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L’espèce de gobiidae amphidrome « cabot bouche-ronde » (Sicyopterus lagocephalus, Pallas, 1770) effectue au stade postlarvaire des migrations de masse aux embouchures des rivières de l’île de la Réunion. Elle fait l’objet lors de cette migration d’une pêche artisanale qui demeure encore aujourd’hui tout à fait significative sur le plan socio-économique. La préservation de l’espèce et de la pêcherie nécessite que demeure garanti l’accès à ses zones de croissance et de reproduction. Un projet de captage des eaux consistant à transférer à partir des cirques de Mafate et Salazie (région la plus arrosée de l’île) les quantités d’eau nécessaires aux besoins de la région Ouest (région la plus sèche) est en cours. Ce captage devait être initialement effectué par des prises d’eau qui auraient constitué des obstacles infranchissables à la migration du cabot bouche-ronde. Afin de concevoir sur ces prises d’eau des dispositifs de franchissement adaptés à cette espèce, une étude sur pilote expérimental a été effectuée pour mieux appréhender ses capacités de franchissement. L’installation consiste en 5 rampes à pentes variables installées en parallèle susceptibles d’être alimentées par des débits variables. Au cours de cette étude, 7 revêtements (béton lisse, béton rugueux, béton cyclopéen, deux substrats de béton lisse comportant des bosses, PVC et tôle), 6 charges (variant de 1 mm à 24 mm) et 3 pentes (50°, 70° et 90°) ont été testés sur des lots comportant des individus de tailles significativement différentes. Les capacités de progression sont fortement liées à la taille des individus. Le débit peut bloquer, dès qu’il devient trop important, toute montaison. Bien que les poissons puissent franchir un mur vertical, le pourcentage de passage et le taux de réussite est beaucoup plus faible que pour les autres pentes testées. Une pente à 50°, et une charge de l’ordre de 1-2 mm sont les deux conditions ayant permis sur le pilote d’obtenir les meilleurs résultats. Le revêtement de la rampe s’est révélé être un facteur secondaire, le béton lisse constituant cependant le meilleur support. Les résultats de cette étude ont permis de proposer des critères de dimensionnement pour des dispositifs de franchissement adaptés aux sites et à l’espèce. La passe consiste en une rampe en béton lisse installée à une pente de 50° alimentée par déversement. Une alimentation non uniforme sur la largeur de la rampe permet d’obtenir, quel que soit le niveau amont, une zone favorable à la remontée du poisson.

Deux expérimentations ont été conduites en 1995 et 1998 au niveau de la prise d'eau de l'aménagement hydroélectrique de Bedous sur le Gave d'Aspe afin de tester l'efficacité d'un exutoire de dévalaison pour smolts de saumon atlantique (Salmo salar L.). Le dispositif de dévalaison est situé en rive droite à proximité immédiate du plan des grilles. Le débit moyen alimentant l'exutoire a varié au cours de l'étude de 0,4 m3/s à 1,2 m3/s ce qui correspond à 1,6 % à 4,3 % du débit turbiné. Lefficacité du dispositif a été évaluée grâce à la technique de marquage-recapture. Le comportement des smolts dans le canal d'amenée a été suivi par radiotélémétrie. L'efficacité de l'exutoire (moyenne : 17 %) s'est révélée très faible en 1995 â cause de conditions hydrauliques défavorables. Un mur déflecteur a été mis en place en 1997 afin de modifier l'écoulement dans le canal et améliorer le guidage des poissons vers l'entrée du dispositif de dévalaison. L'efficacité de l'exutoire est passée à 55 %. Le comportement des poissons à l'amont immédiat des grilles de prise d'eau est très dépendant des conditions hydrodynamiques dans le canal d'amenée. L'efficacité de l'exutoire semble croître avec la longueur des poissons, la proportion des classes de taille inférieures à 19 cm étant plus faible sur les poissons piégés que sur les poissons lâchés. Cette sélection est très certainement liée à l'espacement relativement important des barreaux des grilles de la prise d'eau (30 mm) qui malgré le courant tangentiel au plan de grilles demeurent plus perméables aux individus les plus petits. L'éclairage de l'entrée de l'exutoire ne paraît pas avoir d'influence sur les déplacements des poissons radiomarqués dans le canal d'amenée, le facteur hydraulique étant prépondérant. Il modifie cependant les rythmes de passage des poissons par l'exutoire.

Les écoulements au-dessus de macro-rugosités, dans lesquels les dimensions des éléments rugueux sont du même ordre de grandeur que les profondeurs des écoulements, trouvent de nombreuses applications dans l'hydraulique environnementale, en particulier dans les dispositifs de franchissement des obstacles pour les poissons migrateurs. Cet article présente une synthèse des résultats expérimentaux acquis lors d'essais en canal vitré menés à l'Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, en utilisant comme rugosités des rangées de plots cylindriques. Après une description des écoulements observés, on examine l'influence des différents paramètres. Des relations liant le débit à la pente, à la submersion relative, à la porosité transversale et à l'écartement longitudinal sont proposées. Les profils verticaux des vitesses sont présentés. Les résultats sont discutés dans une perspective piscicole et un exemple d'application dimensionnelle relative au franchissement des poissons est présenté.

Trois expérimentations ont été conduites de 1996 à 1998 au niveau de la prise d'eau de l'usine hydroélectrique de Camon, sur la Garonne, de manière à tester l'efficacité d'un exutoire de surface destiné aux smolts de saumon atlantique. Ce dispositif de dévalaison est situé en rive gauche, au niveau du plan des grilles. Son efficacité a été évaluée par la méthode de marquage-recapture et le comportement des smolts dans le canal d'amenée a été suivi grâce à la technique de radio-pistage. L'efficacité initiale du dispositif est apparue faible en 1996 (moyenne de 34 %) . Le suivi par radio-pistage a révélé que l'emplacement de l'exutoire n'était pas responsable de sa faible efficacité, les poissons stationnant préférentiellement à proximité. Cependant, la présence d'une ascendance masque son entrée. Suite à la mise en place d'une grille de tranquillisation et de platelages horizontaux au niveau de l'entrée de l'exutoire, cette efficacité a été portée à une valeur moyenne de 73 %. De bonnes conditions hydrauliques générales dans le canal d'amenée associées à une hydrodynamique locale favorable aux environs immédiats de l'entrée de l'exutoire s'avèrent indispensables à l'obtention d'une efficacité satisfaisante du dispositif de dévalaison. L'utilisation d'un éclairage nocturne intermittent a non seulement eu un effet sur le comportement des smolts dans le canal d'amenée en maintenant ces derniers dans les zones directement éclairées mais aussi sur les rythmes d'entrée des poissons dans l'exutoire, les passages apparaissant principalement en début d'extinction. La capture de 7 715 salmonidés sauvages a permis d'étudier les rythmes de dévalaison au niveau d'un obstacle. Les pics journaliers de passage semblent liés principalement à de forts débits et/ou à une augmentation de la température de l'eau. L'activité de dévalaison au niveau d'un obstacle apparaît en outre essentiellement nocturne.

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 1 heure, 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 heures, les poissons stationnaient principalement dans un profond s'étendant de 500 m à 1,2 kilomètre 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 turbines 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 turbines 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 a réussi à passer à l'amont. L'emplacement de l'entrée du dispositif de franchissement, situé pourtant à l'opposé du canal de fuite, ne peut être tenu pour seul responsable, tous les poissons s'étant présentés de nombreuses fois au pied de la passe à poissons. Les conditions rencontrées par les poissons au niveau de l'entrée de la passe à poissons 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 à poissons étant suivies d'une entrée dans le dispositif.

Une expérimentation a été menée en 1998 au niveau de la prise d'eau de l'usine hydroélectrique de Pointis, sur la Garonne, de manière à déterminer, grâce à la technique de radio-pistage, le meilleur emplacement d'un futur dispositif de dévalaison. Le suivi des déplacements de 28 smolts radiomarqués a mis en évidence que, dans des conditions hydrauliques peu marquées (vitesses de courant < 0,5-0,6 m/s), les poissons peuvent stationner des temps conséquents (valeur médiane supérieure à 1 jour) en amont immédiat de l'usine et ce, malgré un espacement de 5 cm entre les barreaux des grilles de prise d'eau. Durant leur temps de présence dans le canal d'amenée, les poissons explorent la totalité de la prise d'eau en amont des grilles. Une lampe placée en rive gauche, à l'amont immédiat des grilles de prise d'eau, concentre les poissons à proximité de la zone éclairée. Une estimation des dévalaisons au niveau du barrage de Rodère a aussi été réalisée. Ce barrage, situé en aval de l'aménagement de Pointis, permet d'alimenter en eau le canal d'amenée de l'usine hydroélectrique de Camon. La proportion de smolts dévalant par le barrage est liée à l'importance des déversements au barrage. Il faut néanmoins attendre des débits déversés de 40 à 50 % du débit total de la Garonne pour voir dévaler par le barrage 70 % des poissons. Les délais nécessaires aux smolts pour effectuer les 5,4 km séparant l'amont de Pointis de l'usine de Camon apparaissent très variables (1 heure 17 minutes à 12 jours ; médiane > 1 jour) et dépendent du débit du cours d'eau. Les vitesses de dévalaison dans les canaux d'amenée de Pointis (1,9 à 4,2 km/h) et de Camon (2,5 à 7 km/h) sont positivement corrélées aux vitesses de l'écoulement.

Le suivi par radiotélémétrie de la migration anadrome de 114 saumons atlantiques sur le Gave de Pau, réalisé de 1995 à 1997, a permis d'étudier l'impact de 31 des 37 obstacles érigés sur l'axe de migration. Cinq obstacles majeurs ont été identifiés en regard de leur faible perméabilité et/ou des retards qu'ils induisent ainsi que de leur position sur l'axe. La transparence de ces 5 aménagements permettrait à plus de 80 % (contre seulement 13 % dans la situation actuelle) des saumons de parvenir sur de bonnes zones de frayères. L'accumulation des retards au niveau de chaque obstacle peut empêcher une proportion non négligeable des poissons de parvenir à temps sur les meilleures zones de frayères, notamment ceux qui se présentent à l'automne sur le gave, ou ceux qui, ralentis par les obstacles, effectuent un arrêt estival sur la partie aval du cours d'eau. Les seuils de stabilisation en enrochements de faible hauteur (< 1,5 m) ont été perméables à la migration, la plupart des poissons ayant été retardés moins de 24 heures. Les seuils de hauteur (> 2,5 m) supérieure ont eu des impacts variables, imputables en grande partie au type de passe à poissons. Les passes à bassins et les rivières de contournement ont été les dispositifs de franchissement les plus performants. Les passés à ralentisseurs à chevrons épais se sont révélées peu performantes en raison de leur faible débit d'alimentation et de leur grande sensibilité aux variations des niveaux d'eau amont. L'impact des aménagements hydroélectriques sans dérivation dépend de l'emplacement de l'entrée de la passe à poissons et de son débit d'alimentation : des effets minimums sur la migration ont été observés lorsque les ouvrages étaient équipés d'un dispositif mobilisant des débits importants (2-4 m3/s) et dont l'entrée se situait dans le canal de fuite. L'impact des aménagements hydroélectriques munis d'une dérivation, tous équipés d'un dispositif de franchissement au niveau des barrages de prise d'eau, dépend des débits réservés dans les parties court-circuitées. Ces bras deviennent très attractifs pour les poissons lorsque leur débit est supérieur à 500 l/s/m de largeur au niveau de la confluence avec les canaux de fuite. La grande majorité des franchissements d'obstacles (85,6 %) a eu lieu en pleine journée. Seules les rivières de contournement assurent un passage nocturne important et semblent respecter davantage les rythmes naturels de migration du saumon.

Cet article, qui actualise le chapitre 13 du n°326-327 du Bulletin Français de la Pêche et de la Pisciculture des mêmes auteurs, fait le bilan des connaissances actuelles sur la migration de dévalaison au niveau des centrales hydroélectriques, que ce soit sur les dommages induits par le transit des poissons à travers les turbines et par les évacuateurs de crues ou sur la conception des dispositifs spécifiques destinés à éviter l'entraînement dans les prises d'eau. Les divers types de solutions opérationnelles ou prometteuses pour limiter les mortalités (barrières physiques ou comportementales) sont abordés essentiellement vis-à-vis des salmonidés migrateurs pour lesquels on dispose d'un retour d'expérience conséquent. On insiste sur la conception et l'utilisation des exutoires de surface associés aux grilles de prises d'eau, qui représentent la solution la plus immédiatement utilisable sur la plupart des microcentrales en France. La problématique relative aux autres espèces est abordée.

Le but de cet article est de présenter un système et les logiciels associés pour la surveillance des passes à poissons en vue du comptage et de l'identification des espèces. Le système proposé fonctionne en deux phases : une phase d'enregistrement sur le site d'images numérisées et comprimées et une phase de dépouillement interactif des enregistrements. Dans certaines conditions, il est possible d'effectuer un dépouillement automatique qui met en œuvre un processus de suivi pour accomplir le comptage et un processus de reconnaissance des espèces basé sur le calcul de caractéristiques géométriques pertinentes. Le système a été installé et testé sur deux sites : la passe à bassins successifs du Bazacle sur la Garonne et l'ascenseur de Tuilières sur la Dordogne.

La dévalaison des smolts de saumon atlantique (Salmo salar) au barrage de Poutès (43) a été suivie en 1989 afin de tester l'influence de la lumière à vapeur de mercure sur le comportement de dévalaison à travers un exutoire de surface destiné à éviter le transit des poissons par les turbines. Les rythmes d'activité quotidienne, nycthémérale et horaire ont été relevés à l'aide d'enregistrement vidéo. L'activité de dévalaison est essentiellement nocturne, sauf en fin de migration où l'on observe un renversement de tendance. Les observations montrent que si l'effet de la lumière est indubitable, le phénomène est complexe car il dépend de l'intensité des lampes, de la durée de l'éclairage et de la situation des lampes par rapport à la zone où l'on désire concentrer le poisson. L'analyse des résultats met en évidence que l'éclairage de l'exutoire augmente significativement les passages des smolts, mais q u e l'effet n'est pas immédiat : une quinzaine de minutes sont nécessaires pour attirer le poisson dans le clapet, le maximum de passage étant observé au bout d'une demi-heure. De trois à huit fois plus de smolts ont emprunté l'exutoire lorsque les lampes étaient allumées.

La dévalaison des smolts de saumon atlantique (Salmo salar) à la centrale hydroélectrique d'Halsou sur la Nive a été suivie en 1987 et 1988 afin de tester l'efficacité d'un exutoire de surface destiné à éviter le transit des poissons par les turbines. Les rythmes d'activité quotidienne, nycthémérale et horaire ont été relevés par piégeage et comptage vidéo. L'efficacité du clapet a été estimée par marquage et recapture : entre 42 % et 95 % des poissons marqués ont emprunté le clapet de dévalaison. L'influence du débit transitant par le clapet sur l'efficacité de celui-ci a été mise en évidence. Différents types d'éclairage (halogène, vapeur de mercure) ont été testés à titre exploratoire. Les observations visuelles montrent que les poissons sont attirés par la lumière à vapeur de mercure. Ils se maintiennent toutefois hors de la zone d'éclairement maximal : les passages à l'exutoire sont significativement plus importants lorsque celui-ci est laissé dans l'obscurité que lorsqu'il est directement éclairé par les lampes halogène ou fluorescentes à vapeur de mercure.

Between 2004 and 2007, 116 downstream migrant silver eels (Anguilla anguilla) were monitored at a hydropower plant on the Gave de Pau river in South-West France using radio and PIT telemetry. The objectives of the study were: (i) to determine the environmental conditions when eels arrived and passed the facility; (ii) to determine the rate of eel escapement (passage other than via the turbines); (iii) to describe the behaviour of eels faced with the intake structure and the permeability of the intake trashracks for the different sizes of eel; and (iv) to determine whether surface bypasses originally designed for salmon could be effective for eels. Five types of behaviour of silver eels in the forebay and at the plant intakes were identified. The study showed the key factor influencing both eel behaviour and the route taken through the plant was variation in river discharge. Escapement rate was related to eel length and the spill flow to river flow ratio, which could be described by a logistic regression model. The surface bypasses originally designed for salmon were found to aid downstream eel migration significantly. At velocities < 0.40 m·s−1, no eels, even the largest, for which the racks are a physical barrier, were found impinged on the trashracks. De 2004 à 2007, une étude sur la migration de dévalaison de l’anguille argentée européenne (Anguilla anguilla) a été menée sur la centrale hydroélectrique de Baigts sur le Gave de Pau dans le Sud-Ouest de la France. Cette étude, au cours de laquelle 116 individus ont été suivis par télémétrie PIT et radio, avait pour objectifs : (i) de déterminer les conditions de milieu propices à l’arrivée sur site et au franchissement de l’aménagement; (ii) de déterminer les taux d’échappement (passages par des voies autres que les turbines); (iii) d’analyser le comportement des anguilles devant les ouvrages et la perméabilité des grilles de la prise d’eau en fonction de la taille des individus; (iv) de tester la fonctionnalité, pour l’anguille, d’exutoires de surface initialement prévus pour le saumon. Cinq types de comportement de l’anguille argentée ont été identifiés. L’étude fait apparaître que le débit du cours d’eau et ses variations jouent un rôle majeur, tant sur le comportement des anguilles que sur les voies de franchissement (turbines, évacuateurs de crue ou exutoire). Le taux d’échappement a pu être modélisé en fonction de la taille des anguilles et de la répartition des débits entre les ouvrages évacuateurs et les turbines par une régression logistique. L’apport des exutoires de surface conçus à l’origine pour le saumon s’avère significatif pour la dévalaison de l’anguille. Pour des vitesses d’approche < 0,40 m·s−1, aucun placage d’anguilles n’a été enregistré aux grilles, même sur les plus gros individus pour qui les grilles constituent une barrière physique.

This paper presents the main results of an experimental study of mean and turbulent characteristics of flow in a scale model of a vertical slot fish pass with varying width and slope (from 5% to 15%). Experimental hydraulic modelling was combined with the study of fish behaviour in the model. The discharge coefficient, which significantly affects the design of such facilities, varied from 0.67 to 0.89 and was strongly influenced by the slope. Two distinct flow patterns were observed, depending on the slope and the fish pass width. The point of transition between the two states was determined. Low velocity areas are likely resting zones for fish and particular attention was paid to evaluating these areas. Slope was found to affect both the volume of the low velocity zone, and the value of turbulent kinetic energy in these areas. The statistical characteristics of turbulent kinetic energy in the pools were linked primarily to the maximum velocity in the jet. An analysis of the behaviour of juvenile brown trout (Salmo trutta) in the scale model clearly showed that the fish avoided the areas of high velocities in the jet, except at the slot itself where they took advantage of the jet’s non-stationary character. Low-velocity areas were not frequented uniformly by fish, which stayed most frequently in the zone located just downstream from the slot and behind the small side baffle. It is suggested that future studies might investigate lower pool-length to slot-width ratios, which might make it possible to increase the slope significantly and should also examine ways of improving hydraulic conditions for fish by carefully distributing obstacles in pools.

Une étude sur modèle réduit en laboratoire a été effectuée dans un canal à pente variable afin de préciser les caractéristiques hydrauliques et les conditions de fonctionnement d'une passe à poissons à ralentisseurs plans. Les résultats, présentés sous forme de graphiques, permettent d'estimer les limites de fonctionnement et les valeurs du débit, du tirant d'eau et des vitesses moyennes en fonction de la pente et des dimensions caractéristiques de la passe ainsi que de la charge amont. A l'aide de quelques exemples, on montre comment utiliser pratiquement les résultats des essais pour dimensionner un tel type de passe dont l'intérêt essentiel réside dans la simplicité de construction.

L'auteur rappelle dans cette note les principes de base devant guider le projeteur lors de la conception des ouvrages de franchissement de barrages ou d'obstacles pour les poissons migrateurs. L'accent est mis sur l'importance de la situation et de l'attractivité de ces ouvrages. Les principes de fonctionnement et les critères de dimensionnement des différents types de passes (passes à bassins successifs, passes à ralentisseurs, écluses et ascenseurs) sont évoqués. Dans la dernière partie sont recensés les éléments à prendre en compte lors de l'établissement d'un projet de passe.

Douze barrages ont été construits depuis 1947 sur le Rhône à l'aval de LYON. Aucun des dispositifs de franchissement prévus pour les poissons migrateurs ne donne satisfaction, en particulier en ce qui concerne la remontée des aloses (Alosa alosa et Alosa fallax nilotica). De nombreuses observations réalisées sur le seuil de Beaucaire ont permis de déterminer la vitesse de nage et le comportement des aloses dans l'échelle à ralentisseurs de type LACHADENEDE installée sur cet ouvrage. Aucune alose ne s'engage dans la passe quand la vitesse moyenne y excède 1,5 m/s. L'inefficacité de ce dispositif de franchissement s'explique par son manque d'attractivité et ses caractéristiques hydrauliques inadéquates, compte tenu des faibles capacités de nage des aloses.

La réussite des programmes de restauration des populations de poissons migrateurs (salmonidés, alose...) lancés en France ces dernières années nécessite que leur libre circulation soit assurée notamment au niveau des installations hydroélectriques. Lors de la migration d'avalaison, les dommages subis par les juvéniles au cours de leur passage à travers les turbines sont difficilement prévisibles et peuvent se révéler importants. Entre 1984 et 1986, sept expérimentations ont été réalisées en France sur divers types de turbines (FRANCIS, KAPLAN, OSSBERGER), afin de mettre au point un protocole standard d'évaluation des mortalités. Les résultats obtenus lors de ces études ont permis de compléter les données disponibles dans la bibliographie et de réaliser une analyse statistique d'ensemble. Cette analyse a montré que l'importance des dommages est étroitement liée aux caractéristiques de la turbine et à la taille des poissons. Sur les turbines FRANCIS, la mortalité est influencée par des paramètres comme les vitesses absolue et relative en entrée de roue, la vitesse de rotation ainsi que par le rapport taille du poisson à l'espace inter-aubes. Sur les turbines KAPLAN, la mortalité est surtout liée au rapport de la taille du poisson à l'espace inter-pales. Des équations de régression ont été établies qui permettent de prédire l'ordre de grandeur de la mortalité sur ces deux types de turbines pour les salmonidés et les anguillidés.