Integration of GIS and mathematical modeling to predict shoreline erosion rates along the proposed Lower Churchill Hydroelectric Development

Kevin Penney, Sebastien Donnet

In the proceedings of: GeoManitoba 2012: 65th Canadian Geotechnical Conference

Session: T2C - Harbour and Shoreline Geotechniques

ABSTRACT: Nalcor Energy has proposed the development of a 3,000 MW hydro electric development on the lower Churchill River in Labrador. Two separate generation facilities and associated reservoirs are proposed: Muskrat Falls and Gull Island. As part of the Environmental Assessment for the hydroelectric generation project, information was required to determine the potential effects of the reservoirs on the new shoreline and riverbanks, with particular emphasis on its effects on fish habitat and river sediment loading. Geographic Information Systems (GIS) and mathematical modeling were used to predict the potential shoreline erosion and regression rates after reservoir impoundment. Variables used in the mathematical modeling include terrain stability, soil erodibility, and wave energy. Assignment of terrain stability and soil erodibility values required the interpolation of topographic maps, LiDAR, aerial photographs, geomorphology maps, and bedrock/surficial geology maps. Additional mathematical modeling was required to determine the wave energy. Values were entered into GIS to calculate the shoreline erosion potential and graphically present the results.

RÉSUMÉ: Nalcor Energy a proposé l'élaboration d'un complexe hydroélectrique de 3 000 MW sur le cours inférieur du fleuve Churchill, au Labrador. Deux installations de production distinctes et des réservoirs associés sont proposés: Muskrat Falls et Gull Island. Dans le cadre de l'évaluation environnementale du projet de production d'énergie hydroélectrique, des études étaient nécessaires afin de déterminer les effets potentiels des réservoirs sur les nouvelles rives, en mettant l'accent sur les effets éhabitat et de la rivière de poissons. Un système d'Information géographique (SIG) et des techniques de modélisation numériques ont été utilisés pour prédire le taux de l'érosion et la régression rivage potentiels après retenue du réservoir. Les variables utilisées de la modélisation numérique incluent la stabilité des terrains, le potentiel d'érosion du sol et le potentiel énergétique des vagues. stabilité du terrain et du sol à 'interpolation de cartes topographiques, de données LiDAR, de photographies aériennes, de cartes géomorphologiques et de cartes géologiques. La modélisation numérique a été nécessaire afin de déterminer le potentiel d'énergie des vagues sur les rives. Ces résultats ont été intégrées dans le SIG afin de calculer le potentiel d'érosion littoral et de présenter graphiquement les résultats.

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Cite this article:
Kevin Penney; Sebastien Donnet (2012) Integration of GIS and mathematical modeling to predict shoreline erosion rates along the proposed Lower Churchill Hydroelectric Development in GEO2012. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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