Cartographie des courbes de conséquence - BV du Haut Saint-François

Cartographie des courbes
de conséquences
BV du Haut-Saint-François
Colloque Géomatique 2009

Montréal, les 21 et 22 octobre 2009

Stéphane Comtois, analyste en géomatique

Plan de la présentation

Centre d’expertise hydrique du Québec (CEHQ)
Description du projet
Logiciels utilisés
Secteur à l’étude
Informations recueillies
Modélisation hydrodynamique
Cartographie des zones inondées pour différentes élévations
Conclusion

www.cehq.gouv.qc.ca

Centre d’expertise hydrique du Québec
(CEHQ)

Agence du ministère du Développement durable, de l’Environnement
et des Parcs du Québec, créée en avril 2001 :

210 employés (ingénieurs, professionnels, techniciens, personnel
administratif);

Mission : Gérer le régime hydrique du Québec avec une
préoccupation de sécurité, d’équité et de développement durable.

www.cehq.gouv.qc.ca

Centre d’expertise hydrique du Québec
(CEHQ)
Principaux mandats :

Exploiter les stations hydrométriques publiques du Québec;
Exploiter quelque 800 barrages publics;
Contribuer à la régularisation des bassins hydrographiques
limitrophes du Québec (Saint-Laurent, Grands Lacs et Outaouais);
Voir à l’application de la Loi sur la sécurité des barrages qui vise
quelque 5 575 barrages du Québec;
Fournir un soutien aux municipalités dans la détermination des
zones inondables et des moyens de lutte contre les inondations;
Assurer la gestion foncière du domaine hydrique de l’État;
Fournir en matière d’hydrologie et d’hydraulique l’expertise
nécessaire au soutien des activités du Ministère.

www.cehq.gouv.qc.ca

Description du Projet

• La cartographie des courbes de conséquences consiste en la
modélisation hydrodynamique et la cartographie du système
hydrique d’un bassin versant.

• Le but est de fournir à différents intervenants (sécurité civile,
municipalités, gestionnaires d’ouvrages) des outils supplémentaires
afin de les appuyer et de les supporter dans leurs différentes
tâches.

• Le secteur choisi pour lancer le projet, est le bassin versant du
Haut-Saint-François.

Description du Projet

Le réseau hydrographique du
bassin versant est caractérisé
par la présence de deux
réservoirs en tête du bassin.

On y trouve également un lac
dans le secteur modélisé,
ainsi qu’un affluent important.

Les logiciels utilisés

Hec-RAS

Hec-Geo-RAS
Terrain

Arc GIS Survol laser
Survol laser Relevés terrain
Relevés terrain Relevés terrain
Relevés terrain Étude
aéroporté ou autre (bathymétrie) (niveau d’eau et débit)
(niveau d’eau et débit)
aéroporté ou autre (bathymétrie) de
zones
Modélisation et simulation numérique inondables
(HEC-RAS)
Réalisation du fichier HEC-RAS
Réalisation du fichier HEC-RAS Calage du modèle Hec-Ras
Calage du modèle Hec-Ras

ARC-GIS et HEC-GeoRAS
Modèle numérique de terrain avec
Modèle numérique de terrain avec
laser aéroporté et relevés en rivière
laser aéroporté et relevés en rivière
(fichier TIN ou GRID)
(fichier TIN ou GRID)
Débits à simuler
Débits à simuler
Résultats (niveau d’eau)
Résultats (niveau d’eau)
du modèle HEC-RAS
du modèle HEC-RAS Prévision des débits
Prévision des débits
(si disponible)
(si disponible)
Cartographie de la zone inondée
Cartographie de la zone inondée

Logiciels utilisés
HEC-RAS est un modèle hydrodynamique à 1-D qui permet de simuler des
écoulements en régime non permanent.
Plusieurs données sont requises pour élaborer le modèle :

Données de terrain permettant d’obtenir la géométrie des rivières à l’étude;
Des conditions à chacune des limites (amont et aval) du système.

Riv_des_Anglais_jonction_avec_Noire
.085 .05 .085
54 Legend

Ground
53
Bank Sta

52
Elevation (m)

51

50

49

48

47
0 20 40 60 80 100 120
Station (m)

Logiciels utilisés

• Hec-GeoRAS est une extension conçue
pour être utilisée avec ArcGIS et HEC-
RAS.

• Permet de réaliser un fichier de données
géométriques terrain de la rivière et de les
importer dans HEC-RAS.

• Une fois la modélisation hydrodynamique
du cours d’eau terminée, les résultats
peuvent être réimportés dans ArcGIS à
l’aide de HEC-GeoRAS. Cela permet
d’obtenir la cartographie des zones
inondées à un débit donné.

Logiciels utilisés

• ArcGIS est un ensemble de logiciels SIG réalisé par la société
ESRI.

Plan de la présentation

Centre d’expertise hydrique du Québec (CEHQ)
Description du projet
Logiciels utilisés
Modélisation hydrodynamique des rivières
Saint-François et au Saumon
Cartographie des zones inondées pour différentes élévations
Conclusion

www.cehq.gouv.qc.ca


Barrage amont

Modèle numérique de terrain
(survol laser aéroporté)

Barrage central
Modèle numérique de terrain
(survol laser aéroporté +
sections transversales)
Barrage aval


Relevés bathymétriques

5 campagnes de mesures de niveaux d’eau

Relevé photographique en période de crue

Survol laser aéroporté sur l’ensemble du secteur

Modèle 1-D HEC-RAS

Variation du niveau d’eau de 1.10 m

Pour ce cas, 3 conditions aux limites sont nécessaires.

Barrage amont

Hydrogramme
de débits

Hydrogramme
de niveaux Hydrogramme
de débits

Barrage aval


Description des trois conditions :

Conditions amont sur le cours d’eau principal : Débits sortant du barrage
influencés par l’ouverture des vannes et du niveau d’eau en amont du
barrage.

Condition aval sur le cours d’eau principal : Niveaux d’eau au barrage
situé en aval.

Condition amont sur l’affluant : Débit de la rivière provenant d’une station
hydrométrique.

Cartographie
3 élévations d’illustrées :
• 243.90 m
• 244.15 m
• 244.28 m

Cartographie
Niveau maximum
d’exploitation: 248.74 m.

Cartographie

Zone maximale inondée: orangée.

Conditions:
QCours d’eau principal : 150 à 200 m³/s
QAffluant : 50 à 215 m³/s

Cartographie

Quantité d’eau sur l’étendue de la
zone maximale inondée.

Cartographie
Dans les mêmes conditions :
• Cartographie maximale inondée en
rouge;
• Cartographie de la zone inondée par
un minimum de 10 cm d’eau;
• Cartographie de la zone inondée par
un minimum de 30 cm d’eau.

Cartographie
Tableau comparatif

Immeubles recevant de Immeubles recevant un Immeubles recevant un
Description
l’eau minimum de 10 cm d'eau minimum de 30 cm d'eau

Autres immeubles
13 4 3
résidentiels
Logement 15 6 4
Chalet 40 21 5
Culturelle, récréative et de
1 1 1
loisirs

Production et extraction de
2 2 2
ressources naturelles

Immeubles non exploités
14 8 5
et étendues d’eau

Total 85 42 20

Cartographie
Tableau comparatif

Immeubles recevant Immeubles recevant un Immeubles recevant un
Description
de l’eau minimum de 10 cm d'eau minimum de 30 cm d'eau

Total 85 42 20

Si nous analysons les données du tableau précédent :

• il y a 85 propriétés de touchées;
• 42 reçoivent un minimum de 10 cm d’eau;
• 20 reçoivent plus de 30 cm d’eau.

Les conséquences sont donc élevées pour 20 propriétés.

Conclusion

• Les courbes de conséquences sont un autre bel exemple de la
collaboration entre ingénieurs et géomaticiens.

• À l’origine des courbes de conséquences, nous avions développé le
Projet Caterine (CArtographie en TEmps Réel des zones
Inondables et des Niveaux d’Eau).

• Maintenant, à partir des prévisions météorologiques, des prévisions
de débits et des simulations, nous pouvons produire des cartes des
zones inondables.

Participants au projet

• Isabelle Dionne, étudiante en génie des eaux

• Jean Francoeur, ing., M. Sc.

• Stéphane Comtois, analyste en géomatique

Merci !
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