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Réseau de stations hydrométriques

Il y a en ce moment plus que 2500 stations hydrométriques (estimation du niveau d'eau et mesure du débit) en activité qui sont exploitées en vertu des accords de partage des coûts intervenus entre le gouvernement fédéral et les provinces et les territoires. Les données de plus de 1600 stations en activité sont transmises en temps quasi-réel. Il y a plus que 5500 stations hydrométriques additionnelles qui ne sont plus en activité, mais dont les données sont conservées avec celles des stations en activité dans la base de données nationale HYDAT.

La majorité des stations sont situées dans la moitié sud du pays, où est concentrée la population et où s’exercent les principales pressions économiques. En conséquence, la justesse avec laquelle le réseau décrit les caractéristiques hydrologiques, à la fois dans l’espace et dans le temps, diminue de façon importante dans la partie nord. Les stations hydrométriques sont situées sur des lacs, des rivières, des fleuves et des cours d’eau de toutes dimensions, allant de bassins versants de quelques hectares à d’autres plus importants comme le bassin du Mackenzie (1 680 000 km2).

À chaque station, des données sur le niveau d’eau sont enregistrées en continu, soit sur du papier graphique au moyen d’un appareil d’enregistrement mécanique (analogique), soit sous forme numérique au moyen d’un appareil d’enregistrement électronique ou « enregistreur de données ». Pour déterminer le débit d’un cours d’eau, il faut obtenir plusieurs mesures de la profondeur du cours d’eau et de la vitesse du courant afin de calculer le débit moyen. Ces mesures, qui peuvent être prises à partir d’un pont, d’un bateau, d’un système suspendu au-dessus du cours d’eau, ou par jaugeage à gué, sont effectuées périodiquement afin de définir un rapport entre le niveau d’eau et le débit. On utilise ce rapport pour produire une série chronologique de données sur le débit d’un cours d’eau, à partir des données enregistrées sur les niveaux d’eau.

La technologie de surveillance actuelle est constituée d’un mélange d’appareils d’enregistrement analogiques vieillissants et d’appareils d’enregistrement numériques modernes. Environ 45 % des stations du réseau fonctionnent maintenant par télémétrie laquelle permet le traitement et la transmission de données en temps réel. La technologie en temps réel a aidé à améliorer grandement l’efficacité des opérations grâce à la surveillance continue des capteurs des stations situées en région éloignée, qui permet de planifier efficacement les visites de réparation et d’entretien.

La demande pour des données hydrométriques en temps réel est à la hausse. Les décisions de tous les jours concernant la gestion des barrages et des réservoirs dépendent de ces données en temps réel. Ces décisions ont pour objet la gestion de la qualité de l’eau et de l’approvisionnement en eau dans les nombreuses villes qui dépendent des réserves d’eaux de surface. Les centres de prévision des inondations et les sociétés hydroélectriques se fient sur ces données pour préparer des prévisions précises et à jour.

Près de 80 % des stations hydrométriques en exploitation ont été construites en vue d’atteindre un objectif de gestion de l’eau bien précis à un endroit donné. Toutefois, avec le temps, les données recueillies par de nombreuses stations seront utilisées pour résoudre plusieurs autres questions relatives à l’eau. Les autres stations hydrométriques (20 %) sont situées dans des endroits stratégiques et, de ce fait, permettent d’évaluer et de surveiller l’évolution des caractéristiques et des processus nécessaires pour comprendre l’hydrologie de la région.

Certaines stations de surveillance, appelées stations de jaugeage internationales (SJI), servent à déterminer la quantité d’eau qui traverse la frontière Canada-États-Unis ou à surveiller le niveau de l’eau dans les plans d’eau communs.

La résolution de certaines des questions les plus préoccupantes à l’heure actuelle, comme les changements climatiques, nécessite une bonne connaissance des fluctuations des conditions hydrologiques à long terme, qui peut seulement être obtenue par l’analyse d’ensembles de données à long terme. Le Réseau hydrométrique de référence, qui fait partie du réseau national, a été mis sur pied pour détecter, surveiller et évaluer les changements climatiques : c’est la contribution du Canada au Système mondial d’observation du climat (SMOC).

Une stratégie nationale de modernisation qui vise à accroître l’efficacité de l’acquisition, du traitement et de la transmission de données en temps réel a été mise en oeuvre. Dans le cadre de cette stratégie, une technologie de pointe automatisée est intégrée à tous les aspects du travail sur le terrain, au bureau et dans les éléments de transmission des données du programme hydrométrique.

Références

  • Scott, D., T. R. Yuzyk et C. Whitney, 1999 : The Evolution of Canada’s Hydrometric Network: A Century of Development. Partenariats pour la gestion des ressources hydriques. Compte rendu du 52e congrès de l’ACRH, Nouvelle-Écosse, juin 1999.

Glossaire

  • hydrométrique : qui se rapporte à la mesure des paramètres hydrauliques des masses d’eau qui peuvent s’écouler à la surface ou sous terre, ou être presque immobiles dans des lacs, des réservoirs et des formations souterraines.
  • débit : volume d’eau passant en un point d’un cours d’eau par unité de temps. Les unités courantes sont en litres/seconde ou en mètres cube par seconde. Le terme « écoulement fluvial » est aussi employé dans ce sens.
  • bassin versant : zone délimitée par un contour topographique tel que le ruissellement s’écoule par gravité dans une rivière, un fleuve, un lac ou un autre plan d’eau.