Optimisation de la gestion de grands barrages, avec prise en compte du changement climatique

Abstract

Les effets du changement climatique sont aussi multiples et divers que la variation du niveau des océans, la migration de certaines espèces,… Ce travail a pour objectif d’étudier les effets de ce changement du climat sur la gestion de barrages. Cette étude est appliquée à deux ouvrages de rétention d’eau situés dans le bassin de la Vesdre, en Belgique. A partir d’un modèle intégré comprenant un modèle climatique, un modèle hydrologique du bassin versant de la Vesdre, un modèle hydraulique de ce cours d’eau et un modèle de simulation de la gestion des barrages, les variables hydrauliques de la Vesdre et les niveaux d’eau des lacs peuvent être déterminés. A partir de données climatiques alimentant le modèle, une étude de l’influence des divers paramètres constituant la loi de gestion des réservoirs est réalisée, après avoir proposé des indicateurs de performance de la gestion originaux. Ces indicateurs représentent les dommages occasionnés par des crues à l’aval des réservoirs, la production hydroélectrique, le soutien aux débits d’étiage et la possibilité d’assurer une production d‘eau potable à tout moment de l’année. Ensuite, sur base de deux scénarios de changement climatique, un sec et un humide, les modifications des indicateurs de performances sont déterminées aux horizons temporels 2020-2050 et 2070-2100. L’analyse de sensibilité, réalisée sur la période 1974-2004, est alors utilisée pour rechercher des adaptations à la loi de gestion afin d’atténuer les effets néfastes calculés. The effects of climate change are as manifold and various than the variation of the oceans level, the migration of some kind of species,… The goal of this work is to study the effects of climate change on dams management. This study is applied on two structures located in the Vesdre basin, in Belgium. From an integrated model including a climate model, a hydrological model of the Vesdre watershed, a hydraulic calculation model of this watercourse and a model of dams management, the Vesdre discharges and the lakes levels can be calculated. Thanks to climate data feeding the model, a study of the influence of some parameters of the dam management rule is done, after having defined some original performance indicators. These indicators represent the damages due to floods, the hydropower production, the support of low flows and the production of drinking water throughout the year. Afterwards, from two climate scenarios, a dry and a wet, the changes induced in the Vesdre valley and in the tanks water levels are determined at the time horizons 2020-2050 and 2070-2100. Then, the sensitivity analysis, performed in the period 1974-2004, is used to research adaptations in the management rule to mitigate the effects of climate change.