Cadre de référence

Risques pour les poissons liés aux installations de turbines à très faible hauteur de chute

Examen par les pairs régional - Région de l’Ontario et des Prairies

Du 5 au 6 decembre 2023

Virtuel

Président : Jon Midwood

Contexte

Parmi les principales préoccupations liées à la production d’énergie hydroélectrique figurent les blessures et la mortalité des poissons qui traversent les turbines lors d’un passage en aval intentionnel ou non (Algera et al. 2020). Il existe un certain nombre de mécanismes par lesquels les poissons peuvent être blessés ou tués à la suite d’un passage (entraînement) dans les turbines, y compris les changements de pression rapides et extrêmes, la cavitation, le stress, les collisions, les turbulences et le broyage (Čada 2001). C’est pourquoi les développeurs travaillent depuis des décennies à la mise au point de turbines qui intègrent des caractéristiques les rendant moins dangereuses pour les poissons entraînés (Fraser et Deschenes 2007, Foust et al. 2011). Pour déterminer si une turbine est effectivement « respectueuse des poissons », il faut non seulement quantifier le taux de mortalité, mais aussi tenir compte d’une série d’effets sublétaux (Ferguson et al. 2006). Les plans de surveillance actuels pour une gamme de types de turbines consistent généralement à marcher périodiquement en aval de la turbine pour observer la présence de poissons morts, et ce niveau de surveillance peut ne pas fournir d’informations fiables quant au risque pour les poissons.

De nouvelles technologies de turbines sont proposées pour les infrastructures nouvelles et existantes (déversoirs, barrages non hydroélectriques), lesquelles doivent encore être évaluées afin de déterminer leur innocuité pour les poissons (Cooke et al. 2011) et la possibilité de les utiliser au Canada (RNCan 2018). Les barrages de basse chute (moins 15 m) sont étudiés en tant qu’option viable de production d’énergie hydroélectrique et pourraient ajouter de 5 à 10 GW d’énergie (Tung et al. 2007) au bouquet énergétique du pays, soit environ 10 % de la puissance installée de 82,3 GW du Canada (IHA 2022). La technologie de turbine à très faible hauteur de chute est une technologie hydroélectrique unique et rentable développée pour fonctionner avec une hauteur de chute inférieure à 5 mètres et a une capacité pouvant aller jusqu’à 500 kW. Une turbine à très faible hauteur de chute récemment construite (2016) sur la rivière Severn, en Ontario, offre un site unique pour la première étude de cette nouvelle technologie au Canada. L’installation de turbines à très faible hauteur de chute sur la rivière Severn a été appuyée par RNCan en tant que site de démonstration en vue de présenter une source d’électricité propre et fiable à faibles répercussions, qui permet de réaliser d’importantes économies sur le plan des travaux de génie civil grâce à sa conception modulaire.

Le Programme de protection du poisson et de son habitat (PPPH) du MPO cherche à obtenir des avis scientifiques afin de déterminer si cette technologie peut effectivement être considérée comme respectueuse des poissons pour les taxons et les systèmes canadiens. En utilisant la télémétrie acoustique, des tests de passage de poissons et des capteurs conçus pour enregistrer les conditions subies par les poissons lorsqu’ils passent à travers les turbines, les scientifiques du MPO ont cherché à quantifier directement le risque global d’entraînement, de blessure et de mortalité immédiate ou à retardement pour la communauté de poissons résidente à l’installation de turbines à très faible hauteur de chute de Wasdell Falls (rivière Severn, en Ontario). Ces travaux visent à fournir des avis scientifiques au PPPH afin de mieux comprendre l’innocuité de cette technologie pour les poissons et d’aider à examiner d’autres projets d’installation de turbines à très faible hauteur de chute.

Objectifs

1. Déterminer le risque global que représente l’installation de turbines à très faible hauteur de chute à Wasdell Falls pour la communauté de poissons résidente;
2. Déterminer le niveau et le type de surveillance requis pour les futures installations;
3. Déterminer les incertitudes et les lacunes en matière de connaissances et, s’il y a lieu, formuler des recommandations au sujet des renseignements, des études, de la surveillance, des données supplémentaires, etc. nécessaires pour mieux évaluer les répercussions possibles des installations de turbines à très faible hauteur de chute sur les communautés de poissons du Canada.

Publications prévues

• Réponse des Sciences

Participation prévue

• Pêches et Océans Canada (Sciences, Programme de protection du poisson et de son habitat)
• Milieu universitaire
• Autres experts invités

Références

• Algera, D.A., Rytwinski, T., Taylor, J.J., Bennet, J.R., Smokorowski, K.E., Harrison, P.M., Clarke, K.D., Enders, E., Power, M., Bevelhimer, M.S., and Cooke, S.J. 2020. What are the relative risks of mortality and injury for fish during downstream passage at hydroelectric dams in temperate regions? A systematic review. Environmental Evidence 9: 1–36.

  Čada, G.F. 2001. The development of advanced hydroelectric turbines to improve fish passage survival. Fisheries 26: 14–23.

  Cooke, S.J., Hatry, C., Hasler, C.T., and Smokorowski, K.E. 2011. Literature review, synthesis and proposed guidelines related to the biological evaluation of “fish friendly” very low head turbine technology in Canada. Can. Tech. Rep. Fish. Aquat. Sci. 2931: v + 33 p.

  Ferguson, J.W., Absolon, R.F., Carlson, T.J., and Sandford, B.P. 2006. Evidence of delayed mortality on juvenile pacific salmon passing through turbines at Columbia River dams. Trans. Amer. Fish. Soc. 135: 139-150.

  Foust, J., Hecker, G., Li, S., and Allen, G. 2011. “Fish-Friendly” Hydropower Turbine Development and Deployment: Alden Turbine Preliminary Engineering and Model Testing. 2011 Technical Report. Electric Power Research Institute (EPRI), Palo Alto, CA and U.S. Department of Energy, Washington, DC. xxviii + 253 p.

  Fraser, R., Deschênes, C., O’Neil, C., and Leclerc, M. 2007. VLH: Development of a new turbine for Very Low Head sites. Proc. 15th Waterpower 10: 1–9.

  IHA (International Hydropower Association). 2022. 2022 Hydropower Status Report: Sector Trends and Insights. International Hydropower Association, London, UK. 48 p.

  NRCan (Natural Resources Canada). 2018. Wasdell Falls Hydro Power Project. (accessed January 2021).

  Tung, T.P., Huang, J., Handler, C., and Ranjitkar, G. 2007. Better Turbines for Small Hydro. Hydro Review Magazine, March 2007. (accessed January 2021).