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The behaviour of migrating silver eels (Anguilla anguilla) was studied at 6 hydroelectric power-plants on the Gave de Pau river from 2007 to 2009. Nearly 200 eels were radiotracked along 60 km in highly variable hydrological conditions. Only 34% of the eels that were released in the upper part of the study area successfully passed the 6 power-plants. Depending on hydrological conditions, eels alternate motionless periods with periods of active migrations with speeds ranging from 0.05 km/h to more than 10km/h. Migratory activity and especially obstacles passage are largely influenced by hydrological conditions: though downstream movements were observed in river flows ranging from 25 m3/s to 530 m3/s, only 19% of obstacles passages have been observed when the river flow was inferior to the average discharge while half of the passages have occurred when the flow was superior to 2.3 times the average river discharge. A large majority (88%) of eel movements occurred during high river flows, mainly during the rising phase (73%). A model predicting obstacles passage was derived from those observations: the model assumes that obstacles passages are uniformly distributed among 5 river discharge classes: Q75; Q90; Q95; Q97.5; Q99. Regarding the time of the day, most passages occurred at twilight or at the beginning of the night (86% of passages from 5pm to 8 am, and 53% from 6pm to 12am). Fish passage routes were variable among obstacles and depending on hydrological conditions. On the whole, 66% of the observed passages have been carried out through spillways, 31% through the turbines, 2% through bypasses primarily designed for smolts and 1% through upstream fish passes. The passage route was largely influenced by three factors: (i) the ratio of spill flow to total river flow, (ii) the configuration of the water intake (e.g., position relative to the direction of the river flow) and (iii) the trashrack bar spacing. Passages through the turbines increase when the turbine flow increases, while passages by spillway are in a large majority when the turbine flow is inferior to 2/3 of the total river flow. Regarding the weir configuration, dams with strong inclination may favour fish guidance toward the intake canal while intake trashracks with narrow bar-spacing such as in Baigts (3cm) or Castetarbe (2.5cm) may limit fish passages through the turbines, although for those two sites10 to 21% of eels have still passed through the turbines. An escapement model was fitted to those observations: the model predicts the probability of eel escapement as a function of the ratio of spill flow to total river flow: P = exp (η)/(1+exp(η)) with: η = -2.4 + 5.77*(Qspill/Qriver) To conclude, on the basis of these results, several diagnostic tools were developed to assess the impact of hydroelectric power plants on migrating silver eels and to propose devices to mitigate those impacts., De 2007 à 2009 des expérimentations ont été menées sur les centrales hydroélectriques d’Artix, Biron, Sapso, Castetarbe, Baigts et Puyoo sur le Gave de Pau pour étudier le comportement de dévalaison de l’anguille argentée (Anguilla anguilla). Le comportement de 192 anguilles a été suivi par télémétrie sur 60 kms de rivière dans des conditions hydrologiques très variables. L’activité migratoire des anguilles est marquée par des phases de mouvements dont les vitesses varient de 0.05 km/h à plus de 10 km/h et des phases d’arrêts plus ou moins prononcés. Seules 34% des anguilles relâchées en amont des 60 kms de Gave ont franchi la totalité des 6 centrales hydroélectriques. L’activité migratoire est étroitement liée à l’hydrologie avec toutefois une plage de mouvement très large (de 26 m3/s à plus de 529 m3/s). La moitié des passages a lieu à des débits inférieurs à 188 m3/s (2.3 fois le module) et 25% ont lieu à moins de 120 m3/s (1.4 fois le module) et 19% pour des débits inférieurs au module. Les franchissements se concentrent en majorité (88%) lors des coups d’eau et plus spécifiquement lors des montées de débit (73%). Un modèle d’activité migratoire saisonnière a été proposé sur la base d’une équirépartition des déplacements entre 5 classes de débits Q75 ; Q90 ; Q95 ; Q97.5 ; Q99. Les déplacements des anguilles sont très majoritairement observés au crépuscule et en début de nuit (86% des passages entre 17h00 et 8h00 et 53% entre 18h00 et minuit). Les voies de franchissement utilisées aux centrales par les anguilles sont variables d’un site à l’autre et dans le temps. Globalement, 66% des franchissements ont été effectués par les évacuateurs de crue, 31% par les turbines, 2% dans les exutoires dédiés normalement au passage des jeunes saumons et 1% par les passes à poissons. La voie de franchissement utilisée par les anguilles varie fortement en fonction du rapport de débit entre débit total de la rivière et celui des évacuateurs, de la configuration de la prise d’eau (e.g., position par rapport aux écoulements) et de l’espacement des barreaux des grilles. Lorsque les rapports de débits sont en faveur de la prise d’eau, les anguilles franchissent l’ouvrage en passant par les turbines. Les passages par les évacuateurs deviennent majoritaires lorsque les débits du cours d’eau sont au moins 1.5 fois supérieurs à ceux turbinés par l’usine. L’inclinaison des seuils favorisera l’entraînement vers les canaux d’amenée. A l’inverse, les grilles à faible espacement inter-barreaux comme à Baigts (3 cm) et Castetarbe (2.5 cm) limiteront la pénétration des poissons vers les turbines. A noter, que dans ces deux cas, 10 à 21% des anguilles traversent encore le plan de grille. Une modélisation générale de l’échappement pour des centrales non équipées de grilles à faible espacement inter-barreaux a été proposée sur la base de (Qdev/Qtotal) (rapport débit déversé sur débit total du Gave) : P = exp (η)/(1+exp(η)) où : η = -2.4 + 5.77*(Qdev/Qtotal) Les résultats obtenus dans cette étude permettent de disposer d’outils de diagnostic pour évaluer les risques de dommages subis par les anguilles argentées lors de leur dévalaison au droit de centrales hydroélectriques.

Un programme de Recherche et Développement a été engagé depuis la signature en 2008 d’un accord-cadre entre l’ONEMA et les producteurs d’hydroélectricité (EDF, CNR, SHEM, France Hydroélectricité) regroupés au sein de l’UFE (Union Française de l'Électricité). Ce programme s’appuie sur 18 actions, dont une portant sur une meilleure connaissance du comportement et des rythmes de dévalaison de l’anguille et sur l’évaluation de l’impact des aménagements hydroélectriques à la dévalaison (impacts cumulés des aménagements sur un axe donné). La présente étude, constituant l’action nº6 de ce programme R&D, s’inscrit dans la continuité d’études effectuées sur le même cours d’eau, le Gave de Pau, depuis 4 ans (Subra et al., 2006, 2007, 2008 et Bau et al., 2008). Intégrant six ouvrages hydroélectriques (Artix, Biron, Sapso, Castetarbe, Baigts et Puyoo), elle a permis d’analyser les effets des paramètres du milieu, en particulier le débit, sur le déterminisme de la dévalaison et le franchissement des aménagements. L’analyse du comportement à l’approche des aménagements hydroélectriques et la détermination des voies de franchissement ont fait appel à la technique de télémétrie (radiopistage) qui a consisté à suivre les déplacements de 75 anguilles équipées d’émetteurs radio miniaturisés et de transpondeurs. Lors de cette étude 2008-2009, le taux d’échappement entre Artix et Puyoo (soit 6 obstacles) a été de 32% (7 poissons sur 22). Pour les anguilles relâchées à Gouze, le taux d’échappement entre Biron et Puyoo (soit 5 obstacles) a été de 60% (9 sur 15). Enfin, pour les anguilles relâchées à Orthez, le taux d’échappement entre Castetarbe et Puyoo (soit 3 obstacles) a atteint 100% (10 sur 10). La dévalaison des anguilles a été fortement influencée par les paramètres environnementaux, essentiellement le débit, prévalant au moment de la période de lâcher. Cette année, 75% des franchissements réalisés sur les 6 aménagements ont été effectués lors des 6 hausses majeures de débit totalisant 19% seulement du temps d’étude (~21 jours). Ces franchissements en période de forts débits se sont produits dans 83% des cas par le barrage. Seuls 25% des franchissements ont eu lieu hors coups d’eau, dont 54% par les turbines. Globalement, pour chaque aménagement étudié, le taux de franchissement reste important (supérieur à 91%). Les temps passés par les anguilles à l’amont immédiat des ouvrages avant leur franchissement varient entre individus et suivant l’aménagement. Ceux d’Artix, de Biron voire de Baigts demeurent les plus importants (temps médian : 8, 17 et 17 min respectivement ; temps moyen : 3, 2.5 et 1.5 jours). La voie de franchissement dépend fortement du débit du cours d’eau, des caractéristiques des usines (débit d’équipement) et de la configuration de la prise d’eau (e.g., position par rapport aux écoulements, espacement des barreaux des grilles). Comme lors des campagnes précédentes, des arrêts de migration définitifs (morts des individus) ou momentanés ont été constatés. Dans le cadre du programme R&D "anguille et ouvrages", le suivi de la dévalaison des anguilles entre Pau et Puyoo sera reconduit en 2009-2010.

L'étude, destinée à mettre au point des dispositifs de dévalaison permettant d'éviter le passage de l'anguille d'avalaison dans les turbines hydroélectriques fait suite à celle conduite depuis 1999 à l'usine d'Halsou (Nive). Cette première opération à Baigts (Gave de Pau 64) avait pour objectif d'analyser le comportement de l'anguille argentée devant l'aménagement hydroélectrique, de tester l'efficacité d'un exutoire de dévalaison de surface existant, déjà opérationnel pour les juvéniles de saumon Atlantique, et de poursuivre les techniques de prévision des périodes migratoires. 40 anguilles argentées ont été suivies par radiopistage après marquage interne par un émetteur miniaturisé. Le franchissement de l'aménagement s'effectue à 18% par l'exutoire de dévalaison, 60% par les turbines et 22% par les vannes et la passe à poissons de montée. L'efficacité de l'exutoire, moindre qu'à Halsou (55-65%) s'explique par la taille plus importante de l'aménagement et par le fait que seul un exutoire de surface a été mis en oeuvre alors qu'à Halsou il s'agissait d'une combinaison d'un exutoire de fond et de surface. Le comportement migratoire se confirme être essentiellement nocturne et influencé par le débit fluvial. L'analyse du comportement devant la prise d'eau de l'usine montre que les grilles (espacement de 3 cm) exercent sur l'anguille un « certain effet répulsif », ce qui permet d'être optimiste quant à la possibilité d'amélioration de l'efficacité de l'exutoire. La prévision des périodes de migration à l'aide d'enregistrement d'activité d'anguilles en captivité s'avère prometteuse mais non opérationnelle à ce jour, essentiellement du fait de la perturbation du comportement des individus par des parasitoses. Il est envisagé de poursuite l'étude en 2005 en testant simultanément l'efficacité d'un exutoire de fond (site de Baigts) ainsi que l'effet répulsif d'une grille plus fine (2.5 cm) à l'usine de Castetarbe située en amont de Baigts.

The efficiency of the ongoing fish lift installed at Baigts hydroelectric power plant on the Pau River was assessed. The present study consisted in (i) trapping all fish entering the fishpass to test its comprehensive functioning and (ii) monitoring small-scale movements of radio-tagged salmon nearby the obstacle to specify its impact both in terms of proportions of upstream passages and migration delays. Sampling sizes especially for shad, lamprey and eel did not account for their abundance in the Pau River as field sampling starting nearly to the end of the migration period for both shad and lamprey and because of a selective bar-spacing effect of the trapping device on eel. For salmon, its abundance in the Pau River was found to attain a minimum of 400 specimens. A deep under-standing of salmon behaviour at the two different fish passes of Baigts and Castetarbe plants let then suppose that only sustained incursions and presence duration of fish near the fish pass entrance might most likely significantly enhance successful upstream passages., L'objet de l'étude était l'évaluation de l'efficacité du futur ascenseur à poissons de Baigts sur le gave de Pau. Cette étude a consisté d'une part à piéger l'ensemble des poissons s'engageant à l'intérieur du dispositif afin de vérifier le bon fonctionnement général de la passe et d'autre part à suivre les déplacements de saumons radiomarqués au niveau de l'aménagement afin de déterminer précisément l'impact de l'ouvrage en terme de % de franchissement et de durée de blocage. Le piégage a permis d'estimer l'abondance du saumon sur le gave de Pau qui est au minimum de 400 poissons. Une bonne connaissance du comportement du saumon au niveau de l'aménagement ainsi que la possibilité de comparer le comportement des poissons à Baigts et Castetarbe, laissent à penser que seule une augmentation des incursions et des temps de stationnement au niveau du dispositif de franchissement peut permettre d'améliorer de façon notable la franchissabilité de l'ouvrage.

The efficiency of the ongoing fish lift installed at Baigts hydroelectric power plant on the Pau River was assessed shortly after building of the lower part of the pass in spring 2000. The present study consisted in (i) trapping all fish entering the fishpass to test its comprehensive functioning and (ii) monitoring small-scale movements of radio-tagged salmon nearby the obstacle to specify its impact both in terms of proportions of upstream passages and migration delays. From 14/06 to 03/12/2000, 5,305 fish from 26 different fish species including 6 diadromous migratory species were trapped, among which 19 allis shad, 1 twaite shad, 59 lamprey, 26 eel, 55 sea trout and 257 Atlantic salmon. Sampling sizes especially for shad, lamprey and eel did not account for their abundance in the Pau River in 2000 as field sampling starting nearly to the end of the migration period for both shad and lamprey and because of a selective bar-spacing effect of the trapping device on eel. For salmon, its abundance in the Pau River was found to attain a minimum of 300 specimens in 2000. Radio-tracking of 28 returning adult salmon gave evidence of a significantly improved upstream passing of the obstacle. The rates of upstream passage averaging 34% in the period 1995-1997 increased up to 50% to 80% in 2000 which may be partly attributed to increased fishpass attractivity. Nevertheless, considering the migration delays still too long (median blockade: 53 days; min.: 0.4 day; max.: 137 days) and also the position of the obstacle on the river, located further downstream of major spawning grounds, the efficiency of such a fish pass has yet to be improved so as to make the hydroelectric power plant of Baigts compatible with strategies for restoring Atlantic salmon stocks on the Pau River. A deep under-standing of salmon behaviour at the two different fish passes of Baigts and Castetarbe plants let then suppose that only sustained incursions and presence duration of fish near the fish pass entrance might most likely significantly enhance successful upstream passages. In the present plant configuration with the fish pass located on the left bank, i.e. on the opposite side from the tailrace, it was found that increasing fish presence in the immediate vicinity of the fish pass indeed required increasing spillage from the dam. From in situ experiments it was shown that for maximum turbine discharges of less than 40 m3/s, from 40 m3/s to 60 m3/s and greater than 60 m3/s, dam flow discharges of respectively 7.5 m3/s, 9.5 m3/s and 11.5 m3/s would probably highly increase the attractivity of the left bank., L'objet de l'étude était l'évaluation de l'efficacité du futur ascenseur à poissons de Baigts sur le gave de Pau dont la construction de la partie basse s'est achevée au printemps 2000. Cette étude a consisté d'une part à piéger l'ensemble des poissons s'engageant à l'intérieur du dispositif afin de vérifier le bon fonctionnement général de la passe et d'autre part à suivre les déplacements de saumons radiomarqués au niveau de l'aménagement afin de déterminer précisément l'impact de l'ouvrage en terme de % de franchissement et de durée de blocage. Le piégage en 2000 a permis, pour la première fois, d'estimer l'abondance du saumon sur le gave de Pau qui est au minimum de 300 poissons. Une bonne connaissance du comportement du saumon au niveau de l'aménagement ainsi que la possibilité de comparer le comportement des poissons à Baigts et Castetarbe, laissent à penser que seule une augmentation des incursions et des temps de stationnement au niveau du dispositif de franchissement peut permettre d'améliorer de façon notable la franchissabilité de l'ouvrage.

The behaviour of 19 radiotagged adult Atlantic salmon (Salmo salar L.) was studied during the summer and autumn of three successive years (1995 to 1997) in the vicinity of the Baigts hydroelectric plant. Most of the time, the fish stayed away from the dam. Visits to the site and the time which they remained downstream were generally short lived (less than 1 hour), with the fish generally being within 300 m downstream from the plant. When fish were absent for a longer time i. e. more than 6 hours, they were often observed in a pool located between 500 m and 1.2 km downstream from the obstacle. Behavioural rythmicity of fish was pointed out : they approached the plant mainly at dawn and were more present and active during the day. Mean daily temperature and turbine discharge influenced salmon behaviour in the vicinity of the plant. Fish were more often found approaching the plant when the temperature was higher than 16°C but stayed less time in the vicinity of the dam. Presence of fish in the tailrace and at the dam was influenced by temperature and by operation of the hydroelectric power plant with fish being less present in the tailrace when temperature exceeded 20°C and more present at the dam when the turbine discharge was lower than 50 m3/s. Studies revealed that the plant impeded the upstream migration of salmon with fish being delayed up to 137 days and only a small percentage (34%) being able to pass over the obstacle. The location of the fish pass, at the opposite side of the tailrace, was not responsible for its poor efficiency since all fish were monitored near the entrance. The conditions encountered by fish at the entrance of the fish pass were not optimal with most of the visits lasting less than 5 minutes. Moreover, only 0.86% of the visits resulted in fish moving into the pass., Le comportement de 19 saumons adultes (Salmo salar L.) a été étudié au niveau de l'aménagement hydroélectrique de Baigts à l'aide de la technique de radiotélémétrie lors de trois expérimentations menées en été et en automne de 1995 à 1997. La majorité des poissons a stationné bien à l'aval de l'obstacle au cours de leur blocage. Les durées de présence en continu sur le site et les départs à l'aval étaient généralement inférieurs à 1h, les poissons se repliant au maximum à 200-300 m à l'aval de l'ouvrage avant de se présenter de nouveau sur le site. Lors de replis de durées plus importantes, généralement supérieures à 6 h, les poissons stationnaient principalement dans un profond s'étendant de 500 m à 1.2 km de l'obstacle. Les départs du site se produisaient plutôt au crépuscule et les retours au pied de l'obstacle préférentiellement à l'aube, révélant une rythmicité comportementale des poissons au cours du nycthémère. Les températures moyennes journalières de l'eau et les débits turbinés au niveau de l'usine ont eu une influence sur les présences des poissons au niveau de l'obstacle. Les saumons se présentaient plus souvent mais stationnaient moins longuement au pied de l'aménagement lorsque les températures étaient supérieures à 16°C. Les présences des poissons dans le canal de fuite étaient nettement réduites pour des températures supérieures à 20°C tandis que le stationnement au pied du barrage était plus important pour un fonctionnement réduit (débits turbinés inférieurs à 50 m3/s) de l'usine. Les études ont mis en évidence l'impact important de l'aménagement sur la migration anadrome des saumons, en regard notamment des durées de blocage importantes induites par l'aménagement (jusqu'à 137 jours) et du faible nombre de poissons (34%) qui ont réussi à passer à l'amont. L'emplacement de l'entrée du dispositif de franchissement, située pourtant à l'opposé du canal de fuite, ne peut être tenue pour seul responsable, tous les poissons s'étant présentés de nombreuses fois au pied de la passe. Les conditions rencontrées par les poissons au niveau de l'entrée de la passe n'ont pas paru optimales, les saumons stationnant le plus souvent moins de 5 minutes devant l'entrée du dispositif de franchissement lors de chaque incursion. De plus, les poissons ont eu des réticences à s'engager à l'intérieur du dispositif, 0.86% seulement des incursions au niveau de la passe étant suivies d'une entrée dans le dispositif.

Experiments to quantify the efficiency of fish pass installation., Un dispositif de dévalaison, de conception ancienne, a été testé à la centrale hydroélectrique de Braigts avant de proposer tout aménagement nouveau qui présenterait des travaux importants. L'efficacité de l'exutoire a été évaluée par l'utilisation d'un dispositif de détection de poissons marqués à l'aide de transpondeurs (marques magnétiques passives), installé dans le couloir de dévalaison. Le suivi par radiopistage de 18 individus a confirmé le manque d'efficacité du dispositif de dévalaison. L'amélioration de l'efficacité de cet exutoire ne pourra se faire sans la réalisation de modifications importantes dont notamment l'augmentation significative du débit dans l'exutoire et la mise en place de pré-grilles à espacement plus réduit.