Simulation du débit de la rivière Saint-Charles, première source d’eau potable de la ville de Québec

Abstract

Sur le bassin versant de la rivière Saint-Charles, il est nécessaire de mieux gérer l’eau, d’un point de vue quantitatif et qualitatif. Or la prise de décisions peut être aidée par la modélisation hydrologique. Ce travail porte sur la mise en place du modèle semi-distribué de qualité de l’eau SWAT (« soil and water assessment tool ») sur ce bassin versant urbain et relativement montagneux, et sur l’évaluation de sa capacité à simuler les débits. Cette première approche est comparée à deux autres, reposant pour l’une sur l’utilisation du modèle hydrologique global GR4J, et pour l’autre sur l’emploi d’un réseau de neurones. La quantité d’eau issue de la fonte de la neige, calculée ici par le module de fonte de SWAT, a été renseignée à ces deux autres modèles. Ce bassin présente par ailleurs de réelles difficultés pour ce type de modélisation, liées essentiellement au manque de données : quasi-absence d’information spatiale sur les précipitations et absence d’étude pédologique détaillée. Les résultats, globalement satisfaisants, montrent toutefois que la performance hydrologique résultant des trois approches est limitée par ces manques : celle utilisant SWAT davantage que les deux autres. Dans ce cas, les lacunes ne permettent pas d’utiliser le plein potentiel du modèle SWAT, dont la structure plus lourde devient un inconvénient dès que les données sont disponibles en quantité et en qualité insuffisantes pour en justifier l’exploitation, en opposition à GR4J et au réseau de neurones. Il semble donc incontournable, considérant l’importance stratégique du bassin versant de la rivière Saint-Charles pour l’approvisionnement en eau potable et le support aux activités récréatives et touristiques, que l’effort d’observation de ce territoire soit accru, afin d’y augmenter notamment les données climatologiques et pédologiques disponibles.