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Worldwide, obstructions on watercourses have interfered with migratory pathways of fish species, reducing life-cycle success and often eliminating diadromous fish species altogether from river basins. Over the last century, efforts to mitigate these effects were initially directed at developing fishways for upstream, high-value migrant adult salmon. In more recent years, efforts have turned to developing fishways for other species. Results of past research suggest that the development of effective fishways requires biological knowledge of fish behaviour when encountering variable flows, velocity and turbulence, combined with hydraulic and civil engineering knowledge and expertise to develop facilities that provide appropriate hydraulic conditions that fish will exploit. Further, it often requires substantial financial resources for biological and hydraulic testing as well as engineering design, particularly where prior knowledge of the behaviour of target fish species does not exist. Where biological or engineering knowledge (or both) is absent, development of effective passage facilities must take on a trial and error approach that will almost certainly require years to attain success. Evaluations of existing adult and juvenile fish passage facilities, where they have been carried out, suggest that migrant fish reject areas with hydraulic conditions they determine unsuitable. Even well designed fish ladders or nature-like bypass channels for upstream migrants, even those with good attraction flows, will fail if incorrectly sited. Although progress has been made, developing successful installations for downstream migrants remains much more difficult, probably because downstream fish move with the flow and have less time to assess cues at entrances to any bypasses that they encounter. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.

L'effet de la canicule de l'ete 2003 en France sur quatre especes de poissons migrateurs diadromes (le saumon Atlantique - Salmo salar , l'alose - Alosa alosa , l'anguille - Anguilla anguilla et la lamproie marine - Petromyzon marinus ) de la Garonne et de la Dordogne est analyse a partir des donnees de passage des migrateurs dans deux stations de comptage et a partir de diverses observations realisees lors de cette episode caniculaire. La station de comptage de la Garonne (Golfech) est situee a proximite immediate des rejets d'une centrale nucleaire alors que celle de la Dordogne est indemne de rejets thermiques. L'episode caniculaire s'est traduit par des modifications des rythmes saisonniers de migrations, des modifications des migrations annuelles et par des mortalites variables selon les especes considerees. La similarite des phenomenes sur la Garonne et la Dordogne laisse a penser que l'effet des rejets thermiques de la centrale nucleaire a ete faible, voire inexistant.

Downstream fish passage technology is much less advanced than it is for upstream fish passage facilities. This is simply due to the fact that efforts to re-establish free movement for migrating fish began with the construction of upstream fish passage facilities, and that downstream migration problems have only been recognised and addressed more recently. It is also because it is much more difficult and complex to develop effective facilities for downstream migration. This situation is not restricted to France, since as yet, no country has found satisfactory solutions for downstream migration problems, especially where large installations are involved (EPRI, 1994).

All species move about within the river catchment, but this migratory activity is of varying importance to the success of their life cycle. In species such as pike (Esox lucius), brown trout (Salmo trutta fario) and lake trout (Salmo trutta trutta), the zones that are essential for successive phases of the life cycle are very distinct and often separated by large distances. Migratory needs are strong in order to maintain healthy and successful populations. These needs are less pronounced in other species such as bleak or roach, but it is necessary nevertheless to maintain the circulation of individuals between reaches in order to avoid reproductive isolation.

Deux experimentations ont ete conduites en 1995 et 1998 au niveau de la prise d'eau de l'amenagement hydroelectrique de Bedous sur le Gave d'Aspe afin de tester l'efficacite d'un exutoire de devalaison pour smolts de saumon atlantique (Salmo salar L.). Le dispositif de devalaison est situe en rive droite a proximite immediate du plan des grilles. Le debit moyen alimentant l'exutoire a varie au cours de l'etude de 0,4 m 3 /s a 1,2 m 3 /s ce qui correspond a 1,6 % a 4,3 % du debit turbine. L'efficacite du dispositif a ete evaluee grâce a la technique de marquage-recapture. Le comportement des smolts dans le canal d'amenee a ete suivi par radiotelemetrie. L'efficacite de l'exutoire (moyenne : 17 %) s'est revelee tres faible en 1995 a cause de conditions hydrauliques defavorables. Un mur deflecteur a ete mis en place en 1997 afin de modifier l'ecoulement dans le canal et ameliorer le guidage des poissons vers l'entree du dispositif de devalaison. L'efficacite de l'exutoire est passee a 55 %. Le comportement des poissons a l'amont immediat des grilles de prise d'eau est tres dependant des conditions hydrodynamiques dans le canal d'amenee. L'efficacite de l'exutoire semble croitre avec la longueur des poissons, la proportion des classes de taille inferieures a 19 cm etant plus faible sur les poissons pieges que sur les poissons lâches. Cette selection est tres certainement liee a 'espacement relativement important des barreaux des grilles de la prise d'eau (30 mm) qui malgre le courant tangentiel au plan de grilles demeurent plus permeables aux individus les plus petits. L'eclairage de l'entree de l'exutoire ne parait pas avoir d'influence sur les deplacements des poissons radiomarques dans le canal d'amenee, le facteur hydraulique etant preponderant. Il modifie cependant les rythmes de passage des poissons par l'exutoire.

Une experimentation a ete conduite en 1996 au niveau de l'amenagement hydroelectrique de St. Cricq (gave d'Ossau) dans le but de tester deux dispositifs de devalaison destines a eviter le passage dans les turbines des smolts de saumon atlantique (Salmo salar L.). Le premier, localise au barrage, consiste en une barriere acoustique repulsive destinee a detourner les smolts vers un clapet de decharge. Le champ sonore, genere par 16 emetteurs immerges, est dans la gamme de frequence 100-600 Hz avec un niveau sonore maximal de 120-130 dB. Le deuxieme dispositif, localise a l'usine, consiste en un exutoire de surface situe en rive, a proximite immediate de la grille de prise d'eau. L'efficacite des deux dispositifs a ete evaluee par marquage-recapture et le comportement des smolts a ete suivi par radiotelemetrie. Les passages de smolts par le clapet du barrage varient de 20 % a 60 % ; cette efficacite resulte essentiellement du debit eleve transitant par le clapet. Les tests effectues avec et sans barriere acoustique n'ont mis en evidence aucun effet significatif du champ sonore. L'efficacite de l'exutoire du bassin de mise en charge est d'environ 80 %. La faible largeur de la prise d'eau (11 m), le faible espacement des barreaux de la grille de prise d'eau (2,5 cm), les conditions hydrauliques devant la grille qui guident rapidement les poissons vers l'entree de l'exutoire, et la configuration de l'entree de l'exutoire qui cree un ecoulement a faible gradient de vitesse peuvent expliquer l'efficacite elevee de ce dispositif.

After a brief reminder of the reasons why migrating fish need to move freely up and down rivers, this article describes current techniques in the area of upstream fish passage facilities, emphasising the value and limitations of each type: poll-type fishways, fish locks and lifts, by pass channels and preliminary weirs. The authors then define what is meant by efficiency in this context, before going on to describe fishway monitoring methods. The second part of the article reviews current knowledge on dowstream fish migration through hydropower stations, focusing on damage caused by fish passing through turbines or by spillways, and on the design of facilities (physical and behavioural barriers) used to prevent fish from entering water intakes. The study highlights surface bypasses which have been used successfully to guide migrating fish safely past existing water intakes. The authors conclude by emphasising that whatever the facilities used, small-scale hydropower stations virtually always have some impact on migratory fish populations, especially when a series of installations along their migratory route causes the impact to become cumulative.

Alors qu'avec la nouvelle loi sur I'eau du 3 janvier 1992, le cadre legislatif oriente les differents acteurs de I'eau vers des procedures de concertation, on constate le manque d'outils operationnels pour la mise en place localement de telles demarches. Ce n'est pourtant pas une tâche aisee dans la mesure ou les relations entre les usagers sont souvent conflictuelles, notamment en situation de penurie. La sensibilisation de ces acteurs aux besoins des uns et des autres, etape indispensable pour mener a bien le dialogue, requiert donc un effort en matiere de communication. Dans ce contexte, la Direction des Etudes et Recherches (DER) d'EDF developpe depuis 1991 un outil informatique d'aide a la gestion integree de la ressource en eau : le logiciel AGIRE. La premiere version de ce logiciel (version 1 .O) est aujourd'hui achevee : il s'agit d'une version monodimensionnelle, en mode permanent et a pas mensuel. Cet outil se presente sous la forme d'un logiciel interactif, facilement utilisable pour un non initie, et qui permet au gestionnaire de visualiser les consequences, a la fois sur le milieu aquatique et sur la satisfaction des usagers, de differents scenarios d'amenagement et de gestion du bassin. Ces scenarios peuvent porter sur le niveau de developpement ou d'equipement des usages agricoles, industriels ou domestiques, sur les schemas de circulation d'eau (lâchers de barrages amont, transfert d'eau entre rivieres,..), sur les contraintes environnementales (debit de salubrite par exemple), sur les aleas climatiques ... Cet outil informatique, qui fonctionne sur station de travail, est bâti autour : – d'un outil de simulation reposant sur une bibliotheque de modeles numeriques; – d'un outil de visualisation developpe a partir du systeme d'information geographique ARC INFO. Une premiere application sur deux rivieres du Sud-Ouest de la France (Gave de Pau et Echez), realisee dans le cadre d'une convention entre EDF-DER, l'Agence de I'Eau Adour-Garonne, le Ministere de l'Environnement et l'Institution Interdepartementale pour l'Amenagement Hydraulique du Bassin de l'Adour, est operationnelle a l'Agence de I'Eau Adour-Garonne. Quelques exemples de resultats de scenarios (augmentation des surfaces irriguees, amelioration du rendement des stations d'epuration existantes, hypothese d'un transfert d'eau entre rivieres en periode estivale) permettent d'illustrer l'utilisation possible de la version 1.0 du logiciel AGIRE.

In the first part of this paper, the present state of design of fishways is reviewed, focusing on the interest and the limits of each type of fish facility. The second part deals with downstream migration problems at hydroelectric powerplants: fish damage in spillways and hydraulic turbines and design of fish screening and other diversionary techniques used to prevent entry of downstream migrant into intakes.

Le comportement de remontee de sept saumons atlantiques a ete observe en aval d'un ecran electrique repulsif implante dans le canal de fuite d'une usine hydroelectrique situee sur la Nive a 20 km de la mer. Le suivi des saumons par la technique du radiopistage montre qu'ils ne restent pas bloques en position d'attente devant l'ecran et ne devalent pas d'une facon importante apres avoir subi l'effet du champ electrique. Bien qu'il existe une individualite tres marquee dans les mouvements migratoires, il n'a pas ete constate de difference sensible entre le comportement des saumons repousses par l'ecran et ceux qui ont vagabonde dans la basse Nive sans avoir penetre dans la zone d'action de l'ecran. L'efficacite repulsive de l'ecran a ete confirmee. Par ailleurs, on a observe un ralentissement important de l'activite des saumons dans la basse Nive pendant la periode estivale et des remontees rapides vers les zones de frayeres lors des coups d'eau d'automne.

Depuis 1971, annee de mise en service de l'amenagement hydroelectrique de Golfech sur la Garonne, le passage de l'alose (alosa alosa) et des autres especes migratrices a l'amont de I'ouvrage etait tres limite voire impossible. Dans cet article, les auteurs rapportent les principaux criteres utilises pour le dimensionnement d'un ascenseur a poissons implante au droit de l'usine de Golfech. Sa conception est directement inspiree de celle de I'ascenseur a poissons du barrage de Holyoke sur la riviere Connecticut (USA). Deux modeles hydrauliques ont ete utilises pour choisir la situation des entrees et optimiser I'attractivite de I'ouvrage et les conditions hydrodynamiques dans la partie basse du dispositif. L'ascenseur a ete construit en 1986-1987. Les poissons migrateurs sont attires dans un grand bassin de stabulation par un debit d'attrait et pieges a I'aide d'une grille articulee jouant e role de nasse anti-retour. Cette grille, mecanisee et montee sur un chariot, sert egalement a pousser les poissons au-dessus d'une cuve situee a l'extremite amont du bassin de stabulation. Le debit d'attrait est injecte au travers de grilles verticales situees a l'amont de la cuve et sur les parois laterales du bassin de stabulation. Les poissons, remontes dans la cuve, sont deverses dans un canal de transfert qui leur permet de rejoindre le canal d'amenee de I'usine. L'ascenseur a poissons a ete controle en 1987 et 1988 a l'aide d'un dispositif de comptage video automatise de facon a en tester l'efficacite, a valider certains criteres utilises pour sa conception et a acquerir des informations sur les caracteristiques migratoires des differents especes. Au cours des premieres annees de controle, 25 especes ont emprunte le dispositif et de 14 000 a 66 000 aloses par an ont ete comptabilisees.

Efficiencies of two types of bypass, a surface and a bottom sluice, were tested for the natural downstream migration of silver eels Anguilla anguilla at a small hydroelectric power plant at Halsou, on the River Nive in France. Naturally migrating eels were caught after their passage through either bypass. A total of 637 eels were trapped during the three-year study. Total efficiency for both bypasses, evaluated on the basis of downstream movement of radiotagged eels, ranged from 56% to 64%. Given a bias due to hydrological conditions at the time of the runs, the precise efficiency of each separate bypass was not calculated. However, preferred passage through the bottom bypass for both tagged and untagged eels was confirmed by telemetry, as three to four times as many eels transited through the bottom bypass compared to the surface one. The behaviour of 74 individuals released in the forebay was observed by radiotelemetry. Close to half of the radiotagged eels returned up the headrace after their release, and most eventually migrated downstream over the dam with appropriate environmental conditions. Upon arrival at the power plant, eels displayed foraging behaviour in the forebay with frequent displacement interrupted by long resting periods in zones with low current. The repulsive effect of the trashrack located in front of the turbine intake increased with increasing turbined discharge. The study indicated that a trashrack with a smaller bar-spacing (around 20 mm), associated with an appropriate bypass, could deflect a large proportion of the female eels from the turbines. However, this solution needs to be tested on site to quantify the risk of mortality due to impingement on the trashrack. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.

1. INTERET DU CONTROLE DES PASSES A POISSONS Les operations de suivi et de controle du fonctionnement des ouvrages de franchissement sont importantes a plusieurs titres : — verification de l'efficacite des ouvrages apres leur mise en service et mise au point eventuelle, — recueil d'informations techniques et biologiques indispensables a la conception et a l'optimisation des futurs ouvrages (retour d'experience), — connaissance des populations de poissons migrateurs et des caracteristiques de leurs migrations, necessaire tant pour le dimensionnement d'eventuels ouvrages a construire sur le meme cours d'eau en amont que pour la gestion rationnelle des populations. Les techniques a mettre en oeuvre se regroupent sous plusieurs rubriques : — controle du fonctionnement hydraulique et mecanique de la passe, — recueil d'informations biologiques qualitatives indicatrices de la realite du franchissement, — comptage des poissons transitant dans les passes, — relativisation des passages par rapport a la population migrante, qui represente en fait l'efficacite reelle de la passe.

Radiotracking studies have been carried out since 1985 on three species of migratory fish - Atlantic salmon (Salmo salar , sea trout (Salmo trutta trutta) , shad (Alosa alosa) - in relation to surveys carried out before and after the construction of fishways on Electricite de France dams. Three sites were investigated: — Poutes-Monistrol hydropower project on the Allier river: determination of the possibility for Salmon to reach the new fishlift entry located at the Poutes dam; the effect of Monistrol powerhouse discharge on migration was particularly analysed, — st-Laurent-des-eaux weir on the Loire river: determination of the projected fishway's characteristics for shad, — Mauzac.dam on the Dordogne river: determination of the attractivity, for shad and sea trout, of a new fishway located close to the powerhouse. American radiotracking equipment was used (Advanced Telemetry System and Smith Root) with frequency ranges 40-41 MHz and 48-49 MHz. Fishes were tagged with transmitters of various sizes implanted in the stomach. A total of 28 shad, 43 salmon and 18 sea trout were tagged. Various techniques of tracking have been employed according to each site and fish species: — for manual tracking (by foot, car, boat or plane), we employed various antennas: loop, adcock, whip or underwater. Precise location was made by biangulation or trian-gulation with receivers or by use of underwater antennas; — automatic tracking with graphic recorders was used for continuous observations.Transports upstream by truck have been tested. They give good results only under specifc conditions. The duration of studies varied from 2 months to 8 months. The accuracy of results is directly dependent on the number of personnel assigned to the study. Use of radiotracking to survey or to design fishways appears to be a lumbersome but irreplaceable technique for the obtention of results concerning fish behaviour.

Depuis 1982, conformement aux dispositions de la Convention EDF - Ministere de l'Environnement - Secretariat d'Etat a l'Energie, EDF s'associe a l'effort national entrepris en matiere de restauration des populations de poissons migrateurs, en mettant en place des dispositions destinees a faciliter le franchissement d'un certain nombre de barrages. A l'heure actuelle, plusieurs realisations ont vu le jour. Parmi les principales, nous citerons Belleville sur la Loire, Bergerac sur la Dordogne, Poutes sur le Haut-Allier et l'ascenseur a poissons de Golfech sur la Garonne dont la partie aval est actuellement en fonctionnement. Un certain nombre d'actions de recherche et de suivi d'efficacite de ces ouvrages est parallelement en cours.

Les ouvrages hydroelectriques qui constituent un obstacle a la migration de montee sont aussi susceptibles de perturber la devalaison. En particulier, en cas de transit par les turbines, les migrateurs peuvent subir des dommages. Des etudes in situ visant a estimer les risques potentiels de mortalite ont ete conduites par EDF en collaboration avec le CEMAGREF sur trois barrages de caracteristiques differentes : barrages de Poutes sur l'Allier, Mauzac et Tuiliere sur la Dordogne. Les resultats sont etroitement dependants des caracteristiques de la turbine. A Mauzac et Tuiliere, les mortalites sont limitees. A Poutes, ou les risques potentiels sont eleves, il a ete procede a la mise au point d'un dispositif permettant d'eviter l'entrainement dans les turbines.

Des organismes aquatiques sont aspires aux prises d'eau des centrales thermiques, principalement sur les sites en bord de mer et en estuaire. Cet article presente les etudes realisees et en cours a la Direction des Etudes et Recherches d'EDF en vue de prevenir les risques de colmatage des prises d'eau et de minimiser l'impact des captures de poissons et crustaces sur les populations exploitees par la peche.

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