sur le profil. Les racines et les cicatrices de glace et de débris sont également démontrées.

3.1 Lacs

La nomenclature des types de lacs varie en fonction du facteur de classification, qui peut être la variation temporelle des niveaux et du volume d’eau, l’origine géologique ou les conditions biologiques.

Temporaire (permanente/temporaire)

La classification des lacs peut être basée sur une variation saisonnière des niveaux et du volume d’eau :

Origine (histoire géologique)

La classification des lacs en fonction de leur origine inclus traditionnellement 11 grands types de lacs : les lacs tectoniques, les lacs volcaniques, les lacs causés par des glissements de terrain, les lacs glaciaires, les lacs karstiques, les lacs fluviaux, les lacs éoliens, les lacs de rive, les lacs organiques, les lacs anthropomorphes et les lacs de météorite (Hutchinson, 1957). Ces types peuvent ensuite être subdivisés en plus de 70 sous-types.

État trophique (productivité biologique)

Les lacs sont généralement classés selon leur productivité biologique ou leur état trophique et vont des lacs oligotrophes (faible productivité) aux lacs eutrophes (forte productivité), avec des conditions mésotrophiques entre les deux (figure 3.2). Les lacs oligotrophes contiennent généralement de faibles teneurs en nutriments et donc une faible productivité des plantes, ce qui permet une abondance d’oxygène dans les parties plus profondes, tandis que les lacs eutrophes sont riches en nutriments et favorisent donc une forte productivité des plantes. Cette productivité élevée entraîne à son tour une augmentation des taux de décomposition et donc une diminution des teneurs en oxygène en profondeur.

Figure 3.2 : États trophiques des lacs

Longue description

Le panneau du haut montre une coupe transversale d’un lac oligotrophe et le niveau de la thermocline.

Le panneau du milieu montre une coupe transversale d’un lac mésotrophe et le niveau de la thermocline.

Le panneau du bas montre une coupe transversale d’un lac eutrophe avec de l’eau peu profonde et trouble.

Pour juger de l’influence des différents niveaux trophiques sur l’évaluation du mazoutage, il faut prendre en considération la visibilité, qui diminue lorsque la productivité biologique augmente, et la charge sédimentaire, qui augmente lorsque la productivité augmente. Ces facteurs peuvent à leur tour avoir des implications pour la détection et la délimitation de la zone mazoutée, et pour la charge sédimentaire des hydrocarbures.

3.1.1 Types de rives en zone de déferlement des vagues

La zone de déferlement des vagues est la zone située sur la rive d’un lac où les hydrocarbures sont le plus susceptibles de s’échouer et où le traitement serait effectué (tableau 3.1). Les substrats des types de rives en zone de déferlement des vagues définis pour ce guide sont énumérés dans le tableau 3.2 et décrits à la section 6.3.

Sur le formulaire Sommaire de mazoutage de la rive (SMR) pour lac de type tempéré (manuel TERR) (section des formulaires sur les rives), le type de zone de déferlement des vagues est indiqué à la case « 4a. Type de rive ».

Tableau 3.2 : Types de rives en zone de déferlement des vagues

Types de rives en zone de déferlement des vagues

  • Substrat rocheux
  • Plage de blocs rocheux
  • Glace
  • Vasière
  • Imperméable anthropique
  • Batture de sable
  • Perméable anthropique
  • Batture de sédiments mixtes et grossiers
  • Rive végétalisée
  • Milieux humides – roseau/jonc (eau plus profonde, jusqu’à environ 1,5 à 2 m)
  • Petites et grandes matières ligneuses (bois)
  • Milieux humides – herbeux (peu profonde, près de la rive)
  • Falaise ou talus de sédiments
  • Matières organiques, sol, tourbe
  • Plage de sable
  • Falaise de toundra
  • Plage de sédiments mixtes
  • Toundra inondée de faible élévation
  • Plage de cailloux et de galets
  • Rive enneigée

Les techniques de traitement selon les différents types de substrats sont présentées à la section 6.3.

3.1.2 Géomorphologie de la bande riveraine

Dans les milieux lacustres ou les étangs, la « bande riveraine » se situe au-dessus de la limite des actions riveraines normales des lacs et elle n’est sujette à l’inondation que lors d’événements hydrologiques rares ou catastrophiques (tableau 3.1). L’aire d’entreposage temporaire et à long terme serait basée dans la bande riveraine. Les aires d’entreposage temporaires peuvent utiliser la bande de la partie supérieure de la zone de déferlement des vagues en gardant à l’esprit que cette zone peut être rapidement inondée durant un événement imprévisible de hautes montées des eaux telles qu’une onde de tempête ou une seiche (section 3.1.3).

Sur le formulaire SMR pour lac de type tempéré, le caractère de la bande riveraine est identifié dans la case « 4 b. Caractéristiques de la bande riveraine ».

3.1.3 Hydrodynamique

Les importantes différences entre les milieux en eau douce et marins, en termes de densité de l’eau, de fetch, de niveaux et de débit de l’eau sont présentées à la section 4.5. Voici quelques exemples de ces caractéristiques et de d’autres caractéristiques hydrodynamiques des lacs.

Vagues

L’énergie des vagues sur la rive est fonction du fetch (la zone sur laquelle le vent souffle pour générer des vagues), de la vitesse et de la durée du vent. Cette énergie peut être générée par des vents locaux ou sur des parties éloignées d’un grand lac tout comme en milieu marin où les vagues se déplacent sous la forme de houle vers un rivage.

Niveaux d’eau

Les niveaux d’eau des lacs varient à long terme (annuellement ou mensuellement et de façon saisonnière) et à court terme (de quelques heures à quelques semaines) en fonction des précipitations, de la fonte saisonnière de la neige et de la glace, et du stockage de l’eau dans les rivières affluentes.

Niveaux d’eau selon les changements à long terme et saisonniers

Un exemple des niveaux d’eau moyens annuels à long terme du lac Supérieur est représenté à la figure 3.3, qui montre une amplitude d’environ 1,2 m. Dans ces variations à long terme, il existe un cycle saisonnier (été-hiver) qui est illustré à la figure 3.4, et qui montre une amplitude d’environ 0,9 m.

Figure 3.3 : Niveaux d’eau moyens annuels à long terme du lac Supérieur, 1918-2018 (adapté de : U.S. Army Corps of Engineers, district de Détroit)

Longue description

Le graphique des niveaux d’eaux démontre les moyennes annuelles du Lac Supérieur en 1918 jusqu’en 2018 avec une moyenne annuelle à long terme.

Figure 3.4 : Variations quotidiennes moyennes des niveaux d’eau du lac Supérieur avec l’enveloppe saisonnière haute et basse (adapté de : U.S. Army Corps of Engineers, district de Détroit)

Longue description

Le graphique des variations des niveaux d’eaux du Lac supérieur pour 2018 et 2019 démontre des données quotidiennes avec une moyenne mensuelle du niveau moyen à long terme, un niveau record moyen par mois et une prévision des coordonnées.

Marées, seiches et ondes de tempête

Des marées se produisent sur les lacs de grande taille, tels que les Grands Lacs, mais les changements du niveau d’eau en raison de celles-ci sont faibles (moins de 5 cm) et mineurs par rapport aux autres fluctuations du niveau d’eau causée par les vents et les changements de pression.

Le vent et les conditions météorologiques peuvent créer une seiche, soit une vague oscillante pouvant atteindre un mètre ou plus de hauteur. Dans plusieurs des Grands Lacs, l’intervalle entre les « hautes eaux » (la mise en place) et les « basses eaux » (la pose) d’une seiche peut être de quatre à sept heures. La figure 3.5 fournit des données sur le niveau de l’eau d’une seiche d’une amplitude d’environ 3 m mesurée sur la rive nord du lac Érié; l’oscillation primaire ayant eu lieu au petit matin du 12 décembre 2000.

Figure 3.5 : Données sur le niveau de l’eau (en mètres) mesuré à six stations de jaugeage sur la rive nord du lac Érié lors d’une seiche (Pêches et Océans Canada, Gouvernement du Canada)

Longue description

Le graphique des données du niveau d’eau pour le Lac Érié démontre les différents niveaux d’eau mesuré à six endroits, soit : Point Bar, Kingsville, Erieau, Port Stanley, Port Dover and Port Colborne.

Les ondes de tempête qui ne comportent pas d’oscillation sont plus ou moins communes à tous les lacs et étangs.

Niveaux d’eau régularisés

Les niveaux des lacs peuvent être influencés par la gestion des structures de contrôle en amont par un stockage externe ou par des événements causant des apports d’eau dans les rivières et les cours d’eau affluents, ou être régulés par des structures de contrôle de l’eau (p. ex. des barrages ou des déversoirs). Cette capacité à contrôler les niveaux d’eau peut amortir les variations naturelles, mais à l’inverse, elle permet aussi de planifier de très grandes variations, de l’ordre de quelques mètres. À une échelle géographique plus grande, les niveaux d’eau des Grands Lacs sont régulés.

Glace

De la glace peut se former sur les eaux des lacs et des étangs partout au Canada, dès que la température de l’air descend sous le point de congélation (section 4.4.1). La glace peut se former dans des eaux libres, sous forme de glace de rive, ou comme la croissance d’une banquise de glace, ces deux types de glaces se forment plus tôt et persistent plus tard dans la saison que la glace sur l’eau. Ces formes de glace et d’autres caractéristiques de la glace de rive (section 4.4.2) peuvent agir pour absorber ou refléter les vagues. Pendant les mois d’hiver, ces formes de glaces peuvent avoir un effet plus important que le rôle des vagues en tant que facteur d’influence sur le mouvement et le comportement des hydrocarbures sur les rives des lacs.

Le nombre moyen de jours de gel (le nombre de jours par an où la température la plus froide de la journée est inférieure à 0 ºC) peut donner une indication de la durée annuelle de la présence de glace sur un lac ou sur la rive d’un lac. Ce nombre va au-delà de 300 jours dans l’Arctique à moins de 100 jours près des rives des Grands Lacs et des côtes de l’Atlantique et du Pacifique. Ainsi, les données à long terme (1976-2005; Prairie Climate Centre, Atlas climatique) pour le Grand lac des Esclaves (NT) montrent une moyenne de l’ordre de 250 jours de gel chaque année, alors que pour Cochrane (ON) et le lac Okanagan (C.-B.), elle est de l’ordre de 200 à 210 jours. La figure 3.6 montre la variabilité entre les années à une date comparable (début mars) en termes de concentration totale de glace (minimum, 2016; maximum, 2019) pour les Grands Lacs. La saison des glaces dans le nord du lac Supérieur peut s’étendre de décembre à fin avril, tandis que l’est du lac Ontario est généralement couvert de glace de janvier jusqu’au début/ milieu de mars.

Figure 3.6 A : Concentration totale minimale de glace, mars 2016 pour les Grands Lacs (Service météorologique du Canada, Environnement et Changement climatique Canada, gouvernement du Canada)

Longue description

La carte montre la concentration totale de glace dans les Grands Lacs en mars 2016. La glace est représentée par le bleu.

Figure 3.6 B : Concentration totale minimale de glace, mars 2016 (panneau du haut) et concentration totale maximale de glace, mars 2019 (panneau inférieur) pour les Grands Lacs (Service météorologique du Canada, Environnement et Changement climatique Canada, gouvernement du Canada)

Longue description

La carte montre la concentration maximum de glace dans les Grands Lacs en mars 2019. La glace est représentée en rouge.

3.2 Rivières et cours d’eau

Les trois principaux types de chenaux fluviaux sont basés sur le type de substrat dominant du système :

3.2.1 Types de rives des levées de chenal actif

Le type de levées du chenal actif correspond au niveau de l’eau, qui varie à l’intérieur du chenal actif (figure 3.1). Le niveau de l’eau varie dans le temps (section 3.2.4), et le type de rives correspond à la zone de la berge d’une rivière ou d’un cours d’eau où les hydrocarbures sont le plus susceptibles de s’échouer et où le traitement serait effectué (tableau 3.1).

Dans la classification généralisée décrite ci-dessus, il existe plusieurs types plus précis de levées de chenal actif. Les substrats des types de levées de chenal actif qui ont été définis pour ce guide pratique sont énumérés dans le tableau 3.3 et décrits à la section 6.3. Vous pouvez les trouver sur le formulaire SMR pour rivière et le formulaire SMR pour cours d’eau à la case « 4a. Type de rive ».

Tableau 3.3 : Types de rives des levées de chenal actif

Types de rives des levées de chenal actif

  • Roche-mère
  • Berge/barre de blocs rocheux
  • Glace
  • Vasière
  • Anthropique imperméable
  • Batture de sable
  • Anthropique perméable
  • Batture de sédiments mixtes et grossiers
  • Berge de sédiments érodés
  • Milieux humides – roseau/jonc (eau plus profonde, jusqu’à environ 1,5 à 2 m)
  • Petites et grandes matières ligneuses (bois)
  • Milieux humides – herbeux (peu profonde, près de la rive)
  • Berge végétalisée
  • Hautes terres – Végétalisées/ ligneuses
  • Berge/barre de vase
  • Matières organiques, sol, tourbe
  • Berge/barre de sable
  • Falaise de toundra
  • Berge/barre de sédiments mixtes
  • Toundra inondée de faible élévation
  • Berge/barre de cailloux et de galets
  • Rive enneigée

Les approches de traitement selon les différents types de substrats des rives sont présentées à la section 6.3.

3.2.2 Caractère

Le caractère des rivières peut être classé de plusieurs façons et, selon le système, seulement certaines ou toutes ces approches peuvent être appropriées. L’approche la plus applicable à des fins d’intervention en cas de déversement consiste à documenter et à décrire le caractère de la vallée qui est occupée par le chenal (ou les chenaux, le cas échéant) de la rivière, car cela est important pour l’accès et la zone de rassemblement, et le caractère du chenal lui-même dans lequel la rivière ou le cours d’eau s’écoule. Sur le formulaire SMR pour rivière et le formulaire SMR pour cours d’eau (section des formulaires sur les rives), ces caractéristiques se trouvent aux cases « 4c. Caractère de la rivière » et « 4c. Caractère du cours d’eau » selon la « Forme de la vallée », la « Forme de la rivière/du cours d’eau » et la « Forme du chenal ». Il est important de consigner les caractéristiques physiques, telles que la largeur, la profondeur de l’eau, la présence ou l’absence de hauts-fonds ou de lobes de méandres et de bras morts, et de leurs substrats, car ces caractéristiques ont des conséquences directes sur la planification et les opérations de traitement des rives. Ces attributs sont définis dans la première section de la case « 4c. » de chaque formulaire.

Forme de la vallée

Le caractère et la forme de la vallée dans laquelle le ou les chenaux se sont développés sont un attribut essentiel en termes de planification et d’opérations de l’intervention. Les formulaires sur les rives classent la « forme de la vallée » comme étant soit un canyon, soit un chenal confiné ou endigué, soit une vallée de plaine inondable :

Forme du chenal

Après la caractérisation générale des formes de la rivière ou du cours d’eau et de la vallée, plusieurs formes/types de chenaux de rivières plus précises sont classées en chenaux de petite ou moyenne taille, à forte inclinaison (plus de 2 % de dénivellation) ou en chenaux de grande taille, à faible inclinaison (moins de 2 % de dénivellation). Ces classifications peuvent être subdivisées davantage, selon les variations dans le type de substrat, les charges sédimentaires et/ou les types et quantités de végétation riveraine. À l’intérieur de ces types de chenaux au niveau du paysage, des modèles de chenaux propres au niveau local, tels que les bras morts et les barres de méandres, peuvent se former en fonction de facteurs similaires à ceux qui influent sur le type de chenal.

Chenal de petite ou moyenne taille/à forte inclinaison

Les chenaux de rivière ou de cours d’eau de petite ou moyenne taille et à forte inclinaison (plus de 2 %) peuvent présenter un ou plusieurs types ou formes de chenaux : (cascades, rapides, bassins, seuils, descentes ou obstructions (tableau 3.4, figure 3.7). Le développement de ces formes/ types peut dépendre de l’inclinaison et/ou de la végétation de la zone riveraine et des sédiments ou du substrat.

Tableau 3.4 : Chenaux de petite ou moyenne taille (forte déclivité) (adapté de Petts et Calow, 1996; Goudie, 2014)
Cascades Des biefs abrupts dans lesquels l’écoulement se produit sur une séquence d’étapes dominée par des blocs rocheux et des galets et qui contiennent probablement des bassins
Rapides Une étendue d’eau à débit rapide associée à une accentuation de l’inclinaison le long d’un cours d’eau qui contient des blocs rocheux et des galets, mais pas de bassins
Bassins Des zones où la vitesse et l’énergie diminuent et où la profondeur augmente par rapport au système
Seuils Des zones relativement peu profondes et à débit rapide causées par une barre de dépôts sur le fond d’un chenal fluvial
Descentes (rapides) Un bief avec un débit plus rapide et plus uniforme qu’un bassin, semblable à un seuil, mais sans turbulence de surface
(Billots de bois) Obstructions Un obstacle à l’écoulement d’une rivière en raison de l’accumulation de débris ligneux sur son cours, ce qui entraîne un contre-courant causé par des sédiments en amont et un seuil ou un rapide privé de sédiments en aval

Figure 3.7 : Quelques formes de chenaux à forte inclinaison : dans le sens horaire, à partir du haut à gauche – bassin, chenal en ligne droite, seuil, rapides (tiré d’ECCC, 2012)

Longue description

La photo en haut à gauche montre une mare d’eau dans la rivière.

La photo en haut à droite montre le profil rectiligne d’une rivière.

La photo en bas à gauche montre un radier dans une rivière.

La photo en bas à droite montre des rapides dans une rivière.

Grand chenal/à faible inclinaison

Les grands chenaux de rivières et de cours d’eau à faible inclinaison (moins de 2 %) peuvent être divisés en formes ou en types de ligne droite, de méandres (sinueux à fil unique), d’anastomosés, d’entrelacés et de sinueux (tableau 3.5, figure 3.8). Le développement de ces formes/types peut dépendre de l’inclinaison, de la végétation dans la zone riveraine et des sédiments ou du substrat.

Tableau 3.5 : Grands chenaux (faible inclinaison) (adapté de Church, 1992)
Ligne droite Un chenal relativement stable, à faible rapport largeur-profondeur, dépourvu de courbes et de virages et dévalant sur une pente de vallée à faible inclinaison
Méandreux (sinueux) Un chenal avec des courbes et des virages présents là où il y a un apport de sédiments plus faible pour les barres de méandre
Anastomosé Un système plus stable, à faible inclinaison, qui s’alluvionne, à chenaux multiples et sinueux, dominé par des sédiments de chenaux ayant généralement des berges épaisses d’argile et de limon
Entrelacé Un type de chenal sur des inclinaisons plus raides où il y a un grand apport de sédiments pour les barres d’entrelacements
Sinueux Un type de chenal se situant entre les cours d’eau sinueux à fil unique et les cours d’eau entrelacés, composé de lits de gravier à chenaux multiples relativement stables

Figure 3.8 : Formes/types de grands chenaux à faible inclinaison

Longue description

Le dessin en haut à gauche montre une rivière droite.

Le dessin en haut à droite montre une rivière sinueuse.

Le dessin en bas à gauche montre une rivière tressée.

Le dessin en bas à droite montre une rivière anastomosée.

3.2.3 Géomorphologie de la bande riveraine

En milieu lotique, la « bande riveraine » se situe au-dessus de la limite des processus normaux du chenal, elle n’est sujette à des inondations que lors d’événements hydrologiques rares ou catastrophiques et elle est définie comme étant les terrasses et les hautes terres situées au-dessus de la plaine inondable active (tableau 3.1 et figure 3.1). La zone de rassemblement opérationnel à moyen et long terme serait basée dans cette zone d’arrière-plage. La zone de rassemblement à court terme peut utiliser la plaine inondable (c’est-à-dire la partie supérieure du chenal) en gardant à l’esprit que cette zone peut être inondée rapidement en cas de haute montée des eaux, comme une précipitation imprévue ou une « crue éclair » dans des régions en amont.

Le caractère de la bande riveraine est décrit en termes de formes et de types de vallées et de chenaux (section 3.2.2). Sur les formulaires SMR pour rivière et SMR pour cours d’eau, le type de bande riveraine est indiqué à la case « 4 b. Type de débordement/d’arrière-plage ».

3.2.4 Hydrodynamique

Les rivières sont des milieux dynamiques et très variables en ce qui concerne les courants et les niveaux d’eau. La caractéristique la plus importante des rivières, des ruisseaux et des criques est que, pour la plupart, l’écoulement est à sens unique. L’action des vagues n’est généralement pas un facteur hydrodynamique important, mais le sillage de grands navires et le trafic de petites embarcations peuvent provoquer des vagues d’une hauteur de 1 m ou plus à la levée du chenal actif. Les vents peuvent avoir une grande importance en ce qui concerne le transport des hydrocarbures, car ils peuvent pousser une nappe contre une berge tout en maintenant la berge opposée exempte d’hydrocarbures.

Courants et écoulement

Le débit des rivières, des ruisseaux et des criques varie constamment en fonction de l’évolution des apports dans le réseau hydrographique provenant des précipitations, de l’écoulement des eaux de pluie, des eaux souterraines et de la fonte de la neige/glace dans les zones environnantes et en amont. De façon générale, la direction et la vitesse de l’écoulement varient localement, et les remous ou tourbillons sont plus courants lorsqu’une rivière ou un chenal varie en largeur et/ou en profondeur ainsi qu’à proximité de hauts-fonds, de barres et d’îles (figure 7.1.2).

Les courants générés par le débit d’une rivière sont le facteur dominant dans la dispersion et le transport des hydrocarbures. La vitesse du courant est plus faible sur les berges et au fond (en raison de la friction), de sorte que l’eau se déplace plus rapidement à la surface au centre d’un chenal. Les hydrocarbures s’étalent alors rapidement. Un effet de mélange considérable peut avoir lieu derrière le front d’une nappe de pétrole. L’écoulement, et donc la vitesse du courant, augmente à mesure que la section transversale du chenal diminue et, à l’inverse, diminue à mesure que le chenal s’élargit et/ou s’approfondit.

Il est important de noter qu’un mélange turbulent se produit dans toute la colonne d’eau, même dans les grands fleuves, de sorte que les hydro- carbures flottants sont entraînés dans toute la colonne d’eau. Cet entraînement peut avoir deux effets importants :

La figure 3.9 illustre une variabilité saisonnière relativement faible, mais trois événements de débit importants au cours desquels on a observé une augmentation significative et rapide des vitesses du courant.

Figure 3.9 : Débit observé pour la rivière Saskatchewan Nord près de Deer Creek (AB), 2016 (Bureau du niveau de l’eau et débit, Gouvernement du Canada)

Longue description

Le graphique montre le débit en m³/s de la rivière Saskatchewan Nord près de Deer Creek (AB) en 2016.

Niveaux d’eau

Les niveaux d’eau varient constamment en fonction de l’évolution des volumes de débit; ils peuvent notamment résulter d’embâcles (voir section : Glace). Ces variations du niveau d’eau ont des effets critiques : les caractéristiques du substrat (section 3.2.1) et la morphologie du chenal (section 3.2.2) changent, typiquement avec la montée ou la baisse des niveaux d’eau. Un chenal qui est navigable à un certain niveau d’eau peut ne pas l’être à un niveau inférieur. De même, un haut-fond sableux submergé peut se trouver exposé sous la forme d’une barre ou d’une île de sable à faible niveau d’eau et, à un niveau d’eau plus élevé, les hydrocarbures pourraient s’échouer sur la zone de la partie supérieure du chenal ou la végétation de la plaine inondable (section 7.1.1). Pour les débits illustrés à la figure 3.9, les niveaux d’eau correspondants variaient sur une amplitude de 3 m.

Variation saisonnière

Les variations saisonnières du niveau de l’eau résultent de la combinaison des précipitations, du ruissellement des tempêtes, des eaux souterraines et de la fonte de la neige et de la glace dans le bassin hydrographique local et en amont. Une caractéristique typique des rivières, dans une grande partie du Canada, est que le niveau de l’eau augmente pendant la période du ruissellement important du printemps (« la crue »), due au dégel de la neige et de la glace. Il arrive fréquemment que la crue inonde la zone de la plaine inondable active (figure 3.1).

Changements liés à des événements

L’événement de débit/niveau d’eau élevé de la fin juillet illustré à la figure 3.9 s’est produit lors d’un déversement accidentel d’hydrocarbures au sol qui a migré dans la rivière, et a entraîné l’échouage d’hydrocarbures sur les berges de la rivière pendant une période de baisse du niveau d’eau (figure 7.1, panneau du bas). L’événement de débit/niveau d’eau élevé de la fin août a entraîné l’enfouissement d’hydrocarbures (section 7.2) dans des sections de rivière et une nouvelle répartition des hydrocarbures échoués et des matériaux ligneux mazoutés (section 7.1.3) plus en aval. D’autres exemples de mazoutage en période de niveau d’eau élevé sont fournis à la section 7.1.1.

Influence des marées

L’influence des marées peut se faire sentir sur les cours d’eau côtiers [p. ex. le fleuve Fraser (C.-B.), le fleuve Saint-Laurent (QC) et la rivière Saint-Jean (N.-B.)] sur une certaine distance en amont de leur confluent avec le milieu marin. Ces cours d’eau connaissent quotidiennement des variations du niveau d’eau liées aux marées et des inversions de direction de l’écoulement de l’eau ainsi que les fluctuations correspondantes de la vitesse de l’eau. Par exemple, les variations quotidiennes du niveau de l’eau liées aux marées sur la rivière Pitt (C.-B.) peuvent dépasser 1 m selon la période de l’année (figure 3.10).

Figure 3.10 : Enregistrement d’août 2018 pour la rivière Pitt près de Port Coquitlam (C.-B.) illustrant les variations diurnes du niveau de l’eau dues à l’influence des marées (Bureau du niveau de l’eau et débit, gouvernement du Canada)

Longue description

Le graphique montre les variations diurnes du niveau de l’eau dues à l’influence des marées (m) en août 2018 à Port Coquitlam (C.-B.).

Niveaux d’eau régularisés

De nombreux cours d’eau sont régulés par des barrages et des déversoirs pour ajuster le débit et le niveau de l’eau en aval. Ainsi, les 146 300 km2 de bassin hydrographique et les 1 130 km de longueur de rivière du bassin de la rivière des Outaouais sont dotés de 13 structures de contrôle qui servent principalement à retenir de l’eau dans des réservoirs, pour contrôler les inondations pendant la crue printanière et qui sera par la suite déversée pour augmenter les débits en période d’étiage. La figure 3.11 illustre les variations quotidiennes du niveau de l’eau de la rivière (ligne verte) de l’ordre de 25 cm dues à la régulation à une centrale hydroélectrique (c’est-à-dire un barrage) sur la rivière Saskatchewan Nord.

Figure 3.11 : Enregistrement de deux semaines pour la rivière Saskatchewan Nord près de Rocky Mountain House (AB) illustrant les variations diurnes du niveau de l’eau dues à des apports d’eau du barrage de Big Horn, octobre 2018 (Bureau du niveau d’eau et débit, gouvernement du Canada)

Longue description

Le graphique illustre les variations diurnes (m) du niveau de l’eau dûes à des apports d’eau du barrage Big Horn en octobre 2018 pour la rivière Saskatchewan Nord.

Glace

La formation de la glace et les caractéristiques de la glace de rive dans les rivières et les ruisseaux sont similaires à celles des eaux des lacs et des étangs (section 3.1.3). Les embâcles qui se forment lors de la débâcle sont une caractéristique commune aux rivières du Canada (figure 3.12) et elles entraînent fréquemment des inondations.

Figure 3.12 : Embâcle de glace sous un pont de la rivière Acadie (Environnement et Changement climatique Canada, 2021)

Longue description

La photo montre la glace prise en-dessous d’un pont lors d’en embâcle sur la rivière Acadie au Québec.

La glace peut se former sur les rivières, les ruisseaux et les criques partout au Canada. Le nombre moyen de jours de gel (le nombre de jours par an où la température de la journée est inférieure à 0 ºC) donne une indication de la durée annuelle de formation de la glace sur une rivière, un ruisseau ou une crique. Ce nombre va au-delà de 300 jours dans l’Arctique à moins de 100 jours près des rives des Grands Lacs et des côtes de l’Atlantique et du Pacifique. Ainsi, les données à long terme (1976-2005) pour Inuvik (NT) sur le fleuve Mackenzie montrent une moyenne de l’ordre de 260 jours de gel chaque année, alors que Fort Simpson (NT) au confluent du fleuve Mackenzie et de la rivière Laird dans la partie sud du bassin hydrographique en compte 220, la rivière Saskatchewan Nord près de Saskatoon (SK) en compte 200, et la partie inférieure de la rivière des Outaouais (ON) en compte environ 165 (Prairie Climate Centre, Atlas climatique). Sur les grands cours d’eau, l’englacement et la débâcle varient selon l’endroit. À titre d’exemple, sur le fleuve Mackenzie :

Détails de la page

Date de modification :